冲压模具设计说明书复合模.docx
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冲压模具设计说明书复合模
冲压模具设计说明书
班级：
G08模具（3）班
姓名：
楼小波卢鹏程
学号：
1920
图
（1）
工件名称：
传动片
工件见图：
如图
（1）
生产批量：
大批量
材料：
A3
厚度：
2mm
1.此工件只有落料和冲孔两个工序。
材料为Q235—A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。
抗剪强度为310~380t/MPa，抗拉强度为380~470бb/MPa，屈服强度为240бb/MPa。
工件结构相对简单，有2个Φ10的孔，孔与孔，孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为7MM，工件除了12
为IT11级外，其余都是IT14级。
尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。
2.冲裁工艺方案的确定
该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
方案一：
先落料，后冲孔。
采用单工序模生产。
方案二：
落料—冲孔复合冲模。
采用复合模生产。
方案三：
冲孔—落料级进冲模。
采用级进模生产。
方案一结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高生产效率低，难以满足大批量生产的要求。
方案二只需要一副模具，工件精度及生产效率都教高，工件最小壁厚为7MM模具强度较好。
方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但是制造精度不如复合模。
通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压声场采用方案二为佳，即复合模。
3.主要设计计算
（1）排样方式的确定及其计算
传动片的形状为左右对称，下端水平，采用直对排效率较高。
如图
（2）所示的排样方法。
查（《冲压工艺与模具设计》表2.5.2）所得，工件间a1=2MM，沿边a2=2.2MM，条料宽度为70MM，步距S=32MM，一个步距的材料利用率为56%。
计算部分见表
（1）。
图
（2）
（2）冲压力的计算
该模具采用复合模，拟选用弹性卸料，结构采用倒装式复合模。
冲压力的相关计算见表
（1）
表
（1）。
项目分类
项目
公式
结果
排样
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
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
24
23.74
30
30
29.74
R30
R30
R29.74
R2
R2
R1.875
冲孔
Φ10
Φ10
dp=（dmin+x△）
Φ10.18
12
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
结果
备注
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
6MM
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
4.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
5.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
6.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:
公称压力：
250KN
滑块行程：
65mm
7.模具零件加工工艺
冲孔凸模的加工工艺
工序号
工序名称
工序内容
设备
刀具
量具
1
下料
图样料Φ18×48mm
锯床
锯条
游标卡尺
2
热处理
退火
3
车端面
车两边端面达到尺寸Φ18×45mm
车床
车刀
游标卡尺
4
车外圆
车Φ17圆类尺寸，车Φ14圆类尺寸至Φ14.5，车Φ10.18圆类尺寸至Φ10.5，倒圆角。
车床
车刀
游标卡尺
5
检验
6
热处理
保证表面热处理为58~62HRC
7
磨外圆
磨Φ14圆至尺寸，磨Φ10.18圆至Φ10.2，留研磨余量
磨床
砂轮
游标卡尺
8
研磨
研磨外圆Φ10.18至尺寸，抛光圆角
研具
千分尺
9
检验
凹模的加工工艺过程
工序号
工序名称
工序主要内容
设备
刀具
量具
1
下料
锯床下料Φ70×120
锯床
锯条
游标卡尺
2
锻造
锻六方145mmx130mmx25mm
空气锤
游标卡尺
3
热处理
退火
4
粗铣
铣六面至尺寸140.5x129.5x24.5
铣床
铣刀
游标卡尺
5
平磨
磨六面，对90°
磨床
砂轮
游标卡尺
6
钳工
划线，做螺纹铰孔，销钉孔，打穿丝孔
游标卡尺
7
热处理
淬火，回火58~62HRC
8
平磨
磨六面至尺寸140x125x20
磨床
砂轮
游标卡尺
9
线切割
加工型孔尺寸
线切割机床
游标卡尺
10
铣
铣型孔以为的尺寸
铣床
铣刀
游标卡尺
11
研磨
研磨内孔外形
研具
千分尺
12
检验
凸凹模加工工艺过程
工序号
工序名称
工序主要内容
设备
刀具
量具
1
下料
锯床下料Φ36×120
锯床
锯条
游标卡尺
2
锻造
锻六方70mmx35mmx55mm
空气锤
游标卡尺
3
热处理
退火
4
粗铣
铣六面至尺寸65.4x30.4x49
铣床
铣刀
游标卡尺
5
平磨
磨六面，对90°
磨床
砂轮
游标卡尺
6
钳工
划线，去毛刺，打穿丝孔
游标卡尺
7
热处理
淬火，回火58~62HRC
8
平磨
磨六面至尺寸65.2x30x49
磨床
砂轮
游标卡尺
9
线切割
线切割内孔
线切割机床
游标卡尺
10
研磨
研磨内孔外形
研具
铣刀
游标卡尺
11
钳
作漏料孔
千分尺
12
检验
导柱加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
刀具
量具
1
下料
图样料Φ30×185mm
锯床
锯条
游标卡尺
2
车端圆打中心孔
车端面至182.5mm，打中心孔
车端面至180mm，打中心孔
车床
车刀
游标卡尺
3
车外圆
车外圆Φ28x140mm至Φ28.4x140mm倒圆角R2,掉头车Φ28r6x30mm至28.4x30mm倒圆角R2，切槽10mmx1mm至尺寸
车床
车刀
游标卡尺
4
热处理
保证表面硬度为50~55HRC
5
研磨中心孔
研中心孔，掉头研另一边中心孔
研具
游标卡尺
6
磨外圆
磨外圆Φ28，Φ28r6留研磨余量，并磨圆角
磨床
砂轮
游标卡尺
7
研磨
研磨Φ28，Φ28r6至尺寸
研具
千分尺
8
检验
导套加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
刀具
量具
1
下料
图样料Φ30×185mm
锯床
锯条
游标卡尺
2
车端圆
车外圆
钻内孔
切槽
车端面保证长度102.5mm车外圆Φ40至Φ40.4mm，钻Φ28内孔至Φ27.4mm，倒内外圆圆角R3掉头车端面，保证长度100mm，车Φ36外圆至Φ36.4切槽1x0.5mm，钻Φ29内孔至28.6mm倒内外圆圆角R2
车床
车刀
游标卡尺
3
热处理
保证渗碳层深度为0.8~1.2mm，硬度为58~62HRC
4
磨削内外圆
磨Φ40的外圆至尺寸，磨Φ36的外圆保证研磨余量，磨内孔Φ28至尺寸，磨内孔Φ29至尺寸
磨床
砂轮
游标卡尺
5
磨外圆
磨外圆Φ28，Φ28r6留研磨余量，并磨圆角
磨床
砂轮
游标卡尺
6
研磨
研磨Φ36外圆至尺寸
研具
千分尺
7
检验
推件板加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
刀具
量具
1
下料
锯Φ14x60mm
锯床
锯条
游标卡尺
2
锻造
锻72x35x16mm
车床
车刀
游标卡尺
3
粗铣
铣六面69x32x14mm
铣63.4x26.4x8mm
铣床
铣刀
游标卡尺
4
钻孔
钻Φ10的孔至Φ9.6mm
钻床
钻头
游标卡尺
5
平磨
磨外形及内孔至尺寸
磨床
砂轮
游标卡尺
6
检验
8.模具的装配
根据复合模的装配要点，选凸凹模作为装配基准，先装下模，再装上模，并调整间隙。
序号
工序
工艺说明
1
凸凹模预装
a.装配前仔细检查凸凹模的尺寸和形状，是否符合图纸要求尺寸精度，形状。
b.将各凸模与相应的凹模相配，检查期间隙是否加工均匀，不适合应从新修模或更换。
2
装配下模
a.在下模座上划中心线，按中心安装垫板，凸凹模，凸凹模固定板，打入销钉固定。
b.安装橡胶，卸料板，卸料螺钉，保证卸料螺钉比凸凹模高0.5mm
c.安装导料销，挡料销
3
装配上模
a.在上模座板上划中心线，装入星型顶板，安装垫板
b.按中心线安装凸模，安装凸模固定板，凹模板，装入螺钉
c.将顶杆装入推件块，将顶杆顶出星型顶板，在下模打入导柱，在上模打入导套，导柱装入导套内
4
试冲与调整
装机试冲并根据试冲结果作相应调整。
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