《冲压模具设计与制作》配套案例库：案例03-垫板冷冲模设计

案例三垫板冷冲模设计（一）制件的工艺分析零件名称精度板厚材料生产批量垫板10级2Q2352000001．材料：Q235碳素结构刚，具有良好的冲压性能，属于低碳钢。2．工件结构：该零件形状简单孔边距小于凸凹模允许的最小壁厚.考虑采用连续冲压工序。3．尺寸精度：零件图上长度尺寸为5,28，轴尺寸为R25，15，50，孔尺寸为，6；冲压满足尺寸要求。4．结论:适合冲裁。（二）冲裁工艺方案的确定方案一：先落料，后冲孔的单工序模方案二：落料——冲孔的复合模。A：正装复合模B：倒装复合模方案三：冲孔落料连续冲压的连续模。A：导正销定位的连续模B：侧刃定距的连续模a:单侧刃的连续模b:双侧刃的连续模方案分析；方案一：模具结构简单，但需要两副模具，生产效率低，难以满足该零件的精度要求。方案二：A：生产效率较高，制造精度高，但结构复杂维修复杂，成本高。B：不能满足最小壁厚，故不考虑。方案三：冲裁件形状和尺寸精度易保证，生产效率高，模具结构相对复合模简单，模具制造并不难，制件精度要求高，且用导正销不能保证其精度，而双侧刃利用率较单侧刃的利用率低。综上所述：根据对本制件冲压工艺分析采用连续模，选用单侧刃.弹性卸料板.下出件的连续模。三．排样图的设计（1）该零件采用直排式排样排样图如下(2)该零件的面积：S=738.6mm(3)查表3-6取工件侧面搭边距a=2.2mm工件间搭边距a1=2.0mm(4)步距：A=15+2=17mm(5)材料宽度B0-△=(Dmax+2a+nb)0-△==56.4圆整B=57mm修正a=2.5mm(6)利用率计算（板料规格900X1000）一个步距：裁料方案：方案一：纵裁则条每条条可冲裁方案二；横裁则条每条条料可冲裁经计算后比较：纵裁的利用率比横裁的利用率高，故选取纵裁。四．冲裁力和压力机的选择（1）冲裁力的计算；1）冲孔力：已知K=1.3L=76.5392mmt=2mm=350MpaF冲=KLt侧刃冲裁力:F侧=KLt落料力：F落=KLt查表3-4《冷冲模设计》K卸=0.05K推=0.055n=(H-1/t)+1=(7-1/2)+1=4推料力：F推=nK推（F冲+F落+F侧）卸料力：F卸=K卸（F冲+F落+F侧）=KN公称压力：F总=F冲+F落+F侧+F推+F卸=60.5+114.5+16.38+42.1+8.75=242.23KN即：F=F总1.3=F总1.3=242.231.3=290.676KN所查《冷冲压模具设计指导》可选开式双柱可倾压力机即JC23-35则查《冷冲压模具设计指导》表8-10则JC23-25技术参数1.公称压力/KN3502.滑块行程/mm803.最大封闭高度/mm2804.封闭高度调节量/mm605.工作台尺寸（左右前后）6103806.模柄孔尺寸（直径深度）7.倾斜角20五.压力中心的确定由于该零件结构并不复杂，并且制件冲口基本关于几何中心对称。周长XY18.841709.42347.153711.59.423415.953111.59.4234-7.1537-11.59.4234-15.9531-11.5241.528.5173425101.68因此该制件的压力坐标为（10，1.68）六．刃口尺寸计算 尺寸分类：轴类尺寸：R255015孔类尺寸：6长度尺寸：528查《冷冲模设计》表3-33得：Z=0.360mmZ=0.246mm则：Z-Z=（0.360-0.246）=0.114mm凸凹模分别按IT6和IT7级加工制造则：为满足精度要求凸凹模采用分别加工法冲孔尺寸：冲孔时以冲孔凸模为设计基准尺寸查表知，X=1查《机械制造基础》表12-1得=0.009=0.015d=(d+X)=(6+10.048)=6.048d=(d+Z)=(6.048+0.246)=6.294校核：0.024<0.114（满足间隙公差条件）6同上，校核也满足。孔心距尺寸：528公差为IT10级尺寸：5则；５尺寸：28则；28落料凸凹模刃口尺寸计算：设计原理：落料时以凹模为设计基准的尺寸50查《机械制造基础》表12-1得=0.025=0.025D=(D-X)=(50-0.1)=49.9D=(D-Z)=(49.9-0.246)=49.654校核：0.05<0.114（满足间隙公差条件）尺寸15查《机械制造基础》表12-1得=0.011=0.018D=(D-X)=(15-0.07)=14.993D=(D-Z)=(14.993-0.246)=14.747校核：0.029<0.114（满足间隙公差条件）尺寸R25查《机械制造基础》表12-1得=0.021=0.013D=(D-X)=（25-0.05）=24.95D=(D-Z)=（24.95-0.246）=24.704校核：0.034<0.114（满足间隙公差条件）六．模具工作零件设计和计算1．凹模有关尺寸计算和形状确定凹模的厚度：查表3—15得系数k=0.3h=kb=0.356.5=16.95取h=18凹模的壁厚：一般C=（1.5~2）hC=2h=36凹模外形尺寸：L=b+2C=56.5+236=118.5B=s+2C=50+72=122由于直臂式刃口强度较高，修刃后尺寸不变，选用直臂式刃口凹模。本制件采用单侧刃连续模，送料方向左右方向。故选对角模架。依据模架类型按国标圆整:L=125B=125H=182.凸模有关尺寸计算和形状确定制件采用弹性卸料板凸模的长度；==13+18+4=35冲孔凸模：台肩式铆接固定冲孔凸模：直通式铆接固定落料凸模：直通式铆接固定八模具其他零件设计和计算1．凸模固定板:材料：Q235厚度：H=0.7h=0.718=13外形尺寸：2．垫板：材料：Q235厚度：h=10外形尺寸；3．卸料板：材料：淬硬43—48HRC厚度：h=H－4=13－4＝９外形尺寸；4．导料板：材料：T8A厚度：h=8外形尺寸：B==525．侧刃：材料：CrWMn外形尺寸；6．模架的选择：IGB/T2851.1（1）上模座板：GB/T2855.1（最大闭合高度165，最小闭合高度140）外行尺寸：（2）下模座板：GB/T2855.2