冲裁模具设计说明书

1、工件名称：焊片 生产批量：大批量 材料： H62 厚度： 0.7mm1、零件的工艺性分析（ 1）结构工艺性 该零件结构简单，形状基本对称，无悬臂和凹槽，孔边距大于 1.5 倍 料厚，孔径大于无保护装置凸模冲孔的最小尺寸，可以直接冲出，因此比较适合冲裁。（ 2）精度 该零件尺寸均未注公差的一般尺寸， 按照惯例取 IT14 等级， 因此可以通过普 通冲裁方式保证零件的精度要求。（ 3）原材料 H62 材料适合一般的冲裁加工。综上所述，该零件具有良好的冲裁工艺性，适合冲裁加工。2、工艺方案确定该零件需要落料、冲孔两道工序完成，可采用的方案有三种：方案一：单工序冲裁，先落料在冲孔。方案二：复合冲裁，落

2、料冲孔同时完成。方案三：级进冲裁，先冲孔再落料。由于是大批量生产，因此方案一不满足生产效率要求。如果采用方案三的话，材料需要 保证形位精度， 则需要在模具上安装导正销导正， 模具制造和安装较复合模复杂。 因此采用 方案二，即复合冲裁。3、模具总体设计采用倒装复合模。（ 1）送料及定位方式采用手动送料，导料板导料，挡料销挡料。（ 2）卸料与出件方式采用弹性卸料装置卸料，刚性推件装置推件。（ 3）模架的选用选用中间导柱导向的滑动导向模架。4、工艺计算（ 1）排样设计根据零件形状， 选择有废料的直对排样类型， 查表 3-3 得搭边 a=2mm侧, 搭边 a1=1.5mm， 查表 3-4 得裁板误差

3、=0.5mm, 进距为 S=6+2+4.5+2+6=20.5mm，条料宽度 B=24+1.5 2+0.5=27.5mm，于是得到下图所示的排样图2。图2原材料规格一般选用 600mm 1200mm0.7mm 的 H62 黄铜，可以剪切成每块 27mm 1200mm 0.7mm,可以剪切成 22 条，每条条料可以冲出 117 个零件，由图 1 可以计算出该零 件面积为 A=128.61mm2, 则材料利用率为H=NA/LB=11722 164.92/600 1200 100%=59.0%（ 2）冲裁工艺力计算由于采用复合模冲裁， 则总的冲裁力 F为落料力 F1和冲孔力 F2之和，其中： H62（

4、硬质 ） 一般抗剪强度为 412MPA落料力 F1=KL1tb=1.3 （ 12 3.14 4.5/12 0.5 12 3.14+9.75 2+3.14 2.25 ） 2 0.7 412N=42.89KN冲孔力 F2=K2L2t b=1.3 （6.3 3.14+3.14 1+21）20.7 412N=18.70KN总的冲裁力：F=F1+F2=42.89KN+18.70KN=61.59KN卸料力 F3=K3F1=0.04 42.89KN=1.72KN查表 3-30 得 n=5/0.7=7 ；K3、 K4由表 3-8 查得。推件力 F4=nK4F2=0.06 18.70 7=7.85KN3）压力中

5、心计算图三1 ）建立图三所示的坐标系，垂直方向为 Y 轴，水平为 X 轴。2 ）因零件左右对称，即 x c 0。故只需计算 y c 。 将工件冲裁周边分成 12 圆弧、 6.3 圆、 R2.25 圆弧、竖直方向直线段、 R1的小孔段基本线段，求出各段长度的重 心位置。 12 圆弧周长 33.09mm，y=-5.43 6.3 圆 y=0竖直方向直线段周长 20.38mm， y=10.655R2.25 圆弧周长 7.068mm,y=17.19R1 的小孔段周长 5.14mm,y 分别为 16.39,14.11,15.25因此，单个压力中心为 y=237.40/65.68=3.61mm, 即单个压力

6、中心坐标（ 0,3.61 ）总的压力中心为 y=（3.61+8.39 ）/2=6 ，x=（0+10.25）/2=5.13, 总的压力中心坐标为 （5.13,6 ） 5、初选压力机总的冲压力 F总=F冲裁 + F卸+ F推=(61.59+1.72+7.85 )KN=71.16KN 查冲压模具设计实用教程 P154附录 B2，初选用 JB23-10 和 JB23-16 。6、模具零件的详细设计( 1)工作零件设计该零件属于无特殊要求的一般冲孔落料件， 外形尺寸由落料获得，小孔尺寸则由冲孔得到。1) 模具间隙 选用 iii 类冲裁间隙， 查表 3-20 得：单边间隙 C=(5 8)%t，故 Cmin

7、=0.05 0.7=0.035mm ， Cmax=0.08 0.7=0.056mm2) 冲孔 6.3 的孔凸凹模刃口尺寸的计算；由于制作简单， 精度要求不高， 所以采用凸模和凹模分开加工方法制作凸凹模。 其凸凹 模刃口尺寸计算如下：凸凹模制造公差按照IT7 、IT8 取用，凸模制造公差 p=0.015mm，凹模制造公差 d=0.022mm，满足 d+p 2( Cmax-Cmin)查表 3-24 得 x=0.5, =0.362凸模尺寸： d =(d+x ) =( 6.3+0.5 0.36) = 6.48凹模尺寸： d =(d +2Cmin) =( 6.48+20.035) = 6.553) 冲椭

8、圆孔孔 R1 的孔凸凹模刃口尺寸的计算 :尺寸比较小， 采用凸凹模配作法， 以冲孔凸模尺寸为基准， 以磨损后减小尺寸来计 算尺寸 3的： x=0.5, =0.40,a =(a+x ) =(3+0.5 0.40) =3.20尺寸 R1的： x=0.5, =0.20,a =(a+x ) =(1+0.5 0.20) =1.10尺寸 2的： x=0.5, =0.40,a =(a+x ) =(2+0.5 0.40) =2.204 )外形落料凸模、凹模刃口尺寸的计算 此落料件为形状较为复杂的零件， 所以利用凸凹模配作法， 这种方法有利于获得最小的合理间隙， 放宽对模具的加工设备的精度要求。 以落料凹模为基

9、准件， 由公差表查得工 件个尺寸的公差等， 确定 x 采用配作法， 这里以第一类尺寸， 即磨损后增大的尺寸来计算： 查表 3-24 得：尺寸 12的 x=0.5 ， =0.20尺寸 24 的 x=0.5, =0.40 尺寸 R=2.25 的 x=0.5, =0.20查实用冲压技术手册 P43可以知道当 d、p 无现成资料时候，一般取 d=2 p, p=1/4。因此：尺寸 12的A1=（12-0.5 0.2） = 11.9尺寸 24的A2=（24-0.5 0.4） =23.80尺寸 R=2.25 的 A3=（ 2.25-0.5 0.2 ） =2.24落料凸模的基本尺寸与凹模相同，分别是 23.8

10、0mm,2.24,11.9 不必标注公差，但要在 技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值 Zmin=0.140mm5） 落料凹模的结构设计及标准选用凹模采用整体式凹模，外形为矩形，落料凹模材料选用Cr12MoV，热处理 60 64HRC。各冲裁的凹模孔均采用线切割加工。安排凹 模在模架上的位置时，要依据计算的压力中心 的数据，使压力中心与模 柄中心重合。整体式凹模装于上模座上 , 凹模高度可按经验公式 计算:查表 3-29 得 K=0.32 ，凹模高度 H=Kb=0.32 24=7.6815mm,故取 H=15mm凹模壁厚 c=（1.5 2）H=22.5 30,

11、 故取 c=30mm,凹模长度 L= D b +2c=23.80+2 30=83.80mm凹模宽度 B= D a +2c=18.50+2 30=78.50mm查表 3-31 得实际凹模尺寸： L B H=125100 166） 落料凸模（凸凹模）的设计 结合工件外形并考虑加工，外形凸模用线切割机床加工成直通式凸模，用两个 M6 的螺钉固定在垫板上，凸模长度 L=h1+h2+t+ h附加 （h1 为固定板厚度， h2 为卸料板厚度， t 为冲板料厚度， h附加 为增加的长度）L=16+12+0.7+15mm=43.7mm，采用比较标准的长度 45mm。7 ）冲孔 6.3 凸模的结构设计及标准选用

12、采用倒装复合模装置，因此其凸模长度按照 L=h1+h2 计算：（ h1为固定板厚度， h2 为落料凹模厚度）L=16+16mm=32mm选用常用标准圆柱头缩杆圆凸模的结构形式，查表3-27 得 13mm 6.48mm 45mmJB/T5826-2008 ，材料选用 Gr12MoV，故热处理硬度为 58 62HRC。因为凸模长度只要 32mm，故采用 45mm的标准件，然后裁掉 13mm即可。8）冲非圆形孔（长度为 3，宽度为 2， R 为 1）的凸模的设计材料选用 Gr12MoV，故热处理硬度为 5862HRC。结合工件外形并考虑加工，外形凸 模用线切割机床加工成直通式凸模，用一个横销固定在垫

13、板上。凸模长度为 32mm.（2）其他板类零件的设计1）模架选用采用中间导柱滑动导向模架，查冲压模具设计实用教程由 GB/T2855.11-1990 查得：上模座 125 100 30由 GB/T2855.2-1990 查得：下模座 125 100 35材料都选用 HT200 GB/T9436-19982）固定板、垫板的设计由于落料凹模尺寸比较大，因此直接用 M6螺钉固定在冲孔凸模固定板上。固定板采用经验公式，一般为凹模厚度的 0.6 0.8 倍，因此凸模固定板厚度在 9.6 12.8 ，查冲压模具设计实用教程 P162 页，取 16mm作为厚度，即凸模固定板尺寸： 125 100 16，材料

14、 45 钢 JB/T7643.2 。相应选出冲孔凸模垫板的尺寸，采用矩形垫板，厚度 6mm，故垫板尺寸为 125 100 6 材料 45 钢 JB/T7643.2 ，3）卸料板的选用查表 3-39 得卸料板的厚度为 12mm，则卸料板尺寸为 125 100 12 45 钢，热处理硬 度 43 48HRC，在模具开启状态，卸料板应高出模具凸凹模工作刃口0.3 0.5mm，以便顺利卸料。（3）导柱导套的选用查冲压工艺及模具设计课程设计指导书表 10-39 、表 10-42 得：滑动导向导柱 A h5 18 130 GB2861.6-81滑动导向导套 A H6 18 7028 GB2861.6-81

15、 滑动导向导柱 A h5 20 130 GB2861.6-81 滑动导向导套 A H6 20 7028 GB2861.6-81 材料： 20Gr，表面渗碳，硬度 58 62HRC（4）模柄的选用根据初选设备 JB23-10 模柄孔的尺寸， 查冲压工艺及模具设计课程设计指导书 表 10-47 得，压入式模柄（ GB2862.1-81 ） A 30mm78mm，采用 45 钢。（5）推件块的设计推件块的外形与落料凹模孔单边保持 0.1mm 的间隙，推件块的内孔与冲孔凸模采用 H8/f8 的间隙配合，推件块的台阶高度为5mm，总高度 10.5mm。（6）螺钉、销钉的选用查表 3-43 ，选用 M6内六角圆柱头螺钉，直径为 6mm圆柱形销钉，其中卸料螺钉参照 冲压模具设计实用教程 P34 页装配。（7）挡料销、导料销的选用采用活动挡料销， 查冲压模具设计实用教程 P167页附录 H62，可得挡料销长度 14mm， 故尺寸为 314 JB/T7649.9 导料销的结构、尺寸跟挡料销的一样。7、设备选择及校核（1）设备选择选用 JB23-10 压力机， 查冲压模具设计实用教程 P154页，附录 B2，主要参数如下：公称压力： 100KN最