垫圈冲孔落料模具设计

目录摘 要 .1一、设计任务 .2二、冲压件工艺分析 .3三、冲压件的工艺方案确定 .4四、确定模具总体结构 .4五、工艺尺寸计算 .5排样设计 .5冲压力与压力中心的计算 .6（3）凸凹模刃口尺寸计算 .8（4）弹性元件计算 .9六、编写工艺文件 .10七、模具主要零件设计 .11（1）凹模 .11（2）凸模 .11（3）模架 .12(4)卸料板的设计 .12(5)上、下垫板的设计 .12(6)导向销 .13(7)挡料销 .13(8)防转销 .13(9)模柄的选择 .13(10)螺栓、销钉的选择 .13八、模具工程图 .14参考文献 .161摘 要冲压模具课程设计以老师命题为主，为期两周，内容包括数据计算，课程设计说明书制作，图纸绘制以及课程设计小结，此次模具设计结合零件的结构、形状及精度的分析，并结合零件的生产批量。该零件采用落料单工序就可完成冲压加工。关键词： 落料 模具2一、设计任务3二、冲压件工艺分析材料：该冲裁件的材料 30 钢板，板厚 0.3mm，具有较好的可冲压性能。零件结构：该冲裁件结构简单，形状对称，比较适合冲裁。尺寸精度：零件图上除 820.2 之外，其余没标尺寸的可按IT14 级确定工件尺寸的公差。按 IT14 级处理，并按 “入体”原则标注公差。查公差表可得各尺寸公差为：零件外形： mm mm mm 116 mm43.01043.17R062.087.补标公差后零件尺寸如右图4三、冲压件的工艺方案确定通过以上对该零件的结构、形状及精度的分析，并结合零件的生产批量。该零件采用落料单工序就可完成冲压加工。四、确定模具总体结构1、模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用单工序模冲压，所以本套模具类型为单工序落料模。2、定位方式的选择 因为该模具采用得条料，控制条料得送进方向采用导料销；控制条料的送进步距采用挡料销。3、导柱、导套位置的选择由于落料件的结构简单，大批量生产都使用导向装置。导向方式主要有滑动式和滚动式导柱导套结构。该零件承受侧压力不大，为了加工装配方便，易于标准化，决定使用滑动式导柱导套结构。54、滑动式模架选择由于受力不大，精度要求也不高，同时为了节约生产成本，简化模具结构，降低模具制造难度，方便安装调整，故采用后侧导柱导套式模架。该模架可以三方面送料，操作特别方便。5、卸料、出件方式的选择在选用卸料装置的形式时，需考虑出料方式是上出料，还是下出料。卸料装置根据冲件平整度要求或料的厚薄来确定，对于冲件平整度要求高，且料薄的宜用弹压卸料板。这样既可压料又可卸料，且卸料板随上模上下运动，直观性强，操作方便，是生产中常用的一种卸料方式。当板料较厚时，用弹压卸料板难以卸料时，选用固定卸料装置卸料，一般在零件形状简单、要求不高时，采用固定卸料方式，它可简化模具结构，但是因为工作部位封闭，送料只能靠手感，操作不便，安全性差。由于零件厚度只有 1mm，属于薄料，一般采用弹性卸料方式顺便压料，以简化模具结构，降低成本。五、工艺尺寸计算排样设计为保证冲裁件的质量，模具寿命和操作方便，采用有搭边，单排排样，6如下图所示，由课本 P43 表 2.8 得，冲裁件之间的搭边值 a 1=1.5mm,冲裁件与条料件侧边之间的搭边值 a=2mm。计算条料的宽度：b=116+22=120(mm)计算条料的步距：A=35+1.5=35.5(mm) 一个步距内材料的材料利用率：nF/bA100=1x3190(12035.5)100 =75 其中一个进距内的冲压数目 n=1；因选用了 1000mm2000mm 的板料，可将板料剪裁为 16 张条料（120mm1000mm） ，每张条料可冲 28 个工件，则 总为： 总nF 1/LB100=4483190(10002000)100 =71冲压件面积有 Caxa 软件计算得如图冲压力与压力中心的计算冲压力的计算 排样图7落料力为：F 落Lt b 课本公式 2.18其中：L=82+68+102+176+3.14（17+14）=369.4(mm)材料厚度 t=0.3mm;材料:30 钢，查资料， b=490Mpa,则：F3690.349054.2（kN）根据以上模具结构类型，采用弹性卸料和漏料出件，卸料力 F xK xF,查课本 P46 表 2.6 取 K x0.05,则：F x0.0554.22.71（kN）推件力 F TnK TF,去凹模刃壁垂直部分高度h6mm,t0.3mm,n4/0.3=13; 查课本 P46 表 2.6 取 K T0.065，则：F T130.06554.245.8（kN）总冲压力 F 总F+ F x+ F T54.2+2.71+45.8102（kN）选用的压力机公称压力 P(1.11.3) F 总取系数为 1.3，则 P1.3F 总1.3102133（kN）初选压力机公称吨位为 160kN,型号为 J23-16，其主要工艺参数如下： 公称压力：160KN;滑块行程：70mm;行程次数：115 次分;8最大闭合高度：220mm;闭合高度调节量：60mm， （最小闭合高度：160mm）;工作台尺寸（前后左右）：300mm450mm;模柄孔尺寸：直径 30mm,深度 50mm;工作垫板：厚度 60mm,直径 160mm。(2)压力中心的计算用 CAXA 画出工件图，选定坐标系 XY，如右图所示。计算压力中心如图压力中心：X=0.00 Y=17.61（3 ）凸凹模刃口尺寸计算凹模磨损后尺寸零件尺寸及公差刃口尺寸计算公式磨损系数值 x刃口尺寸及公差R17 043.17R 16.785 1075.增大34 62.0课本 P34 页 410max)(Aj制件精度为：IT14 级，取x=0.533.69 .*09凸凹模刃口尺寸计算表注： 不变尺寸为 820.2（4 ）弹性元件计算选用聚氨酯橡胶作为弹性元件，已知 F x2.71kN，根据模具安装空间，取圆筒聚氨酯橡胶 6 个，每个橡胶承受的预压力为：F yF x /n2710/6451N取 h y 10%h,课本 P89 查表得 p1.1MPa,则橡胶的横截面积为：AF y /p233/1.1212设卸料螺钉直径为 8mm，橡胶上螺钉孔直径为 10mm，则有：A/4（D2-d2）求得橡胶外径：经计算得和保证足够的卸料力，取 D25mm。橡胶的自由高度：h 0h x+h m /0.25(1.5+6)/0.2530mm因为 0.5h 0 /D30/25 =1.21.5，所选橡胶符合要求。橡胶的安装高度：h ah 0h y300.13027116 116087. 14.565 217.0减少14 43.01041min)(xBj14.2150175.10产品型号 11111 零(部)件图号 01XXXXX厂冷冲压工序卡片产品名称 未知 零(部)件名称 零件共 1张第1 张材料牌号及规格材料技术要求毛坯尺寸 每毛坯可制件数 毛坯重量 辅助材料30 1000*2000 448 20 没工序号工序名称工序内容 工序简图 设备 工艺装备 工时1 剪 剪条料 剪板机 直尺 0-2001000x542 检 检验 Q11-2x16003 冲 落料 冲床 J23-16 落料模描图描校底图号装订号 板厚 0.3mm 设计(日期)审核(日期)标准化(日期)会签(日期)批准(日期)标记 处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期11六、编写工艺文件12七、模具主要零件设计（1 ）凹模根据零件的形状，凹模采用近似矩形。凹模厚度由课本公式（3.11）:H 凹: H 凹Kb,且 H 凹大于15mm。查课本 P76 表 3.3 取 K0.15，则：H 凹0.1511617.40mm,取 H 凹为 18mm凹模壁厚由课本公式（3.12）: C（1.52）182736，取 C 为 30mm凹模长 L：Lb2c116230176mm凹模宽 B：B3423094mm所以凹模的外形尺寸为 17694。故取凹模外形尺寸为1769418（2 ）凸模因为零件为异形，采用线切割加工，采用整体直通式凸模。凸模长度计算：Lh 1h 2th，取凸模固定板的厚度为18mm，卸料板的厚度为 10mm，附加长度为 hh m1(2711) 5.712531.7 橡胶安全高度 27mm),t0.3mm,则：L18100.331.760mm13（3 ）模架根据凹模外形尺寸 1769418，选凹模材料为 HT200 钢上模座选 GB/T2855.5-90 外形尺寸为 20010035，下模座选GB/T2855.6-90 外形尺寸为 20010040。模具的闭合高度与压力机的装模高度关系：H maxH 15H 模H minH 110已知：H max220mm, H min160mm, H 60mm模具闭合高度应为：155H 模110实际模具闭合高度：H 模 H 上 H 下H 垫 H 凹H 凸135+40+10+18+601162(4)卸料板的设计材料选用 Q235A 钢，长和宽的尺寸取与凸模固定板相同的尺寸，厚度为 8mm12mm,取 10mm(5)上、下垫板的设计材料选用 T10A 钢，长和宽的尺寸和凹模尺寸相同。垫板的厚度14一般为 3mm10mm，取厚度 H2=10mm,则外形尺寸为：20010040(6)导向销导向销直径为 8、长度为 6mm,位于条料的左侧，材料采用 45号钢，淬火处理，硬度为 4045HRC，与凹模的配合为 H7/m6。(7)挡料销挡料销是用来控制送料步距的。选用圆柱销，直径为 8、长度为 3mm,材料采用 45 号钢，淬火处理，硬度为 4045HRC，与凹模的配合为 H7/m6。(8)防转销为了防止模柄转到，采用了一个防转销，其尺寸为：d=6mm,L=5mm。(9)模柄的选择选用旋入式模柄，材料 Q235，并加防转销，根据压力机 J23-6.3 的相关参数可知，模柄的外形安装尺寸为：3050。(10)螺栓、销钉的选择上模座连接螺栓选用 4-M10*40，下模座固定螺钉选用 4-M10*50；上模座连接销钉选用 640;下模座连接销钉选用650。15八、模具