垫片冲压模具课程设计.doc

设计要求:设计该零件的冲裁模 冲压件图如下图所示冲压技术要求: 材料:H62 材料厚度:4mm 生产批量:中批量 未注公差:按IT14级确定. 2 .零件的工艺性分析. 2.1 零件的工艺性分析 该零件材料为H62(黄铜)结构简单,形状对称,凹模宽度B=12≥1.2t(t为材料厚度) ,冲孔时有尺寸为 φ6.5 φ5.2 根据课本 P86页知冲孔时,因受凸模强度的限制,孔的尺寸不应太小.冲孔的最小尺寸取决于材料性能,凸模的强度和模具结构等.根据表3-3可查得圆形孔最小值得 d=0.9t=0.9X4=3.6mmφ5.2所以满足工艺性要求. 冲裁件孔与孔之间:孔与边缘之间的距离受模具的强度和冲裁件质量的制约,其值不应过小,一般要求C≥(1～1.5)t,C′(1.5～2)t所以由冲件图可知 C1=12-5.2/2-6.5/2=6.151X4=4, C2=88.9-21-29.4-31.5-2-2.5=2.51X4=4, C′=18/2-6=31.5X4=6. 由以上可知孔与孔之间距离C1满足工艺性要求, C2至少增加1.5才能满足工艺性要求,而孔到边缘的距离至少增加3才能满足工艺性要求,因此必须在总长88.9加上1.5,即总长为90.4才能满足工艺性要求,总宽18加上3X2,即总宽为24才能满足工艺性要求. 由以上分析可得,冲件的长改为90.4 ,宽改为24 才能满足工艺性要求,如图2—1所示,如果征得有关同意,我们才能继续做下一步的设计. 图2-1 工件图 2.2 冲裁件的精度与粗糙度 冲裁件的经济公差等级不高于IT14级,一般落料公差等级最好低于IT10级,冲孔件公差等级最好低于IT9级,由表3-5可得落料公差,冲孔公差分别为0.40,0.08.而冲件落料公差,最高精度冲孔公差分别为0.5,0.15由表3-6得孔中心距公差 ±0.15而冲件孔中心距最高精度公差为±0.25,因此可用于一般精度的冲裁,普通冲裁可以达到要求. 由于冲裁件没有断面粗糙度的要求,我们不必考虑. 冲裁件的材料 由表1-3可得,H62(黄铜),抗剪强度τ=255Mpa,断后伸长率35%,此材料具有良好的塑性级较高的弹性,冲裁性较好,可以冲裁加工. 确定工艺方案. 该冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序,可采用的冲裁方案有单工序冲裁,复合冲裁和级进冲裁三种.零件属于中批量生产,因此采用单工序须要模具数量较多,生产率低,所用费用也高,不合理;若采用复合冲,可以得出冲件的精度和平直度较好,生产率较高,但因零件的孔边距太小,模具强度不能保证;用用级进模冲裁时,生产率高,操作方便,通过合理设计可以达到较好的零件质量和避免模具强度不够的问题,根据以上分析,该零件采用级进冲裁工艺方案. 冲压模具总体结构设计 3.1模具类型 根据零件的冲裁工艺方案,采用级进冲裁模. 3.2 操作与定位方式 零件中批量生产,安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式.零件尺寸较大，厚度较高，保证孔的精度及较好的定位，宜采用导料板导向，导正销导正，为了提高材料利用率采用始用挡料销和固定挡料销。 3．3 卸料与出件方式 考虑零件尺寸较大，厚度较高，采用固定卸料方式，为了便于操作，提高生产率，冲件和废料采用凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。 3.4模架类型及精度 由于零件材料较厚，尺寸较大，冲裁间隙较小，又是级进模因此采用导向平稳的中间导柱模架，考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用Ⅰ级模架精度。 4． 冲压模具工艺与设计计算 4．1 排样设计与计算 该冲裁件材料厚度较厚，尺寸大，近似方形，因此可采用横排和直排比较合理,如图4-11，4-12所示。 图4-1（横排） 图4-2（直排） 对图4-12有： 查表3-18，表3-19，表3-20，取a=3.5X1.2=4.2mm, a1=3.2X1.2=3.84mm, △=1.0mm Z=0.5mm. 因此根据式3-13，条料的宽度为 B=（Dmax+2a+z）== mm 进距为:s=24+a1=24+3.84=27.84mm 根据3-14，导板间距为： B0=B+Z= Dmax+2a+2z=99.3+0.5=99.8mm 由零件图在CAD用计算机算得一个零件的面积为1807.58mm 一个进距内的坯料面积: BXS=99.3X27.84=2764.51mm, 因此材料利用率为: η=(A/BS)X100% =(1807.58/2764.51)X100% =65.39% 同理可算得图4-11的材料利用率为60%. 由利用率可知,图4-12的排样合理. 4.2 设计冲压力与压力中心,初选压力机. (1).冲裁力 根据零件图,用CAD可计算出冲一次零件内外周边之