简单冲压模具设计

1、容摘要目录第一章零件工艺性分析 11. 1材料分析 11. 2结构分析 11. 3精度分析 1第二章冲裁工艺方案的确定 1第三章冲裁工艺方案的确定 33.1刃口尺寸计算原则 33.2刃口尺寸计算 33.3排样计算 43.4冲压力计算 5第四章冲压设备的选用 6第五章模具零部件结构的确定 75.1标准模架的选用 75.2模具中各零件的厚度 8第六章 模具装配图及各零件图见图纸 9第七章部分主要零件的加工工艺 9致 11参考文献 12第一章零件工艺性分析2mm生产批工件为图1-1所示的落料冲孔件，材料为 Q235钢，材料厚度 量为大批量。工艺性分析容如下：图1-11 . 1材料分析Q235为普通碳

2、素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。1. 2结构分析零件结构简单，对冲裁加工较为有利。1. 3精度分析IT14精度零件上有且只有两个未注公差要求的尺寸，对于未注公差尺寸按 等级查补。由分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。第二章 冲裁工艺方案的确定零件为一落料冲孔品件，可提出的加工方案如下:方案一：先落料，后冲孔。米用两套单工序模生产方案二：落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔一落料连续冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序、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，冲压间的形位精 度继和尺寸精度易保证，且生产

3、效率较高。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，但与方案二相比生产的零件精度稍差。 欲保证冲压件的形位精度，需在 模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。经过上述比较，三个方案中选用方案二生产较好。第三章冲裁工艺方案的确定3.1刃口尺寸计算原则冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度， 模具的合理间隙值也要 靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。因此，正确地确定凸、凹模刃口尺寸及公差， 在设计和制造模具时是很重要的。生产实践证明：由于凸、凹模之间存在着间隙，使落下的料或冲出的孔都带 有锥度，落料件的大端尺寸等

4、于或接近于凹模刃口尺寸，冲孔件的小端尺寸等于 或接近于凸模刃口尺寸。在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔 径是以小端尺寸为基准。冲裁时，凸模和凹模要与制件或废料发生摩擦， 凸模越磨越小，凹模越磨越 大，结果使间隙越用越大。由此在确定模具刃口尺寸及其制造公差时， 需遵循下 述原则：落料时，先确定凹模刃口尺寸。凸模刃口的基本尺寸取接近或等于制件的最 小极限尺寸，以保证凹模磨损在一定围，所能冲出合格的制件，凸模刃口的基本 尺寸则按凹模刃口基本尺寸减小一个最小合理间隙值来确定。冲孔时，先确定凸模刃口尺寸。凹模刃口的基本尺寸取接近或等于孔的最大 极限尺寸，以保证凸模磨损在一定围仍可使用，而凹

5、模刃口的基本尺寸按凸模刃 口的基本尺寸加上一个最小合理间隙值来确定。凸模和凹模刃口的制造公差，主要取决于冲裁件的精度和形状，一般模具的 制造精度比冲裁件的精度至少高12级。零件图上的所有的尺寸均未标注公差， 属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。3.2刃口尺寸计算根据上述原则，就可确定凸、凹模的刃口尺寸及公差。但由于模具的加工和 测量方法不同，在进行模具计算与尺寸公差标注时， 其方法也不同。对于冲压形 状复杂或薄板工件的模具，为了保证冲裁凸、凹模间有一定的间隙值，必须采用配合加工。考虑到冲裁件为圆形简单结构，这里采用凸模与凹模分开加工(1)落料件尺寸的基本计算公式为尺寸10.9mm可

6、查得凸、凹模最小间隙=0.140mm最大间隙=0.180mm凸模 制造公差=0.02mm凹模制造公差=0.02mm将以上各值代入校验是否成立， 经校 验不等式成立，所以可以按上式计算工作零件刃口尺寸。即=(10.9-0.43 X 0.5 )=10.685=(10.685-0.14 )=10.545(2)冲孔基本公式为尺寸4mm可查得其凸模制造公差=0.02mm凹模制造公差=0.02mm经验算,满足不等式，因该尺寸为单位磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得=(4+0.5 X 0.3)=4.15=(4+0.5 X 0.3+0.14 )=4.293.3排样计算分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零

7、件的排样方式如图1-2所示。图1-2零件排样图3.4冲压力计算可知冲裁力基本计算公式F=klt r零件的周长为46.786，材料厚度为2mm Q235钢的抗剪强度取350MP©安 全系数一般取1.3，则冲裁该零件所需冲裁力为F=1.3 X 46.786 X 2X 350=42 575.26 ( N) 43 (kN)模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力Fx和推件力Ft为Fx=KxF=0.05X 46.786 2.4 (kN)Ft=NKtF=3x0.055 X 46.786 7.7 ( kN)F 总=F+Fx+Ft=43+2.4+7.7=53.1(kN)初选设备为开式压力机J2

8、3-10第四章冲压设备的选用根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机J23-10，其主要技术参数如下:公称压力：100kN滑块行程：45 mm最大闭合高度：180mm闭合高度调节量：35mm滑块中心线到床身距离130mm工作台尺寸：240mr 370mm工作台孔尺寸：130mrK 200mm模柄孔尺寸：30mrK 55mm垫板厚度：35mm第五章 模具零部件结构的确定5.1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在实际生产中是根据冲压产品的剪切强度和所用模具材料刚度、韧性来确定的 一般不会计算凹模凸模的厚度，都会按照经验来选择的。凹模高度为30mm凹模周界

9、为70mm模具采用后置导柱模架，根据以上数值可查得模架规格为上模座100mm<100mm< 25mm下模座 100mrK 100mrK 25mm导柱 22mm< 130mm导套 22mm< 80mmx 33mm卸料橡胶的设计计算：橡胶的自由高度为H自由=(3.54 )工作其中S工作=t+1 +修模量=2+1+5=8故H自由=2832橡胶的装配高度为H2= (0.850.9 ) H自由橡胶的装配高度为22mm5.2模具中各零件的厚度凹模的厚度：30mm凸凹模固定板厚度：20mm承料板的厚度为：10mm凸模固定板厚度：20mm卸料芯的厚度为：16mm凸模的高度为：50mm凸凹模的高度为：55mm第六章 模具装配图及各零件图见图纸第七章部分主要零件的加工工艺1、凸凹模加工工艺序号工序名工序容1备料按尺寸22mmX57m备Cr12材料2车床加工车床加工到图纸尺寸3检验4热处理、 表面处理淬火硬度到HRC58605检验2、凹模加工工艺序号工序名工序容1备料72mmX32mmCr122车床加工车平面和25mm孔3钳工钳工钻孔4热处理淬火硬度HRC58605线切割线割10mn和销孔6检验3、凸模固定板加工工艺序号工序名