模具课程设计说明书设计题目: 冲裁模设计 __弯曲件下料 __ 姓名: 柯友文 _ 专业: 金属材料工程学 _ 班级: _学号: _指导教师: _年月日至年月日目录一(零件说明 (3)二(零件工艺性分析...........................................................................3 三(主要工艺设计计算 (4)11.排样方式的设计计算 (4)1.2.压力中心的确定及计算 (5)1.3.冲压力的计算 (5)1.4冲裁凸凹模刃口尺寸计算 (6)1.5冲压设备选择 (7)1.6.冲裁凸凹模刃口尺寸计算 (8)四(模具中各零件设计 (8)2.1.凹模的设计 (8)2.2凸模及凸模固定板的设计 (9)2.3凸凹模的设计…………………………………………………………………9 2.4.模架的设计………………………………………………………………………10 2.5.挡料销的设计……………………………………………………………………11 2.6模柄的设计………………………………………………………………………11 五(模具工作零件的加工工艺...............................................................12 六(模具装配 (12)6.1.模具总装图 (13)6.2.模具工作过程 (14)6.3.模具的大致装配过程 (15)七(进一步提高冲裁件精度的其它方法...................................................15 八(总结..........................................................................................16 参考文献....................................................................................... 17 附:工作零件的零件图 (18)一、零件说明零件名称:弯曲件下料生产批量:中等批量生产材料:1Cr18Ni9Ti板厚:2.5mm要求设计此工件的冲裁模:制件图(1)单位mm二、零件工艺性分析2.1材料分析表(1)不锈钢的化学，力学性能名称牌号材料状抗剪强度抗拉强伸长屈服强态/MPa /MPa 度/MPa 率% 度/MPa不锈1Cr18Ni9Ti 热处理430-550 540-770 40 200钢退火分析上面的数据可知，该材料的屈服强度，抗拉强度不是很高，有一定的韧性，具有良好的冲压性能。
2.2形状由图1可知零件形状较为复杂，尺寸与公差均未标出，在proe，autocad图纸中体现，金属件的内外形经济精度最好不高于IT11。
由于冲裁件的厚度2.5mm，基本尺寸83.5mm，69mm可知，落料经济精度IT13，冲孔经济精度IT12。
2.3结构分析该零件形状，应力对称。
没有突出的悬臂和凹槽，但零件复杂，圆弧很多，头部有三个小孔。
孔距边界之间的最小孔边距7.5，但大于一个板厚。
存在很小的孔(直径4mm)但大于0.35倍的板厚，因此可以冲裁。
2.4精度分析图示零件尺寸公差要求约为IT12对尺寸精度要求较高，因此在模具设计时需要特别注意精度的要求。
2.5冲压工艺方案的确定该工件包括落料冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案:方案一:先落料，后冲孔。
采用单工序模生产。
方案二:落料—冲孔复合冲压。
采用复合模生产。
方案三:冲孔—落料级进冲压。
采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但需要两道工序两套模具，成本高而生产效率低，精度低，难以满足大批量、高精度的生产要求。
方案二只需一套模具，工作精度及生产效率都比较高，但是要求有两个孔距零件边缘的位置较远，小于凸凹最小允许壁厚，模具制造难度大但是强度可以得到保证。
此外冲压成品件留在模具上，尽管清理模具上的物料影响冲压速度，操作并不繁琐。
方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，设计简单，但是精度较差。
因为一个模具上同时进行两道工序，难以保证两道工序进行时刚好放置在模具刃口相同的地方，也就是说难定位，精度明显低于复合膜。
所以经过思索，由于零件上圆弧较多，确保精度采用方案二落料冲孔复合模较为合适。
三.主要工艺设计计算3.1排样方式的确定以及计算该冲压件的月生产批量属于中等批量的生产类型，因此不考虑多排、或一模多件的方案(该方案较适宜大批量生产，约几十万件以上);也不考虑采用简易冲裁模常用的单、直排方案，根据成批生产的特点，再结合该冲压的形状特点，以单排、一模一件、复合落料，冲孔方案为宜。
如图条料排样(2)查的搭边数值表2-7:工件之间搭边a1>2mm工件与边界之间，a>2.2mm取a1=3.5mm a=4.5mm步距 s= 54+22+7.5+3.5=87mm查表2-9和表2-8可以确定条料与导料销的间隙和条料宽度偏差分别为B0=0.8mm，条料下偏差值=-1.0mm0 条料宽度b=60+2×4.5+0.8=69.8mm -1此条料宽度为69.8mm，步距为87mm，工件top面面积(3)材料利用率η=(nA/LB)×100%=(3668.39+4×3.14×3)/(69.8×87)=61.03%3.2压力中心的确定及相关计算压力中心的确定:模具压力中心是指冲压时各个冲压部分冲压力合力的作用点。
为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。
对于带有模柄的冲压模，压力中心应通过模柄的轴心线。
否则会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。
冲模的压力中心，可按下述原则来确定:(1)对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。
冲裁直线段时，其压力中心位于直线段的中点。
(2)工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。
(3)冲裁形状复杂的零件或多凸模的零件时，其压力中心可以通过解析计算法求出。
压力中心的计算:如下图所示建立坐标系求材料的压力各边的冲裁力中心如下表所示压力坐标系图(4)L/mm X/mmL1=6.28 -22L2=42.9 -14.75L3=11.78 3.75L4=9.425 7.5L5=12 16L6=12.56 0L7=4 22L8=2 23L9=10 24L10=30 39L11=30 54计算结果为:Y0=0,X0=2699.9275?170.945=18.2?因此取模柄在条料正中间为原点的坐标系下的(18.2,0)处3.3计算总冲压力计算冲裁力的目的在于合理的选用压力机和设计模具。
冲裁力是指冲裁过程中的抵抗最大剪切力。
它是随着凸模切入材料的深度而变化的，当材料达到了剪切强度时，便产生裂纹且材料相互分离，此时的冲裁力是最大值。
选择压力机就是按冲裁力F最大力计算。
冲裁后，由于板料的弹性恢复，使零件(或废料)仍梗塞在凹模洞口内，需要把零件(或废料)从凹模洞口推出或顶出。
把从凹模洞口顺冲裁方向推出的力称推件力Ft;把逆冲裁方向从凹模洞口顶出的力称顶件力Fd。
由于冲裁后板料的弹性恢复，使废料(或零件)紧卡住凸模，需要把这废料(或零件)从凸模上卸下来的力称卸料力Fx。
该模具采用弹性卸料和下方出料的方式，不需要在凹模下设置顶料装置，故不存在顶料力。
总冲裁力Fz由冲裁力Fc是由冲裁力Fc，Fx，Ft组成。
由于采用是落料冲孔复合模，其冲裁力F是由落料冲裁力F1和冲孔冲裁力F2两部分组成。
凹模周界长度图(5)b, 查得1Cr18Ni9Ti的抗拉强度约为=650MPa， Kx=0.04mm，Kt=0.055. b, F1= Lt=324.2×650×2.5=526.8kN,4，, F2=Stb=×650=8.16KNF=F1+F2×3=551.2KNFt=nKtF2=0.055×8.16×3=1.35KNFx,KxF,0.045×526.8=23.7KNF=F，Fx，Ft,576.26KN Z3.4冲压设备选择为了使压力机能安全工作取P×F取1000KN 压机=(1.5~1.8)Z故要选择压力机J23-100开式双柱可倾压力机，有文献可知:主要技术参数项目名称单位 J23-100公称力千牛 kN 1000滑块行程毫米 mm 130次 / 分 SPM 38 行程次数最大装模高度毫米 mm 380装模高度调节量毫米 mm 480喉深毫米 mm 260工作台板前后 F.B. 毫米 mm 710左右 L.R. 毫米 mm 1080立柱间距离毫米 mm 350垫板孔径厚度毫米mm Φ250X100机身最大可倾角角度 30主电机型号 Y132M2-6外型尺寸前后毫米 mm 2472左右毫米 mm 1736高度毫米 mm 3312重量千克 kg 100003.5冲裁凸凹模刃口尺寸计算凸模和凹模的刃口尺寸和公差，直接影响冲裁件的尺寸精度。
模具的合理间隙也靠凸、凹模的刃口尺寸及其公差来保证。
在计算模具刃口尺寸及其制造公差时，应按落料和冲孔两种情况分别进行，其原则如下:(1)落料落料件的光面是因凹模刃口挤切材料产生的，因此其光面尺寸与凹模尺寸相等，故应以凹模尺寸为基准。
又因落料件尺寸会随凹模刃口的磨损而增大，为保证凹模磨损到一定程度仍能冲出合格零件，故落料件凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸。
而落料凸模基本尺寸，则按凹模基本尺寸减最小初始间隙。
(2)冲孔孔的光面是凸模刃口挤切材料产生的，因此其光面的孔径与凸模尺寸相等，故应以凸模尺寸为基准。
又因冲孔的尺寸会随着凸模的磨损而减小，故冲孔凸模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围内的较大尺寸。
而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙。
凸模凹模刃口计算(3)凸模刃口计算对于冲孔ф4mm的圆孔采用凸凹模分开加工，外轮廓的落料采用配合加工的方法。
查表2-10得间隙值Zmin=0.49,Zmax=0.55冲孔ф4mm的圆孔的凸凹模刃口尺寸如下:查表2-11得凸凹模制造公差:Qp=-0.020，Qd=+0.035由于Zmax-Zmin=0.06，Qp+Qd=0.015。
满足Zmax-Zmin>Qp+Qd 查表2-12得磨损系数X=0.75。
0d=(d+X)=4+0.75×0.12=4.09mmp-0.17+0.035d=(dp+Zmin)=4.09+0.49=4.58mmd0(4)凹模刃口计算凹模刃口计算对于外轮廓的落料，以凹模为基准，凹模磨损后尺寸增大。