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说明书

冲压模具设计说明书

设计者：

付杰

学号：

2009301238

班级：

05010903

时间：

2012年9月27日

目录

1、冲压件分析………………………………………………………3

2、工艺分析与工艺方案选择………………………………………3

3、毛料展开与排样方案选择………………………………………3

4、工艺参数计算……………………………………………………5

5、模具结构设计……………………………………………………7

6、模具校核…………………………………………………………8

7、压力机的选择……………………………………………………8

8、参考资料…………………………………………………………8

一、冲压件分析

零件：

挡圈；

材料：

钢；

厚度：

1mm；

由工件图看，该工件需要先落料，拉深，再在底部冲一个圆孔。

为提高生产率可以采用落料、拉深、冲孔复合模结构来完成加工。

二、工艺分析与工艺方案选择

1）.确定工艺方案

方案一：

先落料再拉深，最后冲孔

方案二：

落料拉深，再在单工序模上冲孔

方案三：

落料、拉深、冲孔复合模。

根据本产品设计需求，方案三为最佳。

2）.模具类型的选择

复合冲裁模是在压力机滑块一次行程中、在模具同一工位同时完成落料，拉深和冲孔。

倒装复合模的凸凹模型孔内积存冲孔废料，对孔壁形成较大的张力。

因此倒装复合模最小壁厚b值不能太小，其值与板厚t有关。

顺装复合模的凸凹模型孔内不积存冲孔废料，每次冲孔废料均由打料装置逆冲入方向打出。

因此顺装复合模的凸凹模壁厚允许比倒装复合模小些。

由工件图看，该工件需要先落料，拉深，再在底部冲一个圆孔。

为提高生产率可以采用落料、拉深、冲孔复合模结构来完成加工。

三、毛料展开与排样方案选择

1）.毛坯尺寸计算

根据等面积原则，用解析法求该零件的毛坯直径。

将零件分为圆、圆环。

圆锥台三个简单几何体：

；

；

，其中

。

则

，

所以毛坯展开尺寸

，

毛坯直径为

，

坯料相对厚度为

故不需压边圈。

2）.计算拉深系数

，

属于浅拉深，故一次拉深即可。

3）.排样方案确定：

该工件排样根据落料工序设计，考虑操作方便及模具结构简单，故采用单排排样设计，采用手工送料，导料销导料、挡料销挡料。

由表查得

，

。

则条料的宽度：

b=30+2a1=32mm

条料的步距：

h=30+a=30.8mm

冲裁单件材料的利用率计算：

。

排样图如下所示：

四、工艺参数计算

1）.计算工序压力

1.落料力的计算：

—落料力（N）；

L—工件外轮廓周长，L=

t—材料厚度，t=1mm

—材料抗剪强度（MPa），查得

=450Mpa

落料力则为：

2.卸料力的计算：

—卸料力因数，查得

=0.03

3.冲孔力的计算：

L—工件内轮廓周长，L=3.14×10=31.4mm

=1.3×31.4×1×450=18.4KN

4.推件力的计算：

—推件力因数，查得

=0.05

n—卡在凹模内的工件数，n=2

=2×0.05×18.4=1.84KN

5.拉深力的计算：

—修正因数，由m=

，查表知k=0.93

d—拉深件直径，d=19mm

t—厚度，t=1m

—材料强度极限，

6.压边力的计算：

A—压边圈面积，

p—单位压边力，

7.总冲压力的计算：

故总的冲压力为

=55.11+1.65+18.4+1.84+3.25+1.27

=110.77KN

2）.主要工作部分尺寸计算

1.落料刃口尺寸计算：

的凸凹模的制造公差查得为：

，

，

由于

，

故采用凸模与凹模配合加工方法，因数查得为X=0.5，则：

，

按凹模尺寸配制，其双面间隙为0.10~0.13mm。

2.冲孔刃口尺寸计算：

的凸凹模的制造公差查得为：

，

，

由于

，

故采用凸模与凹模配合加工方法，因数查得为X=0.5，则：

，

按凸模尺寸配制，其双面间隙为0.10~0.13mm。

3.拉伸工作部分尺寸计算：

拉伸凸模和凹模的单边间隙可按Z/2=1t计算，Z/2=1mm。

工件尺寸

由于拉伸工件的公差为IT14级，故凸、凹模的制造公差可采用IT10级精度，查得

。

则可求拉伸凸、凹模尺寸及公差如上表。

五、模具结构设计

1）.模具的总体设计及装配

根据主要工作部分尺寸、结构尺寸的计算，参照资料，可选取I级精度的后侧导柱模架。

即：

上模座：

130mm×110mm×40mmHT200

下模座：

130mm×110mm×50mmHT200

导柱：

A25h5×150mm20钢

导套：

A25h5×90mm×38mm20钢

落料凹模、凸凹模、冲孔凸模、冲孔凹模材料均采用T10A,热处理硬度60~64HRC。

压料板、弹性卸料版、顶板、顶杆、推杆、固定板、垫板等材料均采用45钢。

该工件的模具结构如下图

2）.模具装配图：

六零部件设计

1.模柄的设计

采用冲模压入式模柄，材料选用

。

根据所选压力机模柄孔尺寸

，参考

标准，选用模柄尺寸为：

，

，

，

，

，

，

，

，

。

2.挡料销的设计

采用圆柱头式固定挡料销，其材料为45钢。

挡料销圆头部分直径应小于落料直径，参考

标准，选取挡料销尺寸为：

，

，

，

。

3.定位销的设计

定位销采用材料45钢，其尺寸

，

定位销销头高度为

。

4.导向装置设计

滑动导向导柱：

按照标准

选择导柱:

。

材料选用

。

滑动导向导套：

按照标准

选择导套：

，

，

，

。

材料选用

。

七、模具校核

1）.冲孔凸模抗压强度校核：

即凸模抗压强度满足要求。

2）.冲孔凸模刚度校核：

取

由

可知凸模刚度满足要求。

3）.落料凹模强度校核：

满足要求。

八、压力机的选择

估算公称压力来选取压力机，参照附录

（见冲模具设计应用实例一书）选用公称压力为250KN的开式压力机，其主要技术参数为：

公称压力：

250KN

滑块行程：

80

最大闭合高度：

250mm

工作台尺寸：

360×560mm

模柄孔尺寸：

50×70mm

九、参考资料

《冲压模设计案例分析》…………………钟翔山主编

《冲压模具结构设计图册》………………薛启祥主编

《实用冲模结构设计手册》………………张正修主编张旭起副主编

《冲压模具工程师手册》…………………姜银方袁国定主编