圆形垫圈冲压模具设计.docx

羽7又孝冲压模具课程设计说明书汽车与机械工程学院材料邮及控扛程专业班题目垫圈冲圆孔模的设计任务起止日期：2015年6月23日2015年7月4日学生姓名笠号指导教师教研室主任年月日审查院长年月日批准垫圈冲圆孔模设计姓名：班级：学号:序号：2 名称：垫圈材料：08料厚：2mm批量：大批量目录-、零件的工艺分析-4二、工艺方案-一4三、模具总体结构一-41. 1模具类型-43. 2卸料出件方式-44. 3模架的类型-43. 4定位方式4四、模具的设计计算-53.1 冲裁力计算54. 1.1冲裁力-54. 1.2卸料力-54. 1.3推件力-54. 1.4总冲压力-54. 2压力中心-64. 3刃口尺寸一-65. 4凸模进入凹模深度-7五、模具主要零件设计-75.1凹模外形尺寸-75. 2卸料版设计-85. 2.1卸料弹簧的设计.-85. 3凸模外形尺寸-85. 4凸模长度计算-95. 5凸模强度与刚度校核-1005. 6凸模固定板的设计-105. 7定位板的设计-106. 8垫板的设计-10六、选用标准件一-111. 1模架-116. 2模柄-117. 3压力机的选用-118. 4螺栓、销钉的选择-12零件图的绘制（附图01-04和01T7）-12装配图的绘制（附图01）-12设计小结-133参考文献11-、零件的工艺分析材料：08钢为碳含量为0.08%的优质碳素结构钢，韧性和塑性高，具有良好的冲压性能，因此性能符合冷冲压加工要求。结构：该制件形状简单、对称。精度：未标注公差，可按IT14级确定公差，查表得直径为20的公差为0.52,且X取0.5,经济精度一般不大于Fnl级。结论：该冲裁件适合冲裁加工二、工艺方案通过以上对该零件的结构、形状、尺寸精度的分析，并结合零件的生产批量和课程设计的要求（设计冲孔，垫圈的落料由其他俩位同学完成），该零件采用单工序冲孔模就可以完成冲压加工。三、模具总体结构1. 1模具类型由冲压工艺分析可得，本套模具的类型为单工序冲孔模3. 2卸料出件方式冲裁件材料为08钢，料厚为2mm,大批量生产。卸料方式为弹性卸料，出件方式为顺出件，同时简化模具结构降低成本。4. 3模架的类型由于大批量生产，需要稳定性，于是选择中间导柱模架5. 4定位方式定位采用定位板定位，定位板周界尺寸与凹模的周界尺寸一致，中间留有一个直径为50mm的圆孔，用来定位。四、模具的设计计算5.1 冲裁力计算6. 1.1冲裁力F=KLtv0式中：F冲裁力，N;K安全系数，K=I.3；1.冲裁件周长，L=nd,mm；T材料厚度，mm；r0一一材料的抗剪强度，MPa,o=3OOMPa;F=L3×20××2×300=48984N4.1.2卸料力Fq=KF查【1】表3T4得KLO.05%=0.05×48984=2449.2N4.1.3推件力FQ2=nK2F查【1】表3-14得K2=0055n同时卡在凹模内的冲裁件（或废料）个数。n=ht（h：凹模洞口的直臂高度，t：材料厚度）h可取5T0mm,取h=6mm0/2=3×0.055×48984=8082.36N4.1.4总冲压力Fz=F+Fqx+Fq2=48984÷2449.2+8082.36=59515.56N初选压力机为J23-104.2压力中心由于该冲孔零件是圆形零件，所以冲裁压力重心即为该落料件的圆心。4.3刃口尺寸由于制件结构简单，查【1】表3-2,3-4得心=0.02内=0.025Zmin=0.246Zmax=0.360可采用凹凸模分开加工dp=(d+X)，%dd=®+XZi+ZiinXdp凸模尺寸，mm；d(f凹模尺寸，mm；制件公差，mm；X磨损系数，零件精度为IT14时，取x=0.5；Zmin一凹凸模最小初始双面间隙，三;-凹凸模最大初始双面间隙，mm；又心、成立所以4,=20.261o2Jrf=20.506J00254. 4凸模进入凹模深度取0.5mm-1mm,取0.5m五、模具主要零件设计5.1凹模外形尺寸根据零件的形状，凹模采用长方形，由于冲裁件的材料是08,制件形状简单，大批量，查参考文献3中表8-7、8T1可知，凸、凹模材料采用Crl2,采用淬硬处理，使硬度达到58-62HRC0凹模厚度乩=MTF=8.012mm,取25mm；凹模壁厚c=(1.52)H,取34mm；B=b+2c=92mm,L=Il8mm；故可取125*100*255. 2卸料版设计由【2】中表12-21,可得卸料板材料选用Q235A钢，卸料板周界尺寸与凹模的周界尺寸一致，卸料板厚度为15io5. 2.1卸料弹簧的设计.采用的是弹压卸料装置，选用橡胶作为弹性元件。橡胶数量选择2,经校核满足要求5. 3凸模外形尺寸采用整体压入式凸模，台肩固定在凸模固定板上。5. 4凸模长度计算©0OO2IAIO020.；6.002采用弹压卸料板，凸模的长度为1.=+A2+1+t1.凸模长度%一凸模固定板厚度，一般取0.60.8H.,取15mm；佝一卸料版厚度，15mm；h2一定位板厚度，12mmh一增加长度，一般取10-20mm,取12mm；1.=15+12+15+12+2=56mm5. 5凸模强度与刚度校核承压应力的校核。一凸模最小截面承受的压应力，MPaAmin-凸模最小面积，加"广；-=l77.5l4jJ=1000成立Anin失稳弯曲应力校核。1.x90-成立5.6 凸模固定板的设计由【2】中的表12-21,可得凸模固定板材料选用Q235A钢；其厚度一般为凹模板厚的0.6-0.8倍，这里取凸模固定板的厚度15mm,其周界尺寸与卸料板的周界尺寸相同。5.7 定位板的设计取圆孔外缘定位板，采用两个销钉，四个螺钉连接。厚度为12mm5. 8垫板的设计垫板的周界尺寸与凸模固定板的周界尺寸相同，一般取5T2mm,选取厚度为8mm的，材料T8。六、选用标准件5.1 模架根据凹模外形尺寸125*100*25,参考文献【10】中表15-2；2个导柱选GBT2861.1外形尺寸为22X130,2个导套选GB/T2861.3外形尺寸为20X70X23。上下模座其他尺寸可参照文献10中表15T2和表15-13,模板材料为铸铁HT200。5.2 模柄选用压入式模柄，材料Q235,根据压力机J23T0的相关参数可知，模柄孔尺寸为直径*深度二30*55。参考文献【7】中的表9-42。6. 3压力机的选用选用的压力机公称压力P2(1.1L3)Fz取系数为1.3,则P2L3Fz=1.3X59515=77369.5(N)型号为J23-10的压力机，其主要工艺参数如下：公称压力：100KN;滑块行程：45mm;最大闭合高度：180mm;闭合高度调节量：35mm;工作台尺寸(前后X左右)：240mn×370mm;模柄孔尺寸：直径30mm,深度55mm;大倾斜角度：35。模具的实际模具闭合高度："模=H上+"下+%+L÷H凹一f式中：Hv上模架厚度(mm);Hv下模架厚度(mm)；H里垫板厚度(mm);1.凸模长度(mm);H11凹模厚度(mm);f凸模进入凹模的深度(mm)则：H模=Hf.+Hy+Hffe+L÷H凹-f=30+35+8+56+25-0.5=153.5mm压力机闭合高度2153.5mm,所以所选压力机适合。7. 4螺栓、销钉的选择上模座连接螺钉选用4xM8,e=14.2mm,k=5.3mm,L=55mmo下模座固定螺钉选用4xM8；上模座连接销钉选用2x5X40;下模座连接销钉选用25X500各螺钉、销钉具体尺寸参照文献【8】附录4、附录12。零件图的绘制（附图01-04和01-17）装配图的绘制（附图01）设计小结通过这次课程设计，把先修课程（机械制图，机械制造，机械设计，冷冲压与塑料成型机械，模具工艺学，模具材料与热处理，冷冲压模具设计资料与指导，冷冲压工艺与模具设计）中所学到的理论知识在实际的设计工作中综合地加以运用。使这些知识得到巩固发展，初步培养了我冷冲压模具设计的独立工作打下良好基础，树立正确的设计思路。在这短短的十几天里，从白纸到完成模具总装图，零件图，设计说明书。学到很多原本学到的但不是很懂的知识，了解了一些设计的原理和过程。例如，冲裁模具设计一般步骤：（1）冲裁件工艺性分析；（2）确定冲裁工艺方案；（3）选择模具的结构形式；（4）进行必要的工艺计算；（5）选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸；（6）选择压力机的型号或验算已选的压力机；（7）绘制模具总装图及零件图；还有更多的知识，在这里不做过多的叙述。虽然在这次设计过程中遇到很多问题与麻烦，但通过辅导老师的耐心教导和帮助，克服了这些困难。在此，我向一直关心支持我的各位辅导老师道一声：谢谢！在这次设计中，我总结了：要学会亲自去尝试，不要害怕失败。失败也是一份财富，经历也是一份拥有。此外，这次设计过程中还有许多不如意和不完善的地方，通过这次的经历，希望以后会越做越好！参考文献1胡成武，胡泽豪，欧阳八生.冲压工艺与模具设计（第二版）M.长沙：中南大学出版社，2012.7.2王新华，陈登.简明冲模设计手册M.北京：机械工艺出版社，2008.7.3洪慎章.冲模设计速查手册M.北京：机械工艺出版社，2012.3.4张正修.冲压技术实用数据速查手册M.北京：机械工艺出版社，2008.11.5马朝兴.冲压模具设计手册M.北京：化学工业出版社，2009.9.6李名望.冲压模具设计与制造技术指南Dl.北京：化学工业出版社，2008.6.7林承全，胡绍平.冲压模具课程设计指导与范例.北京：化学工业出版社，2008.1.8郭克希，王建国.机械制图（第2版）M.北京：机械工艺出版社，2009.7.9周本凯.冲压模具设计实践100例.北京：化学工业出版社，2008.1.10王鹏驹，成虹.冲压模具设计师手册.北京：机械工业出版社，2008.10.11杨占尧.最新冲压模具标准及应用手册.北京：化学工业出版社，2010.10.