冲压模具车门垫板课程设计方案Word文档下载推荐.docx

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现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。

而一般冲模专业化程度就较低。

由于自配比例高，所以冲压模具生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。

但是专业化程度较高的汽车覆盖件模具和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。

该模具是根据市场要求所设计的，通过对零件的认识可知，该零件所用的材料是Q235钢板，生产批量为小批量生产，再经过方案比较，故选择级进模生产作为该副模具工艺生产方案即比较加工又便于经济；

经过计算分析完成该模具的主要设计计算；

选出符合该模具的定位方式、卸料出件方式导向方式；

设计模具的工作部分即凸、凹模的设计，选择模具的材料即确定每个零部件的加工方案；

仅接着根据模具的装配原则，完成模具的装配装配模具试冲通过试冲可以发现模具设计和制造的不足，并找出原因给予纠正，并对模具进行适当的调整和修理。

引言由于历史和体制上的原因，我国模具专业化和标准化水平一直很低，其中冲压模具的专业化比塑料模和压铸模更低。

这在一定程度上妨碍了冲压模具的发展，根据国内外模具专业化情况来看，专业化可以有多层意思：

1）模具生产独立于其他产品生产，专业生产模具外供；

2）按模具种类划分，专门从事某一类模具<

如冲压模具）生产；

3）在某一类模具中，按其服务对象或模具工艺及尺寸大小，选取该类模具中的某种模具<

例如汽车覆盖件模具、多工位级进模具、精冲模具等等）进行专业化生产；

4）专业生产模具中的某一些零件<

如模架、冲头、弹性元件等）供给模具生产企业；

5）按工序开展专业化协作。

例如目前社会上专门从事模具设计的公司、专门进行型腔加工或电加工协作的企业、专门接受测量或热处理委托业务的企业及专业从事抛光业务的企业等等，这种多层次的专业化促进了模具行业的发展。

但专业化的路途仍旧遥远，必须加快进程才能适应形势。

在信息化带动工业化发展的今天，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，我国冲压模具必须尽快提高水平。

通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下，我国冲压模具也一定会不断提高水平，逐渐缩小与世界先进水平的差距。

“十一五”期间，在科学发展观指导下，不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。

车门垫板的冲压模具设计

1．零件的工艺分析

如图1所示工件为客车车门垫板。

每辆车数量为6个，材料为Q235，厚度t=4mm。

图1车门垫板

零件尺寸公差无特殊要求，按IT4级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。

由于该件外形简单，形状规则，适于冲裁加工，材料为Q235钢板,σb=450Mpa。

2．确定工艺方案

零件属于大批生产，工艺性较好，但不宜采用复合模。

因为最窄处A的距离为6.5mm<

图1），而复合模的凸凹模最小壁厚需要8.5mm<

表2-42），所以不能采用复合模。

如果采用落料以后再冲孔，则效率太低，而且质量不易保证。

由于该件批量较大，因此确定零件的工艺方案为冲孔—落料级进模较好，并考虑凹模刃口强度，其中间还需留一空步，排样如图2所示。

3．排样方式及材料利用率

由表2-18查的搭边数值：

a=3.5，a1=3.2

进距s=B+a1=40+3.2=43.2mm

条料宽度b=L+2a=375+2×

3.5=382mm

图2排样图

板料规格拟选用4×

1500×

2300

采用纵裁：

裁板条数n1=B/b=1500/382=3条余354mm

每条个数n2=（L-a1>

/s=（2300-3.2>

/43.2=53条余7mm

每板总个数n总=n1×

n2=3×

53=159个

材料利用率η总=（n总A/LB>

×

100%

=（159×

10580>

/（2300×

1500>

=48.76%

采用横裁：

裁板条数n1=L/b=2300/382=6条余8mm

每条个数n2=（B-a1>

/s=（1500-3.2>

/43.2=34条余28mm

n2=6×

34=204个

=（204×

=62.56%

由此可见，采用纵裁有较高的材料利用率和较高的剪裁生产率，考虑到剪裁剩余量，将搭边值a由3.5增大到4，a1由3.2增大到4。

所以最终剪裁方式为383×

1500的条料，具体排样图如图2。

4．冲裁力计算

冲孔力F孔=Ltσb=494×

4×

450N=889200N

落料力F落=Ltσb=830×

450N=1494000N

冲裁力F冲=F孔+F落=889200N+1494000N=2383200N

冲孔及落料部分的卸料力

查表2-37K卸=0.04

F卸=（F孔+F落>

K卸=（889200+1494000>

0.04N=95328N

冲孔及落料部分的推料力

查表2-37K推=0.045

F推=（F孔+F落>

K推=（889200+1494000>

0.045N=107244N

总冲压力

F总=F冲+F卸+F推=2383200N+95328N+107244N=2585772N

5．压力中心的计算

X0=（830×

187.5+214×

95.5+20×

215+130×

247.5+5×

280

+100×

305+25×

330>

/（830+214+20+130+5+100+25>

=190.85

根据料宽383mm，则X0取191.5。

Y0=（830×

100.5+214×

12.5+280×

12.5>

/（830+214+280>

=65.29

则Y0取65.5。

图3压力中心分析图

6．主要零件的尺寸计算

<

1）凹模外形尺寸

由表2-39查得，凹模高度H=40mm，壁厚C=60mm。

故凹模外型尺寸为500mm×

315mm×

40mm。

2）凸模固定板

凸模固定板的外形与尺寸通常与凹模板相同，厚度为凹模板厚度的0.6～0.8倍。

H1=（0.6～0.8>

H=24mm～32mm取整数30mm

固定凸模的型孔决定与凸模的结构设计，对于用螺钉固定的直通式凸模，要求型孔按凸模实际尺寸配作成M7/h6。

我们选择的尺寸为500mm×

30mm。

3）垫板的采用与厚度

垫板作用是承受凸模或凹模的压力，防止过大的冲压力在上下模板上压出凹坑，影响模具正常工作。

是否采用垫板，以承压面较小的凸模进行计算，冲小矩形孔的凸模承压面的尺寸为22×

85，其承压应力

σ=F/A=[（22+85>

2×

450]/（85×

22>

MPa=205.99MPa

铸铁模板的σb=90～140Mpa，

即σ＞σb

因此须采用垫板，垫板厚度取10mm。

选择外形尺寸为500mm×

10mm的标准件，材料为45号钢。

4）卸料橡皮的自由高度

根据工件材料厚度为4mm，冲裁时凸模进入凹模深度取6mm，考虑模具维修时刃磨留量2mm，再考虑开启时卸料板高出凸模lmm，则总的工作行程h工件=13mm

橡皮的自由高度

h自由=h工件/（0.25～0.3>

=43～52mm

取h自由=45mm

模具在组装时橡皮的预压量为

h顶=（10%～15%>

h自由=4.5～6.75mm

取h顶=6mm

由此可算出模具中安装橡皮的空间高度尺寸为39mm。

5）卸料板厚度

卸料板厚度一般情况下取10～15mm，考虑到板料较薄，这里取卸料板的厚度为10mm。

6）凸模长度

凸模固定板高度：

h1=30mm

卸料板高度：

h2=10mm

导尺高度：

h3=4mm

附加高度：

h=34mm

凸模长度：

L=h1+h2+h3+h

=30mm+10mm+4mm+34mm

=78mm

7）凸凹模刃口尺寸

由表2-23，查得凸凹模初始间隙：

Zmin=0.64mm,Zmax=0.88mm

由于冲孔落料部位形状简单规则且尺寸性质相同，因此凸凹模刃口尺寸采用分开加工。

根据表2-27,

冲孔尺寸：

dp=（d+X△>

0-δpdd=（dp+Zmin>

0+δd=（d+X△+Zmin>

0+δd

落料尺寸：

Dd=（D-X△>

0+δdDp=（Dd-Zmin>

0-δp=（D-X△-Zmin>

0-δp

1小冲孔

工件小孔尺寸：

宽22mm，长850+1mm<

见图1）

由表2-28查得，

尺寸为22mm时δp=0.02mmδd=0.025mm

尺寸为85mm时δp=0.025mmδp=0.035mm

尺寸22的IT14级公差△=0.52mm

查表2-30，磨损系数均为x=0.5

dp1=（22+0.5×

0.52>

0-0.02mm=22.260-0.02mm

dp2=（85+0.5×

1>

0-0.025mm=85.50-0.025mm，

dd1=（22+0.5×

0.52+0.64>

0+0.025mm=22.90+0.025mm

dd2=（85+0.5×

1+0.64>

0+0.035mm=86.140+0.035mm

②大冲孔

工件大孔尺寸:

宽20mm、25mm,长50mm、1150+1mm（见图1>

根据表2-28查得,

尺寸为20mm、25mm时δp=0.02mmδd=0.025mm

尺寸为50mm时δp=0.02mmδd=0.03mm

尺寸为115mm时δp=0.025mmδd=0.035mm

尺寸20、25、50的IT14级公差分别为

△1=0.52mm,△2=0.52mm,△3=0.62mm

dp1=（20+0.5×

0-0.02mm=20.260-0.02mm

dp2=（25+0.5×

0-0.02mm=25.260-0.02mm

dp3=（50+0.5×

0.62>

0-0.02mm=50.310-0.02mm

dp4=（115+0.5×

0-0.025mm=115.50-0.025mm

dd1=（20+0.5×

0+0.025mm=20.90+0.025mm

dd2=（