冲压模具设计 (2)

冲压工艺与模具设计课程设计设计题目： 跳步模横向单排挡料钉定位组合凹模台阶冲裁弹压卸料 班级 07机械一班 姓名 赵应鸿 B0737011 于万斌 B0737003 指导教师 郭志忠设计步骤：一.冲裁件的工艺与分析本设计制件为一垫圈，由内形的冲孔件与外形的落料件组成，垫圈的材料为10钢，具有良好的塑性，由表3-7查得内外形所能达到的经济精度为IT12-IT13（制件厚度为1.5mm），考虑到垫圈一般不作为什么重要零件来使用，所以从经济性角度出发，取内外形的精度等级为IT13，即内外形的极限尺寸分别为：8.50+0.22,18-0.270,此精度在冲裁加工中容易得到，批量生产及其它情况也满足冲裁工艺要求。冲件图如下： 二.确定冲裁的工艺方案：（1）单工序模：此制件形状简单，结构并不复杂， 故可考虑使用单工序模，但单工序模生产效率较低生产周期较长，不能满足经济性要求；（2）连续模：由于制件精度要求并不是很高，使用连续模即可以保证，且连续模在一次冲压行程中可以同时对多道工序进行冲裁，明显提高了工作效率；（3）复合模:复合模冲裁的最大特点是冲裁所获得的制件精度高，并且效率高，但模具制造相对困难，对于此制件来说，由于制件要求并不是很高，所以使用复合模 难免有些不经济。综上所述：确定使用连续模进行冲裁，采用挡料钉定位和弹性卸料装置，结构简单，制造容易。三.有关排样的设计与计算（1） 排样方案的确定;此条料为B×T=22×1.5,制件外形尺寸为18.，故采用单行直排。（2） 由表4.3取搭边值a1=1.0,a=1.2,取进距h=20mm.（3） 计算冲裁效率:=n×Ab×h=×D24×22×20=57.80%（4） 排样图如下图所示：四.冲裁力的计算：（1）落料力：F1=L×T×b=×D×1.5×400N=33912N（2）冲孔力：F2=L×T×b=×d×1.5×400N=16014N（3）顶件力：F顶=n×k顶×F2=13452N(n=201.5=14)（4）卸料力：F卸=K卸*F1=0.04X33912=1356N（5）总压力：F合=F1+F2+F顶+F卸=64734N（6）确定模具压力中心：由于此垫圈为对称形状，所以制件的压力中心位于图形轮廓的几何中心处。五.确定模具刃口的几何尺寸:查表4-4得：ZMIN=0.132mm,ZMAX=0.240查表4-5得：冲孔凸模与落料凸模公差P=0.020mm,冲孔凹模与落料凹模公差d=0.020mm。查表4-6得：冲孔处与落料处的磨损系数都为=0.5，ta=P+d=0.040mm,tf=ZMAX-ZMIN=0.108mm,tf>ta,所以冲孔采用分别制造的方法，落料处采用配做的制造方法。dp=(d+)-p0=(8.5+0.5×0.22)-0.0200=8.61-0.0200 dd=(d+ZMIN)0+d=(8.5+0.5×0.22+0.132)0+0.020=8.610+0.020=8.4720+0.020 落料外形用配做加工制造，落料时以凹模刃口尺寸为基准，凹模刃口尺寸计算如下：Ad=(A-)0+d=(18-0.5×0.27)0+0.0675=8.7420+0.0675 凸模与凹模采用配做加工时只要保证凸模与凹模的间隙即可。六.凸模与凹模的结构设计：(1)冲孔凸模设计：由于冲孔凸直径较小，为增加凸模强度与刚度，避免应力集中，凸模非工作部分做成阶梯状，采用止口定位，刃口部分采用直刃，为圆形冲孔凸模，采用固定板固定的固定方式；(2)落料凸模设计：落料凸模采用中型圆孔凸模，工作部分为直刃，同样采用固定板固定的方式；(3)冲孔凹模设计：凹模选用圆柱形孔口凹模，取凹模厚度为15mm,凹模壁厚为30mm；(4)落料凹模设计：落料凹模与冲孔凹模在同一个下模上，所以落料凹模的厚度也同样为15mm。(5)选择上下模板，导柱导套及其它结构尺寸：采用GB/T2851.3-1990对角滑动导柱模架。根据凹模的外形尺寸L×B×H=120mm× 80mm×15mm,选相近规格的标准模板， L×B=125mm×100mm,上模座厚度为30mm，下模座厚度为40mm；选用GB/T2861.1-1990导柱20mm×150mm GB/T2861.1-1990导套 d×L×H= 20mm×65mm×25mm (6)采用H7/h6的配合的2级精度等级；刚性卸料板的尺寸L×B×H=120mm× 80mm×17mm 垫板尺寸L×B×H=120mm×80mm×5mm凸模固定板的尺寸L×B×H=120mm×80mm×30mm导料板尺寸L×B×H=120mm×25mm×3mm凸模高度Hd=30+17+5+3+10+0.5=65.5mm，取66mm闭合高度Hd=30+5+10+17+20+3+15mm= 100mm根据冲裁力及模具闭合高度选择压力机，选公称压力为65KN的开式压力机，根据压力机的模柄孔尺寸选择模柄A30×80JB/T7646.1-1994压入式模柄。七.其它零部件选择：初始挡料销需根据实际情况选定，此处不做选择，考虑到此工件精度等级不是很高，故不需要导正销进行导正，定位钉定距选自JB/T7648.1-1994：S×B=18.2mm×10mm，一些螺栓和定位销等标准零件在模具总图上根据装配进行标识，此处暂且不一一列出。八.模具总图及零件图的绘制。