冲压模具设计冲裁模.docx
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冲压模具设计冲裁模
一、设计任务书………………………………………2
二、冲压工艺性及工艺方案得确定………………3
三、主要设计计算……………………………………4
四、模具总体设计……………………………………8
五、主要零部件设计………………………………8
六、冲压设备得选定………………………………12
七、设计小结…………………………………………13
八、参考文献…………………………………………1３
一、课程设计任务
1、
题目:
冲孔、落料复合模
2、零件:
材料:
Q235
厚度:
2。
0ｍm
批量:
大批量
3、任务内容:
（一）工艺设计
１、工艺审查与工艺分析
2、工艺计算:
①毛胚计算
②工序件计算或排样图
3、工艺方案得确定
①工序得确定
②基准与定位方式得选择
（2）模具设计
1、总图
2、零件图
二、冲压工艺性及工艺方案得确定
一、工艺性分析
1、材料 零件得材料为Q235普通碳素钢,具有良好得冲压性能,适合冲裁。
2、结构 该零件属于较典型冲裁件,形状简单对称、孔边距远大于凸、凹模允许得最小壁厚（见参考文献①表２、９、５）,故可以考虑复合冲压工序。
3、精度 零件外形:
８0±0.０７属于１0级精度,60±0、05属于９级精度、零件内形:
属９级精度、孔间距:
42±0。
０８属１1级精度（均由参考文献精度②附录一查得）。
因零件边有90o得尖角,应以圆弧过渡,查参考文献①表２.7、1取r=0.5ｍm、零件精度较高,模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。
4、结论 可以冲裁、
二、冲压工艺方案得确定
该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下三种工艺方案:
方案①:
先落料、再冲孔。
采用单工序模生产、
方案②:
落料-冲孔复合冲压。
采用复合模生产、
方案③:
冲孔—落料级进冲压、采用级进模生产。
方案①模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件得加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产得需求、方案②只需要一套模具,冲压件得形位精度与尺寸易于保证,且生产效率也高、尽管模具结构较方案①复杂,但由于零件得几何形状简单对称,模具制造并不困难。
方案③也只需要一套模具,生产效率高,但零件得冲压精度不易保证。
通过以上三种方案得分析比较,对该冲压件生产以采用方案②为佳。
三、主要设计计算
（1）排样方式得确定及计算
2、2
2、0
2、0
查参考文献①表2。
5、2,查得:
取两工件间得最小搭边:
a１=2、０mｍ 侧面搭边值:
a=2.２ｍm由下表计算可知条料宽度ｍｍ,步距6２、2ｍm、查参考文献③第8页选取t=2。
0mm,950mm２0０0mm得钢板、一个步距材料利用率90。
３％（计算见下表）。
每条钢板可剪裁为11张条料（85。
5mｍ20００ｍm）每张条料可冲32个工件,故每张材料利用率为88、9%（计算见下表） 确定后得排样如下图:
（2）冲压力得计算该模具采用倒装式复合模,拟选弹性卸料,刚性出件,冲压力得相关计算见下表。
排样冲压力计算表
计算分类
项目
公式
结果
备注
排样
冲裁件面积A
A=8060
４８0０ｍm2
条料宽度B
B＝（Ｄ＋2a＋C）0—△
８5.５0-0、6ｍm
查参考文献①表２。
5.5取C=０.５mm,
表2。
５、3
取△=0、6
步距S
S=60+ a1=６２、２
62、2mm
一个步距材料利用率η
9０。
3％
一张钢板材料利用率η
88、９％
ｎ=１132
=3５2件
冲压力
落料力
＝KLｔτｂ＝1.３2802300
２18。
4ＫN
查参考文献①表1、3.6取
τb=300Ｍpａ
L=112、8mm
冲孔力
=KLtτb
=１、3（２16）2300
78。
３7KＮ
L=2
推件力
＝n＝６0。
055７８。
37
25。
86KN
n
查参考文献①表２.６.1取=0、055
卸料力
＝＝0.05２8８.4
10。
92ＫN
查参考文献①表２、6。
１取=0、05
总冲压力
=＋+＋
=2１8、4+７8.37＋１0。
92＋２5、86
333。
5５KＮ
（3）压力中心得确定
该工件尺寸,形状对称,因此该工件得压力中心在工件轮廓得几何中心Ｏ上。
（4）工作零件刃口尺寸得计算
查参考文献①表２。
3。
3取,磨损系数x=１
尺寸及分类
计算公式
结果
备注
落料
６0±0、05
模具凹模按七级制造,凸模按六级制造、均由参考文献②附录一查得,且均满足:
-
８0±0、07
冲孔
中心距
4２±0。
0８
（5）卸料橡胶得设计计算
采用JＢ/Ｔ 7650、9－1９９5聚氨酯弹性体
项目
公式
结果
备注
卸料板工作行程
=+t＋
４mmmmＡＮGＪIA6５0、9－1995 ﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠﻠ
为凹凸模凹进卸料板得高度1mm
为凹凸模冲裁后进入凹模深度1mm
橡胶工作行程
=+
９ｍm
为凹凸模修磨量,取5mｍ
每个橡胶承受得载荷
=
２、73ＫN
选用4个圆筒形橡胶
拟选橡胶
查参考文献②表4.1０。
１与表４、1０.2根据与
初选JB/Ｔ765０。
9-1995橡胶
橡胶预压缩量
＝１0％
4mm
一般取=（10％～１5％）
校核橡胶自由高度
０。
35＝1４ｍm
+=１3mm
合适
橡胶压缩量0.35
橡胶得安装高度
=-
36ｍm
四、模具总体设计
（１）模具类型得选择
由冲压工艺性分析可知,采用复合冲压,所以模具类型
为复合模、
（2）定位方式得选择
该模具采用得就是条料,控制条料得送进方向采用导料销无测压装置。
控制条料得送进步距采用活动挡料销来定距。
（3）卸料、出件方式得选择
倒装式复合模,采用弹性卸料,刚性出件。
（4）导向方式得选择
为方便安装调整,同时为送料得方便,故采用后侧导柱模架。
五、主要零部件设计
一、工作零件得设计
（１）落料凹模
凹模得厚度:
H＝ｋb（15mm）
＝0。
3080=2４mｍ（参考文献①表２、9。
5）
凹模得壁厚:
C＝（1、5～２）H（3０～40ｍｍ）
凹模宽度:
B=ｂ+2ｃ=80+240=160ｍm
凹模长度:
L＝１60mm（查参考文献②表４、11标准JB/T7643、1—２008取得）
凹模厚度:
由上计算厚度24mm,将凹模版做成薄板形式并加空心垫板后厚度取14mm。
得凹模轮廓:
16016014ｍm
（2）凹凸模
高度:
L＝+h+=20+35＋10＝65mm
如下图式中:
为凹凸模固定板厚度（查参考文献②表4。
１１初选160160２0mm）,弹性卸料板厚度（初选16016010mm）,h为增加高度（冲压时橡胶高3２mｍ+凹凸模高过卸料板３ｍm=35mｍ）、
（3）冲孔凸模
结合工件外形考虑加工,将凸模设计成直通式凸模,与凸模固定板按H7/m6配合。
其总长度:
L=++＝14+12+２4=５0mm
式中各参数如上图中:
凹模厚度、空心垫板厚度（查参考文献②表4.11初选１60１6０12mm）、凸模固定板厚（查参考文献②表4。
1１初选160160２4ｍｍ）、经查圆柱头直杆圆凸模标准,采用:
50JＢ/Ｔ5825—２０08 得凸模。
二、定位零件得设计
（1）挡料销:
因模具采用橡胶弹性卸料,且卸料橡胶安装高度３６ｍm较高。
为方便挡料,采用橡胶弹顶挡料销装置。
查参考文献①表2.9。
7得挡料销高出卸料板3ｍｍ,卸料板厚1０mm,故取挡料销Ｈ=14mm。
挡料销与卸料板采用Ｈ9/d9间隙配合。
（2）导料销:
使用两个导料销,采用橡胶弹顶导料装置。
查参考文献①表2。
9。
７得导料销高出卸料板６~8mm,卸料板厚１0mｍ,故取导料销Ｈ=１8mｍ。
挡料销与卸料板采用H9／d9间隙配合、
三、出件装置得设计:
采用刚性出件,由推杆直接推动推件块,将凹模内得
工件推出。
根据推杆连接得各板高度,与模柄孔径查参考文献②表4.14。
４取带肩推杆:
A 1２X１40JB/T 7650、１—2０0８。
推件块得周界尺寸与零件得周界尺寸相同,考虑凹模厚度、空心垫板厚度、及推杆安装、凹模修模量等因素,取高度16mm。
四、卸料部分得设计:
卸料板:
由活动挡料销与导料销安装高度:
选用卸料板轮廓16016010mｍ
卸料螺钉:
模具采用橡胶弹性卸料橡胶由上可知橡胶孔直径12、5mm,查标准取M8X６0ＪB/T765０。
５-２008卸料钉尾部有足够得形成空间,卸料螺钉拧紧后,应使卸料板超出凹凸模端面1ｍm,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调节。
五、模架及其它零部件得设计与选用
模架:
160X１60X180～220 GＢ/T2８51－2008
上模座:
1６0X160X４0 GB/T２８55。
1－2０08
下模座:
160Ｘ１６0X45ＧB/T2855。
２-2008
导柱:
28X1７０ GB／T2861.1-2008
导套:
28X10０Ｘ38GB／Ｔ286１。
3-2００8
凸凹模固定板:
16０Ｘ１６0X20JB／T 7643。
２—２008
凸模固定板:
１60X１60X24JB/T7643。
2－２0０8
上垫板:
1６０Ｘ160X8JB/T7643.3－2008
空心垫板:
１6０X１60X12
模柄:
Ｂ ５０X11０JB／Ｔ7646、1－200８
该模具得闭与高度:
H闭=H上模座+Ｈ垫+L+H+H下模座—h2
＝４0+8+５0+65+4５-1=207mm
式中:
L为凸模长度５０mm,
H凹凸模厚度6５mm,
h２凸模进入凹凸模得深度1mm。
六、冲压设备得选定
根据总冲压力=333、55KＮ,模具闭合高度207mm,冲床工作台面得尺寸,选用J23－40
其主要设计参数如下:
公称压力;400KＮ
滑块行程:
120mm
最大装模高度:
２20mｍ
工作台尺寸（前后左右）:
４８0mm 710mｍ
模柄孔尺寸; Φ５0mm70mm
最大倾斜角度:
30ｏ
机床工作台孔尺寸（直径前后左右）:
Φ2５０150３00
因下模座外形尺寸（前后
左右）:
254250小于机床工
作台孔得尺寸
故需加垫板:
材料４5
见如右图得零件图。
七、设计小结
作为模具专业得学生,课程设计就是我们即将迈入社会得个人作业,也就是对我们这专业知识一次总结与检验.设计最终完成,心理有一种说不出得轻松,设计过程中遇到了许多得问题,在老师及朋友得帮助下予以解决。
首先要感谢老师对我得指导与督促,给我指出了正确得设计方向,使我加深了对知识得理解,同时也避免了在设计过程中少走弯路。
总得来说通过本次课程设计还就是受益匪浅。
首先,我对模具基本设计步骤以及相关参数得选用、计算及校核有了进一步得加深;其次,本次设计就是对我们前面所学得知识得一次巩固与复习过程,使我们对以前所学知识有了更深一步得认识及运用。
本次课程设计也为我们以后走上工作岗位后得设计工作打下了一定得基础。
由于水平有限,难免会有错误,还望老师批评指正。
八、参考文献
①李小海、王晓霞主编、模具设计与制造。
电子工业出版社。
２０11
②杨关全、匡余华.冷冲模设计资料与设计指导（第二版）.大连:
大连理工大学出版社,２0０9。
③模具设计与制造简明手册、冷冲压模具结构图册、
④刘家平主编、机械制图.武汉理工大学出版社2008。
ﻬ工程材料与热加工基础。
公差配合与测量技术。
工程力学。
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