模具Word格式.docx
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冲裁件面积A
A=37/360×
π30²
+（14.5+32.5）×
24-2×
π5²
1253.6
条料宽度B
B=65+2x2.2+0.6
70
步距S
32
一个步距的材料利用率η
η=A/BSx100%=1253.6/（70x32）x100%
56%
冲压力
冲裁力F
F=KLtτb=1.3x（37/360x2π30+65+2x14.5+2x24+2π5x2）x2x350
203512.4
卸料力Fx
Fx=KxF=0.05x203512.4
10180.17
顶件力FD
FD=KDF=0.06203512.4
12210.74
冲压工艺总力FZ
FZ=F+Fx+FD=
203512.4+10180.17+12210.74
225902
公称压力：
250KN
发生公称压力时滑块离下极点距离：
6MM
滑块周边行程80MM调节行程10MM
标准行程均数：
100次/MIN
最大闭合高度最低360MM，最高160MM
闭合高度调节是70MM
滑块中心到机身距离190MM
工作台左右尺寸560MM前后尺寸300MM
工作台孔尺寸左右260MM
（3）压力中心
工件为几何对称形状，则复合模的压力中心定位工件的几何中心。
（4）工作零件刃口尺寸计算
在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。
结合该模具的特点，工作零件的形状相对简单，适宜采用线切割机床加工，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。
因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算，具体计算过程见表
（2）。
表
（2）
尺寸及分类
尺寸转换
计算公式
结果
备注
落料
65
Aj=（Amax-x△）
64.63
查表得冲裁模双面间隙Zmax=0.36，Zmin=0.246，凸模按最小单边间隙配做。
24
23.74
30
29.74
R30
R29.74
R2
R1.875
冲孔
Φ10
dp=（dmin+x△）
Φ10.18
12
bj=（bmin+x△）
11.9725
孔心距
37
37土0.31
dd=（dmin+x△+2Cmin）土0.0775
37土0.0775
（5）卸料橡胶的设计
卸料橡胶的设计计算见表（3），选用的4块橡胶板的厚度务必一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。
表（3）
项目
公式
卸料板工作行程hI
hI=h1+t+h2=1+2+2
5MM
橡胶工作行程HI
HI=hI+h修
10MM
h修为凸模修磨量，取5MM
橡胶的自由高度H自由
H自由=4HI
40MM
取HI为H自由的25%
橡胶的预压缩量H预
H预=15%H自由
一般H预=（10%~15%）H自由
每个橡胶承受的载荷F1
F1=F卸
10180N
选用一个圆筒形橡胶
橡胶的外径
根据外形尺寸选用
橡胶的安装高度H安
H安=H自由-H预
34MM
∙模具总体结构设计
（1）模具类型设计
由冲压工艺分析可知，采用复合模，则模具类型为复合模。
（2）定位方式的选择
该模具采用的是条料，控制条料送进方向采用导料销，无测压装置，控制条料的送进步距采用挡料销定距。
（3）卸料，出件方式的选择
因为工件料厚为2MM，相对较薄，卸料力也较小，故采用弹性卸料。
又因为是复合模，故采用上出料。
5.主要零部件设计
（1）工作零件的结构设计
a.凹模设计
凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。
H=kbb=65k=0.2（《冲压模具设计与制造》表2.8.1系数K值P72）
H=18.2取20
C=（1.5~2）H=30~40
凹模长度L=65+2c=65+60~80=125~145
凹模宽度L=49+2c=49+60~80=109~129
凹模尺寸140x125x20
凹模刃口高度6（《冲压模具设计与制造》表2.9.1）
结构如图（3）
图（3）
b.冲孔凸模设计
因为所冲的孔均为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用台阶式结构如图（4）
图（4）
c.凸凹模设计
凸凹模高度：
卸+弹+固=12+24+16=52
结构如图（5）
图（5）
（2）定位零件的设计
挡料销和导料销的设计
挡料销喝导料销内侧与条料接触，安装在卸料板上，尺寸为Φ6材料为45，热处理为43~48HRC。
（3）卸料板的设计，
a.卸料板周界尺寸为凹模的周界尺寸，厚度为12MM，卸料板采用Q235钢制造。
b.卸料螺钉的选用
卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为12MM，卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间。
卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸凹模端面1MM。
（4）模架及其他零部件设计
模具采用后置导柱模架，这种模架的导柱在模具后侧位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。
以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。
导柱d/mmxL/mm分别为Φ28x190mmΦ28x140mm
导套d/mmxL/mmxD/mm分别为Φ40x95mm
上模座厚度H上模取40mm
上模垫板厚度H垫取6mm
固定板厚度H周取20mm
下模座板厚度H下摸取45mm
那么该模具的闭合高度
H闭=H上模+H垫+L+H+H下摸-h2=109mm
L——凸模长度45mm
H——凹模厚度20mm
H2——凸模冲裁后进入凹模的深度H2=2mm
∙模具总装图
通过以上的设计，可得到如图（7）所示的模具总装图。
模具上模部分由上模版，垫板，凸模（2个），凸模固定板，凹模，推荐块，顶杆等组成。
卸料方式采用弹性卸料，以橡胶味弹性元件。
下摸部分由下摸板，垫板，凸凹模，卸料板，橡胶组成，冲孔废料由漏料孔漏出，成名向上顶出。
条料送进时采用挡料销作定距，操作时完成第一步冲压后，把条料抬起向前移动，且两个导料销代替导料板，条料紧靠导料销向前推。
图（6）
1.下模座板2.螺钉3.垫板4.凸凹模固定板5.橡胶6.卸料板7.凹模版8.凸模9.凸模固定版10.垫板11.螺钉12.螺钉13.模柄14.下模座板15.导柱16.星型顶板17.导套18.顶杆19.推件块20.导料销21.挡料销22.卸料螺钉23.凸凹模
∙冲压设备的选取
通过校核，选择开式双柱可倾压力机J23-25能满足使用要求，其主要技术参数如下:
滑块行程：
65mm、
[关键词]:
冲压工艺冲压模具设计装配图
2工件的冲压工艺分析
2.1产品结构形状的分析
本产品由薄板落料拉伸而成，带凸缘的圆筒件，形状简单对称，尺寸精度没有具体要求
2.2产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析
1）尺寸精度：
没有具体标明，查冲《压工艺及模具设计》得知没标注尺寸公差时，按一般精度IT13，模具按IT7-IT6，本次去IT7。
2）冲裁断面质量：
因为为一般冲裁方式冲2mm以下的金属板是，其断面粗糙度Ra可达12.5-3.2um，毛刺高度0.01-0.05mm;
本产品在粗糙度和毛刺高度上没有太严格的要求，所以只要模具精度达到要求，冲裁剪的粗糙度及断面质量就可以达到要求；
3零件冲压工艺方案的确定
3.1落料、拉深复合
3.2计算毛坯尺寸:
按凸缘筒形件的拉深
确定修边余量
值：
=
=1.64查表得
=3.6mm
所以拉计算毛坯直径：
dF=dt+2
=110+2×
3.6=117.2mm
当r≠R深件实际凸缘直径：
d0=
=125.67≈126mm
取d0=130mm
确定能否一次拉深成形：
由相对凸缘直径和相对毛坯厚度查表
=
=1.749
×
100=0.634%
查表5-14得【h1/d1】max=0.37～0.44
而实际零件h/d=17.5/67=0.26<
【h1/d1】max=0.37～0.44
查表得m1=0.47
而且m=d1/d0=67/126=0.531>
0.47故此件能一次拉深
3.3冲裁排样方式的设计及计算
工件毛坯直径
130mm尺寸较大，考虑到操作方便，采用单排。
查有关表得搭边值：
=1.53mm,取A=2.0mm
进距：
s=D+2A=130+2×
2.0=134mm
导轨间宽度：
查表知
=3.0mm，
故导轨间宽度
=B+
=134+3.0=137mm
导轨厚度H=2mm
拉料销高度h=2mm
凸模夹料板厚度t=15mm
4模具（落料、拉深复合模）的设计与计算
4.1各工序压力的计算
100=0.634%<
（0.09—0.17）×
（1-m）=4.211%--7.973%
故需采用压边装置
查表材料知
：
20摄氏度时σb=540mpa
单边压边力P=3.0—4.5mpa取P=4.0mpa
1）压边力F（压）=∏/4[D02-（d2+2r）2×
p
=∏/4[1262-（67+2×
3.5）2]×
4.0
=32656N
D0----毛坯直径
d2------
r-------凹模圆角半径
2）落料力P=Ltσb
=0.8×
3.14×
130×
540
=176342.4N
式中σb（抗拉强度）=540MPa，由《冲压手册》表8-7查得。
D——毛坯直径
t——冲件材料厚度
L——冲裁周边长度
3）卸料力P（卸）=K1×
P（落）
=0.07×
176342.4
=12343.968N
式中：
K1=0.07，由《冲压手册》表2-37查得。
4）推件力F（推）=n.K2F（落）
=1×
0.1×
176342.4
=17634.24N
K2=0.1，由《冲压手册》表2-37查得。
N=1,同时卡在凹模里的废料片数。
5）顶件力F（顶）=
F（落）
=0.14×
=24687.936N
6）拉深力采用压边圈拉伸圆筒形零件所需的拉伸力
P3=3.14×
t×
σbK1
=3.14×
67×
0.8×
540×
1.0
=90884.16N
=540MPa,由《冲压手册》表8-7查得。
K1=1.0,由《冲压手册》表4-86查得。
4.2压力机的初步选用
综上计算所知，因为选用的是弹性卸料结构,所以总压力F总为各力的总和，其中包括卸料力.故
F（总）=F（落）+F（卸）+F（拉）+F（压）+F（推）
=176342.4+12343.968+90884.16+32656+17634.24
=329860.768N
≈330KN
在考虑各因素后，取一安全系数0.7左右，所以必须选用630KN的公称压力机.则根据所需总压力初选公称压力为630KN的开式压力机。
（参看《冲压手册》相关章节543页。
压力机的主要技术参数如下表4-1所示
表4-1压力机的主要技术参数
公称压力
滑块行程/㎜
行程次数/min-1
最大闭合高度/㎜
630
120
360
封高度调节量
㎜
工作台
模柄孔尺寸
前后㎜
左右㎜
直径㎜
深度
90
480
710
50
4.3模具类型及结构形式的选择与计算
本次设计模具采用落料、拉深的复合模结构。
本次设计的冲压件可一次拉深到所要求的高度，原则上属于浅拉深凸缘形件，落料、拉深复合模采用典型结构，即落料采用正装式，拉深采用倒装式。
下模座的压边圈兼作压边和顶件装置，另设刚性推件装置。
该结构的优点是操作方便，出件畅通无阻，生产率高。
适合于拉深深度不太大，材料较薄的情况。
在上模部分，为了不让工件底部变形，使其不让刚性接触，采用了连接推杆装置来推动推件块来推出工件。
对于此工序，由于拉深深度为17.5㎜，不算太大，材料厚度为0.8㎜较薄，采用刚性卸料板。
模具的装配图如下图所示
4.4模具工作部分刃口尺寸和公差的计算
4.4.1落料凸、凹模的刃口尺寸
圆形凸模和凹模可采用分开加工。
落料件光面的尺寸与凹模尺寸相等，故应以凹模尺寸为基准，又因落料件尺寸会随凹模的磨损而增大，故落料凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸，而落料凸模基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小间隙值。
落料前的毛坯未注公差尺寸的极限偏差，故取落料件的尺寸公差为
Ф
由《冲压工艺及模具设计》表3-3知
=0.072mm,
=0.056mm
查手册知：
=0.06mm，
=-0.04mm
因为|
|+|
|=0.06+0.04=0.10mm>
|
+
|=0.016mm
由公式
=0.6（
-
）
=0.4（
计算得
=0.096mm，
=0.064mm
mm
其中查《冲压工艺及模具设计》表3-1知：
X=0.75
落料凹模最小模壁c，由《冲压手册》表，实际取为92.5㎜
4.4.2拉深凸、凹模的刃口尺寸
拉深件按未注公差尺寸的极限偏差考虑，并标注内形尺寸，故拉深件的尺寸为
Ф66.2
Z单面间隙:
Z=
+kt=0.8+0.8×
0.2
=0.96mm
查表知
=0.05mm，
=-0.03mm
由《冲压工艺及模具设计》207的公式计算
拉深凹模最小模壁c，由《冲压手册》实际取31.5㎜
拉伸凸凹模圆角半径
=5.7mm
=3.99—5.7mm
4.5落料、拉深凸凹模高度的确定
L=h1+h2+h3+h
其中：
h1为凸模固定板厚度，一般为凸模高度的40%左右，计算取为38㎜。
h2为卸料板的厚度，查课本P23页一般为6～12㎜，取为10㎜。
h3为导料板厚度2㎜。
h为附加长度，包括修模余量和安全长度，取77㎜。
综上，则：
L=38+10+2+77
故：
L=126㎜
即凸凹模的长度为126㎜，具体长度根据实际情况调整后再确定。
4.6落料凹模外形尺寸的设计与粗略计算（具体情况根据装配图确定）
凹模厚度h=Kb（大于15㎜），
凹模壁厚c=（1.5——2h）（大于30——40㎜）
b——冲裁件最大外形尺寸
K——系数，形状简单取较小值，形状复杂取较大值。
故根据课本P64页表3—3取K=0.20，
则：
查《冲压设计简明手册》P34页：
h=Kb=0.20x87=17.4（㎜）（但是本次模具不是落料单工序模，因此，落料凹模的对应尺寸应该比拉深凸模原则上高1个料厚t才可满足强度要求.但是在此模具设计，凹模里面还有卸料结构，根据作图得初h取42㎜）
凹模壁厚：
c=（1.5—2.5）h，取102.5㎜。
4.7模具其他零件的设计与计算
4.7.1模架的选用
根据落料凹模的周界尺寸，查《冲压手册》P591页相关资料，同时为了安装方便，故采用后侧导柱式模架.由于本次落料凹模的周界尺寸长度在400㎜左右，按资料中的LXB选用则上模座为576×
438×
70㎜，下模座为576×
200438×
55㎜的规格，其他结构的尺寸值不变。
此时，再反过来校核所初步选用的压力为630KN的公称压力。
工作台尺寸：
左右为710㎜，前后480㎜。
工作台的闭合高度为360㎜，显然可以放下该模座，且最大闭合高度也满足要求，因此所选压力机符合要求。
则模柄的规格为直径50mm，高70㎜，其它结构的尺寸参见《冲压简明手册》P436页，与此同时，在模座确定以后，导柱，导套的规格和结构尺寸也随之确定下来由《冲压简明手册》相关章节查得。
4.7.2定位零件
本副模具采用导料板送料，为使条料顺利通过导料板的间隙，在计算排样尺寸图时一并算出，此处不在叙述。
4.7.3卸料与推（顶）件装置
由于板料厚度为0.8mm，采用固定卸料板结构，其结构简单，卸料力大，用于板料厚度较薄的情况。
卸料力前面已算出F卸=12343.967N
采用带导尺的固定卸料板，卸料板只起卸料的作用，卸料板的型孔与凸模的单面间隙为0.5㎜，厚度为10㎜。
打杆长度：
H＞（模柄总长+凸凹模高度-推件高度）
但是由于使用了三爪推板推出机构，因此打杆长度应在（模柄总长-推板厚度）具体情况根据装配图确定。
顶杆长度：
L＞L（垫板）+L（凹模固定板）+L（下垫板）+L（下模座）
=32+32+10+70
=144mm
综上，取L=144㎜。
4.7.4固定与连接零件
采用固定板将凸凹模固定在上模座上，固定板与凸凹模之间采用阶梯固定的形式。
固定板与上模座之间采用内六角螺钉与圆柱销来连接和定位，螺钉尺寸与圆柱销尺寸根据被连接的两部分零件厚度来确定。
此外，由于本副模具的尺寸所需冲裁力较大，因此采用垫板的结构。
5模具材料的选择及校核:
5.1模具材料的选择:
冲裁模具的刃口要求有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲裁力，所以需要有较高的硬度和一定的韧性，形状复杂且模具有较高寿命要求的材料取Cr6WV，热处理硬度56-60HRC，尾部回火40-45HRC，
5.2模具的校核:
1）凸模承载能力的校核;
因为d>
>
t,所以
时符合强度要求
其中t--------板料厚度；
d--------凸模直径；
-------材料的抗剪强度；
----凸模材料的许用压应力，常用合金工具钢可取1800—2200mpa
代入数据得
=882.7<
所以合格
2）凸模失稳弯曲极限强度的校核：
其中E--------凸模材料弹性模量，取E=210000mpa
代入数据得
=14209.9mm
由于L<
<
所以凸模不会失稳弯曲
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