新十六复合模的设计任务书.doc

冲压模具课程设计书设计题目：16复合模具设计 设计人姓名：马志昊 班级名称：模具111 设计人学号：11116035 指导老师：鲁子亮河南职业技术学院目录一、冲压件.3二、冲裁工艺分析及方案确定.3三、主要设计计算.31.排样方式的确定及其计算.4 2. 材料利用率的计算 .4 3. 冲压力的计算.64. 压力中心确定及计算 .65. 凸凹模刃口尺寸计算.7四、卸料橡胶的设计.7五、模具定位方式选择.8 1.模具类型的选择.8 2.总体设计.8 3.送料、卸料、出件方式选择.8 4.导向方式选择.9六、 模具主要零部件的结构设计.9 1. 凸凹模、凹模、凸模的结构设计.9 2.定位零件的设计.10 3.其他零部件设计.11七、 冲压设备的选定.12八、 参考文献 一、冲压件 1. 零件简图 二、 冲压件工艺分析及方案确定 由图可知：该零件结构简单，全是由弧组成的对称图形。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。该零件花圈与外缘之间的最小距离为15.5mm，大于此零件要求的最小壁厚，可采用冲孔，落料复合模或级进模。复合模具的行为精度和尺寸精度容易保证，且生产效率高，尽管模具复杂，但由于零件的几何尺寸形状简单对称，模具制造并不困难。级进模虽然生产效率也高，但是零件精度较差，进而增加了模具设计的难度。通过对三种方法特点的比较，决定选用复合模。三、 主要设计计算1. 排样方式的确定和计算工件排样图如下：查教材表2-8两工件间搭边a=0.8mm，工件边缘尺寸搭边a=1mm步距s=60.8mm2材料利用率：一个步距内材料利用率为： =(A/BS)×100 =2826/(60.8×62)×100 =74.9查钢板标准，选用900mm×1000mm的钢板，每张钢板可以剪成16张条料（62mm×900mm），每张钢板可以冲244个零件因此材料利用率为： =nA/LM×100 =(224×2826)/(900×1000） =70.33冲压力的计算：（1) 落料力： F落=1.3tL =1.3×1.2×188.4×450 132.25KN （2) 冲孔力： F冲=1.3tL =1.3×1.2×(2×2×3.14×5.5+2.×2×3.14×2.5)×450 =70.54KN(3) 卸料力： F卸=KF=0.06×132.25=7.93KN（4） 推件力： F推=nKF=6×0.07×70.54= 29.62KN(5) 总冲压力：F总=F落+F冲+F卸+F推=240.34KN 为了保证压力足够，一般冲裁是压力吨位比计算的冲压力大30即F总=1.3×240.34=312.442KN5压力中心压力中心如下图所示：如图所示：由于工件外形为圆且中心花形对称，故Xo=0，Yo=06凸凹模刃口尺寸计算：（1) 外形落料凸凹模刃口尺寸计算。 当以凹模为基准时，凹模磨损后，刃口尺寸都增大，因此均属于A类尺寸。 工件中未标注公差的尺寸，查相关书籍得到极限偏差：Ø600-0.074 R2.50-0.030查表2.3较小间隙的冲裁模具初始双面间隙： Zmin=0.056，Zmzx=0.072查表2.6得磨损系数X为：当0.50时，X=0.5 当0.50时，X=0.75按式（2.8）:Aj=(Amax-X）0+/460凹=（60-0.75×0.074）0+0.25×0.074 mm=59.9940+0.019mm落料凸模的基本与凹模相同，Ø60凸=59.944mm（2） 冲内孔凹，凸模刃口尺寸计算。当以凸模为基准时，凸模磨损后，R5.5刃口减小，因此属于B类尺寸按式（2.15）：B凸=（B+X）0-/4R2.5刃口增大，因此属于A类尺寸。按式（2.13):A凸=（A-X）0+/4R5.5凸=（5.5+0.5×0.3）0-0.3/0.25=5.680-1.2mmR2.5凸=（2.5+0.75×0.03）0+0.03/0.25=2.5230+0.12 mm冲孔凹模的基本尺寸与凸模相同，R5.53凹=5.68mm R2.5凹=2.523mm凹模实际刃口尺寸与冲孔凸模配制，保证最小双面合理间隙。四：卸料橡胶的设计 橡胶可以承受的负荷比弹簧大，且安装方便，是冲裁模中常用的弹性元件。根据工艺性质和模具结构选用较硬橡胶。选用4块圆柱形橡胶，且厚度必须一致。 每个橡胶产生的压力： Fi=4700/4=1175N所以，橡胶的截面积： S=FI/q=1175/0.6 =1958.33N由此可得橡胶的直径D=25mm卸料板工作行程：h=h1+t+h2=1.5+1.2+2=4.7mm h1为凸模凹模卸料的高度2mm。 h2为凸模冲裁后进入凹模的深度2mm。 橡胶的工作行程：H=h+h修=4.7+4=8.7mm h修为凸模修模量，取4mm橡胶的自由高度H自由=4H=4×8.7=34.8mm取H为H自由的25一般H预=（10-15）H自由 橡胶的预压缩量：H预=H自由15=5.22mm校核橡胶的自由高度H自由：H自由/D=34.8/25=1.39mm为满足要求，故选择聚氨酯橡胶。橡胶的安装高度H安=H自由-H预=34.8-5.22=29.58mm校核橡胶高度与直径比：0.5H/D1.5 H/D=34.8/25=1.39mm 聚氨酯橡胶满足高度与直径之比。橡胶具有较高的强度、高弹性、高耐磨性易于机械加工的特性。五. 模具总体设计1.模具类型的选择根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，且孔边距较大，可采用倒装复合模具。2. 定位方式选择 因该制件采用倒桩复合模，采用的是条料，所以直接用挡料销定距，导料销导料。3. 送料、卸料、出件方式选择可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在落料凹模孔洞中，应该在凹模孔设置推件块；卡于凸凹模上的废料可由卸料板推出；而冲孔废料则可以在下模座中开个通槽，使废料从空中落下。由于卸料板还应具有压料的作用，应选用弹性卸料板。4. 导向方式选择 为确定零件的质量及稳定性，采用导柱、导套导向。六. 模具主要零部件的结构设计1. 凸凹模、凹模、凸模的结构设计1） 落料凸、凹模的结构设计。在落料凹模内部，由于要设置推件块，所以凹模刃口应采用直筒形刃口，并查表2.21，取得刃口高度h=6mm。该凹模结构简单，宜采用整体式。查表2.22凹模厚度系数在0.20-0.30之间，取K=0.22即 凹模高度:H=Kb=0.22×60=13.2mm 凹模壁厚：C=1.5H=1.5×13.2=19.8mm 实取凹模高度H=20mm 壁厚C=26mm 凹模外形尺寸的确定：凹模外形长度L=（60+2×19.8）=99.9mm凹模外形宽度B=（60+2×19.8）=99.9 凹模整体尺寸标准化，取125mm×125mm×20mm 2） 冲内孔凸模设计。由于凸模截面是非圆形的，其结构和固定方式如图所示。为使凸模加工方便，凸模做成直通式凸模，其固定方式采用N7/h6铆接固定。凸模固定板厚度取16mm，凸模长度根据结构上的需要来确定。 L=h凸模固定板+h落料凹模=16+13.2=29.2mm（取值34）冲裁时凸模进入凹模刃口2mm。3)凸凹模的结构设计 根据模具整体结构设计需要，凸凹模的结构简图如图所示。确定凸凹模安排在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，是压力中心与模柄中心重合。 结合工件外形并考虑加工，其加工方式可选直接用圆销和螺钉固定在下模座。其总高度H可按公式计算： H=h1+h2+h3= h1卸料板厚度10mm h2橡胶高度30mm H3凸凹模用来固定部分的厚度16mm校核凸凹模强度：查表得凸凹模的最小壁厚为2.3，而实际最小壁厚为39mm。故符合强度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料模尺寸配制，并保证双面间隙为0.056-0.072mm。2. 定位零件的设计1） 导料销的设计 导料销是对条料侧向进行导向，以免偏移出现定位不准的情况。该模具设计有两个导料销并且两个导料销位于同侧，由于送料方向是由前向后方向，所以设计时位于左侧，公称直径为4mm2） 挡料销的设计 挡料销起定位作用跟挡料作用，该模具采用固定挡料销，用圆头形式，公称直径6mm。3. 卸料部件的设计1）卸料板的设计 卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为10mm。2） 螺钉的选用 卸料板上设置4个卸料螺钉，螺纹部分为M8×110mm。凹模上采用6个紧钉螺钉，螺纹部分为M10.4. 模架及其他零部件设计模具采用中间导柱模架，以凹模周界尺寸为依据，选择模具规格如下：上模座：125×30；下模座：125×35；导柱：Ø25×130；导套;Ø25×80×28.上模座厚度H上=30mm，上垫板厚度H垫=6mm，凸模固定板厚度H凸=16mm，下模座厚度H下=35mm，那么该模具的闭合高度： H闭=H上+H垫+L+H+H下-h=30+6+30+53+35-2=152mm为最小高度和最大闭合高度140-165之间。七. 冲压设备的选定通过设备的选择，就此模具，选择双柱开式可倾压力机J23-40能满足使用要求并在工作面上安装垫板。冲压设备主要参数如下：公称压力：400KN；滑块行程：80mm；行程次数：55次/min；最大闭合高度：330mm；连杆调节长度：65mm工作台尺寸（前后×左右）：460mm×700mm：八. 参考文献:1. 杨光全，匡余华，冷冲模设计资料与指导，大连理工大学出版社2. 成虹，冲压工艺与模具设计（第二版），高等教育出版社3. 刘建超，张宝忠，冲压模具设计与制造，北京高等教育出版社，20044. 袁世先，邓小君，机械制图，北京理工大学出版社，2011,5. 李云程.，模具制造工艺，北京机械工业出版社，20086. 冲压模具设计和加工计算速查手册 化学工业出版社7. 周良德 ，朱泗芳等编著，现代工程图学 湖南科学技术出版社