1、第 1 页 共 20 页课 程 设 计题目：油泵调节垫片冲孔落料连续模具设计课程名称 冲压工艺及模具设计 学 院 材料与能源学院 专业班级 材料成型及控制工程 学 号 姓 名 联系方式 任课教师 2014 年 7 月 7 日第 2 页 共 20 页2目 录广东工业大学课程设计任务书 .2引 言 .4一、零件说明 .5二、冲压件工艺分析 .6三、 模具设计计算 .71.排样、计算条料宽度及确定步距 .82.计算冲压力 .83.确定压力中心 .104.冲模刃口尺寸及公差的计算 .105.确定各主要零件结构尺寸 .121）凹模外形尺寸的确定 .122）凸模长度 .13四、设计并绘制总图、选取标准件
2、.13上模座 .14下模座 .14导柱 .15导套 .16垫板 .16凸模固定板 .17凹模 .17落料凸模 .18第 3 页 共 20 页3广东工业大学课程设计任务书题目名称 油泵调节垫片冲压工艺及模具设计学生学院 材料与能源学院专业班级 材料成型及控制工程专业材料加工姓 名学 号一、课程设计的内容根据给定的冲压零件图进行产品的冲压工艺分析和比较，制定合理的冲压工艺方案，进行有关工艺计算，确定冲压模具的类型和结构，选择冲压设备，绘制模具的装配图及零件图，编制冲压工艺卡，并撰写设计说明书。二、课程设计的要求与数据1. 课程设计时间共 1.5 周，按时独立完成课程设计任务，符合学校对课程设计的规
3、范化要求；2. 绘制所设计模具的装配图和非标件零件图：图纸整洁，布局合理，图样和标注符合国家标准；3. 编制冲压工艺卡，撰写设计计算说明书（约 20 页）：要求公式使用准确，计算正确，语言流畅，书写工整，插图清晰整齐；4. 设计说明书与图纸按学校规定装订成册。三、课程设计应完成的工作1. 冲压工艺设计：包括分析零件的冲压工艺性，拟订冲压件的工艺方案，确定合理的排样形式、裁板方法，并计算材料的利用率；确定模具结构第 4 页 共 20 页4及尺寸等；2. 根据总冲压力及考虑模具的结构尺寸选择成形设备的型号；3. 模具结构及其零部件设计：设计一道工序的冲模，绘制冲模总装配图及主要零件图；4. 冲压工
4、艺过程卡片；5. 设计计算说明书。四、课程设计进程安排序号 设计各阶段内容 地点 起止日期1 布置题目，工艺分析与工艺计算 教 3-111 6.30-7.12 工艺方案比较与模具结构草图 教 3-111 7.23 绘制模具总装配图 教 3-111 7.37.44 绘制零件图，编冲压工艺卡 教 3-111 7.57.75 编写设计说明书 教 3-111 7.86 答辩，提交所有资料 教 3-111 7.9五、应收集的资料及主要参考文献1 自编. 冲模设计课程设计指导书M. 广东工业大学，2011.2 自编. 冲模图册 M. 广东工业大学，2011.3 姜奎华主编 . 冲压工艺与模具设计M. 北京
5、: 机械工业出版社, 1999.4 李志刚主编 . 中国模具设计大典M. 南昌: 江西科学技术出版社, 2003.5 罗益旋主编. 最新冲压新工艺新技术及模具设计实用手册M. 长春: 吉林出版发行集团, 2004.6 肖景容, 姜奎华主编. 冲压工艺学M. 北京: 机械工业出版社, 2000.7 郝滨海编著. 冲压模具简明设计手册（第二版）M. 北京:化工工业出版社, 2009.发出任务书日期： 2014 年 6 月 29 日 指导教师签名：计划完成日期： 2014 年 7 月 8 日 基层教学单位责任人签章：第 5 页 共 20 页5主管院长签章：引 言 模具是现代化工业生产的重要工艺装备。
6、在国民经济的各个生产部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。在产品生产的各个阶段，无论是大量生产，批量生产，还是产品试制阶段，也都越来越地依赖于模具。因此模具工业已是国民经济的基础工业。现代工业产品的品种发展和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。目前，模具已成为衡量一个国家，一个地区，一家企业制造水平的重要标志之一。 我国模具制造技术是随着现代工业建设而发展的。在 50 年代以前，当国内需要少数模具，只有少数企事业可以仿制，主要依靠模具钳工凭着个人技艺制造一些间单的模具，如电话机听筒之类的模具。50 年代以后，随着国民经济建设高潮的到来，随着国际经济技术合作交流的发展，
7、国外的模具技术书刊，模具设计手册，模具制造资料等逐渐介绍到我国，对指导和促进模具技术的发展起了重要的作用。 自 1959 年起，电火花成型加工机床开始应用于模具生产，采用成形磨削方法加工凸模和电极，用电火花成型加工凹模，卸料板型孔，使模具制造水平又有一个较大的提高。随后，由于模具制造技术的不断改进，模具技术的研究，模具标准化工作的开展和模具新材料的开发也得到进一步的发展。这时我国的模具工业开始形成，出现了一些模具专业厂。 近年来，改革开放和国民经济的高速发展，推动了模具技术和模具工业的新发展，模具的品种。精度和数量有了很大的发展，模具对工业产品的影响也越来越大，模具也更加引起人们的关注，很多科
8、研院所和高等院校在模具技术的基本理论，模具的设计与结构，模具制造加工技术，模具材料以及模具加工设备等方面都取得了可喜的实用性成果。这个时期是模具技术发展最快最迅速的时期。模具标准化工作是代表模具工业和模具技术发展的重要标志。特种加工工艺设备的改进和提高，使模具加工的自动化程度和效率都大大提高。模具新材料的应用，以及热处理技术和表面处理技术的开发和应用，使模具寿命大幅度地提高。 我国模具制造技术水平，从过去只能制造简单模具发展到可以制造大型，精密，复杂，长寿命模具。而模具领域最重要的组成部分就是冷冲压模具，约占模具总比例的 40%。 冷冲压是利用安装在压力机上上的冲模对材料施加压力，使其产生分离
9、或第 6 页 共 20 页6塑性变形，从而获得所需要零件的一种加工方法。冷冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料和复合材料。冲压模具是将材料加工成所需冲件的一种工艺装备，冲压模具在冷冲压中至关重要，一般来说，不具备符合要求的冲压模具冷冲压就无法进行；先进的冲压工艺也必须依靠相应的冲模来实现。1、零件说明2、冲压件工艺分析制件如下图所示：零件名称：油泵调节垫片材 料：H62料 厚：0.2mm生产批量：大批量要求设计此零件的冲裁模该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的，冲裁件内外所能达到的经济精度为IT14，孔中心与边缘距离尺寸公差为0.2mm。将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公
10、差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故第 7 页 共 20 页73、模具设计计算决定采用挡料销进行定位、弹性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。方案一采用复合模进行加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案二采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用
11、简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。比较方案一与方案二，复合模冲裁零件的几何形状与尺寸受到模具结构与强度方面的限制，且制件被顶到模具工作面上必须用手工或机械排除，生产效率稍低。级进模可以自动送料生产效率高，且冲裁简单形状零件比复合模成本低。所以根据零件性质故采用级进模加工。第 8 页 共 20 页81.排样、计算条料宽度及确定步距2.计算冲压力采用单排方案，如下图：由表 3-3确定搭边值，根据零件形状两式件间按矩形取搭边值a1=1.5mm,侧搭边 a=1.5mm，则 进距：s=60+1.5=61.5mm条料
12、宽度：B 0- =（D+2a） 0- =980-0.5mm该模具采用弹性卸料和下出料方式1）落料力查表 3-20B0- =980-0.5mm 第 9 页 共 20 页93.确定压力中心得到 黄铜（硬态）H62 的抗剪强度 =420MPaF 落 =KLt=1.32640.2420=28828N2）冲孔力中间大孔F 大孔 =KLt=1.3（46-8+8+220.2420=16716N三个小孔 F 小孔 =KLt=1.3930.2420=9262N3）推料力F 推落 =nK 推 F=40.06328828=6916NF 推大孔 =nK 推 F 大孔 =40.06316716=4212NF 推小孔 =
13、nK 推 F 小孔 =40.0639262=2334NF 总 = F 落 + F 大孔 +3F 小孔 +F 推大孔 +3F 推小孔=28828+16716+39262+6916+4212+2334=86792N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F 落 =28828NF 大孔=16716NF 小孔 =9262NF 推落 =6916NF 推大孔=4212NF 推小孔=2334N第 10 页 共 20 页104.冲模刃口尺寸及公差的计算有模柄的冲压模，压力中心应通过模柄的轴心线。否则会使冲模和压力机滑
14、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。中心如下落料时，选凹模作为基准，首先设计凹模刃口尺寸，间隙通过减少凸模刃口尺寸得到。当以凹模为基准件时，磨损后刃口部分尺寸都增大，属于 A 类尺寸，采用配合加工方法。零件图中未标注公差的尺寸由下图所示F 总 =86792N
