圆形落料模具设计说明书

序言落料模具可以制成圆形、长方形、多边形、和其他不规则形状的薄型零件，如果和其他冲压成形工艺配合,还可以制造形状极为复杂的零件。用落料方法来制造薄型件,生产效率高，节省材料，零件的强度和刚度好,精度较高，其应用范围非常广泛.因此,拉深在汽车、航空航天、国防、电器和电子等工业部门以及日用品生产中，都占据相当重要的地位。本说明书在设计圆形落料件的模具方面，通过分析和计算,详细的叙述了零件的加工工艺流程，通过选择相应的标准件和压力机，完成落料模的实体设计，并且对零件的技术适用性和经济价值进行分析，较为全面的展现出圆形落料件模具的特点和优点。本设计中圆形落料件的加工简单，技术要求较低，从而降低了生产成本，能够在实际应用中有很高的经济效益，因此也成为落料件中应用最广泛的零件之一。本产品的主要用途：可以制件进行小加工，即可变成玩具。具体加工为人工加工，沿着上图所示黑色直线剪裁，剪裁宽度为0.5mm。加工完以后，磨掉零件的毛刺就可以了。完成后就是小朋友可以玩的拼装30.28mm05mm11、 零件工艺性分析1。1 零件图的分析落料零件的结构图见以下图1—1：图1—1落料件结构简图因此适合冲裁加工。d=30。28mm，t=0。5mm，t=0.5mm径较大，有利于零件的成形，并且免去了整形工序.IT11IT102mmRa12.522、 零件工艺方案的确定排样方案的比较基于工件的基本功能和结构特征可知加工工序为落料。其加工为冲裁加工。由于此圆形片为批量生产，应选择效率较高的级进模,但考虑到级进模复合模制造成本高且复杂,而圆形片所需加工不是特别复杂，又是一个简单的落料模具，我认为采取单工序模也是可行的。根据以上基本工序的性质与数量，进行工序组合与排列，可以确定采用简单的单工序落料模。在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，较好的确定工件形状尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。此圆形片只一个简单落料工序，材料为Q235，初步拟定如下的排样方法这种方案为有废料的直排，此方案对模具要求比较低，一般精度的模具即可满足要求，适合本例。故本例采用此方案3排样图的设计及材料利用率的计算212—2Q235a=1.2a1=133。98mm。2—3（A3纸）＊计算材料的利用率查［1](3-16P50)衡量材料的经济利用的指标是材料的利用率。η=A/BL×100%设计废料+工艺废料=废料=消耗材料面积—实用材料面积一张板料上总的材料利用率=×100％式中 A——冲裁体面积——一张板料上所冲工件总数目L×B-—板料长×宽（)计算可知A=2159=1,LB=10034=3400η0.635100=63.5％。43、 模具设计3。1 模具类型及结构形式的确定图3-1 落料模结构图16、上下模座212、导柱3、导料板410、导套5、凸模固定板78914、螺钉11、垫板13、卸料板15、凹模16、挡料销17、凸模如图3—1所示的落料模，由于毛坯为30。28mm的圆件，故采用标准圆形凸模来冲裁板料;模具采取标准的中间导柱模架,导套导柱左右不相等,可以保证冲裁的精度，和模具寿命。本设计的最大亮点在于采用了可替换的圆形凹模，此凹模不仅结构简单，强度可靠而且可拿出来，进行磨刃,或着替换新的凹模，这样一来可以，节约制造新模具的时间，又可保证模具的长时间利用，配合可替换的凸模，可以说是绝配,如图3-2。5图3-2落料模下半部分模具工作部分刃口尺寸及公差落料模的工作部分零件主要包括：凸模、凹模.它们的结构和尺寸设计,对落料件的尺寸精度和粗糙度都有很大的影响.一、凹模直径及公差查[1](3-2P43)落料件尺寸标注在外形，根据公式3—2计算凹模直径：D 凹

max

0.5

3-20式中 D —--凹模的基本尺寸;0凹D --—拉深件外径最大极限尺寸；max ——-落料件的公差；凹 ———凹模的制造公差.凹根据相关资料和已知条件可知，落料件的直径尺寸精度可取 IT13级，由已知dD =30。28mm，=0。1mm, =+0。025，故dmaxD 3285025凹 060=30.230.025 mm0二、凸模直径及公差 查[1（3—3P43）根据公式（3-1）计算结果,按照下式计算凸模直径d凸

及公差:d 凸

max

凸

3—3其中， 为凸模制造公差，根据相关资料，选取 =0。02，则凸 pd 32300凸 0.02=30.2

0 mm00.020因此,凸模直径为30.2

0

mm，凹模直径为30.230.025mm一、工作零件的选择1、凸模

模具主要零件的设计与选用查［1（3—32aP71）凸模选用标准圆凸模，结构形式如图3—4所示，其固定端按m6级制造图3—4 凸模设计简图730。2mm，L=60mm3mmCr12，的强度和刚度。2、凹模查［1］(3-46P76)凹模选择标准圆形凹模，凹模的厚度H按照以下经验公式来确定：H=ks（不小于8） (3—5)式中 s———凹模刃壁间最大的距离k--—系数，考虑板料厚度的影响。但是本设计不经过这个计算，而是采用行业通用的“冲模设计手册软件版vr10”L（2040mm）本次选用20mm其结构简图如图3-5所示：图3—5 凹模设计简图二、卸料零件1、卸料装置该落料模有设计普通的卸料装置：816h=0.81200。三、模架及零件1、模架本设计中拉深模采用后侧导柱模架,导柱分布在模座的中间,且直径不相同.其优点是受力平衡、结构简单适用于小型件加工。由凹模周界100mm100mm3—9：图3-9中间导柱模架2、导向装置郑添义老师帮忙指导3-9F7/h6R7/h6H7/r6于闭合位置时,设计中选用以下设计基准：910-15mm2-5mm3mm3、上、下模座上、下模座直接或间接地安装模具的所有零件，分别与压力机滑块和工作台连接并传递压力，因此,其材料选择采用HT210以保证足够的强度和刚度.205120252051203（单位mm.四、其他支撑零件1、模柄 查［1]（97)孔采用H7/m6的过渡配合,并加上防转销616防止转动（如图3-10）.2、凸模固定板

图3-10 模柄的设计简图选择单凸模固定板,并且固定板与凸模为过渡配合（本设计采用H7/m6)，100mm100mm,厚度选择30mm，压装后将凸模端面与固定板一起磨平。3、垫板垫板的平面形状尺寸与固定板相同，厚度选择5mm，材料选择T8A。垫板可以通过淬硬，从而避免硬度较低的模座因局部受凸模较大的冲击力而出现凹陷，致使凸模松动的现象103。4 模具的零件详细清单以下是一些零件的详细参数，VR1。0落料模具零件明细表序号零件名称数量材料备注1下模座1HT210205120302左导柱120钢A20h6100GB/T3导料板1T8A10010044左导套120钢A20H76523GB/T5凸模固定板145钢100100306上模座1HT210205120257压入式模柄1Q2354020JB/T764418防转销135钢GB/T6169上模内六方螺钉435钢M85010右导套120钢A22H7652311垫板1T8A100100512右导柱120钢A22h6100GB/T13卸料板1T8A1001001614下模内六方螺钉435钢M84015圆形凹模1Gr1216挡料销1T8A17标准圆凸模1Gr1211模具的装配方法首先先装下模部分，拿出下模座。装入标准圆形凹模，使有挡料销孔的一端朝前，用锤子把凹模锤进去.然后装入挡料销、然后装入左、右2个导柱.4颗螺钉导接着合上卸料板，螺钉各个慢慢锁紧。接下来就是上模部分的安装。第一步，拿出上模座,再拿出模柄，用锤子敲入上模座.第二步，拿出凸模固定板,再拿出凸模，用锤子把凸模敲入凸模固定板。然后把上模座、凸模固定板、垫板用螺钉锁紧把左、右导套分别装入上模座接下来就是总装配把装好的上模部分、下模部分通过导柱和导套装配起来。一、冲裁力的计算查［1］(3-25P56)平刃口冲裁模的冲裁力F一般按下式计算：F=Ltb（N)L-——冲裁周边长度t———材料厚度———材料抗拉强度(MPa）b12Q235,未退火，

抗拉强度为380到470兆帕 查[2（1-4P9)bF=Lt =PI＊(30。28×10—3）×(0.5×10-3)×400×106=19016Nb二、卸料力、推件力的计算一般用下列经验公式计算：查[2]（3-273-28P56）卸料力F=KFX X推件力F=nKFT TF———冲裁力n—--同时梗塞在凹模内的工件数n=h/th———凹模洞口的直壁高度t———材料厚度查[1（3-11P5）可知KX=0.07 KT=0。055FT=12610N三、压力机公称压力的确定查[1](3-31P57）F=F+F=19016+12610=31626NZ T四、冲模压力中心的确定会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。而本落料模很特殊，本制件是最规则的圆形。压力中心就在圆心，无需计算。134.压力机的选用H=120mmL=30mm。压力机的行程要保证配料能够放入,冲模的封闭高度应该在压力机的最大装模高度和最实际生产条件，可选用开式压力机。所选开式压力机参数［2]:查[5（P101）选用开式双柱可倾压力机公称压力：40KN滑块行程:30mm闭合高度调节量:40mm工作台尺寸（前后mm×左右mm):150垫板尺寸（厚度mm）:30模柄尺寸(直径mm×深度mm)：25305、产品的技术与经济特点从第一章的产品分析来看，圆形落料件是所有落料件中最简单、实用的零件，由于其本身的完全规则结构易于加工制造，因此在生产过程中对专业技术的要求不会太高，有利于降低生产成本，创造更多的经济价值。单从技术方面来看，圆形落料件在冲裁过程中，圆形落料件的外形受到均匀的切向力，因此能够保证较好的零件尺寸精度和表面质量，这样大大简化了零件校形、零件加工处理的步骤；而且模具的压力中心就在圆心，从而可以保证模具的安全性和耐用度。从经济方面来看，圆形落料件因形状简单，降低了加工成本；而其自身形状的广泛适用性也使得这样的制件能够以年产量8万件进行批量生产,从中厂家能够获得可观的利润，因此，其经济上的优势与其他形状的落料件相比尤为显著。14致谢语圆形落料件模具是模具中较为简单实用的一种，但是，在设计的初始阶段,编者出现了很多错误和不合理的结构设计，例如在选择标准模架的过程中,就出现过“能采用标准件而不采用”的失误；结构上疏忽了导向装置，有可能造成实际加工过程中导向不精确、甚至撞模的现象；在设计结构的紧凑性上不合理，造成材料的浪费,这些在实际加工中是不允许的,否则必将人为提高了产品的生产价格,降低经济效益.机械是一门很严谨的学科，不少同学在这次设计中反复修改才达到了比较合理的新可言，机械需要的是扎实的理论知识和深入的动手实践.XXX制造。若有不足之处,欢迎批评指正。编者201012015参考文献［1］翁其金，徐新成. 冲压工艺及冲模设计[M］.北京:机械工业出版社，2004.7［2］林玉琼许