()冲压_垫片冲孔落料复合模设计说明书

1、指导教师周伟设计说明书院系机械工程_班级11级级_专业材控一班姓名李硕_指导教师周伟学号1106031022 _16目录一序言 -1二 设计任务书及零件图 -2三垫片冲压工艺分析 -4四垫片冲压工艺方案的确定-5五垫片冲模结构的确定 -6六压力计算与压力机的选择 -7七 模具刃口尺寸和公差的计算 -9八凸模、凹模、凸凹模的结构设计 -11九校核模具闭合高度及压力机有关参数 -13十模具总体设计及主要零部件设计-14参考资料序言现代工业的迅猛发展使冲压技术得到越来越广泛的应用，随之而来的便是对 冲压模具设计与制造的要求越来越高。冲压模具是冲压生产的主要工艺设备，其设 计是否合理对冲压件的表面质量

2、、尺寸精度、生产率以及经济效益等影响巨大。 因此，研究冲压模具的各项技术指标，对冲压模具设计和冲压技术发展是十分必 要的。我们这次课程设计的任务是设计一套垫片落料、冲孔复合模，即由老师给出 零件及生产要求与精度要求，在老师的指导下设计出一套符合要求的复合模。由于是初次设计，经验不足，因此在设计过程中难免走了不少弯路，犯了不少 错误,但是这些都将成为我们以后进行设计的宝贵经验。虽已经过多次计算、修改, 但仍可能还存有疏漏和不当之处，敬请批评、指出。在此次设计过程中，得到了 XXX老师的和广大同学的热心帮助，获益非浅，在此表示衷心的感谢。二设计任务书及产品图2.1已知:（1）产品零件图:(2)材料

3、：Crl3Ni4Nfn9(3)料厚：2mm2.2求作：（1）进行冲压工艺性分析（从材料、零件结构、尺寸精度儿个方面进行）（2）确定工艺方案及模具结构类型（3）进行相关工艺计算，包括： 排样设计； 冲压力计算及压力中心的确定； 凸凹模刃口尺寸计算； 模具零件结构尺寸计算； 设备选择等。（4）绘制模具总装配图（5）绘制工作零件及主要零件的零件图（6）编写课程设计说明书2.3要求：根据所设汁工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求，每人独立设计、绘 制完成一套冲压模具。包括：（1）模具装配图1张（按照1： 1比例，或适当比例）；（2）模具工作零件图2-3张（按照1： 1比例，或适当比例）；（3）设计说

4、明书1份;三垫片冲压工艺分析3.1产品结构形状分析由图可只，产品为圆片落料、圆片冲孔。产品形状简单，无狭槽、尖角：孔 与孔之间、孔与零件边缘之间最小距离C满足C大于1. 5to3. 2产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析要求普通冲裁尺寸精度低于IT13级，现在产品的设计精度低于IT13级，所 以尺寸精度满足要求。因为一般用普通冲裁方式冲2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra可达 12. 53. 2 Mm,毛刺允许高度为0. 010. 05mm；本产品在断面粗糙度和毛刺高度上 没有太严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保 证。3. 3产品材料分析对于冲压材料一般要求的力

5、学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符 合国家标准。本设计的产品材料是45钢，属优质碳素结构钢，其力学性能是强度、 硬度和塑性指标适中，经退火后，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。另外产 品对于厚度和表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材，其冲裁出 的产品的表面质量和厚度公差就可以保证。经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。四、垫片冲压工艺方案的确定完成此工件需要冲孔、落料两道工序。其加工的工艺方案分为以下3利a方案一：采用单工序逐步加工特点：由于采用单工序模，模具制造简单，维修方便。但生产率低，工件精 度低，不适合大批量生产。方案二：釆用复合模加工成形特点：生产效率高

6、，平整度好，工件精度高，板料比较薄，但模具制造较复 杂，调整维修较麻烦，使用寿命低。方案三：采用连续模加工成形特点：生产率高，便于实现机械化、自动化，但模具制造复杂，调整维修麻 烦，工件精度较低。根据本零件的设计要求，以及各方案的特点，决定采用第2种方案比较合理。五、垫片冲模结构的确定5. 1模具的形式复合模乂分为正装式和倒装式。（1）正装式特点。工件和冲孔废料都将落在凹模表面上，必须加以清除后才能 进行下一次冲裁，因此操作不方便，也不安全，对多孔工件不宜釆用，但 冲出的工件表面比较平直。（2）倒装式特点。冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，积聚到一定数量，有 下模漏料孔排出，不必清除废料，操作

7、方便，应用很广，但工件表面平直 度较差，凹凸模承受的张力较大。因此凹凸模的壁卑应严格控制，以免强 度不足。经分析，若釆用正装式复合模，操作很不方便；另外，此工件无较高的平直 度要求，工件精度要求也较低，所以从操作方便、模具制造简单等方面考虑，决 定采用倒装式复合模。5. 2定位装置采用伸缩式挡料销纵向定位，安装在下模座和活动卸料板之间。工作时，可 随凹模下行而压入孔内，工作很方便。采用导料螺栓横向定位。因为它结构简单，使用方便，对模具强度削弱小。5.3模架若采用中间导柱模架，则导柱对称分布，受力平衡，滑动平稳，拔模方便，所以F2 =1. 3X 125. 66X2X400=130. 69kN (

8、N)但只能一个方向送料。若采用对角导柱模架，则受力平衡，滑动平衡，可纵向或 横向送料。若采用后侧导柱模架，则可三方送料。操作者视线不被阻挡，结构比 较紧凑，但模具受力不平衡，滑动不平稳。本设计决定采用中间导柱模架。六冲压力计算、压力中心的确定及压力机的选择6.1计算冲压力(1)冲孔冲裁力。F = K L 孔 t T式中K系数，查表取K = 1.3;L 孔 冲孔周长，L=n Xll+n X5=50. 27mmmm;t-材料片度，t = 2mm;T材料抗剪强度；Crl3Ni4Mn9 T b的值查表可知：该材料的抗剪强度为 392-470Mpa,则取 T b=400Mpa取F =二 1.3X50.

9、27X2X400二52. 28kN(2)落料冲裁力F： = K L 落 t TL 落二TTX d=TTX 40=125. 66mm取F：二 131 (KN)（3）卸料力= 0.05 x 52.28 = 2.614(KN)Fx：二 KSF2=6. 53KN 公式(2. 25)( (KxKd为卸料力系数，其值查表5-1可得)冲孔推件力耳.=nKtF = 3x0.55x52.28 = 86.262 kN落料推件力Fr2 = nKtF = 3 x 0.55 x130.69 = 215.64 kN所以总冲压力公式(5-8)表5-1卸料力、推件力和顶件力系数料厚t/mmKxKTKD钢0.1-0.50.52

10、.52.56.56.50.06-0.0750.045-0.0550.04-0.050.03-0.040.02-0.030.10.0630.0500.0450.0250.140.080.060.050.03tn 世仝 tn、tn 口纯铜，黄铜0.025-0.080.02-0.060.03-0.070.03-0.09由（50%-60%）& 厲，即冲压时工艺力的总和不能大于压力机公称压力的50%-60%,取人ikxFz，则公称压力& = 1.8xFz=889.2kN.初选压力机的公称压力为lOOOKNo6.2计算模具压力中心由于该零件完全对称于相互垂直的两条对称线，所以模具的压力中心在儿何图= Fl

11、+F2+FXi+FX2 + FTl+FT2形的中心点上。公式(5-12)七计算模具刃口尺寸7.1落料凹模落料的轮廓尺寸为40曲。为保证冲出合格冲件。冲裁件精度I T 1 1 到 I T 1 3,X 取0. 7 5.查表知：Zmax =0.360, Zmin =0.246。查表可知：& p二0. 020mm, S d二0. 030mm综上所述可得：落料凹模基本尺寸为D, = (Dmax-xA).=(40 - 0.75 x 0.062)；030公式(5-10).=39.95 严。验证 5 p+8 d二005Zmax-Zmin=0. 114,满足间隙公差条件。5.4.2.冲孔凸模尺寸大小为1、冲孔凸

12、模基本尺寸的计算 =(29 + 075x0045)打 020二 70.厶 7 UJ-()()Q2U验证6 p+6 d二0. 045=P/。压公式（6-5）P-冲裁力Fmin-凸模最小断面面积。压-凸模材料的许用压力带入数据可得：F=640. 88mm :528mm符合要求。2、弯曲应力校核：Lmax=380公式（6-6）Lmdx-允许的凸模最大自山长度，mm8.3凸凹模长壁厚校核16P-冲裁力,NJ-凸模最小断面的惯性矩，mmL=18 H （H丽-H堆板）+10式中日小“-压力机最大闭合高度为400mm日0 一压力机最小闭合高度为300mmH戦一垫板厚度为110mm将以上数据带入公式7-1，得

13、200H285.经计算该模具闭合高度H二上模座厚+上垫板厚+凸模长度+凹模厚+下模座厚，得H二200. 4mm在200mm285mm内，且开式压力机最大装模高度300mm,大于模具闭 合高度200. 4mm,可以使用。9.2冲压设备的选定通过较核，选择开式双柱可倾式压力机J能满足使用要求。其主要技术参数如 下：公称压力：1000KN滑块行程：100mm最大闭合高度：400mm最大装模高度：300mm工作台尺寸（前后X左右）：600mmX900mm模柄孔尺寸：60mmX 80mm十模具总体设计及主要零部件设计10.1模具的总体设计便于在卸料板上安装导套。定位板对冲压件起定位作用.弹性卸料板上有与

14、凸模相 配合的导向孔，并在卸料板两侧装有两导套与导柱配合，因此该卸料板除了有卸料 作用外，在冲孔时还起到压件和对凸模的保护作用.冲出的废料可通过凹模的内孔 从冲床台面孔漏下10.2螺钉与销钉的选择(1)螺钉的选择查中国模具设计大典表22.6-1,选取标准件为：M10X100 mm M10X40 mm 材料为 45 钢在上模座与下模座上成对称分布，均为6个。(1)销钉的选择查中国模具设计大典表22. 6-12,选取标准件为:销 GB/T119. 1 6 MIO X100 mm MIO X 80 mm在上模座与下模座上成对称分布，均为2个十一参考资料1、 梁炳文主编 冷冲压工艺手册北京航空航天大学出版社2、 吴伯杰主编冲压工艺与模具电子工业出版社3、 高锦张主编塑性成型工艺与模具设计机械工业出版社4、 中国机械工程学会中国模具设计大典3江西科