落料冲孔件模具设计说明书

1、（一）零件工艺性分析工件为图1所示的落料冲孔件，材料为q235钢，材料厚度1mm，生产批量为大批量。工艺性分析内容如下：图1 工件图1.材料分析q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。2. 结构分析零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件一端有一圆孔，孔的尺寸为9mm，满足冲裁最小孔径的要求。另外，经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为4.5mm，满足冲裁件最小孔边距的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。3. 精度分析：零件上有4个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属it13，取，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于凸凹模分别按it6级和it7级加工制造。由

2、以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。（二）冲裁工艺方案的确定零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。方案二：落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销

3、导正，模具制造、装配较复合模略复杂。所以，比较三个方案欲采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为1mm时，可查得凸凹模最小壁厚为4.27mm，现零件上的最小孔边距为4.5mm，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。（三）零件工艺计算1.刃口尺寸计算根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。（1）落料件尺寸的基本计算公式为尺寸，可查得凸、凹模最小间隙zmin=0.10mm，最大间隙zmax=0.14mm，凸模制造公差分别是，凹模制造公差分别是，。将以上各值代入校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。 即 （2）冲孔基本公式为尺寸，查得其凸模制造

4、公差，凹模制造公差。经验算，满足不等式。 （3）圆心距尺寸：尺寸 2.排样计算设计复合模，首先要设计条料排样图。采用直对排，设计成隔位冲压。 隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。 料板间隙为1.5mm ，步距为13.5mm,搭边值取1.5mm（p28表2.7），条料宽度为39.5mm（采用无侧压导料装置,一个步距的材料利用率为55.52% 。排样图及材料利用率的计算方案一采用无侧压装置时条料的宽度：工件间搭边值a查表得为1.5mm则 步距： 端距： 一个步距内的材料利用率：方案二采用无侧压装置时条料的宽度：工件间搭边值a查表

5、得为1.5mm则 步距： 端距： 一个步距内的材料利用率： 结论：综上所述，方案一与方案二相比较，方案一的材料利用率比方案二高，所以方案一较佳，选择方案一排样。3.冲压力计算可知冲裁力基本计算公式为此例中零件的周长为90.98mm，圆的周长为28.27mm，材料厚度1mm，q235钢的抗剪强度取300mpa，则冲裁该零件所需冲裁力为 模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力和推件力为 (n=h/t=6/1=6)则零件所需得冲压力为初选设备为开式压力机j2316。4. 压力中心计算计算压力中心时，先画出凹模型口图，如图所示。在图中将xoy坐标系建立在图示的对称中心线上，将冲裁轮廓线按几何图

6、形分解成l1l4共4组基本线段，用解析法求得该模具的压力中心c点的坐标（7.09，0）各基本要素压力中心的的坐标值基本要素长度l/mm x y-9.570-8.507.75017.410合计：119.127.090 压力中心就是圆心（-9.57,0）压力中心就是圆心（-8.5,0）对称的直线压力中心就是对称中心，即（7.75,0) 压力中心为（17.41,0）所以该模具的压力中心为 由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点o较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点o。若选用j23-16冲床，c点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。（4） 模具总体设计

7、（1）模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为倒装式复合模。（2） 定位方式的选择 因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料銷，无侧压装置。控制条料的送进步距采用初始挡料銷初定距，固定挡料銷定距。（3） 卸料、出件方式的选择 因为工件料厚为1.0mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。 （4） 导向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用后侧导柱的导向方式。 五、模具零部件结构的确定1.标准模架的选用标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的计算公式得：凹模厚度 凹模壁厚 取凹模厚度

8、h=25mm,凹模壁厚 c=32mm,凹模宽度 凹模长度 l取125mm(送料方向)所以，凹模轮廓尺寸为 2. 卸料装置中弹性元件的计算弹性元件采用橡胶，相关计算如下：橡胶截面积选择为矩形，压缩量选择为15根据: 式中：-橡胶的总压缩量，mm -橡胶的自由高度，mm。故得橡胶的自由高度为37.5mm，由于模具处于闭合状态，所以橡胶高度为22.5mm。根据橡胶所需面积式中：-橡胶所产生的压力，设计时取大于或等于卸料力； p-橡胶所产生的单位面积压力，与压缩量有关； a-橡胶横截面积。由于压缩量取15，故对应的单位压力为1，所需面积 由于橡胶实际面积与卸料板面积相等为12500，故满足需要3. （

9、1）工作零件的结构设计 1 冲孔凸模设计成台肩式。其总长l可按公式2.9.2计算： 2 凸凹模总长： （2） 定位零件的设计起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件，规格为816。（3） 卸料部件的设计 卸料板的设计:卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为14mm。卸料板采用45钢制造，淬火硬度为4045hrc。 （4） 模架及其它零部件设计 模架由上、下模座和导向零件组成，是整副模具的骨架，模具的全部件都固定在它的上面，并承受冲压过程的全部载荷。模具上模座和下模座分别与冲压设备的滑块和工作台固定。上、下模间的精确位 置由导柱、导套的导向来实现。 模架选用适用中等精度，中、小尺寸压件的

10、后侧导柱模架，上模座在导柱上滑动平稳，常用于横向送料（从右向左送料）的级进模，操作方便。 上模座：l/mmb/mmh/mm=200m125mm35mm 下模座：l/mmb/mmh/mm=200mm125mm40mm导柱导套的配合精度，可以根据冲裁模精度、模具寿命、间隙大小来选择。导柱：d/mml/mm=25mm150mm导套：d/mml/mmd/mm=25mm85mm33mm垫板：凸模固定板：凹模的厚度已为：25mm凸凹模的长度为：59mm凸凹模固定板：卸料板：模具的闭合高度： h=（35+40+6+14+25+59）mm=179mm 可见该模具闭合高度小于所选压力机jh23-16的最大装模高度（220mm），可以使用。六、冲压设备的选用根据冲压力的大小，选取开式压力机jh2316，其主要技术参数如下：公称压力：160kn滑块行程：70mm 滑块行程次数：115 次/min最大闭合高度：220 mm闭合高度调节量：60 mm滑块中