冲孔落料复合模设计.

1、上海工程技术大学冷冲模课程设计说明书题目：设计冲压腰形垫片所需的冷冲模系别：制造工程系专 业：模具设计与制造班 级： 1644092姓名：唐宇学 号： 164409214指导教师：杜继涛老师完成时间：2011.11.24目 录 1 1 2 3 7 7计算及说明主要结果一、 设计任务书=300/380MPa =260/300MPa =35/20%图1制件图名称：腰形垫片材料： H62厚度： 1.2mm二、零件工艺性分析1. 材料分析零件材料为 H62黄铜。抗拉强度=300/380MPa，抗剪强度 =260/300 MPa，伸长率 =35/20%，具有良好的冲压性能，适合冲裁。2. 结构分析零件结

2、构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中有两对称空，孔径 4，孔与孔、孔与边缘之间的距离均满足要求。3. 精度分析 凸=0.01 凹=0.01=19.74=19.67B 凸=4.04B 凹=4.11L 凸=L 凹=20±0.02,a=1.0mm，a1=1.8mmA=21mmB=43.6mm=78F 落=44916NF 冲=10972.4N F=55888.4N该制件有 2 个尺寸标注公差，分别为孔径F 卸=1796.64N4 0.04，孔中心距 20 0.08，一般冲裁即可满足要求。制件上另两个尺寸未标注公差。按IT14 级取值，得到尺寸、。三、冲裁工艺方案的确定1. 总体方案

3、的确定零件为一冲孔落料件，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。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。方案三也只需一副模具，生产效率高，但与方案二相比生产的零件精度稍差，形位精度较难保证。所以，比较三个方案欲采用方案二进行生产。2. 冲裁模具的总体结构形式确定采用倒装复合模，弹性卸料装置，刚性顶件结果，冲孔废料从漏料孔漏下，凸凹模和凸模均采用固定板固定，

4、活动导料销进行导料，模架采用中间导柱滑动模架。F 推=1975NF 推=1975N J2310A H=20mm C=30mm L×B×H=100×80×20 H=45mm L=35mm100×80×140165中间滑动导柱四、零件工艺计算1. 刃口尺寸计算根据零件形状特点，凸模和凹模采用分开加工法。查表 3-7 得 Z=0.0720.096| 凸| +| 凹| 0.0960.072=0.024取 凸=0.01 凹=0.01（1）落料尺寸落料尺寸 、 ，凹模磨损后刃口尺寸均增大。落料件尺寸的基本计算公式为：A 凹=(Amax A 凸=(

5、A 凹 Zmin落料工序尺寸未注公差，精度较差，取X=0.5=（40- 0.5 ×0.62 ）=（39.69-0.072 ）=（20- 0.5 ×0.52 ）=19.74=（19.74-0.072 ）=19.67（2）冲孔尺寸冲孔尺寸 4±0.04 ，凸模磨损后刃口尺寸减小；尺寸 20±0.08 ，凸模磨损后刃口尺寸不变。冲孔件尺寸的基本计算公式为：B凸 =(BminB 凹=(B 凸 ZminL 凸=L 凹=L± /8冲孔工序尺寸精度较高，取X=1。B凸 =（3.96+1 ×0.08 ）=4.04B凹 =（4.04+0.072 ）=4

6、.11L 凸=L 凹=L± /8=20 ±0.16/8=20 ±0.022. 排样计算（1）确定排样方式分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式有图2 所示两种。a 纵排b） 横排图 2 零件可能的排样方式比较方案 a 和方案 b，方案 b 条料宽度过窄，送料时容易造成条料的变形和弯曲，故采用 a 方案。（2）确定搭边、条料步距和条料宽度查表 3-12 可得搭边值为 a=1.0mm，a1=1.8mm送料步距 A=D+a=20+1=21mm条料宽度 B=D+2a1=40+1.8×2=43.6mm材料利用率为 =×100 =

7、5;100=78故零件具体的排样图为图 3 零件具体的排样图3. 冲压力计算用 NX软件测出制件外轮廓周长L1=102.8319mm落料力 F 落=KL1t=1.3 ×102.8319 ×1.2 ×280=44916N冲孔力 F 冲= KL2t =1.3 × 2×× 4× 1.2 × 280=10972.4N冲裁力 F=F 落+F 冲=44916+10972.4=55888.4N查表 3-16，得卸料力系数K 卸=0.04卸料力 F卸=K 卸 F落=0.04 ×44916N=1796.64N查表 3-16

8、，得推件力系数K 推=0.06梗塞在凹模内的冲件数n=3推件力 F推=K 推 F冲=3×0.06 ×10972.4N=1975N则所选压力机所需总冲压力为F 总 =F+F 卸+F 推=55888.4+1796.64+1975N=59660.07N=59.7kN查表得压力机公称压力可取100kN初选设备为开式双柱可倾式压力机J2310A该零件外形完全对称，故该零件的压力中心即为零件外形中心线的交点。五、冲压设备的选用根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾式压力机 J2310A，其主要技术参数如下：公称压力： 100kN滑块行程： 60mm行程次数： 145次/min连杆调节程度：

9、 35mm最大装模高度： 180mm工作台尺寸前后 ×左右： 240×360工作台孔尺寸直径前后 ×左右：130×90×180模柄孔尺寸直径 ×深度：30×50电动机功率： 1.1 kW封闭高度调节量： 50mm滑块中心线到床身距离：130mm六、模具主要零部件的设计与选用1. 落料凹模设计落料凹模刃口形式选用无漏料孔的直壁形。查表 3-18 取凹模厚度系数k=0.31凹模厚度 H=kb=0.37×40=14.8mm取 H=20mm凹模壁厚 C=（1.52）×20=3040mm取凹模长度 L=b+2c=4

10、0+2×30=100mm凹模宽度 B=e+2c=20+2×30=80mm取凹模外形尺寸2. 固定板、卸料板、垫板外形尺寸确定固定板、卸料板、垫板外形尺寸取值同凹模，上固定板取 100×80×12，凸凹模固定板取100×80×14，卸料板取 100×80×12，垫板取100×80×6。3. 凸凹模设计凸凹模采用直通式结构，内孔为冲孔凹模，刃口形式选用实用冷冲模设计一书图 3-30 中 e 图结构。凸凹模高度 H=h1+h2+t+(1520mm=14+12+1.2+(1520mm=(42.247.2

11、mm取 H=45mm 4. 冲头设计冲头采用二级台阶式，上平面与垫板接触，中间部分与凸模固定板过渡配合，下端符合工作部分尺寸。冲头长度 L=H上固 +H凹+（12）mm=12+20+（12）mm=（3435）mm取 L=35mm5. 标准模架的选用根据凹模 L×B=100×80，模具间隙和制件的精度要求，选用模架。模具闭合高度为H 模具 =H 上模座 +H 垫板 +H 上固定板 +H 凹模+H 凸凹模 +H 下模座=30+6+12+20+45+35mm=148mm模具所选的闭合高度处于所选模架的闭合高度范围内。6. 顶件装置的设计压力机通过打件棒、打板、顶杆，将顶件力传递到顶件板上将制件顶出落料凹模，打板的形状为：图 4 打板的形状7. 其它零部件选用（ 1）螺钉的选择上模座固定螺钉选用 4-M8下模座固定螺钉选用4-M8卸料螺钉选用 2-M8（ 2）销钉的选择上固定板用销钉 4- 8落料凹模用销钉2- 8下固定板用销钉2- 8(3 导料销的选用卸料板上左侧的两个活动导料销控制送料方向，其具体形式如下图：图 5 导料销的形状级尺寸8. 主要零部件材料及热处理选用零部件名称材料热处理要求落料凹模Cr12MoV6064HRC凸凹模Cr12MoV5862HRC冲头Cr12MoV5862HRC固定