1、 冲压模具课程设计题 目：双耳止动垫圈模设计专 业：机电工程学院班 级：机电 141姓 名： 学 号：201410824124指导教师：提交日期：2017 年 1 月 3 日目录前言 .2一、题目要求 .2二、制件的工艺分析 .21、材料分析 .22、结构分析 .33、精度分析 .3三、工艺方案的确定 .3四、排样图的确定 .31、材料利用率的计算及排样图的绘制 .4五、压力中心的计算 .41、压力中心坐标计算公式： .42、各线段的重心坐标： .43、压力中心坐标为： .5六、计算冲压初选压力机 .5七、模具刃口尺寸计算 .51、落料件尺寸的计算 .52、冲孔尺寸计算： .6八、模具工作零件
2、及其他零件设计与计算 .71、凸、凹模结构设计 .72、定位零件的确定 .73、卸料装置的确定与计算 .74、标准模架及连接固定件的设计 .75、卸料橡胶的设计计算 .8九、装配图与零件图（见 CAD 图） .10十、总结 .10前言模具课程设计是 CAD/CAM 专业教学计划安排的非常重要的教学实践环节，也是毕业设计的首选内容。其目的在于巩固模具结构及设计所学知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握正确的设计方法，培养学生的实际工作能力。通过模具结构设计，学生在工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、模具零件结构设计、编写说明书和查阅参考文献等方面受到一次综合的训练，增强学生的动手能力和创新
3、设计能力一、题目要求名称：双耳止动垫圈，材料：20 钢 生产批量：大批量 材料厚度： t1.5 mm尺寸结构如右图二、制件的工艺分析1、材料分析20 钢为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。2、结构分析双耳止动垫圈是一般的冲裁件，其特点是：零件结构简单，工件尺寸小，尺寸精度低，材料强度不高，外形有圆弧连接过度，对冲裁加工较为有利，零件上一个孔其中最小孔径为 10mm，大于冲裁最小孔径 dmin t=1.5 的要求。另外，经计算直径为 10mm 的孔距零件外形之间的孔边距为 6mm，大于冲裁件最小孔边距 Lmin1.5t=2.25mm 的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。3、精度分析零
4、件上没有尺寸标注了公差要求，则其公差要求都属于 IT14。所以，普通冲裁可以满足零件的精度要求。三、工艺方案的确定双耳止动垫圈一般有以下三种冲裁工艺方案 方案一：先落料，后冲孔，采用两套单工序模生产。方案二：落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。对三种方案进行分析如下：图 11、方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，难以满足零件大批量生产的要求。2、方案二只需一副模具，冲压件的形状位置精度和尺寸精度易于保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。3、方案三也只需一副模具，生产
5、效率也很高，但与方案二相比生产的零件精度稍差。需在模具上设置导正销导正，保证冲压件的形状位置精度。模具制造和装配较复合模略复杂，冲孔落料复合模基本结构。所以，比较三个方案，采用方案二生产更为合理。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核（结构见图 3） 。查资料可知，当材料厚度 t 为 1.5mm 时,凸凹模最小壁厚 为 4mm，而该零件上10 的孔距零件外形之间的孔边距 6mm，能满足复合模凸凹模最小壁厚的要求。因此，该零件可以采用复合模生产。图 3四、排样图的确定1、材料利用率的计算及排样图的绘制模具导料零件采用无侧压的导料板装置材料宽度： 00)2(maxDB导料板间距离： CaAx查模具设计与制
6、造得：取 a1=2.2mm，a=2.5mm。分析零件形状，应采用单直排或着双直排的排样方式，分析材料利用率，则确定零件的排样方式有如图 4 所示。图 4现查资料，选用 900mm1800mm 的钢板，每张钢板可剪成 20 张（441759） 。搭边取值 2.5mm 和 2.2mm，条料宽度为 44mm 步距为 47.4mm条料宽度 B ：B=（D +2a） =（39+22.5） =44 mm max0_02._02.步距 S ：S=30+1.2=31.2mm一个步距的材料利用率 ：= 100%= 100%=70.6%BSnA4.736总利用率 = 100%= 100%=67.2%BSnA180
7、97364其具体排样图如图 5 所示。图 5五、压力中心的计算零件是一个非对称的零件，所以零件的压力中心如下计算（见图6） ，则： 圆弧线段的中心压力： bRsy1、压力中心坐标计算公式：nLxxLx210 nLyyLy210L1=19.7mm L2=16mmL3=19.7mm L4= mm L5=5.8mm D41L6=12mm L7=6.8mm L8= mm 4.31DL9= mm L10= mm9.3560D602、各线段的重心坐标：X1=-18.2，Y1=8 X2=-28，Y2=0X3=-18.2，Y3=-8 X4=-8.9，Y4=-7.2 X5=-6，Y5=-13.1X6=0，Y6=
8、-16 X7=6，Y7=-12.6 X8=0，Y8=0X9=4.8，Y9=3.6 X10=-7.6，Y10=8.13、压力中心坐标为： 75.64.167.19).()28()8(.0 x 52.0y六、计算冲压初选压力机冲裁力基本计算公式为 bKLtF此例中零件的周长为 152.2 mm（落料周长为 120.8mm，冲孔周长为31.4mm） ，材料厚度 1.5mm，20 钢的抗剪强度取 350MPa，则冲裁该零件所需冲裁力为F 落 kN5.8246N350.1823. F 冲 1.4F= F 落 + F 冲 104kN根据资料，可求得：卸料力为 KNKx 2.5104.推件力为 F 冲 =T
9、nk3.4.6零件所需得公称压力为 kN52.143).10(TFZ总一般冲裁时压力机的吨位应比计算的冲压力大 30%所以，公称压力 kN963.15Z 根据附表 1，初选设备为开式压力机 JH23-25七、模具刃口尺寸计算1、落料件尺寸的计算根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。落料件尺寸的计算，落料基本计算公式为： A0maxA)(D0minaxinT TT )(ZZ查公差配合表，落料件尺寸都为 IT14，所以 x=0.5.（1） 、尺寸 ，经查图 7 得该零件凸、凹模最小间隙2805.Zmin=0.21mm，最大间隙 Zmax=0.25mm；查资料可知凸模制造公差，凹模制造公差
10、，将以上各值代入m.T 025.A ，校验是否成立，不成立，取 =0.4*（ Zmax-Zmin）Ainax T=0.016 =0.6*（ Zmax-Zmin）=0.024 m74.).28( 02.024.A1 ）（D681374. 1.16.T ）（校核：0.250mm+0.21mm=0.04mm=0.024mm+0.016mm=0.04mm 校核不等式成立（2） 、尺寸 ，查得其 、 、 数值同上一尺寸，m16043.minZaxT=0.020mm ，则A2T m785.1)43.0516( 02.20.A2 D6)3.0785.1( .2.0）（校核：0.250mm+0.21mm=0.
11、04mm=0.024mm+0.016mm=0.04mm 校核不等式成立。满足间隙公差条件, 故： ，02.278A 02.269TD（3） 、尺寸 ，查得其 、 、 、 数值同上一尺寸，12043.minZaxTAm5.1)43.05( 0.0.A D63178. 2.2.T3 ）（校核：0.250mm+0.21mm=0.04mm=0.024mm+0.016mm=0.04mm 校核不等式成立，满足间隙公差条件, 故： ,0.378AD02.36951TD（4） 、尺寸 ，查得凸模制造公差 ，凹模制造公205.T差 ，校验是否成立，不成立，取 =0.4*（ Zmax-Zmin）=0.016 m.
12、A=0.6*（ Zmax-Zmin）=0.024 该尺寸为双边磨损尺寸，所以计算时取双面间隙。m74.21)52.02( 02.04.A4 ）（D68137. .16.T ）（校核：0.250mm+0.21mm=0.04mm=0.024mm+0.016mm=0.04mm 校核不等式成立（5） 、尺寸 ，查得凸模制造公差 ，凹模制造公m205.R02.T差 。且该尺寸为单边磨损尺寸，则计算时取单面间隙。.A m875.1)25.0( .0.A5 D431387. 2.0.T ）（校核：校核：0.250mm+0.21mm=0.04mm=0.024mm+0.016mm=0.04mm 校核不等式成立2、冲孔尺寸计算：冲孔基本公式为： ，0minTT)(Xd A0minminA)(ZXd尺寸 ，查得凸模制造公差 ，凹模制造公差36.01 2.。验证是否满足 ，所以m2.A AinaxZ18.0)36.05( 20.2.T d302.A 校核： （满足间隙公差条件）4.minaxZ
