垫片冲压设计说明书

1、冲压工艺与模具设计课程设计题目：垫片冲压模具设计姓名：胡昊璋班级：14级材控一班学号：1406031013教师：郭渊2017年6月9日冲压设计任务书具设 计 内 容下 如 容 内 要 主鬼 图 版 饲 电 复 反 图I图 图U 隹质隹隹 图 畐 马 巳 马 马 1 1二潍二二 机 具励张励励 维 模纸1纸纸份一 戈 tew 7/| 1/ 亦张伽张张书賊 i 图 图 图 图 说EE B,件配件件计 6 叩零装零零设 R M品具模模程 P 岷产模凸凹课用 、 和 1 2 3 4 5 6进度安排O天 案 方 定确 。 加11艺 压 中 图7 配 爪 俅W 对天2撷 X 2( 红天 牛 /I 厶 超

2、3 ZT / 席算设图天 行 计 构 牛 书 5 r訂?零月 0 计计才的程计 设设模具课设 据具压模写程 根模冲画编课 、 1 2 3 4 5 6主要参考文献M 编 1Z莞出 财占业 木杨工 Mi站指 模具计 卄艺压具 压wm 冲*z冲 Lt；b =（二 60 120） 1.2 295=109.21KN2.1.2冲孔力F : Lt；b =2 二 25 1.2 295 =55.61KN2.1.3卸料力查冲压设计即冲模设计表311得Kx=0.5FX -KXF -0.05 109.21KN -5.46KN2.1.4推件力查冲压设计即冲模设计表311得心二0.55Ft =n KtFn =S查冲压模具

3、设计手册表2 36得h=6mm,则n=%=%2=5个，又因为有两个 孔，所以n 个。Ft 二 nKtF =10 0.055 55.61KN =30.59KN该套模具采用弹性卸料，下出件的卸料装置。总冲压力 Fz =F Fx Ft =109.21 5.46 30.59 =145.26KN2.2压力中心图2.1零件图如上图2.1所示，该工件属于中心对称图形，所以压力中心在它的几何中心上, 无需计算。第三章压力机的选择3.1压力机的选择原则冲压设备的选择直接关系到设备的安全及生产效率，产品质量，模具寿命和 生产成本等一系列重要问题。重压设备的选择主要包括设备的类型规格参数两方 面的问题。冲压设备类型

4、的选择主要根据所要完成冲压工序的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择冲压设备类型。1、对于中小型冲裁件，弯曲件或浅拉深件的常采用开式曲柄压力机。2、对于大中型对于大和精度要求高的冲压件，多采用闭式曲柄压力机。3、对于大型或较复杂的拉深件，常采用上传动的闭式双动拉深压力机。4、对于大批量生产或形状复杂，批量很大的中小形冲压件应优先选用自动高速 压力机或者多工位自动压力机。5、对于批量小，材料厚的冲压件，常采用液压机。6对于精冲零件最好选择专用的精冲压力机。3.2冲压设备规格的选择在选择冲压设备的类型后，应进一步根据冲压加工中所需的冲压力（包括 卸料力，压料力等）变形功以及模具

5、的结构形式或闭合高度， 外形轮廓尺寸等选 择冲压设备的规格。1、公称压力压力机的公称压力是指压力机滑块离下止点前木一特定距离，既压力机的曲轴旋转侄离下止点前某一角度时滑快上所容需的最大工作压力。一般情况下，压力机的工称压力应大于或等于冲压工艺的1.3倍在开式压力机上进行精密冲裁件时压力机的工称压力应大于冲压工艺的2倍。2、滑快行程压力机的滑快行程是指滑快从上止点到下止点所经过的距离压力机的行程 的小应能保证毛胚或半成品的放入及成型零件的取出。3、闭合高度压力机的闭合高度是指滑快在下止点时，滑快底平面到工作台面之间的高度 模具的闭合高度必须适合于压力机闭合高度范围的要求。他门之间的关系为。3.3

6、压力机的其它参数1、压力机工作台的尺寸压力机工作台上垫板的平面尺寸应大于模具下模座的平面尺寸，并留有固定模具的充分余地，一般每边留50-70。2、压力机工作台孔的尺寸，模具底设置的漏料孔或弹顶装置尺寸必须小于压力 机工作台孔的尺寸。3、压力机模柄孔尺寸模柄直径必须和压力机滑快内模柄安装用孔的直径相一致, 模柄的高度应小于模柄安装用孔的深度。总上所述选择压力机为JG23-25 JG23-25参数如下：公称压力：250KN滑快行程：80mm最大闭合高度：250mm连杆调节量：70mm工作台尺寸（前后mmx左右mm）: 360 560垫板尺寸（厚度mmx孔径mm）： 50 180模柄尺寸（直径mmx

7、深度mm）：50 70最大倾斜角度：30第四章零件工艺计算4.1刃口尺寸计算根据零件形状的特点，刃口计算采用分开制造法 落料件尺寸的基本计算公式为Dd = (Dm a 灯 XL )0 Dp =(Dd -Zmi 仁=(DX.l _Zm尺寸120mm，可查得凸、凹模最小间隙zmin =0-126mm，最大间隙Zma0-180mm， 凸模制造公差；p =0.030mm，凹模制造公差。将以上-Zmax -Zmin=0-040mm校验是否成立。经校验，不等式不成立，调整如下：、p = 0.4(Zmax -Zmin) = 0.4 0.054mm = 0.0216mm、d =0.6(Zmax Zmin) =

8、0.6 0.054mm = 0.0324mm制件精度为IT14,故x=0.5。将已知和查表得数据代入公式，即得Dd =(Dmaxx.：)0、d =(120 -0.5 0.74)00.0324 = 119.63。0.0324 mm冲孔查表和有关资料得Zmax =0.180mm Zmin = 0.126mm0.020mm-0.025mmx= 0.5mm将以上r *d Zmax _Zmin校验是否成立。经校验，不等式成立。dp =(dminX 几=(25 0.5 O.52)；Q20 =25.26；02mmdd =(dp Zmin)0d =(25.26 0.126)00.025 =25.3860.02

9、5 mm4.2凹模孔心距尺寸Ld =(Lmin 二)(59.63 074) 一074 =600.095mm2 8 2 8第五章工作零件结构尺寸5.1落料凹模板尺寸凹模厚度：H=kb （其计算结果大于或等于15mm） 其中b冲压件最大外形尺寸；K系数，考虑板材厚度的应响，其值可查表8-1;H=0.2X 120=24mm凹模壁厚：c= （1.52） H（其计算结果大于或等于3040mm）c= （1.52） H = （1.52）24= （3648）实际取 c=40mm图5.1凹模板凹模板边长：L 二 b 2c = 120 80 二 200mm凹模板宽 B =（ 60+2 X 40） =140mm查标

10、准凹模板的外形为：200mm X 160mmX 24mm。5.2落料凹模板的固定方式凹模一般采用螺钉和销钉固定。螺钉和销钉的数量、规格及它们的位置应可 根据凹模的大小，可在标准的典型组合中查得。位置可根据结构需要作适当调整。 螺孔、销孔之间以及它们到模板边缘尺寸，应满足有关要求5.3凸模尺寸计算凸凹模长度计算:图5.2凸模L = h1 h2 h=16+ 20+ 24=60mm其中：入凸凹模固定板厚度h2 -弹性卸料板厚度h-增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等）5.4冲孔凹模洞口的类型冲孔凹模的孔口形式通常有如图 7-1所示的几种。图中a e为 直壁形，刃 口强度高，刃磨后空口尺

11、寸不变，制造方便。但是在孔口内易于积存工件或废 料，增大了凹模的胀力、推件力和孔壁的磨损；磨损后每次的修磨量大，模具的总寿命较低。此外，凹模磨损后孔口可能成倒锥，使冲成的工件或废料反跳到 凹模表面上，造成操作困难。直壁形孔口凹模适用于冲裁精度较高、厚度较大的工件。对于上顶出工件（或废料）的模具也采用此种孔口形式。a适用于圆形或矩形工件；e适用于形状复杂的工件。b、c、d的孔口为锥形，孔口 内不 易 于积存工件或废料，孔壁所受的胀力、摩擦力小，所以冲孔凹模的磨损及每次的 饿刃磨量小。但刃口强度较低，且刃口的尺寸在修磨后略有增大。 一般用于形状 简单，精度要求不高和较薄的冲裁件。c适用于较复杂的冲

12、裁加件；d用于冲裁 薄料和凹模厚度较薄的情况。f为凸台式凹模，适用于冲裁软而薄的金属与非金 属材料，这种材料一般不淬火或淬火强度不高（3538） HRC，可以用手锤敲 打凸台斜面以调整模具间隙，直到试冲出满意的冲压件为止。d)e)门图5.3洞口而根据上述分析本模具采用a为合理。5.5凸模的固定方法和主要技术要求凸凹模一般采用螺钉和销钉固定。螺钉和销钉的数量、规格及它们的位置应 可根据凹模的大小，可在标准的典型组合中查得。位置可根据结构需要作适当调 整。螺孔、销孔之间以及它们到模板边缘尺寸，应满足有关要求凹模洞孔轴线应与凹模顶面保持垂直，上下平面应保持平行。型孔的表面有 粗糙度的要求Ra= 0.

13、80.4卩m。凹模材料选择与凸模一样，但热处理后的硬度 应略高于凸模。因此，根据这些条件可知固定方式为整体式或着组合式直接连接。5.6冲孔凸模尺寸计算凸模长度计算：h = hi h2 h3 =14 12 24 = 50mm其中：h1 凸模固定板厚h2 空心垫板厚h3 凹模板厚凸模强度校核：该凸模不属于细长杆，强度足够。5.7凸模的固定方式平面尺寸比较大的凸模，可以直接用销钉和螺栓固定。中、小型凸模多采用 台肩、吊装或铆接固定。对于有的小凸模还可以采用粘接固定。对于大型冲模中冲小孔的易损凸模，可以采用快换凸模的固定方法，以便于修理与更换。而本设 计在固定中采用了凸模与凸模固定板压配，并借助与螺紧

14、固定位在上模座上，适应与中小尺寸圆形凸模上。(刃口尺寸形状不对称时，凸模和凸模固定板之间应 有防转制动)5.8标准模架和导向零件GB/T2851 17(90) GB/T2852 14 (90)列出了各种不同结构和 不同导向形式的标准模架，是由国家技术监督局批准并发布实施的标准，常用的导柱导套式模架，是由上、下模座和导向零件组成。模架是整副模具的骨架，模 具的全部零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 套的导向來实现.按导柱在模架上的固定位置不同，导柱模架的基本型式有如图所示的四种。(a)(b)（C）

15、（d）图5.4模架图a）为后侧导柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。 因导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导柱导套单边磨损， 并且不能使用浮 动模柄结构图b）为中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。但只能一个方向送料。图c）为对角导柱模架。由于导柱安装在模具中心对称的对角线上， 所以上模 座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模（X轴为横向，丫轴为纵向）图d）为四导柱模架，具有滑动平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用 于冲压尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。 根据以上特点选用a较为适合.模架选用的规

16、格，根据凹模周界尺寸从标准手册中选取。经估算：L=200mm, B=140m m,压力机的最大封闭高度250，从冲压模具设计手册查表得：模 架规格是：200mmx 160mmx 180mm，上模座：200mmx 160mmx40mm，下 模座：200mmx 160mmx 45mm，导柱：28mmx 170mm,导套 28mmx 100mmx 38mm。第六章有关模具设计计算及装配图6.1卸料弹簧选择根据卸料力5.46KN采用4个弹簧，此时每个弹簧负担的卸料力为 1.365KN 的压力。冲裁时卸料板的工作行程h(t2.2mm ;考虑凸模的修模量h3 =5mm ；弹簧的预压缩量为A ；故弹簧总压缩

17、量为：h = g h2 样=(=-7.2) mm考虑卸料的可靠性，取弹簧在预压缩量为hl时就有1.365KN的压力。初选弹簧钢丝直径d=8mm，弹簧外径D =40mm；工作极限负荷R =2.7KN ；自由高 度ho =85mm；工作极限负荷下变形量hl 2.5mm，该弹簧在预压量hl时，卸压力 达 1.365KN,即 h 广1” ,4.55mm。校核.h 二 h h2 h3 =4.55 2.2 5 = 11.75mm : 12.5mm 满足要求。弹簧装配高度.Hz = ho - h1 = 85 - 125 = 725mm6.2装配图6,14 丿15 / IE J 1匸J出门J哉5图6.2本次毕业设计是在郭渊老师的悉心指导下