模具设计与制造大作业样本Word格式.docx

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1.3t=1.3x2=2.6不大于8.5mm满足条件。

1.4最小孔距、孔边距经应满足

，经计算零件孔边距为5.75mm不不大于最小孔边距2t=2x2=4mm、孔距为40mm明显足够。

1.5材料10钢属于碳素钢，查附表可知其屈强比较小，延伸率较高，具备良好冲压性能。

1.6冲裁件精度和断面粗糙度由于零件内外形尺寸均未注公差，属自由尺寸，可按IT14级拟定工件尺寸公差，经查公差表得各尺寸公差分别为：

零件外形尺寸：

零件空尺寸：

工艺性分析结论：

此零件适合冲裁

2.模具构造形式选取

2.1拟定冲压工艺方案拟定方案就是拟定冲压件工艺路线，重要涉及冲压工序数，工序组合和顺序等。

拟定合理冲裁工艺方案应在不同工艺分析进行全面分析与研究，比较其综合经济技术效果，选取一种合理冲压工艺方案。

2.1.1方案种类该零件涉及冲孔，落料两个基本工序，可以采用如下三种方案：

（1）采用单工序模生产：

先落料再冲孔

（2）采用级进模生产：

冲孔—落料依次冲压

（3）采用复合模生产：

冲孔—落料复合冲压

2.1.2方案比较与分析

方案

（1）模具构造简朴，但需要两道工序，两套模具才干完毕零件加工，且生产效率较低，难以满足零件大批量生产需求，且更重要是在第一道工序完毕后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需规定，难以满足生产需要。

故而不选此方案。

由于零件构造简朴对称，为提高生产效率，重要可以应用如下两种方案即采用复合冲压或级进冲压，又由于级进冲压模具构造相对复合冲压模具构造较大，且较为复杂些，为了便于工艺加工及节约昂贵模具材料，本模具采用复合冲裁方式进行生产，且构造紧凑，零件精度高，生产效率高。

2.2模具机构形式拟定

复合模有两种构造形式，正装式复合模和倒装式复合模。

考虑到工件成形后，如何脱模以便。

正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取也不以便。

倒装式复合模成形后工件留在上模，只须在上模装一推出装置，借助模具合复力就可以轻松将工件给卸下来，故采用倒装式复合模，因该制件较薄，为保证制件平整，采用弹压卸料装置。

它还可以对冲孔小凸模起导向作用和保护作用，和定位钉定位方式。

3．排样设计

排样是冲裁件在调料或板料上布置办法。

排样合理与否直接关系到材料运用率高低，在冲压生产中，节约金属和减少废料具备非常重要意义，特别是在大批量生产中，较好地拟定冲件尺寸和合理排样是减少成本有效办法之一。

冲件合理布置（即材料经济运用），与冲件外形有很大关系。

依照不同几何形状冲件，可得出与其相适应排样类型，而依照排样类型，又可分为少或无工艺余料排样与有工艺余料排样两种。

零件外形近似矩形，轮廓尺寸为60x20，依照工件形状，拟定采用无废料排样办法是不也许做到；

但能采用有废料和少废料排样办法。

考虑到操作以便并为了保证零件精度，排样方式采用直排有废料排样。

排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下余料叫搭边。

它作用是补偿定位误差，保证冲出合格冲件，以及保证条料有一定刚度，便于送料。

搭边数值取决于如下因素：

①件尺寸和形状。

②材料硬度和厚度。

③排样形式（直排、斜排、对排等）。

④条料送料办法（与否有侧压板）。

⑤挡料装置形式（涉及挡料销、导料销和定距侧刃等形式）。

搭边值普通是由经验再通过简朴计算拟定。

查表得搭边参照值为：

沿边a=1.8，工件间a1=1.5

调料宽度：

条料排样图如下图所示

4．必要工艺计算

4.1冲压力计算

计算冲裁力目是为了拟定压力机额定压力，因而要计算最大冲裁力。

则冲裁力可按下式计算：

考虑到刃口磨损、间隙波动、材料力学性能变化、板料厚度偏差等因素影响，可取安全系数为K=1.3，并取抗剪强度τ=0.8

，生产中为了计算以便冲裁力可按下式计算：

式中L—冲裁轮廓总长度（mm）；

t—板料厚度（mm）；

—板料抗拉强度（MPa）。

查表取

=300Mpa

落料力：

冲孔力：

冲裁力：

由于影响卸料力、推加力和顶件力因素诸多，主线无法精确计算。

在生产中均采用下列经验公式计算：

推件力

卸料力

总冲裁力

、

—分别为推件力和卸料力系数，

n—同步卡在凹模洞口内零件个数，

h（h为凹模洞口深度，t为料厚）查表在此取h=12

4.2初步预选压力机依照以上所计算得到总冲压力，查表初选型号为JB23-25压力机。

4.3工作零件刃口尺寸计算

刃口工艺分析：

结合模具及工件形状特点，此模具制造宜采用配作法，落料时，选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按规定配作；

冲孔时，则只需计算凸模刃口尺寸及制造公差，凹模刃口尺寸由凸模实际尺寸按规定配作；

只是需要在配作时保证最小双面合理间隙值查表Zmin=0.100mm。

工件精度取IT14，x=0.5。

4.31落料凹模

外形

mm：

磨损后尺寸变大

外形

相应凸模尺寸按凹模刃口尺寸配作，保证间隙Zmin即可。

式中x—系数，在0.5~1之间，查表得x=0.5

—冲裁零件制造公差

—凹模制造公差，在此取

Zmin—最小初始双面间隙，查表，取Zmin=0.100mm

4.3.2冲孔凸模

内孔

：

磨损后尺寸变小

相应凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证Zmin=0.100mm即可。

Zmin—最小初始双面间隙，查表3-3，取Zmin=0.100mm

4.3.3.孔心距（凹模、凸模磨损后不变尺寸）

4.4凸凹模尺寸设计

（1）冲孔凸模

凸模长度：

Lt=h1+h2+h3=14+12+14=40mm

式中h1—凸模固定板厚度，普通取（0.6~0.8）凹模板厚

h2—空心垫板厚

h3—落料凹模板厚

凸模零件图如图所示：

（2）落料凹模

由式H=ks（H≥8）H=0.30x60=18mm

由式B=s+（2.5~4.0）HB=60+（2.5~4.0）x18=105~132

由式L=s1+2s2L=20+2x30=80mm

式中H—凹模厚度

B—垂直于送料方向凹模宽度

L—送料方向凹模长度

k—系数，查表取k=0.30

s—垂直于送料料方向凹模刃壁间最大距离

s1—送料方向凹模刃壁间最大距离

s2—送料料方向凹模刃壁到凹模边沿最小距离

查表依照上面所算得尺寸，拟定凹模

板外形规格为125x125x18（mm），因考虑到昂贵模具材料节约，将凹模板作成

薄型形式并加空心垫板后实取为125x125x14（mm）其

零件图如图所示：

（3）凸凹模

L凸凹=h1+h2+h3=10+34+14=58mm

式中h1—卸料板厚度普通取（6~12）在此取h1=10mm

h2—卸料板下平面到凸凹模固定板上平面之间距离，依照经验值普通取（25~35）

mm,在此取34mm.

h3—凸凹模固定板厚度，普通取（0.6~0.8）倍凹模板厚度，在此取为14mm剙

凸凹模零件图如图所示：

5.冲裁模重要零部件构造设计

模具总体设计依照已拟定工艺方案，分析可知模具构造可采用先后送料，挡料销定距，导料销定位，弹性卸料装置卸料，下漏料方式倒装式冲裁，模具构造形式可采用后置导柱原则模架

5.1.固定挡料销

冲模定位装置及零件，其作用是保证材料对的送进及在冲模中对的位置，以保证冲压件质量及冲压生产顺利进行。

查表挡料销详细参数如下：

材料：

45#钢

热解决：

HRC43-48

规格：

A6x4x3GB2866.11-81

5.2.导料销

5.3.卸料零件设计

卸料板

本模具采用弹性卸料装置，卸料板厚度依照经验值普通取（6-12）mm在此取10mm,

其周界尺寸与落料凹模同等大小。

其零件图如图所示：

卸料螺钉

查表10-64（参照文献[2]）拟定卸料螺钉有关参数如下：

45#钢热解决:

24~28HRC

10x60GB2867.5-81

5.4推件零件设计

（1）打杆

由于零件构造限制，其构造形式采用简朴圆柱式打杆，其直径按模柄孔大小

拟定，d=12mm打杆长度L=L1+L2+C

L=10+95+15=120mm

式中L1—推出状态时，打杆在垫板上平面如下长度

L2—模柄长度

C—考虑各种误差而加常数，普通取C=10~15在此取15mm

打杆零件图如图所示：

（2）推件块

推件块按落料凹模配作，保证间隙在（0.5~1）mm,推件块凸台与空心垫板之间

间隙在此取0.5mm,推件块长度L=L1+L2+L3L=4+18+2=24mm

式中L1—推件块凸台高，普通取（3~4）mm在此取为4mm

L2—在推出状态时，推件块凸台下平面到落料凹模板下平面距离

L3—推件块行程

5.5固定板、垫板设计

（1）凸模固定板凸模固定板厚度为（0.6~0.8）倍落料凹模板厚，即（0.6~0.8）x18=（10.8~14.4）mm在此取14mm，其周界尺寸与落料凹模同等大。

其零件图如图所示：

（2）凸凹模固定板

凸凹模固定板厚度为（0.6~0.8）倍落料凹模板厚，即（0.6~0.8）x18=（10.8~14.4）mm

在此取14mm，其周界尺寸与落料凹模同等大。

上垫板

依照下式算得结论，验证与否需要垫板

查表3-34模座材料许用应力（参照文献[1]）

得σ在90~140MPa之间

明显本模具不需要垫板,但由于构造需要,因此加一块厚为6mm垫板，其周界尺寸

与落料凹模同等大，垫板零件图如图所示：

（4）空心垫板

为了节约昂贵模具材料而作成两某些空心垫板，其零件图如图所示：

5.6模架、模柄选取

（1）模架

随着冷冲压技术发展和新型模具材料浮现，模具构造也发生了一定变化，

虽然模具构造类型诸多，但对其基本规定是一致。

即不但能冲出合格零件，适

应生产批量需要，并且规定操作以便，生产安全、寿命长、成本低，以及制造和维

修以便。

随着冷冲模国标实行以来，在设计模具时对冲模模架选取普通都是按

国标来选。

由前面所拟定为原则后置导柱模架,又依照凹模周界尺寸L=125mm

B=125mm初选模架125x125x（160~190）mmGB/T2851.3-90.查表2-41（参照文献[2]）

又依模具构造草图及以上得到各板厚度,可知模具闭合高度

H=35+6+40+58+45-1=183mm在模架最大最小闭合高度（160~190）之间。

因此所选模架适当。

（2）模柄

本模具采用压入式模柄,又依照所初选压力机，从而得到模柄孔尺寸参数，可

以拟定模柄有关参数如下：

Q235

A40x95GB286.21-81

5.7螺钉及销钉选取

（1）上模紧固螺钉

材料:

规格:

GB/T65-M8x65查附表4.3（参照文献[4]）

（2）下模紧固螺钉

规格:

GB/T65-M8x40查附表4.3（参照文献[4]）

（3）凸凹模紧固螺钉

（4）上模长圆柱销

GB/T119.110x60查附表4.14（参照文献[4]）

（5）上模短圆柱销

GB/T119.110x45查附表4.14（参照文献[4]）

（6）上模短圆柱销

GB/T119.110x40查附表4.14（参照文献[4]）

（7）防转销

45#钢规格：

6x14

6.选定设备

压力机对模具寿命影响也不容被忽视。

压力机在不加载状态下精度称为静精度，加载状态下精度称为动精度。

当压力机动精度不好时，就等于哟暖和精度不好压力机进行冲压加工。

由于测量动精度很困难，当前还没有压力机动精度原则，生产厂家也只保证压力机静精度。

因而压力机动精度普通只能依照其静精度好坏、框架构造形式和尺寸以及对压力机生产厂家信任限度来推断。

依照第三某些初选压力机，以及第四某些所得到模具闭合高度，校核压力机与否适当。

Hmax-5mm≥H+T≥Hmin+10mm

Hmax-T-5mm≥H≥Hmin-T+10mm

270-50-5mm≥H≥215-50+10mm

215mm≥H≥155mm

显然前面初选压力机可以满足规定

式中Hmax—压力机最大闭合高度

Hmin—压力机最小闭合高度

T—垫板厚度

压力机重要技术参数如下表所示：

模具构造草图，如下图所示：