模具大学本科设计说明书30969.docVIP

第一章 绪 论 冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，?工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。 根据以上工件的特性，可知该工件冲裁性能良好，且一般冲裁即可满足要求。 二、零件工艺方案的确定 首先根据零件的形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。冲压该零件需要的基本工序有落料、冲孔。 方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 方案二：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。 方案三：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案比较： 方案一模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，应采用复合冲裁或級进冲裁方式。 方案二级进模虽然生产效率高，且容易实习自动化，但它受送料误差的影响，所以尺寸难以达到精度要求。 方案三复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置重复性好，所以采用倒装复合模具。 三、冲压零件毛坯排样图设计 为了补偿定位误差和剪板误差并且保证条料的刚度，故采用有搭边排样。 （一）、毛坯主要工艺参数计算： 方案一： 方案二： 由于零件要求的精度不是很高，方案一与方案二为直排，两种方案从制件精度，冲模结构及模具寿命相比都差不多，但从利用率考虑和模具设计考虑，方案一的材料利用率比较高，而且模具相对也好设计，因此采用方案一为最合理。 1、条料宽度： 上式中B：条料宽度的基本尺寸； ：条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； ：侧搭边值； ：条料宽度的单向（负向）偏差； Z:导料板与最宽条料之间的间隙； 由于板料的厚度t=6mm,查设计手册表2.26得=6m b=5mm 查表 =0.6mm 所以： 步距S： S=5+30=35mm 2、计算材料的利用率： 一个步距内的材料利用率: 式中 A:一个进距内所需毛坯面积（）； :一个进距内零件的实际面积（）； 四、毛坯压力中心的计算 冲压力合力的作用点称为模具的压力中心。模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线。对于有模柄的冲模来说，须使压力中心通过模柄的中心线。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。 A.先选定坐标轴x和y，如图 所示； B.求出各个线段长度和各线段的重心位置； C．计算压力中心的坐标：y向工件几何形状为对称的，故； = =-7.2 即该工件冲压时的压力中心坐标为：（-7.2，0）。 五、冲压力的计算 1.工序压力计算 该模具采用弹性卸料和下出料方式。为避免各凸模冲裁力的最大值同时出现，故把三冲孔凸模设计成阶梯凸模如图1-3，凸模间的高度差H与板厚度t有关，即t3mm H=t；t3mm H=0.5t。故该模具凸模间的高度差H=3mm。 但该工件的几何轮廓形状为不对称的，故为了在冲压时不损伤导轨和不发生其他不良的情况，故不采用阶梯式的凸模组合。 计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力F p一般可以按下式计算： ?式中 ?τ——材料抗剪强度，（MPa）；L——冲裁周边总长（mm）；t——材料厚度（mm）; 系数K是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均），润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数Kp，一般取1~3