铁芯片正装复合模方案设计书.doc

南通纺织职业技术学院
目录
摘要： 2
1.设计课题及设计任务书 3
1.1 设计课题 3
1.1.1课题来源 3
1.1. 2 课题研究的目的与基本要求 3矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
1.2设计任务书 4
2．冲压工艺与模具设计 5
2.1 冲压件工艺分析 5
2.2 工艺方案及模具结构类型 5
2.3 排样设计及计算 6
3工艺设计与计算 7
3.1冲压力的计算 7
3.2确定压力中心 8
3.3 凸凹模刃口尺寸计算 8
3.4主要模具零件结构尺寸 10
3.5其它模具零件结构尺寸 11
3.6 冲床选用 11
4 零件图绘 13
5 装配图绘制 13
参考资料 14

1.设计课题及设计任务书
1.1 设计课题
铁芯片落料、冲孔复合模
1.1.1课题来源
老师任务分配，设计一套铁芯片复合模。
1.1. 2 课题研究的目的与基本要求
(1)目的
①用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一项冷冲模设计的实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
②扩充“冷冲模设计”课程所学内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。
③掌握冷冲压模具设计的基本知识。如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。
(2)基本要求
①达到课题研究的目的所提的要求。
②以生产者的身份来设计模具，为求所设计模具适合在所在设备条件下生产，即要综合生产实际，又要满足生产要求，更要提高生产效率和经济效益。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
1.2设计任务书
图示冲裁件，材料为硅钢板，厚度为0.35mm，生产批量为150万/年。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺编制。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。

图1 产品零件图

零件名称：铁心片
生产批量：150万/年
材料：硅钢板
材料厚度：t=0.35mm

2．冲压工艺与模具设计
2.1 冲压件工艺分析
①材料：该冲裁件的材料硅钢板，具有较好的可冲压性能。
②零件结构：该冲裁件结构简单，只有两个直径为7的孔，比较适合冲裁。
③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。查公差表可得各尺寸公差为：彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。
零件外形：75mm 67.5 60mm 25mm 15mm R3.5mm
孔心距：90±0.435mm
结论：适合冲裁。
2.2 工艺方案及模具结构类型
该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：
①落料—冲孔，采用单工序模生产。
②冲孔－落料复合冲压，采用复合模生产。
③冲孔－落料连续冲压，采用连续模生产。
方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。
方案②只需要一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，生产效率也高尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何状态简单对称模具制造并不困难。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。
方案③也只需要一副模具，生产效率也很高但零件的冲压精度较差。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。
最后确定用复合冲裁方式。
工件尺寸可知，材料为硅钢板，材料厚度为0.35mm，厚度比较薄，平直度要求高，孔边距较小，但工件结构简单，为便于操作，所以复合模结构采用正装复合模及弹性卸料和定位钉进行定位方式。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。
2.3 排样设计及计算
查《冲压模具设计与制造》表2.5.2确定搭边值：
两工件间的搭边：a=2.2mm；
工件边缘搭边:a=2.5mm；
步距为:140mm ；
条料宽度B=(D+2a)
=(92.2+2×2.5)
=97.2
确定后排样图如图2所示。
一个条料里的材料利用率η为：

=12x4798÷(97.2×900)×100％
= 65.82％ 图2 排样图
查板材标准，宜选900mm×1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为10张条料（97.2mm×900mm），每张条料可冲12个工件，则η总为：籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。

=×100％
=63.97％
即每张板材的材料利用率为63.97％。
3工艺设计与计算
3.1冲压力的计算
冲裁力计算：
式中：F——冲裁力
t——材料厚度
K——系数，一般取值为1.3
L——冲裁周边长度
——材料抗剪强度

卸料力计算、顶件力计算

式中为卸料力，为顶件力，F为冲裁力，分别为卸料力和顶件力的系数
查表可有：=0.05，=0.08

总冲压力
那么压力机的理论公称压力
查表可得;压力机的公称压力值为250KN
3.2确定压力中心
由于工件x方向对称, 根据CAD软件作图计算，图形如下:

可有结论为：压力中心偏移x=33.2918m。
由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为（33.2918，0）。
3.3 凸凹模刃口尺寸计算
刃口尺寸计算列于表1中。其中:
落料部分以凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。
孔边距12±0.43近似按孔心距计算。

表1 刃口尺寸计算
基本尺寸及分类
冲裁
间隙
磨损
系数
计算公式
制造
公差
计算
结果
落
料
凹
模
D
=
Z=0.246
Z=0.36

Z- Z
=0.36-0.246
=0.11mm
制件精度为：IT14级，故x=0.5

Δ/4
D=相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.246～0.36之间
D
=
D=
同上
D
=
D=
同上
D
=
同上

同上

Δ/4
D=
同上
D
=
同上

同上

Δ/4
D=
同上
D
=
同上

同上

Δ/4
D=
同上

冲
孔
d
=
同上

同上

Δ/4
d=
相应凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证双面间隙在0.246～0.36之间
孔边距
L＝
同上

同上

Δ/4
Lp=

孔
心
距
L±=

同上
x＝0.5

Δ/8
Ld=

3.4主要模具零件结构尺寸
凹模板尺寸:
凹模厚度:H=kb(≥15mm)
H=0.15×104.56=15.7mm
凹模边壁厚:c≥(1.5～2)H
=(1.5～2) ×15.7
=(23.5～31.4)mm 实取c=30mm
凹模模板边长：L=b+2c=165mm
查《模具设计指导》表5-2标准JB/T 8066.1-1995: 凹模板宽B=160mm
故确定凹模板外形为: 160×160×18(mm)。
凸凹模尺寸:
凸凹模长度:L=h+h+h
=18+10.4+16
=44.4(mm)
其中: h─ 凸凹模固定板厚度
h─ 橡胶厚度
h─卸料板厚
此凹模内外刃口间壁厚校核:根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为4mm,根据强度要求查《冷冲模设计及制造》表 3－36知,该壁厚为5mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。
凸模尺寸:
凸模长度:L凸=h+h+h
=18+18+18
=54mm
其中:h─凸模固定板厚 h─空心垫板厚
h─凹模板厚
凸模强度校核:该凸模不属于细长棒,强度足够。
3.5其它模具零件结构尺寸
根据倒装复合模形式特点:凹模板尺寸并查标准JB/T-6743.1-94确定其它模具模板尺寸列于表2:
表2 模具零件结构尺寸
序号
名称
长×宽×厚(mm)
材料
数量
1
上垫板
160×160×6
45钢
1
2
凸模固定板
160×160×18
45钢
1
3
空心垫板
160×160×18
45钢
1
4
卸料板
160×160×16
45钢
1
5
凸凹模固定板
160×160×18
45钢
1
6
下垫板
160×160×6
45钢
1

根据模具零件结构尺寸,查标准GB/T2855.5-90选取后侧导柱210x210标准模架一副。
3.6 冲床选用
根据总冲压力F总=181.77KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合学校现有设备,选用J23-25开式压力机,并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下： 渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。
公称压力：250KN
滑块行程：80mm
行程次数：100次∕分
最大闭合高度：250mm
连杆调节长度：80mm
工作台尺寸（前后×左右）：360mm×560mm
7参考文献
[1]史铁梁主编《模具设计指导》北京：机械工业出版社，2010
[2]阎其凤主编《模具设计与制造》北京：机械工业出版社出版，2000.
[3]甄瑞麟主编《模具制造工艺学》北京：清华大学出版社出版，2005.
[4]张铮主编《模具设计与制造实训指导》北京：电子工业出版社出版，2000.
[5]翁其金主编《冷冲压技术》北京：机械工业出版社出版，2000.
[6]梁炳文主编《板金冲压与窍门》北京：机械工业出版社出版，2004.
[7]刘力主编《机械制图》北京：高等教育出版社出版，2004.
[8]翁其金主编《冲压工艺与冲模设计》北京：机械工业出版社出版，1999.

第 13 页 共24 页

车间

工艺规程 2

零件名称 铁心片 零件号

（连封面共 5 页）
（另附对照表 页）
：
工艺室主任 车间主任

主管工艺员 总工艺师

年 月 日 批准
产品型别
版次

车间
工作程序
型别
材料
毛料种类
零件名称
零件号
第 1 页
硅钢板
板料
铁心片

共 4 页
工序号
工序名称
工作地
页次
设备名称
设备型别
工作等级
工时定额
附注
1
切料

剪床

2
冲压

开式倾斜压力机
J23-25

3
去毛刺

4
检验

卡尺

更改单号
编号
签字
日期
更改单号
编号
签字
日期
工艺员

车间主任

工艺组长

主管工艺师

工艺室主任

车 间
切料图表
型 别
零件名称
零 件 号
工序号
第 2 页

铁心片

1
共 4 页

材料
硅钢板
硬度

分类

设备名称
剪床
技术条件

设备型别

编号
内 容
尺 码
重 量
1
原料尺寸
1000×900mm

2
分成条料尺寸
900×97.2 mm

3
分成条料的数量
10

4
条料制成零件的数量
12

5
材料利用率%
64%

更改单号
编号
签字
日期
更改单号
编号
签字
日期
工艺员

车间主任

工艺组长

主管工艺师

工艺室主任

车间
工序图表
型 别
零件名称
零 件 号
工序号
第 3 页

铁心片

2
共 4 页
工序名称

冲压
设备名称
设备型别
冷却液
材料
硬度

硅钢板

基准

项目
工序步骤
工夹具号
名称

1
冲压

铁心片复合模

更改单号
编号
签字
日期
更改单号
编号
签字
日期
工艺员

车间主任

工艺组长

主管工艺师

工艺室主任

车 间
检验图表
型 别
零件名称
零 件 号
工序号
第 4 页

铁心片

3
共 4 页

材料
硬度
硅钢板

项目号
检验内容
检验工具
1
各主要尺寸
游标卡尺

更改单号
编号
签字
日期
更改单号
编号
签字
日期
工艺员

车间主任

工艺组长

主管工艺师

工艺室主任