单工序落料模具设计说明书.doc

课程设计说明书 题目：单工序落料模具设计  一、课程设计目的 1 二、工件简图 2 三、工艺分析 2 3.1 生产方案的制定 2 3.2材料分析 3 3.3精度分析 3 3.4操作与定位方式 3 四、工艺计算 4 4.1排样设计与计算 4 4.2料宽设计 4 4.3画排样图 5 4.4送料步距 5 4.5材料的利用率 5 4.6冲裁工艺力计算 5 4.7刃口尺寸计算 6 4.8凹模高度 7 4.9凸模长度确定 7 4.10选择标准模架 7 五.设备选择 8 六、 装配图及零件图绘制 8 七、 参考文献 9 一、课程设计目的 此次落料模具设计有着重要的意义，能巩固课本中学的知识，熟悉相关资料，理清设计思路，练习绘图及文献检索的能力，培养和提高分析，解决问题的能力，学习冲压工艺与模具设计的具体方法和步骤，为毕业设计打下基础。 （1）树立正确的设计思想。在设计中理论联系实际，从实际出发解决实际问题。 （2）经行一次冷冲压模具设计的实际训练。通过设计巩固相关理论知识，为以后的工作做好准备。 （3）通过计算和绘图，学会运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料等培养模具设计的基本技能。 （4）如何选取合适的排样，，需要通过材料利用率、搭边值、步距的计算，从而选择最合理、最有经济效益的排样方案。 二、工件简图 材料为Q235，板厚为t=3mm，生产批量：大批量 三、工艺分析 3.1 生产方案的制定 冲裁工序可分为单工序冲裁，复合冲裁和级进冲裁。 冲裁组合方式的确定应根据下列因素决定。 1生产批量：一般来说，小批量与试制采用单工序冲裁，中批量和大批量生产采用复合冲裁或级进冲裁。 2工件尺寸公差等级：复合冲裁所得到的工件尺寸公差等级高，因为它避免了多次冲压的定位误差，并且在冲裁过程中可以进行压料，工件较平整。级进冲裁所得到的工件尺寸公差等级较复合冲裁低，在级进冲裁中采用导正销结构，课提高冲裁件精度。 3对工件尺寸、形状的适应性工件的尺寸较小时，常采用复合冲裁或级进冲裁。对于尺寸中等的工件，由于制造多副单工序模的费用比复合模具昂贵，也常采用复合冲裁，但工件上孔与孔之间或孔与边缘之间的距离过小时， 采用级进冲裁。 4模具制造、安装调整和成本：对复杂形状的工件，采用复合冲裁比采用级进冲裁为好。应为模具制造、安装调整较易，成本较低。 5操作方便与安全：复合冲裁出件或清除废料比较困难，工作安全性较差。级进冲裁较安全。 综上分析，对于一个工件，可以得出多种工艺方案。必须对这些方案进行比较，选取在满足工件质量与生产率的要求下，模具制造成本低、寿命长、造作方便又安全的工艺方案。该工件包括落料和弯曲两个基本工序，可有以下工艺方案： 方案一：先冲圆孔，后落料，最后弯曲 方案二：先落料，后冲圆孔，最后弯曲 3.2材料分析 Q235为碳素结构钢，抗拉强度为432-461MPa,抗剪强度为304-373MPa,屈服强度为253MPa,具有很好的冲裁成形性能，符合冲裁工艺。 3.3精度分析 零件图未标注公差，按精度要求为IT14计算，普通冲裁即可满足图样要求。 3.4操作 为降低成本，可采用手工送料方式。 四、工艺计算 4.1排样设计与计算 1.尺寸计算将(工件按中性层展开) （1）直边段为a，b a=30-3-3=24mm b=80-3-3=74mm （2）圆角边段为c 由于R/t=3/3=10.5,则该圆角属于有圆角弯曲，根据中性层长度不变原理计算。 查资料[1]表4.3得，k=0.42 c=π（r+kt） 4.4送料步距 h=30+2.2=32.2mm 4.5材料的利用率 排样时，在保证工件质量的前提下，要尽量提高材料的利用率。 η=A/bh=104.6x30/(109.6x32.2)=88.9% 4.6冲裁工艺力计算 冲裁模设计时，为了合理地设计模具及选用设备，必须计算冲裁工艺力。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁工艺力，以适应冲裁间隙的要求。冲裁工艺力包括冲裁力F、卸料力F卸、推件力F推和顶件力F顶。该落料工艺不需要计算顶件力。 冲裁件周长L=2（L1+L2）=269.2mm 材料厚度t=3mm 取Q235钢的抗剪强度τ=350MPa. 冲裁力F=1.3Ltτ=1.3x269.2x3x350KN=122.5KN. 查《冷冲压模具课程设计与毕业设计指导》表3-17得： Kx=0.035 Kt=0.045 Kd=0.05 卸料力Fx =KxF=122.5x0.035=4.29KN. 推件力Ft=KtF=122.5x0.045=5.51KN. 顶料力Fd= KdF=122.5x0.05=6.12KN. 总工艺力FΣ=F+Fx+Ft =132.3KN 4.7刃口