模具课程设计冲孔落料连续模

实用文档 标准 冲压工艺学 学习报告

题 目： 落料冲孔连续模报告 学 院： 机械工程学院 专业年级： 工业工程12级 姓 名： 谢 兵 班级学号： 工程12-01-08 指导教师： 伦 凤 艳

二Ｏ一五 年 十 月 九 日 北华大学机械工程学院学习报告

- 1 - 目录

模具设计说明 ................................................................................................................... - 2 - 1.冲压件工艺性分析 ........................................................................................................ - 2 - 2.冲压工艺方案的确定 ...................................................................................................... - 3 - 3.主要设计计算 .................................................................................................................. - 3 - 4. 模具总体设计 .............................................................................................................. - 5 - 5. 主要零部件设计 ............................................................................................................ - 5 - 6．模具总装图 ..................................................................................................................... - 9 - 7．冲压设备的选定 ............................................................................................................. - 9 - 8、模具的装配 ..................................................................................................................... - 9 - 主要参考文献： ................................................................................................................. - 12 - 学习小结 ............................................................................................................................. - 12 - 北华大学机械工程学院学习报告

- 2 - 模具设计说明 题目：落料冲孔连续模报告 任务描述： 工件名称：冲孔落料件 工件简图：如下图 生产批量：中批量生产 材料：Q235A 材料厚度：2mm 零件公差：IT13 展开板金件，设计一副冲孔、落料连续模。为弯曲模准备毛坯。

图1 工件图 1.冲压件工艺性分析

（1）冲裁件结构形状分析 该冲裁件结构简单，从图中不难看出，此工件只有冲孔和落料两个工序。其外形为规则形，内部有两个小孔和一个方孔，结构较为简单适合冲裁。 （2）尺寸

制件图给出的外形为规则形，其尺寸为50*70，两个内孔直径为8mm和一个10*15mm的方孔，其尺寸如图1所示，制件厚度为2mm。属于中等尺寸的冲裁件。 （3）尺寸精度

从图1可知，该制件的公差等级为IT13级，用冲裁加工可以达到该精度要求。其余尺寸为自由公差，精度要求不高，所以均按IT14级确定制件公差。 （4）表面粗糙度

该制件的厚度为2，查表可知表面表面粗糙度Ｒａ为6.3μm。冲裁件内、外形可到达的经济精度为0.16mm和0.23mm，两孔中心距公差为±0.12mm，孔中北华大学机械工程学院学习报告 - 3 - 心与边缘距离尺寸公差为±0.6mm。 2.冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料和冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔——落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需要两道工序两套模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。 方案二只需一套模具，工作精度及生产效率都比较高，但制造难度大，并且冲压成品件留在模具上，清理模具上的物料影响冲压速度，操作不方便。 方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，设计简单，由于工件精度要求不高，完全能满足工件技术要求。 所以经过比较和根据任务要求，采用方案三最为合适。 3.主要设计计算 （1）排样方式的确定以及计算

设计级进模，先要设计条料排样图。工件图可视为一矩形中间冲孔，直排材料利用率最高。如图一所示的排样方法，可减少废料。第一次冲裁使用活动挡料销，然后第二次可用固定挡料销。 因为宽度L=70mm，取搭边a=3.0mm， a2=2.0mm，条料宽度为B=L+

2a=76mm，步距为S=52mm，一个步距的材料利用率为77.4% 。

图2 （2）压力中心的确定及相关计算

图a 图3 图b 北华大学机械工程学院学习报告

- 4 - 图a：因为制件对称，压力中心一定在对称轴Y上，及x=0，由机械原理可以计算出，y=34.53mm。图b的压力中心为（39.31,34.57）。 （3）冲压力的计算：

用平刃口模冲裁时，其冲裁力一般按下式计算： F=Ltσb Q235-A的抗拉强度σb为370～500 MPa，取σb=440 MPa。

所以F=Ltσb

=338153.6N=338.15KN

推件力：FT=nKT

F=16.9N

选择冲床总压力FΣ=F+FT=355.05N，查压力机规格表，根据总压力初选压

力机为J23-40。 卸载力、推件力和顶件力系数如下： 表一 料厚 K（卸） K（推） K（顶）

钢 <=1 0.06~0.09 0.1 0.14 0.1~0.5 0.04~0.7 0065 0.08 0.5~2.5 0.025~0.06 0.05 0.06 2.5~6.5 0.02~0.05 0.045 0.05 >6.5 0.015~0.04 0.25 0.03 铝，铝合金 0.03~0.08 0.03~0.07 纯铜，黄铜 0.02~0.06 0.03~0.09

（4）工作零件刃口尺寸计算 在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。这个模具采用级进模，冲孔的圆孔和方孔是简单规则形状的制件，因冲裁此类的制件的凸凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。对于落料模，由于冲制复杂形状制件的冲压模具，所以采用凸模与凹模配置的加工方法，使设计与制造变得方便。

图4 北华大学机械工程学院学习报告

- 5 - 工件精度为IT13，Δ=0.54，磨损系数x=0.8 查表得冲裁双面间隙Zmax=0.16， Zmin=0.10 ，校核满足δp+δd≤﹙Zmax－Zmin﹚ 以凸模为基准件，根据凸模磨损后的尺寸变化情况，将零件图中各尺寸为别为： 第一类（A）尺寸：50−0.39mm、27−0.33mm、23−0.33mm、8−0.22mm、15−0.27

mm、

10−0.22mm

第二类（B）尺寸：20+0.33mm

第三类（C）尺寸：30±0.33mm、6±0.18mm 冲孔时，凹模按凸模配加工凸模尺寸计算，凸模刃口尺寸计算如下： 8p=(8+0.5×0.22)−0.2240=8.11−0.0550

15p=(15+0.5×0.27)−0.2740=15.14−0.0680

10p=(10+0.5×0.22)−0.2240=10.11−0.0550

落料时，凹模按凸模配加工凸模尺寸配制， 50p=(50+0.5×0.39)−0.3940=50.20−0.0980

27p=(27+0.5×0.33)−0.3340=27.17−0.0830

23p=(23+0.5×0.33)−0.3340=23.17−0.0830

20p=(20−0.5×0.33)0+0.334=19.840+0.068

4. 模具总体设计 （1）模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。 （2）定位方式的选择 因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置可由活动挡料销定距。 （3）卸料，出件方式的选择 因为工件料厚2m，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用固定卸料。又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。 （4）导向方式选择 为了提高模具寿命和工件治疗，方便安装调整，该级进模采用中间导柱的导向方式。 5. 主要零部件设计 （1）主要零件的结构设计 圆孔冲孔凸模 因为所冲的孔为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用带凸缘凸模，加工简单，便于装备与更换。圆孔冲孔凸模结构如下图所示。