文档介绍：重庆工业职业技术学院
《冲压模具设计》课程设计说明书
课程名称: 垫圈的冲压模具设计
专业班级: 15模具301
学号: 29
学生姓名: 涂义鑫
指导老师: 赵平
前言
模具课程设计是CAD/CAM专业教学计划安排的非常重要的教学实践环节,也是毕业设计的重要内容。该任务的意义在于巩固模具结构及设计概念的理解,对全书知识的掌握程度的加深,培养学生的实际工作能力,从查阅相关资料,树立正确的设计思想到掌握正确的设计方法等,均加强学生的自主性和动手能力。通过此设计,学生在工艺性分析,工艺计算,零件结构,编写说明书和查阅文献等方面受到一次综合性的训练,也检阅一学期的收获成果。
本次设计由本组6人共同完成,设计任务是根据一个垫圈的工件设计一副模具。
一:分析制件的冲压工艺性
制件垫圈材料为普通碳素结构钢,形状为空心圆柱,内圆直径为20mm,外园直径为30mm,其材料厚度是2mm,孔与边缘距离C大于等于(~2)t,t
为料厚,,精度级为14级,中批量生产。
设计计算内容及说明结论
1、批量与材料
批量也称生产纲领,即年生产量,由于成本,技
术要求,质量等因素,冲压件必须达到一定量才能体
现冲压工艺优势,量与优势成正比增长。材料应满足
产品使用性能和冲裁工艺对材料的基本要求,在此条
件下尽量降低冲裁件的成本。
冲压材料:
①板料:尺寸大,适用于于大中小型零件
②带料:实用大批量生产,自动送料
③块料:少数钢号,有色金属
2、冲裁件的精度与断面粗糙度
冲裁件的经济公差等级不高于IT11级,一般落
料公差等级最好低于IT10级,冲孔件公差公差等级
最好低于IT9级。
垫圈属于低精度要求制件,加工难度低,考虑到
成本及经济性,制件无需精确配合,故按IT14级公
差即可满足使用要求。
用普通冲裁方式冲裁厚度为2mm以下金属板料
时,~。
3、冲裁工艺方案
由制件结构特点及工艺性分析可知,冲裁工艺
有冲孔和落料两种。根据冲压顺序和模具类型有以
下冲压工艺方案
①:落料------冲孔单工序模
②:冲孔------落料复合模
③:冲孔------落料级进模
单工序模一般先落料再冲孔,多工序模则相反。
垫圈形状结构简单,小件中批量生产,故宜用
高效率多工序模,方案2中,符合模零部件加工较
难,成本较高,方案3级进模易实现自动化,生产
效率高,成本较低,故选方案3.
4、冲裁工艺参数计算
排版
该零件由于结构特性,多排及交叉混排会相应
增加模具尺寸,从而增大成本,且本次设计工件批
量要求不大,故采取单排。如图:
材料利用率η=A/BS×100%
A=*15^2-*10^2=
B=30+*2=33
S=30+=
计算得η=%
5、冲压力与压力中心计算
冲裁力 F=kLtτ
①冲孔力
查表3-2
35号钢抗剪强度σc=400~520MPa
取σc=450MPa t=2
F冲=××20×450×2=(KN)
②落料力
F落=××30×450×2=(KN)
③卸料力 F卸=K卸F
查表4-18 料厚t=2mm 故K卸=~
取K卸=
F卸=×(+)=(KN)
④推件力 F推=NK推F
查表4-18
F推=×F=
⑤顶件力 F顶=K顶F
查表4-18 K顶=
F顶=(KN)
采用弹性卸料装置FQ=F+F卸+F推=
FQ/80%=F压=
查表3-14选用J23-400
6、压力中心的确定
冲压合力的作用点称为模具的压力中心,模具
的压力中心应与压力机的滑块轴线重合,以免滑块
受偏心载荷而损坏导轨或模具。该工件为对称形状,
故压力中心为几何中心,即圆心。
7、刃口尺寸计算
冲孔件以凸模为基准,凹模上取间隙,落料则
相反,该制件为圆型适用凹凸模分开加工。
由孔径20mm,35号钢,查表4-21得:
Zmin= Zmax=
落料 D凸=(D-xΔ-Zmin) D凹(D-xΔ)
冲孔 d凸=(d+xΔ) d凹(d+xΔ+Zmin)
查表4-23得δ凸= δ凹=
查表4-24x= 公差等级IT14
满足Zmax-Zmin=>δ凸+δ凹=
代入上