冲压工艺分析与模具设计——冲裁模设计.doc

《冲压工艺分析与模具设计》课程 上机设计实验报告 题目：冲裁模CAD设计 姓名：海志刚 学号班级：11材型（卓越）-1班 指导教师：毕大森 一、上机设计实验要求 1.设计要求：已知如图零件08钢，厚度1mm。 完成外形的单工序落料模设计；完成相关的工艺计算，画出模具装配图（三视图，并采用适当的剖视图） 2.参考资料： （1）《中国模具设计大典》（电子版）夏巨湛总主编，中国机械工程学会中国模具设计大典编委会 （2）《冲压成形工艺与模具设计》教材，李奇涵主编，科学出版社出版 （3）《冲模设计技法及典型实例解析》廖伟编著，化学工业出版社 上机设计实验过程 1、冲裁排样与搭边的设计 为了保证冲裁件的质量，模具寿命和操作方便，采用有搭边的单排排样。经过查阅《冲压成形工艺与模具设计》的表3-8 最小搭边值a得；材料厚度1mm，工件间a1=1.2，侧面a=1.5。 计算料条的宽度：b=48+2×1.5=51（mm） 计算料条的步距：s=14+1.2=15.2（mm） 如图1所示 2、凸凹模刃口尺寸的计算 由题目知零件为08钢，厚度为1mm。查阅《冲压成形工艺与模具设计》表3-5 冷冲模初始间隙值得：Zmin=0.100mm，Zmax=0.14mm Zmax-Zmin=0.04mm。 δp=0.4（Zmax-Zmin） δd=0.6（Zmax-Zmin） 由标准公差表得：480-0.25为IT12等级 X取0.75 根据计算原则，落料时以凹模为设计基准。首先设计凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸，将凹模尺寸最小合理间隙值即到凹模尺寸： 设凸凹模分别按IT6、IT7等级加工制造，则 落料：Dd=（Dmax-xΔ）δd0 =（48-0.75×0.25）=47.8125+0.0250（mm） DP=（Dd-Zmin）-δp0 =（47.8125-0.1）=47.71250-0.016 Zmax Zmin--最大、小初始双面间隙； Dd DP——为落料凹凸模尺寸； Dmax——落料件的最大极限尺寸 Δ——冲裁件制造公差 X——磨损系数 校核：0.025+0.016=0.041〉0.04 由此可知，只有缩小δpδd，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，则δp=0.4（Zmax-Zmin）=0.4×0.04=0.016 δd=0.6（Zmax-Zmin）=0.6×0.04=0.024 故：Dd=47.8125+0.0240（mm） DP=47.7125-00.016（mm） 冲裁模主要零部件设计 （1）卸料装置的设计 计算冲裁力 根据公式F≈Ltσb ≈124×1×365≈45260(N) F为冲裁力；L为冲裁周边长度；t为材料厚度；σb为抗拉强度。 查表知 卸料力 FX=KXF=0.04×45260=1810(N) 采用弹压卸料板，选用弹性橡胶作为弹性元件，它具有卸料和压料的双重作用。已知FX=1810(N)，用两个橡胶，所以每个橡胶的预压力Fy=1810/2=905（N）取hy=30%h，查表得p=1.52MPa，则橡胶的横截面积为：A=Fy/p=905/1.52=595.4（mm） 橡胶高度H=HC/(0.25~0.30)=7/(0.25~0.30)=28~23(mm） 取H=23mm 凹模尺寸的设计 落料凹模采用整体凹模，其轮廓尺寸计算如下： 凹模厚度H凹=Kb(≥15mm），查阅《冲压成形工艺与模具设计》表3-23 凹模厚度系数K值，取K=0.35， 则H凹=0.35×48=16.8mm 凹模壁厚：C=（1.5~2）H（≥30~40）=25.2~33.6mm 取凹模厚度为H=18mm，凹模壁厚C=30mm。 凹模长：L=b+2c=48+2×30=108mm 凹模宽：B=b+（2.5~4）H=48+(42~67.2)=90~115.2mm 取凹模宽为100mm。凹模的外形尺寸为108mm×100mm。 故取凹模外形尺寸为125mm×100mm×18mm。如图所示 凸模尺寸的设计 凸模采用固定板螺钉固定 采用弹压卸料板时，凸模长度的计算公式如下：L=h1+h2+t+h L=22+10+1+17=50mm L——长度；h1——凸模固定板厚度；h2——卸料板厚度；t——材料厚度；h——增加长度 （单位：mm） 凸模固定板的设计 凸模固定板的厚度一般取其凸模设计长度L的40%，故取凸模固定板的厚度为25mm。 垫板的设计 材料选用T10A钢，长和宽的尺寸与凹模尺寸相同，垫板的厚度