冲压模具设计-冲裁模

1、目录一、设计任务书2二、冲压工艺性及工艺方案的确定3三、主要设计计算4四、模具总体设计8五、主要零部件设计8六、冲压设备的选定12七、设计小结13八、参考文献13.一、课程设计任务一、题目：冲孔、落料复合模二、零件：材料： Q235厚度： 2.0mm批量：大批量三、任务内容：(一）工艺设计1、工艺审查与工艺分析2、工艺计算：毛胚计算工序件计算或排样图3、工艺方案的确定工序的确定基准和定位方式的选择（二）模具设计1、总图2、零件图;.二、冲压工艺性及工艺方案的确定一、工艺性分析1、材料零件的材料为Q235 普通碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。2、结构该零件属于较典型冲裁件，形状简单对称。孔

2、边距远大于凸、凹模允许的最小壁厚（见参考文献表 2.9.5），故可以考虑复合冲压工序。3、精度零件外形： 80± 0.07 属于 10 级精度，60± 0.05 属于 9 级精度。零件内形:160 0.060 属 9 级精度。孔间距： 42±0.08 属 11 级精度（均由参考文献精度附录一查得）。因零件边有 90o 的尖角 ，应以圆弧过渡，查参考文献表 2.7.1 取 r=0.5mm 。零件精度较高，模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。4、结论可以冲裁 。二、冲压工艺方案的确定该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案 :方案 :先落料、再冲孔

3、。采用单工序模生产。方案 :落料 冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案 :冲孔 落料级进冲压。采用级进模生产。方案模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生;.产的需求。方案只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证， 且生产效率也高。 尽管模具结构较方案复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案也只需要一套模具，生产效率高，但零件的冲压精度不易保证。通过以上三种方案的分析比较，对该冲压件生产以采用方案为佳。三、主要设计计算（1）排样方式的确定及计算查参考文献 表 2.5.2 ，查得：取两工件间的最小搭边：a1=2.0mm侧面

4、搭边值： a=2.2mm由下表计算可知条料宽0mm，步距 62.2mm。查参考文献第 8 页选取 t=2.0mm ，度 85.5 0.6950mm 2000mm 的钢板。 一个步距材料利用率90.3%（计算见下表）。每条钢板可剪裁为 11 张条料（ 85.5mm 2000mm ）每张条料可冲 32 个工件， 故每张材料利用率为 88.9%（计算见下表）确定后的排样如下图：2.02.02.2;.（2）冲压力的计算该模具采用倒装式复合模，拟选弹性卸料，刚性出件，冲压力的相关计算见下表。排样冲压力计算表计算分类项目公式结果备注排样冲压力冲裁件面积 A条料宽度B步距 S一个步距材料利用率一张钢板材料利

5、用率落料力F落冲孔力F冲推件力F推A=80604800mm2查参考文献表B=（ D+2a+C）085.502.5.5取- -0.6 mmC=0.5mm，表 2.5.3取 =0.6S=60+ a162.2mm=62.2nA100%BS90.3%14800100%85.562.2nAn32总100%=11LM88.9%11324800 100%=352 件9502000查参考文献表b2802 300218.4KN1.3.6 取F落 =KLt =1.3 b =300MpaL=112.8mmF冲 =KLt b78.37KNL=216mm（2）=1.3230016h12n6F推 =n K 推 F冲 =6

6、0.05578.3725.86KNt2查参考文献表2.6.1 取 F推 =0.055;.卸料力.查参考文献表F卸 = K 卸 F落 =0.05288.410.92KN2.6.1 取 K卸 =0.05F卸总冲压F总=F落 +F冲 +F推 +F卸333.55KN力 总=218.4+78.37+10.92+25.86F（3）压力中心的确定该工件尺寸， 形状对称，因此该工件的压力中心在工件轮廓的几何中心 O上。（4）工作零件刃口尺寸的计算查参考文献 表 2.3.3 取 Z max0.360， Zm in0.246 磨损系数 x=1尺寸及分类计算公式结果备注D A60.1500.030模具凹模按七级60

7、±0.05(D max x)0AD A0制造，凸模按六落料DT59.904 0.01900.030级制造。 A， T80±0.07DT(D AZ min ) TD A80.210DT0均由参考文献 79.964 0. 01900附录一查得，且0.060dT(d minx) TdT16.060 0.011冲孔160A0.018均满足：dA(dTZ min )0d A16.3060中心42±0.08LdL/ 8Ld42 0.02A T Z m ax -距Z min;.（5）卸料橡胶的设计计算采用 45 12.5 40JB/T 7650.9-1995聚氨酯弹性体项目公式

8、结果备注h1 为凹凸模凹进卸料板工作行卸料板的高度 1mmhI =h1 +t+ h24mm程 h Ih 2 为凹凸模冲裁后进入凹模深度1mm橡胶工作行程H I =h I +h 修9mmh 修 为凹凸模修磨H I量，取 5mm每个橡胶承受F1= F卸2.73KN选用 4 个圆筒的载荷 F14形橡胶拟选橡胶查参考文献表4.10.1 和表 4.10.2根据 HI和F1初选 45JB/T 7650.9-1995橡胶12.540橡胶预压缩量一般取 H预=H 预H 自由4mm（10%15%）H 预=10%H 自由校核橡胶自由0.35 H自由 =14mm合适橡胶压缩量高度 H自由H I + H 预 =13m

9、m0.35 H 自由橡胶的安装高H安=H自由- H预36mm度 H 安;.四、 模具总体设计（ 1）模具类型的选择由冲压工艺性分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模。（ 2）定位方式的选择该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销无测压装置。控制条料的送进步距采用活动挡料销来定距。（ 3）卸料、出件方式的选择倒装式复合模，采用弹性卸料，刚性出件。（ 4）导向方式的选择为方便安装调整，同时为送料的方便，故采用后侧导柱模架。五、 主要零部件设计一、 工作零件的设计（1）落料凹模凹模的厚度： H=kb（15mm）=0.3080=24mm(参考文献 表 2.9.5)凹模的壁厚 ：C=（1.

10、52） H（30 40mm）凹模宽度： B=b+2c=80+2 40=160mm凹 模 长 度 ： L=160mm（ 查 参 考 文 献 表4.11标 准;.JB/T7643.1-2008取得）凹模厚度：由上计算厚度24mm，将凹模版做成薄板形式并加空心垫板后厚度取14mm。得凹模轮廓： 160 160 14mm（2）凹凸模高度： L=h1 +h+h 2 =20+35+10=65mm如下图式中：h1 为凹凸模固定板厚度（查参考文献表4.11初选 160 160 20mm），h 2 弹性卸料板厚度 （初选 160 160 10mm），h为增加高度（冲压时橡胶高32mm+凹凸模高过卸料板3mm=3

11、5mm）。5h4h3hh21h（3）冲孔凸模结合工件外形考虑加工，将凸模设计成直通式凸模，与凸模固定板按 H7/m6配合。其总长度： L=h 3 + h 4 +h5 =14+12+24=50mm式中各参数如上图中：h 3 凹模厚度、 h 4 空心垫板厚度（查参考;.文献表 4.11 初选 160 160 12mm）、 h 5 凸模固定板厚（ 查参考文献表 4.11 初选 160 160 24mm）。经查圆柱头直杆圆凸模标准， 采用：50 JB/T 5825-2008的凸模。二、 定位零件的设计（1）挡料销：因模具采用橡胶弹性卸料，且卸料橡胶安装高度36mm较高。为方便挡料，采用橡胶弹顶挡料销装

12、置。查参考文献表 2.9.7得挡料销高出卸料板3mm，卸料板厚 10mm，故取挡料销H=14mm。挡料销与卸料板采用H9/d9 间隙配合。（2）导料销：使用两个导料销， 采用橡胶弹顶导料装置。 查参考文献 表 2.9.7 得导料销高出卸料板 68mm，卸料板厚 10mm，故取导料销 H=18mm。挡料销与卸料板采用 H9/d9 间隙配合。三、 出件装置的设计：采用刚性出件，由推杆直接推动推件块，将凹模内的工件推出。 根据推杆连接的各板高度，和模柄孔径查参考文献表 4.14.4 取带肩推杆： A 12X140 JB/T 7650.1-2008 。推件块的周界尺寸和零件的周界尺寸相同， 考虑凹模厚

13、度、空心垫板厚度、及推杆安装、凹模修模量等因素，取高度 16mm。四、 卸料部分的设计：卸料板：由活动挡料销和导料销安装高度：选用卸料板;.轮廓 160 160 10mm卸料螺钉：模具采用橡胶弹性卸料橡胶由上可知橡胶孔直径12.5mm，查标准取 M8X60 JB/T 7650.5-2008 卸料钉尾部有足够的形成空间，卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凹凸模端面1mm，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调节。五、 模架及其它零部件的设计和选用模架： 160X160X180 220 GB/T 2851-2008上模座： 160X160X40GB/T 2855.1-2008下模座： 160X16

14、0X45 GB/T 2855.2-2008导柱： 28X170GB/T 2861.1-2008导套： 28X100X38 GB/T 2861.3-2008凸凹模固定板： 160X160X20 JB/T 7643.2-2008凸模固定板： 160X160X24 JB/T 7643.2-2008上垫板： 160X160X8 JB/T 7643.3-2008空心垫板： 160X160X12模柄： B 50X110JB/T 7646.1-2008该模具的闭和高度：H闭 =H上模座 +H垫+L+H+H下模座 -h 2=40+8+50+65+45-1=207mm式中： L 为凸模长度50mm，H 凹凸模厚

15、度 65mm，h2 凸模进入凹凸模的深度1mm。;.六、 冲压设备的选定根据总冲压力F总 =333.55KN，模具闭合高度207mm，冲床工作台面的尺寸，选用J23-40其主要设计参数如下：公称压力； 400KN滑块行程： 120mm最大装模高度： 220mm工作台尺寸（前后左右） :480mm710mm模柄孔尺寸 ; 50mm 70mm最大倾斜角度： 30o机床工作台孔尺寸 ( 直径前后左右 ) ： 250150300因下模座外形尺寸（ 前后左右）：254 250 小于机床工作台孔的尺寸故需加垫板：材料45见如右图的零件图。七、设计小结6.1aRRa1.6作为模具专业的学生,课程设计是我们即将迈入社会的个人作业,;.也是对我们这专业知识一次总结与检验 .设计最终完成，心理有一种说不出的轻松， 设计过程中遇到了许多的问题， 在老师及朋友的帮助下予以解决。首先要感谢老师对我的指导和督促， 给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解 ,同时也避免了在设计过程中少走弯路。总的来说通过本次课程设计还是受益匪浅。首先，我对模具基本设计步骤以及相关参数的选用、 计算及校核有了进一步的加深； 其次，本次设计是对我们前面所学的知识的一次巩固与复习过程，