花孔垫圈冲压模课程设计由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“垫圈冲压模设计精华版”。
南京农业大学工学院
课程设计
课程名称：冲压工艺及模具设计
题目名称：花孔垫圈冲压模具
班
级：材料成型及控制工程104班
学
号：33310416
学生姓名：杨勇
指导老师：聂信天、夏荣霞、史立新、徐秀英
完成时间：2013年10月10日周五
目录
一．零件设计
二．冲裁件的工艺分析 三．确定冲裁工艺方案 四．模具结构形式的选择
4.1模具的类型的选择 4.2送料方向与步距的控制 4.3卸料与推件装置 4.4模架类型及精度
五．冲压工艺计算
5.1排样设计及计算
5.2冲压力计算及初选压力机 5.3压力中心的计算 5.4计算凸凹模刃口尺寸
六．主要零件设计
6.1凹模的设计
6.2卸料和推件装置的设计 6.3凸模固定板的设计 6.4凸模的设计 6.5垫板设计
6.6弹性元件设计 6.7凸凹模的设计
七．模架及其他零部件的选用
八．校核模具闭合高度及压力机有关参数 九．绘制装配图及主要零件图 十．结束语
一.零件设计
冲压件名称：花孔垫圈 材
料：08钢 板
厚：0.8mm 工件精度：
IT9
二．冲压件的工艺分析
2.1、结构分析
该零件形状简单、对称.2.2、材料分析
材料为08钢，抗剪强度为255～353，延伸率为32%，塑性良好，适合冲压.2.3、精度分析
精度为IT9，由指导书表5-14得： Φ60的尺寸偏差为0.074，R2.5的尺寸公差为0.025.三．确定冲裁工艺方案
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，零件属于大批量生产，因此采用单工序需要模具数量多，生产效率低，费用高，不合理。如果采用级进模，需要较多的工位数，必须解决板料的准确定位问题。采用倒装复合模可以一次冲压成形，结构较为简单，卸件可靠，操作方便。根据以上分析，该零件比较适合采用倒装复合冲裁工艺方案。
四．模具结构形式的选择
4.1 模具类型的选择
根据零件的冲裁工艺方案，采用倒装复合模。
4.2送料方向与步距的控制
采用两个活动导料销控制送料方向，活动挡料销控制送料步距。
4.3卸料与推件装置
根据要求采用弹性卸料装置，废料能直接从压力机台面落下.用刚性推件装置，直接利用压力机的打杆装置进行推件，冲裁件从上模推下.4.4 模架类型及精度
由于该冲裁件的尺寸较小，冲裁间隙较小，采用导向平稳的中间导柱模架，采用Ⅰ级模架精度.五．冲压工艺计算
5.1、排样设计及计算
根据材料性能、厚度和形状可确定搭边值，有课本表3-10查得a=1mm,a=1.2mm.1步距A=D+a=60mm+1mm=61mm,条料宽度B=(D+2a1+Δ)0-Δ 由课本表3-11得Δ=0.5mm,得B=62.90 L=96.2mm.一个步距内的材料利用率：-0.5 mm 由CAD得S=462.5mm², η=(S1-S)/AB=(Л×30²-462.5)/(61×62.9)=61.6%
该零件尺寸较小，结构对称，采用直排的排样方案，如图:
5.2冲压力计算及初选压力机
该模具采用弹性卸料和下出料方式
5.2.1、两个工序，冲孔压力等于冲孔时的冲压力和落料时的冲压力之和，查课本表2-3，得08钢的抗剪能力τ=255～353MPa,取平均值τ=304MPa.K的取值依据冲裁刃口而定，平刃口K=1~1.3，斜刃口K=0.2~0.6，考虑刃口的磨损，生产批量和材料厚度等因素，取K=1.3 5.2.2、落料力
F
F落=KL1 t τ=1.3×2ЛR×0.8mm×304Mpa=59.56KN 5.2.3、冲孔力
冲=KL2tτ=1.3×96.2mm×0.8mm×304Mpa=30.41KN 5.2.4、落料时的卸料力
由课本表3-8得K
卸
=0.03
F卸=K卸F落=0.03×59.56KN=1.79KN 5.2.5、冲孔时的推件力
由课本表3-8得K推=0.05，取同时梗塞在凹模内的冲件数为3
F推=nK推F冲=3×0.05×30.41KN=4.56KN 5.2.6、冲床的总压力
F总=F落+F冲+F卸+F推 =(59.56+30.41+1.79+4.56)KN=96.32KN 5.2.7、初选压力机
据总冲压力为96.32KN，考虑压力机的使用安全，总冲压力一般不应超过压力机额定吨位的80%.由指导书表5-10，初选J23-16开式双柱可倾压力机.公称压力：160KN 滑块行程：55mm 最大封闭高度：220mm 封闭高度调节量：45mm 工作台尺寸：300mm×450mm 模柄孔尺寸：Φ40mm×60mm
5.3、压力中心的计算
由于零件结构对称，所以压力中心在孔的中心，即模柄轴线通过压力中心.5.4、计算凸凹模刃口尺寸
根据t=0.8mm, 由课本表3-3得:
Zmin=0.072mm
Zmax=0.104mm 5.4.1、冲孔：29+0.045 mm 0 由课本表3-5得磨损系数x=1 由课本表3-6得δ凸=-0.02 δ凹=+0.025 d凸=（dmin+xΔ）δ=（29+0.045×1）-0.02=29.045-0.02 mm
凸0 0 0 d凹=（d凸+Zmin）0=(29.045+0.072)0 δ+0.025
=29.1170
+0.025
mm 5.4.2、冲孔:R5.530
+0.3
mm 由课本表3-5得磨损系数x=0.5 由课本表3-6得δ凸=-0.02 δ凹=+0.02 d凸=（dmin+xΔ）δ=（5.53+0.3×0.5）-0.02 =5.68-0.02 mm
凸0 0 0 d凹=（d凸+Zmin）0=(5.68+0.072)0 =5.7520 δ+0.02 +0.02
mm
5.4.3、冲孔：R2.5-0.025 mm
0 由课本表3-5得磨损系数x=0.75 由课本表3-6得δ凸=-0.02 δ凹=+0.02 d凸=（dmin+xΔ）δ=（2.5+0.025×0.75）-0.02 =2.52-0.02 mm
凸0 0 0 d凹=（d凸+Zmin）0=(2.52+0.072)0 δ+0.02
=2.5920
+0.02
mm 5.4.4、落料：Φ60-0.074 mm
0 由课本表3-5得磨损系数x=0.75 由课本表3-6得δ凸=-0.02 δ凹=+0.03 D凹=（Dmax-xΔ）0=(60-0.074×0.75)0
δ+0.03
=59.9450
0
+0.03
mm D凸=（D凹-Zmin）δ=(59.945-0.074)-0.02 =59.871-0.02 mm 凸0 0
六．主要零件设计
6.1、凹模的设计
b=60mm，t=08mm 由课本表4-3得系数K=0.21 凹模厚度：H=Kb=0.21×60mm=12.6mm 取H=20mm 凹模壁厚：C=（1.5～2）H =30～40mm 取C=35mm 凹模宽度：L=b+2C=(60+2×35)mm=130mm 凹模长度：L=b+2C=（60+2×35）mm=130mm 按冲压模标准模架，由指导书表5-31取凹模周界尺寸 L×B×H=160mm×160mm×40mm 凹模洞口形状采用直壁式 材料：T10A 热处理硬度：60～64HRC 凹模简图：
XM12xA126.2、卸料和推件装置的设计
根据要求采用弹性卸料版，取厚度为14mm
卸料版尺寸为160mm×160mm×14mm 材料：Q235 采用刚性推件装置，直接利用压力机的打杆装置进行推件 材料：45钢 热处理：淬火 硬度：40～45HRC
6.3、凸模固定板的设计
采用阶梯式
厚度h=(0.6～0.8)H凹=(0.6～0.8)×40mm=24～32 mm
取h=25mm 外形尺寸与凹模外形尺寸一致.外形尺寸：160mm×160mm×25mm 凸模与凸模固定板配合为H7/n6 材料：Q235、6.4、凸模的设计
采用阶梯式凸模
凸模固定板厚度h1=25mm
卸料版厚度h2=14mm
条料厚度t=0.8mm,刃口修磨量取6mm
凸模进入凹模深度取0.8mm
安全距离取18mm 凸模长度：L= h1 +h2+t+h=(25+14+6+0.8+0.8+18)mm=64.6mm 凸模材料： T10A
热处理硬度：58～ 62HRC 凸模简图：
6.5垫板设计
厚度一般取5～12mm, 取12mm 外形尺寸为160mm×160mm×12mm 材料：45钢 热处理：淬火 硬度：43～48HRC 6.6弹性元件设计
弹性元件采用橡胶
橡胶工作行程=卸料版工作行程+模具修磨量
H橡胶=H卸料版+H修磨=t+1+6=（0.8+1+6）mm=7.8mm
橡胶的自由高度H0=（3.5～4）H橡胶=（27.3～31.2）mm
取H0=30mm
矩形橡胶在预压量为15%时单位压力为0.5Mpa
橡胶面积：A=F卸/P=1790N/0.5Mpa=3580mm²
橡胶装配高度：H装配=85%H0=0.85×30=25.5mm 橡胶采用矩形，中间开圆形孔以避让凸凹模
取避让孔为Φ60mm 橡胶一边取120mm 另一边为（3580+ЛR²）/120=53.4mm
取橡胶外形尺寸120mm×55mm 为满足橡胶的高径比为0.5～1.5，将橡胶平分为四块，最大尺寸为60mm，所以H0/D=30/60=0.5 选用的橡胶规格合理
6.7凸凹模的设计
由于倒装复合模，孔内会积存废料，所以最小壁厚要大一些，很据课本表
4-4，取最小壁厚为2.3mm, 凸凹模采用螺钉、销钉与下模座固定，凸凹模固定板厚度取30mm。
H凸凹模=H卸料版+H橡胶+H固定板+1=（14+25.5+30+1）mm=70.5mm
材料：T10A
热处理：60～64HRC
凸凹模简图：
七．模架及其他零部件的选用
7.1、模架选择
前面已选择中间导柱模架
由指导书表5-31得：
上模座：L×B×H=250mm×340mm×40mm 下模座：L×B×H=250mm×340mm×30mm 导柱1：d×L=28mm×220mm 导柱2：d×L=28mm×220mm
导套1：d×L×D=28mm×80mm×60mm 导套2：d×L×D=28mm×80mm×60mm 7.2、螺钉及销钉的选用 GB/T70.1-2000内六角圆柱螺钉
凹模锁紧螺钉：M12×80 凸凹模锁紧螺钉：M10×80 GB/T119-1986圆柱销
凹模定位销：A12×110 凸凹模定位销：A10×85
八．校核模具闭合高度及压力机有关参数
8.1、校核模具闭合高度
H =H上+H下+H凸+H凸凹+H垫-2=（40+45+64.6+70.5+24-2）=242.1mm 初选的J23-16开式压力机最大封闭高度为220mm，未满足使用要求。
由指导书表5-10 选用J23-25开式双柱可倾压力机，最大封闭高度为270mm，封闭高度调节量为55mm，模具安装时可用垫块调整配制。闭8.2、冲裁所需总压力校核
由前面计算可知F总=96032KN，压力机的公称压力为250KN。F总＜F公，满足生产要求。
8.3、模具最大安装尺寸校核
模具最大安装尺寸为170mm×170mm，冲床工作台尺寸为370mm×560mm，能够满足模具的安装。
九．绘制装配图及主要零件图
十．心得体会
两周的课程设计结束了，在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程．
本次课程设计题目是花孔垫圈模具设计，通过对模具各个参数的设计，使我对模具设计的程序有了进一步的了解，对常用零件、机械制图、公差与配合、金属材料及热处理等有了更深刻的认识。
主要通过CAD进行设计，从中我熟悉了模具设计与分析过程，同时也更好的运用软件进行设计，掌握了查阅相关手册资料的技巧，对模具设计有了更深刻的认识。达到了进一步巩固知识的目的和理论与事件的完美结合。
衷心感谢各位老师和同学的帮助。
通过对大学三年的理论知识的系统学习及在校期间的各种实习活动，使我们对本专业涉及的知识有了初步的认识，为了更进一步把理论知识用于实践，特进行了本次毕业设计。
在设计过程中，通过对模具设计的各参数的设计，使我们对机器的设计程序有了进一步的了解，对机械中的常用零件、机械制图、公差与配合、金属材料及热处理、机制工艺、夹具等都有了更深刻的认识，达到了进一步巩固知识的目的和理论与实践的完美结合。
课程设计是对我们过去所有课程和毕业实习的一个综合考核，在编写过程中、得到了老师和同学的帮助支持。并多次得到了指导老师的批改和指导。
通过这次课程设计的编写，得到了老师和同学的帮助支持，使我掌握查阅查资料手册的能力，使我对以前所学过的各种基础课，专业基础课和专业课有了更加深刻的认识。培养了我们的实际动手能力，将我们所学的课程有机地结合起来，巩固所学的专业知识.由于本人能力有限，在编写过程中难免会出错。敬请各位同学和老师有帮助。最后，忠心感谢各位老师和同学的帮助和支持。
十一、参考文献
【1】 【2】 【3】 【4】 【5】 丁松聚主编《冷冲模设计》 机械工业出版社
梅 伶主编《模具课程设计指导书》机械工业出版社 朱家诚主编《机械设计课程设计》合肥工业大学出版社
姜 勇、刘为亚主编《AutoCAD2007机械制图基础培训教程》人民邮电出版社
王卫卫主编《材料成形设备》
机械工业出版社
