毕业设计-连接片复合模设计

冲压模具课程设计 设计说明书

题目：矩形连接片复合模设计 姓 名： xxx

学 号： 120101304

专 业： 机械设计与制造

班 级： 机制3班 指导老师： xxx 日 期： 2014年11月

机械工程学院 目录 任务书 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1 第一章 零件工艺性分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2 1.1 材料分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2 1.2 结构分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2 1.3 精度分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2 第二章 冲裁工艺方案的确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2 2.1 工艺方案种类 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 2 2.2 工艺方案的技术经济综合分析比较 „„„„„„„„„„„„„ 2 第三章 零件工艺尺寸计算 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 3.1 刃口尺寸计算 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 3 3.2 冲裁力计算 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 3.3 压力中心的确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 第四章 冲压设备的选用 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 4.1 压力机的选用 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 4 第五章 排样设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 5.1 排样方法的确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 5.2 搭边和条料宽度的确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 5 5.3 裁板方式的工艺性分析 „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 第六章 模具结构的确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 6.1 模具类型的确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 6.2 定位方式的确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 6.3 卸料、出件方式的确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 6.4 导向方式的确定 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 第七章 模具主要结构的设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 7.1 凸模结构设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 7 7.2 凸模强度校核 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 8 7.3 凹模结构设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 7.4 凸凹模结构设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 7.5 卸料板结构设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 10 7.6 推件块结构设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 11 7.7 凸模固定板结构设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12 7.8 凸凹模固定板结构设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 12 7.9 垫板结构设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 第八章 模架及其他零件的选用 „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 8.1 模柄 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 13 8.2 模架 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14 8.3 卸料装置中弹性元件的选用 „„„„„„„„„„„„„„„„ 14 模具总装图 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 15 设计总结 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 17 1

毕业设计任务书 班 级: 机制3班 姓 名: xxx 指导教师： xxx

一、设计题目：复合模的设计（附加工零件的零件图） 零件名称：矩形连接片 材料：35 料厚：2 mm

二、要求： 毕业设计报告书一份 内容包括： （1）冲压件的工艺分析及毛胚尺寸的展开计算。 （2）排样及裁板方式的经济性分析。 （3）工序次数的确定、半成品过渡形式及尺寸计算。 （4）工艺方案的技术经济综合分析比较。 （5）选定模具结构形式的合理性分析。 （6）模具主要零件结构形式、材料选择、公差配合、技术要求的说明。 （7）凸模、凹模工作部分尺寸与公差的计算。 （8）模具主要零件的强度计算、压力中心的确定、弹性元件的选用与核算等。 （9）选择冲压设备及吨位的依据。 2

第一章 零件工艺性分析 1.1材料分析 工件为落料冲孔件，材料为35钢，材料厚度2mm，35号钢优质碳素结构钢（GB/T699-1999）有良好的塑性和适当的强度，工艺性能较好，具有较好的冲裁成形性能。

1.2结构分析 零件结构简单，有尖角，但影响不大，对冲裁加工较为有利。零件中部有两个相同的孔，孔的基本尺寸为Φ18mm，满足冲裁最小孔径dmin≥1.0t=2mm的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。

1.3精度分析 零件上除了孔心距尺寸都没有标注公差要求，对于未注公差按国家标准“非配合尺寸的公差值”IT14级处理，公差带按Js处理。 由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。

第二章 冲裁工艺方案的确定

2.1工艺方案种类 该零件包括冲孔，落料两个基本工序，可以采用以下三种方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产； 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产； 方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产；

2.2工艺方案的技术经济综合分析比较 方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。 方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。 方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。

所以，比较三个方案欲采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为2mm时，可查得凸凹模最小壁厚为4.9mm，现零件上的最小孔边 3

距为7mm，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。 第三章 零件工艺尺寸计算

3.1 刃口尺寸计算 对于未注公差，非圆形件按国家标准“非配合尺寸的公差值”IT14级处理，对于圆形件一般按IT7级制造。冲压件尺寸公差按“入体”原则标注，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲压件下偏差为零，上偏差为正。 又：工件未注公差精度按IT14级处理，查表得，工件精度如下： 落料 长70±0.37mm 宽 32±0.31mm 倒角 c7±0.18mm 冲孔 Φ18±0.215mm 孔心距 30±0.02

查表得，2Cmin=0.246mm 2Cmax=0.360mm

则 2Cmax — 2Cmin = 0.114mm 因未注尺寸精度均为IT14级处理，故取系数x=0.5 设凸模、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则

（1）冲孔（Φ18±0.215）

d p =（dmin+xΔ）0-δp =(18-0.215+0.5*0.43) 0-0.011 =180-0.011 mm

dd=（dp+2Cmin）0+δd =(18+0.246) 0+0.018 =18.2460+0.018 mm

校核：|δp| + |δd| ≤2Cmax - 2Cmin

0.011+0.018 =0.029≤0.114 （满足间隙公差条件）

（2）落料（ Ad1(70±0.37)、Ad2 (32±0.31)、Ad3(c7±0.18) ）

刃口尺寸计算公式Aj=(Amax - xΔ) 0+0.25Δ，且落料尺寸磨损系数均为x=0.5 4

Ad1=(70.37-0.5*0.74) 0+0.25*0.74=70 0+0.185 mm=70 0+0.12 mm Ad2=(32.31-0.5*0.62) 0+0.25*0.62=32 0+0.155 mm=32 0+0.1 mm Ad3=(7.18-0.5*0.36) 0+0.25*0.36=7 0+0.09 mm （3）孔心距 （30±0.02） Ld= (Lmin+0.5Δ)±

0.125Δ

=[(30-0.02)+0.5*0.04] ±0.125*0.04=30±0.005mm=30±0.0042mm

3.2 冲裁力计算 可知冲裁力基本计算公式为：Fp=KpLtτ= Ltσb 冲裁周边长L=300.6mm 厚度t=2mm

35钢抗拉强度σb=530MPa

Fp= Ltσb=2×300.6×530=318KN 卸料力：FQ=Kp Fp =0.06×318=19.08 KN 推料力：FQ1=nK1Fp= 3×0.07×318=66.78KN 顶件力：FQ2=K2Fp=0.08×318=25.44 KN

采用弹性卸料装置和上出件的模具时： Fp总= Fp+ FQ+ FQ2=363 KN

3.3压力中心的确定 由于工件为上下对称左右对称形状，则冲模的压力中心就是工件的几何中心。

第四章 压力机的选用

4.1压力机的选用 根据总冲压力的大小，选取闭式单点压力机J31-160。