t型拉杆落料模具设计
目录
引言 1
一、冲裁件的工艺分析 1
（一）冲裁件的结构工艺性 1
（二）冲裁件的材料 1
（三）冲裁件的精度与断面粗糙度 1
二、排样 1
（一）材料利用率的计算方式 2
三、冲压工艺力的计算 2
（一）冲裁力的计算 2
（二)推件力的计算 3
四、凸模和凹模的刃口尺寸计算 3
（一）刃口尺寸的计算原则 3
(二)刃口尺寸计算 3
五、模具总体设计和主要零件设计 3
（一）落料模的工作原理 3
（二）弹簧的选择 4
（四）定位零件 6
（五）卸料装置 9
（六）导向零件 9
六、冲压设备的选择 10
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
单工序落料模，在现在的工业中模具占了很大一部分比例，冷冲压模更是在常规的生产加工中占了更大一部分的比例，随着工业产品的不断更新，小到电子元件，仪表指针大到汽车的覆盖件，航母外壳，航天器等众多领域，市场需求潜力巨大。并且对加工要求日趋严格。
因为学习过冲压模这门课，对落料模也比较熟悉，手上现有的图纸也是落料模，所以选择了写T型拉杆落料模。目的就是研究在如何降低生产成本的同时，提高生产效率和产品质量，简化模具结构。
这篇论文主要写了T型拉杆模具的设计与制造，从拿到零件图纸，然后开始分析零件的本身，确定合适的加工工艺 ，并在保证零件的加工精度要求下，设计出最简便最合理的模具。在完成论文的过程中，需要用到学过的基础知识、绘图软件。
本文以T型拉杆落料模具为研究对象，主要研究了单工序落料模的设计过程。首先从冲裁件的工艺开始分析，包括结构、材料、以及要达到的精度要求进行分析，然后确定排样图，再计算出冲裁力和推件力，接着根据冲裁件本身，计算凸凹模的刃口尺寸，确定凸凹模的配合要求。其次，设计整个模具，从工作原理开始着笔，然后是单一的零件，从凸凹模到定位零件、导向零件、推出机构等等。最后尽可能在保证精度的要求下，尽可能简化模具的结构。
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料模具为研究对象，主要研究了单工序落料模的设计过程。首先从冲裁件的工艺开始分析，包括结构、材料、以及要达到的精度要求进行分析，然后确定排样图，再计算出冲裁力和推件力，接着根据冲裁件本身，计算凸凹模的刃口尺寸，确定凸凹模的配合要求。其次，设计整个模具，从工作原理开始着笔，然后是单一的零件，从凸凹模到定位零件、导向零件、推出机构等等。最后尽可能在保证精度的要求下，尽可能简化模具的结构。
一、冲裁件的工艺分析
首先要对冲裁件的材料、几何形状、以及尺寸和精度进行分析从而才能合理的安排不同的冲裁件对应不同的冲裁工艺。合理的冲裁工艺需要满足节约材料、工序要少、模具结构简单、加工便捷、模具的使用寿命要长、后期的便于模具维护保养、工人操作安全可靠、保证产品的质量稳定等要求。
图1-1 冲裁件
（一）冲裁件的结构工艺性
如图1-1可以看出次冲裁件外形为T型，相对来说几何形状比较对称，圆角相对较小，冲裁件内、外形的转角处无尖角，且直线过渡处有圆角过渡，大大的减少了应力的集中，可以有效的避免冲裁开裂现象。外缘处没有过窄的凹槽和长的突出悬臂，并且整个冲裁件无内孔，有利于冲裁与排样。根据本冲裁件的结构排样时可以选择对排方式。
（二）冲裁件的材料
此冲裁件材料为30钢，是常见的冲压材料适合成型与分离工序， 30号钢的抗剪强度为σc =480 MPa ，抗拉强度为?σb (MPa)≥490，它的屈服强度是?σs (MPa)≥295，断面收缩率?ψ (%)≥50，此材料有良好的塑性，变形是不容易破裂。
（三）冲裁件的精度与断面粗糙度
此冲裁件的冲裁精度为IT12级，对冲裁模具来说精度要求可以满足，所以冲裁的模具的冲裁间隙要合理，压力机的导向部件的精确要可靠，此冲裁件的厚度为2mm，所以断面粗糙度在12.5μm。为了保证此冲裁件的精度，采用了弹性卸料装置，这样在凸模下行时首先卸料板可以压住条料，减小机床的运动对条料造成晃动，影响冲裁精度。
二、排样
根据此冲裁件的结构工艺性，外形为对称图形所以采用对排方式，这样能既节约材料，又大大的提高了材料的使用率，可以减少生产成本，提高生产效率。并能简化模具结构，提高模具的使用寿命。排样如图2-1所示：
图2-1 排样图
查《模具设计》表2-9得最小搭边值α=1.6mm ， α1=1.2mm。
（一）材料利用率的计算方式
一个进距的材料利用率为：η=X100%=207/308=67.2%
N——表示一个步距内冲裁件的数目： 此排样方式为2个
A——表示冲裁件的面积： 此排样方式为103mm2
B——表示条料宽度： 此排样方式为28mm
H——步距： 此排样方式为11mm
三、冲压工艺力的计算
（一）冲裁力的计算
该模具采用刚性卸料方式和下出料方式，用一般平刃冲裁时，冲裁力F计算公式如下
F=KLtτ0 =1.3×118×2×480=147272N
式中：F——冲裁力，N；
K——安全系数，K=1.3；
t——材料厚度，t=2；
τ0——材料的抗剪强度，τ0=480 MPa。
（二)推件力的计算
F推=nK推F=1×0.05×147272=7363N
n为同时在凹模里面的冲裁件以及废料的个数，n=1；
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引言 1
一、冲裁件的工艺分析 1
（一）冲裁件的结构工艺性 1
（二）冲裁件的材料 1
（三）冲裁件的精度与断面粗糙度 1
二、排样 1
（一）材料利用率的计算方式 2
三、冲压工艺力的计算 2
（一）冲裁力的计算 2
（二)推件力的计算 3
四、凸模和凹模的刃口尺寸计算 3
（一）刃口尺寸的计算原则 3
(二)刃口尺寸计算 3
五、模具总体设计和主要零件设计 3
（一）落料模的工作原理 3
（二）弹簧的选择 4
（四）定位零件 6
（五）卸料装置 9
（六）导向零件 9
六、冲压设备的选择 10
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
单工序落料模，在现在的工业中模具占了很大一部分比例，冷冲压模更是在常规的生产加工中占了更大一部分的比例，随着工业产品的不断更新，小到电子元件，仪表指针大到汽车的覆盖件，航母外壳，航天器等众多领域，市场需求潜力巨大。并且对加工要求日趋严格。
因为学习过冲压模这门课，对落料模也比较熟悉，手上现有的图纸也是落料模，所以选择了写T型拉杆落料模。目的就是研究在如何降低生产成本的同时，提高生产效率和产品质量，简化模具结构。
这篇论文主要写了T型拉杆模具的设计与制造，从拿到零件图纸，然后开始分析零件的本身，确定合适的加工工艺 ，并在保证零件的加工精度要求下，设计出最简便最合理的模具。在完成论文的过程中，需要用到学过的基础知识、绘图软件。
本文以T型拉杆落料模具为研究对象，主要研究了单工序落料模的设计过程。首先从冲裁件的工艺开始分析，包括结构、材料、以及要达到的精度要求进行分析，然后确定排样图，再计算出冲裁力和推件力，接着根据冲裁件本身，计算凸凹模的刃口尺寸，确定凸凹模的配合要求。其次，设计整个模具，从工作原理开始着笔，然后是单一的零件，从凸凹模到定位零件、导向零件、推出机构等等。最后尽可能在保证精度的要求下，尽可能简化模具的结构。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
料模具为研究对象，主要研究了单工序落料模的设计过程。首先从冲裁件的工艺开始分析，包括结构、材料、以及要达到的精度要求进行分析，然后确定排样图，再计算出冲裁力和推件力，接着根据冲裁件本身，计算凸凹模的刃口尺寸，确定凸凹模的配合要求。其次，设计整个模具，从工作原理开始着笔，然后是单一的零件，从凸凹模到定位零件、导向零件、推出机构等等。最后尽可能在保证精度的要求下，尽可能简化模具的结构。
一、冲裁件的工艺分析
首先要对冲裁件的材料、几何形状、以及尺寸和精度进行分析从而才能合理的安排不同的冲裁件对应不同的冲裁工艺。合理的冲裁工艺需要满足节约材料、工序要少、模具结构简单、加工便捷、模具的使用寿命要长、后期的便于模具维护保养、工人操作安全可靠、保证产品的质量稳定等要求。
图1-1 冲裁件
（一）冲裁件的结构工艺性
如图1-1可以看出次冲裁件外形为T型，相对来说几何形状比较对称，圆角相对较小，冲裁件内、外形的转角处无尖角，且直线过渡处有圆角过渡，大大的减少了应力的集中，可以有效的避免冲裁开裂现象。外缘处没有过窄的凹槽和长的突出悬臂，并且整个冲裁件无内孔，有利于冲裁与排样。根据本冲裁件的结构排样时可以选择对排方式。
（二）冲裁件的材料
此冲裁件材料为30钢，是常见的冲压材料适合成型与分离工序， 30号钢的抗剪强度为σc =480 MPa ，抗拉强度为?σb (MPa)≥490，它的屈服强度是?σs (MPa)≥295，断面收缩率?ψ (%)≥50，此材料有良好的塑性，变形是不容易破裂。
（三）冲裁件的精度与断面粗糙度
此冲裁件的冲裁精度为IT12级，对冲裁模具来说精度要求可以满足，所以冲裁的模具的冲裁间隙要合理，压力机的导向部件的精确要可靠，此冲裁件的厚度为2mm，所以断面粗糙度在12.5μm。为了保证此冲裁件的精度，采用了弹性卸料装置，这样在凸模下行时首先卸料板可以压住条料，减小机床的运动对条料造成晃动，影响冲裁精度。
二、排样
根据此冲裁件的结构工艺性，外形为对称图形所以采用对排方式，这样能既节约材料，又大大的提高了材料的使用率，可以减少生产成本，提高生产效率。并能简化模具结构，提高模具的使用寿命。排样如图2-1所示：
图2-1 排样图
查《模具设计》表2-9得最小搭边值α=1.6mm ， α1=1.2mm。
（一）材料利用率的计算方式
一个进距的材料利用率为：η=X100%=207/308=67.2%
N——表示一个步距内冲裁件的数目： 此排样方式为2个
A——表示冲裁件的面积： 此排样方式为103mm2
B——表示条料宽度： 此排样方式为28mm
H——步距： 此排样方式为11mm
三、冲压工艺力的计算
（一）冲裁力的计算
该模具采用刚性卸料方式和下出料方式，用一般平刃冲裁时，冲裁力F计算公式如下
F=KLtτ0 =1.3×118×2×480=147272N
式中：F——冲裁力，N；
K——安全系数，K=1.3；
t——材料厚度，t=2；
τ0——材料的抗剪强度，τ0=480 MPa。
（二)推件力的计算
F推=nK推F=1×0.05×147272=7363N
n为同时在凹模里面的冲裁件以及废料的个数，n=1；
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