纽扣冷冲压模具设计说明书

纽 扣 冲 压 模具 设计学校： 班级： 姓名： 学号： 第8页目录前言3一，冲压件的工艺性分析3二，冲压件工艺方案的确定4三，毛坯形状、尺寸、和下料方式的确定51,拉深件毛坯尺寸的计算52,弯曲部位毛坯尺寸尺度计算53,中心孔前尺寸的计算54,下料方式的确定6四，冲压模具的设计71，冲孔落料复合模的设计72,翻孔模的设计103,拉深模的设计114,整形模的设计135,弯曲模的设计14心得体会16前言:冷冲压模具课程设计是使学生对冷冲压工艺及模具设计课程设计学习的一 个全面总结，并进一步巩固和加深理解冷冲压模具设计的基本理论知识。培养学 生进行冷冲压模具设计的能力，训练和提高学生团队合作的精神和能力，培养部 分学生的领导能力。通过课程设计，让学生体验一下当设计师的艰辛，让学生看 到自身的优缺点，提高学生的忧患意识，让学生能在之后的学习生活中能更好地 针对自身的不足而进行查漏补缺。一，冲压件的工艺性分析0纽扣为小型冲压件，结构规则，尺寸小，尺寸精度要求低，成型工艺多，要求外表面光滑无压痕。材料为 H62,即含Cu量62%,含Zn量38%。纽扣用于服装上，要求其耐腐蚀性能要好，不生锈，选用 H62符合要求。由于纽扣在使用过程中不需承受大载荷，但也不能太软，因此选用半硬黄铜H62,查新编实用冲压模具设计手册第六页表1-6可知，半硬H62的机械性能如下：材料名称牌号材料的状态机械性能r (Mpa)%(Mpa)c .(Mpa)口 io100E( X103Mpa)黄铜H62半硬29437319620-二，冲压件工艺方案的确定通过上边对冲压件工艺性能的分析，结合零件图，我们不难看出，成型该冲压件所需进行的冲压工艺有：冲孔、落料、拉深、翻孔、整形和弯曲。由于工件拉深的高度较小，拉深过程中制件外轮廓收缩量小，可以忽略。因此，可以先落料后拉深。这样可以简化后边的弯曲工艺。假如采用先拉深后落料工艺方案，后边弯曲工艺就必须进行 180度大角度弯曲，难度大，工件易 出现弯裂现象。先落料后拉深将180度大角度弯曲简化为90度弯曲，简化了模 具结构，同时也避免了工件出现弯裂的情况发生。新编实用冲压模具设计手册第 238页表5-5坯料厚度s0.30.50.70.81.01.21.52.0在平面毛坯上0.250.450.60.70.851.01.31.7翻孔拉深后翻孔一一一0.60.750.91.11.5由上表可知，厚度为0.5mm的坯料不宜先拉深后翻孔。因此，工艺方案确定为先翻孔后拉深。最终工艺方案确定如下：冲孔、落料复合一翻孔一拉深一整形一弯曲三，毛坯形状、尺寸、和下料方式的确定毛坯尺寸的计算1,拉深件毛坯尺寸的计算，（课本）P150d =20,H =5,u,r =0.5D = d=202 4 20 5 -1.72 20 0.5-0.56 0.52= 800-17.2 -0.14=27.98mm2,弯曲部位毛坯尺寸尺度计算（课本）P125由于 r =0.5,t -0.5,. - =1 在0.8 2之间 t由表4-5可得k=0.32又& =90 : L1 =2 一0.5一0.5=1,L1+5r - ktL -180 =1 3.14 0.66 -2.0362mm3,中心孔前尺寸的计算（P216） 4dH -1.72dr -0.56r2D1 = D 2r = D f t 2r = 7 0.5 2 0.5 = 8.5mmh =H -r -t =20.5 -0.5 =1d0 =D1t 2h14=8.5 - 4.355父0.5+竺+2父111095+10,因此压力机符合要求6) 绘制模具总装图2,翻孔模的设计工件需进行如上图所示的翻孔，由预制孔 04.145翻孔成07的孔，高度为2mm。1) 凸凹模间隙的确定：查新编实用冲压模具设计手册第 238页表5-5可得翻孔为平毛坯翻孔，单边间隙Z=0.45mm2) 凸凹模工作尺寸的计算：由于纽扣上翻孔直径为7mm,所以凸模工作尺寸为07,公差取IT6级，即凸 模工作尺寸为：07%的。凹模工作尺寸等于凸模直径加上双边间隙，即7+0.45X2=7.9mm,公差取IT7级所以凹模工作尺寸为：07.9哈以5。3) 翻孔力的计算:F = 1.1二二 S D 一 D0- 1.1 3.14 0.5 1967 4.145=966. 39N4) 压力机的选择：由于翻孔力较小，前边所选压力机以为最小压力机，因此选用压力机 J23-3.1S其最大装模高度为120mm,最小装模高度为95mm。5) 模架的选择及模具结构的确定：由于凸凹模较小，最小模架已经可以满足要求，所以选用中间导柱圆形 模架最小模架=63mm。由于此处采用人工下料，所以需保证有足够的 下料高度，取20 30mm,通过图形的绘制，最终确定模具的闭合高度 为：模具开模高度下料高度工作行程 =115-20-12=83mm6) 压力机的校核：由于模具闭合高度太小，不在105 115之间，因此需在模具底下加垫板，垫板高度为25mm。7) 绘制模具总装图。3,拉深模的设计上图是拉深前和拉深后工件的示意图，工件拉深高度为6.5mm,直径由27.98mm 变为 20mm。Z H1 1.1 tmax -1.1 0.5 -0.55mm由于毛坯的相对厚度 上=-05- =1.79%D 27.98从表5-3中查出各次的拉深系数：m, = 0.480.50, m2 = 0.730.75.零件的总拉深系数m总=g=3=0.697m1,故该零件一次拉深就能够达到所 D 27.98需尺寸。拉深圆角 1=0.8 D-dt =0.8. 27.98-19.5 0.5 = 1.65mm拉深凹模应采用锥形凹模，见 P153,图5-12。1) 拉深力的计算：由于拉深前直径 D=27.98mm,拉深后直径d=20mm, t=0.5mm, 4=412MPa由课本161页公式5-12可得：拉深力 P=1.25(D-d)% = 1.25X 3.14X (27.98-20) X 0.5X 412=6452.23N2) 压力机的选择:由于拉深力P=6452.23N所以压力机白最小压力.=1.8P=11614.01N因止匕选用压力机为J23-3.15,其最大装模高度为120mm,最小装模高度为95mm。3) 凸凹模间隙、尺寸的确定由于材料厚度t=0.5 ,拉深直径d=19.5mm.查课本 P170表 5-12 可知，5d =0.02,% = 0.01查互换性与测量技术P15表2-3可得零件制造公差取IT14, A = 0.520. 02,0 02Dd = D _0.75.)十 d = 20 - 0. 75 0. 52 0= 19.610Dp = (D _ 0. 75A -2C 5 = (20 - 0. 75 x 0. 52 - 0 x 0. 55-01 = 18. 5匕.014) 模架的选择及模具结构的确定：由于凸凹模较小，最小模架已经可以满足要求，所以选用中间导柱圆形 模架最小模架为=63mm。由于此处采用人工下料，所以需保证有足够的 下料高度，取20 30mm,通过图形的绘制，最终确定模具的闭合高度 为：模具开模高度下料高度工作行程 =115-20-10=85mm5) 压力机的校核：由于模具闭合高度太小，不在105 115之间，因此需在模具底下加垫 板，垫板高度为20mm。6) 绘制模具总装图的。4,整形模的设计：1) 凸凹模间隙的确定：整形凸凹模间隙 Z=0.95t=0.95 0.5=0.475mm2) 模架的选择及模具结构的确定: 由于凸凹模较小，最小模架已经可以满足要求，所以选用中间导柱圆形 模架最小模架为=63mm。由于此处采用人工下料，所以需保证有足够的 下料高度，取20 30mm,通过图形的绘制，最终确定模具的闭合高度 为：模具开模高度下料高度工作行程 =115-22-6.5=86.5mm3) 绘制模具总装图。5,弯曲模的设计：1) 45度弯曲模的设计：由于冲压件在弯曲前为圆筒状，如下：因此我们可以采用其圆筒壁进行定位，其成型零件结构如下:第17页将工件放置在下模定位孔内，上模往下运动，当碰到工件时工件上边沿锥形孔滑行，直到上下模完全闭合，弯曲结束，将工件上边翻成45度。2) 90度弯曲模的设计：由于在进行弯曲前后工件的形状如下：我们可以采用工件的中心孔进行定位，其成型零件结构如下:将工件放置于下模定位凸台上，上模下行，当上模孔底部开始接触工件，工件开始进行弯曲，直到上下模完全闭合，弯曲结束。为了使弯曲进行得更加顺利，我们把上模孔做大点，比工件直径大1mm ，使工件在进行弯曲过程中很顺利地进入上模孔。心得体会：通过两周的课程设计，我感触很深。小组里面的成员，大家都很给力，虽然大家学习都不是很好，其他人也都不看好我们小组，但我觉得他们大家都挺好的，和他们在一起的这两个星期，虽然挺累的，但我很开心，因为有大家的支持。对工件进行分析，确定工艺方案，计算等等，我们一起一步一个脚印慢慢走来。每一步我们都一起讨论，确定后我再和他们大伙讲解我的方案，大家都很配合。最后在答辩时，大家都很给力地上台讲说，虽然没能很完美地把我们设计的东西讲给大家听，但已经很好了，至少大家都上台了，都把会的讲了出来，个人感觉比起其他小组要好多了，至少我们大家都尽力了。这两周，如果没有大家的陪伴，我早就倒下了，是他们给了我动力。通过这次的课程设计，我也看到了我自身很多不足的地方。首先，我还是没能很好的尽组长的职责，没能把各个组员的特长发掘出来。其次自己在冷冲压模具上懂的太少了，以至于我的进度都很慢。最后，我感觉自己的表达能力还有待提升，我还是没能很好的把自己想要说的东西和大家分享，没能好好地表达出来。这些缺点现在或许对我没有多大的影响，但等到我毕业出去工作了，它很可能会成为我很致命的弱点，因此，在接下来的学习生活中，我还得好好地学习，好好改进自身的不足。