凹模冲压模具设计

1、.目录12122232431323344555657686965616263646576768799 10前言.c随着经济的发展， 工业产品技术的也在不断发展， 各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高 . 虽然模具种类繁多，但在“十一五”期间其发展重点应该是既能满足大量需要， 又具有较高的技术含量， 特别是目前国尚不能自给、需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具 . 又由于模具标准件的种类、数量、 水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响 . 因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度， 这样才能不断提高我国的模具标

2、准化水平， 从而提高模具质量，缩短模具生产周期及降低成本 . 由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展 . 而且应该是目前已有一定基础，有条件、有可能发展起来的产品 . 如：1）大型精密塑料模具 塑料模具占我国模具总量的比例正逐年上升，发展潜力巨大 . 目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应求，每年进口几亿美元 .2）主要模具标准件 目前国已有较大产量的模具标准件主要是模架、 导向件、推杆推管、弹性元件等 . 这些产品不但国配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展 .虽然如此，我国的冲压模具

3、设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距 . 这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距 . 覆盖件模具，具有设计和制造难度大， 质量和精度要求高的特点， 可代表覆盖件模具的水平 . 虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平， 在模具国产化进程中前进了一大步， 但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距 . 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种 . 有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已

4、基本达到国际水平.因此我们在学习完飞行器板金成形和模具相关基础课程后，老师让我们进行简单冲压件的模具设计，我们可经通过简单件的设计初步了解一下模具设计的过程.设计容1、工艺性分析-1- / 11此工件只有落料一个工序 . 制件材料为 Q235，具有良好的冲压性能，适合冲裁 . 工件结构相对简单，厚度为 2mm，工件的尺寸全部为自由公差，可看作 IT14 级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求（图），但应加以注意：图 1（ 1）孔与零件边缘最近处为 3mm在设计模具是应加以注意 .（ 2）有一定批量，应重视模具材料和结构的选择，保证一定的模具寿命.（ 3）冲裁间隙，凸凹模间隙的确定应符合制件的

5、要求 .（ 4）各工序凸凹模动作行程的确定应保证各工序动作稳妥、连贯.2、工艺方案确定根据制件工艺性分析，其基本工序只有落料，可得以下简单方案：落料，单工序冲裁 .3、模具结构形式的确定因制件材料较薄，为保证制件平整，采用固定卸料装置. 为方便操作和取件可初选双立柱可倾压力机， 横向送料 . 采用圆柱头式挡料销 . 生产效率高，材料消耗也小 .综上所述：由模具设计指导1 书表 52，57 选用固定卸料横向送料典型组合结构形式，后侧导柱滑动导向模架.4、工艺设计-2- / 114.1 计算毛坯尺寸制件长为 L=72mm，宽为 B=50mm4.2 排样方式的确定及其计算因材料厚度 2mm由参考书模

6、具设计指导表4-4 得材料厚度允许偏差为± 0.13mm,属于 A 级精度 . 故材料为 A 级精度的 Q235.由参考书飞行器钣金成形原理与工艺 3 表 3-17 选 a=a1=3mm式. 3 25 和表 3-17 ，3-18 ，无侧压装置，则有：0B= D+2(a1) b0其中： B条料板公称宽度（ mm）D 垂直于送料方向的工件尺寸（ mm）a1 侧搭边值（mm）b0 条料与导板之间的间隙（mm）条料宽度公差（ mm）查表 3-18 ，有 0.6,b 0=0.20则； B = D+2(a1) b0=50+2(3+0.6) +0.2=57.4-0.60mm条料步距L=72+a=7

7、2+3=75mm 按图排样板料可剪成1600mm× 57.4mm×2mm图 2-3- / 114.3 计算材料利用率= A0 ×100%A其中： A 0=2680，得到制件的总面积 .A=4275，一个步距的条料的面积.故 =62.6%4.4 计算冲压力完成本制件所需冲压力由冲裁力、卸料力组成. 由参考资料模具设计指导 1 表 411 得=432 461Mpab F冲 裁=1.3Lt kp =1.3Lt （ 0.7 0.9 ）b=Lt ×b=450× 272×2=244.8KNF 推件 =nk 推 F 冲F 卸料=K卸 F 冲其中：n

8、 为同时卡塞在凹模的零件数一般为 35，本设计取 3. 由参考书飞行器钣金成形原理与工艺 3 表 3 15 得K 推 =0.08 ， K卸 =0.045 0.055故得： F 推件 =3×0.05 ×244.8=36.72KNF卸料 =0.05 ×244.8=12.24KNF 冲压= F 冲裁+F 推件+F卸料=244.8+36.72+12.24=293.76KN4.5 初选压力机1由参考文献模具设计指导表 438 选取 GKPF40 型精冲压力机 .可按配合加工计算刃口尺寸 . 由飞行器钣金成形原理与工艺 3 表 3-14 ，可取：每个尺寸， x 1+凹模磨损后

9、增大尺 A1d ( A max X) 0-4- / 11所以有A1d=(40-1 ×0.17) +00.0425 =39.83 +00.0425A2d=(72-1 ×0.2) +00.05 =71.8 +00.05A3d=(50-1 ×0.2) +00.05 =49.8 +00.05A4d=(26-1 ×0.12) +00.03 =25.88 +00.0300B1d=(30+1×0.12) -0.03 =30.12 -0.03+0.05C1d=50-0.05凸模的尺寸的配制：按凹模的实际尺寸配制，保证双面合理间隙为Z=0.180mm所以凸模尺寸

10、为：A1d=39.69 +00.0425A2d=71.66 +00.05A3d=49.66 +00.05A4d=25.74 +00.030B1d=29.94 -0.03+0.05C1d=49.86-0.054.7 计算压力中心 .由于该制件图形规则，压力中心在其几何中心上. 先画出确定压力中心示意图 , 如图建立坐标系 .-5- / 11图确定压力中心示意图则有：A1=800,X1=20,Y1=40A2=780,X2=50,Y2=26A3=1100,X3=72,Y3=50所以对于中心点坐标有：X=Y=4.8 卸料板各孔口尺寸 .由文献冲压手册 2 表 2-55 得 C=0.05mm，对于带固定

11、卸料装置的冲模，卸料板不仅起卸料作用而且还起压料作用. 卸料板各型孔应与凸模配合保持0.5 Z min . 这样有利于保护凸，凹模刃口不被啃伤，4.9 凸模固定板个孔口尺寸.凸模固定板各孔与凸模采用H7/m6配合 .5、模具结构设计：-6- / 115.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知， 压力机一次冲裁即可完成一个工序，所以模具类型单工序冲裁模 .5.2 定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置.控制条料的送进步距采用挡料销初定距，导正销精定距. 而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定.5.3 凹模设计 .因制件材料简单，总体尺

12、寸不大，选用整体式矩形凹模较为合理. 因生产批量较大，由文献模具设计指导1 表 3-5 选用 T10A为凹模材料 . 凹模孔型由该文献中表 238 选出第三种孔型，且 =3°， h=5mm由该文献表 2-39 得凹模高度 h=22mm和凹模壁厚 c=30mm.5.4 凹模刃口与边缘的距离.由文献冲压手册表2 41 得 a=30mm5.5 确定凹模周界尺寸L×B.B502c502X30110L722c722X 30132所以： L×B=160×125据文献模具设计指导表543 得 160mm×125mm× 22mm其中 L=160mm，

13、B=125mm，5.6 选择模架及确定其他冲模零件尺寸.由凹模周界尺寸及配用模架闭合高度在H=120 145mm查模具设计指导1 5-7 选用对角导柱模架，标记为 100X80X120145I (GB/T2851.1 1990), 并根据此标准画出模架图类似也可查出其他零件尺寸参数，此时即可画装配图6、绘制典型零件图和装配图.-7- / 11a 凸模b 凹模结 束 语钣金冲压成形课程设计是我在大学期间的一门重要的课程，是把理论应用到实践中的过程 . 通过这次设计使我学会如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己 . 创新，是要我们学会将理论很好地联系实际，并不断地去开动自己的大脑；

14、 并使我巩固了自己的知识， 加深了对冲压成形的理解， 同时认识到自己的不足 . 把以前不懂或模糊的知识上升到了深刻理解，相信对我们将来从事工作将有很大帮助 .-8- / 11本设计是一个小型的钣金零件成形工艺的设计 . 主要包括了冲孔和冲压模具的设计计算以及主要零件和模具的 CAD制图 , 使我学到了不少东西，通过本次课程设计，我学到了很多新的东西，也发现了大量的问题，有些在设计过程中已经解决， 有些还有待今后慢慢学习 . 只要学习就会有更多的问题，更多的难点，但也会有更多的收获 .由于个人水平有限， 在设计过程中不可避免地出现各种各样的问题， 还请老师批评指正 .致在本设计完成之际，衷心感指

15、导老师和同学们对我的指导和帮助 . 在我设计过程中，春元老师给予了极大的帮助和指导，并为我们提供了舒适的工作、 学习环境，老师认真负责的工作态度、严谨的治学风格，使我深受启发，在此我要感几位老师对我的帮助和他们耐心的辅导；以及同学们的支持， 和同学们之间的相互探讨也使我获益匪浅，也要同学们对我的关心，使我在学习中感受到了快乐 . 我再次感老师和我的同学们， 并感学校给予我们一个实践的平台， 使我们的能力得到了极大的提升 .-9- / 11参考文献【 1】 史铁梁 . 模具设计指导 .: 机械工业， 2006.【 2】 王孝培 . 冲压手册 . ：机械工业， 2000.【 3】 瞿 平 . 飞机钣金成形原理与工艺 . ：西北工业大学， 1995.【 4】 玉英实用冲压工艺及模具设计手册 ：机械工业， 2000.【 5】 伍先明 . 塑料模具设计指导 . ：国防工业， 2006.【 6】 申开智 . 塑料成型模具 . ：中国轻工业， 2002.