冲压模具课程设计垫圈冲压模具设计全套图纸.docx

1、冲压模具课程设计垫圈冲压模具设计全套图纸目 录一、设计任务2二、零件工艺性分析2三、冲裁工艺方案的确定 3四、确定模具总体结构方案3五、零件工艺计算3六、模具零部件结构的确定8七、模具其他零件的设计与计算9八、模具装配图及明细表11九、设计总结13九、设计总结13参考文献14摘 要在现代工业生产中，模具是重要的工艺装备之一，它在铸造、锻造、冲压橡胶等生产行业中得到了广泛应用。由于采用模具进行生产能够提高生产效率，节约原材料，降低成本，并可保证一定的加工质量要求。金属板料冲压是模具在工业生产中应用广泛的加工形式之一，随着市场竞争日趋加剧，产品质量不断提高，对生产的安全性，操作的方便性等要求也日益

2、提高。模具作为冲压生产的基本要素，其设计制造技术受到普遍重视。本次课程设计的内容为垫圈复合模，完成冲孔、落料两道工序。冲裁是利用模具使板料产生分离的冲压工序，它包括落料、冲孔、切口、整修及精密冲裁等。模具作为冲压生产的基本要素，其设计制造技术受到普遍重视。因此学习模具课程，进行模具设计也是适应现代化工业要求的。此次垫圈的冲裁模具采用倒装结构，由打杆顶出制件；排样方式为直排，由弹性挡料销和导料销定位、导料。模架为中间导柱圆形模架，压入式模柄。使用creo2.0、Auto CAD2010等软件绘制相关设计图。关键词：冲孔；落料；倒装；直排；creo2.0；Auto CAD2010全套图纸，加153

3、893706一、设计任务：如图1所示，工件材料为H62-M，料厚为1.5mm。图1二、零件工艺性分析：1.结构与尺寸分析：零件结构简单，形状对称，零件中部圆孔直径为6.5mm，满足冲裁最小孔径的要求；孔与零件边缘间的最小孔边距为，冲裁件最小孔边距,孔边距远大于凸凹模允许的最小壁厚，因此，零件结构满足复合冲裁的要求。2.材料分析：H62-M是黄铜材，含铜量为62%，与其他铜材相比导电性能比较差，材质相对较硬，氧化速度相对较慢的性质，具有一定的冲裁性能。3.精度分析：该零件所有尺寸都未标注公差，全部按IT14级确定工件的公差。一般的冲压均能满足其尺寸精度要求，表面无粗糙度要求。由以上分析可知，该零

4、件工艺性较好，可以进行冲裁加工。三、冲裁工艺方案的确定零件为落料冲孔件，可采用落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。该方案只需要一副模具，冲压件的形状精度、位置精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。四、确定模具总体结构方案1.模具类型根据之前确定的零件冲裁工艺方案，采用倒装复合冲裁模。2.操作与定位方式为降低成本，可采用手工送料方式。板料定位靠导料销和橡皮顶的活动挡料销完成，因为该模具采用的是条料，采用导料板控制材料的送进方向。3.卸料与出件方式冲压完毕后，推杆推动推板，推杆和推件块将零件从凹模中推出。冲孔废料则从凸凹模孔通过工作台孔落下。4.导向方式根据零件尺寸大小，该模具为中小型模，采用滑动导柱

5、导套导向。五、零件工艺计算1、排样的设计与计算根据零件的结构形状，考虑到零件为中等批量生产，如果采用交叉双排或多排，则模具尺寸和结构就会相应增大，从而增加模具生产成本，所以本设计决定采用直排结构。（1）确定搭边值，由于材料厚度t=1.5mm 经查表可知，侧面搭边值a=1.2mm,工件间搭边值b=1mm。（此搭边值为最小搭边值）（2）计算送料步距A： 经计算求得A=14+b=14+1=15mm（3）计算料条宽度B：圆整为；圆整后侧面搭边值a=1.6（4）导料板间的距离（5）根据以上计算可得排样图如图2所示：图22、冲压力的计算(1）冲孔力 (2)落料力 (3)冲裁力式中：L冲裁周边长度，单位mm

6、t材料厚度，单位mm材料抗剪强度，单位Mpa，查表可知=420MpaK系数，一般取K=1.3(4)卸料力(5)推件力则采用弹性卸料装置和上出料方式的总冲压力故从满足冲压力的要求看由国家标准初选J23-16型号压力机：型号J23-16公称压力/KN160滑块行程/mm55滑块行程次数/（次/min）125最大封闭高度/mm220连杆调节量/mm45滑块中心线至床身距离/mm160工作台板厚度/mm40工作台离地面距离/mm750模柄孔尺寸/mm直径40深度60滑块底面尺寸/mm前后180左右200床身最大可倾角 表13、冲模刃口尺寸及公差的计算（1）由于内外形尺寸都属于自由公差，按IT12级计算

7、，取系数X=0.75，查表2-1得，Zmin=0.21mm Zmax=0.25mm 则Zmax-Zmin=(0.25-0.21)=0.04mm（2）落料件尺寸的基本计算公式为：经查公差表得:凸模按IT6级加工制造，凹模按IT7级加工制造;D1: 校核： D2: 校核： 因此，只有缩小，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，由此可取。D3: 校核： R1 校核： R2: 校核： （3）冲孔属于孔类尺寸，公差等级按IT12级，查得孔凸模按IT6级加工制造，凹模按IT7级加工制造，查表得校核： 即0.0240.04;因此，满足公差校正条件。 4、压力中心计算由于零件为简单对称件，所以零件的压力中心

8、就是零件的几何中心。六、模具零部件结构的确定1.凹模的外形尺寸设计与形状的选择凹模厚度： 凹模壁厚：，取C=35mm。式中：b凹模刃口的最大尺寸，单位mmk系数，考虑板料厚度的影响，查表2-19得k=0.350.5，取k=0.4凹模外形尺寸的计算：长度： 宽度： 由于直壁式凹模的刃口强度较高，修磨后刃口尺寸不变，所以凹模形状采用直壁式的。选择后侧式导柱模架，经模架确定凹模的尺寸为A=130mm，B=90mm，H=18mm。2.凸模外形尺寸的设计与形状的选择。(1)凸模长度的计算：由于采用弹压卸料板式中：L凸模长度，单位mmh1凸模固定板厚度（凹模厚度的0.8倍左右），单位mmh2卸料板厚度，单

9、位mmt材料厚度，单位mm h增加长度，它包括凸模的修磨量，凸模进入凹模的深度（0.51）mm，凸模固定板与卸料板之间的安全距离等，一般取1020mm，取h=10mm（2）凸模的强度与刚度的校核（a）承压能力的校核凸模承压能力按下式校核：式中： 凸模的许用应力决定于凸模材料的热处理和凸模的导向性，这里选择一般工具钢，凸模淬火硬度为5862HRC时，可取，确定凸模材料为碳素工具钢T10A。（b）凸模失稳弯曲应力的校核凸模不发生失稳弯曲的最大长度为： 式中： E凸模材料的弹性模量，对于模具钢，E=（d为凸模工作刃口的直径，单位mm）n安全系数，淬火钢n=23把上述的可得出圆形截面的凸模不发生失稳弯

10、曲的最大长度为： ;因此，凸模长度满足要求。七、模具其它零件的设计与计算1.固定板的设计选择材料为Q235钢，凸模固定板的外形尺寸取和凹模外形一样的尺寸,考虑到紧固螺钉及销钉的位置，其厚度取凹模厚度的0.60.8倍，可取固定板厚度为12mm；落料、冲孔凸模固定板的外形尺寸为：，固定板与凸凹模之间采用过渡配合H7/m6.2.垫板的设计材料选择45钢，长和宽的尺寸选用典型模架组合尺寸，垫板的外形尺寸为：。3.导料板的确定材料选择T8钢，长和宽尺寸选用典型模架组合尺寸，导料板的外形尺寸为：，查表可取厚度H=6mm，由此表还可知挡料销高度h=3mm。4.卸料板的设计材料选择为Q235钢，长和宽尺寸取与

11、凸模固定板相同的尺寸，厚度取凹模厚度的0.60.8，卸料板外形尺寸为卸料板凸台部分高度为：h=H-（0.10.3）t 取h=5.7mm,H为导料板高度。5.选择上、下模座上、下模材料选用HT250钢，选用矩形模座，外形尺寸应比凹模相应尺寸大4070mm，厚度为凹模厚度的11.5倍。选标准模架：上模座选GB/T2855.1-90，外形尺寸为下模座选GB/T2855.2-90，外行尺寸为6.选择模柄由压力机型号 J23-16，可查的模柄孔的直径为40mm，深度为60mm，材料Q235；因此，模柄的外形尺寸为。7.选择导柱、导套采用滑动导柱、导套，材料20钢，为了增加表面硬度和耐磨性,进行表面渗碳处

12、理,查表选择导柱：GB/T2861.1-90，外形尺寸为： 导套选用：GB/T2861.6-90，外形尺寸为8.选择紧固件和定位零件根据标准GB699选取材料为45钢，卸料螺钉选用圆柱头内六角卸料螺钉M10，导料板上设置4个M5固定螺钉，上下模座选用M10的固定螺钉共8个和连接销钉M8共4个等。6.卸料或推件装置中弹性元件的计算模具采用弹性卸料装置，弹性元件选用弹簧，其尺寸计算如下：（1）根据总卸料力F卸以及模具结构估计弹簧个数n=4，计算每个弹簧所受的负荷： 根据的大小，初选以下3种弹簧规格，使所选弹簧的工作极限负荷大于：DdH0thjFj4576011.514.415504578011.5

13、17.6155045712011.520.81550表2(2)检查弹簧最大允许压缩量，如满足下式，则弹簧选得合适。式中：h预弹簧预压缩量h工卸料板工作行程，一般取料厚加1mmh修磨凸、凹模修磨量，一般取410mm7.导正销与挡料销的设计导正销的头部由圆锥形的导入部分和圆柱形的导正部分组成。导正销的基本尺寸：d=dT-a=6.5-0.06=6.55式中：d导正销的基本尺寸，单位mmdT冲孔凸模直径，单位mma导正销与冲孔凸模直径的差值，导正销圆柱段高度h=1，即h=（0.5-1)t。8.凸凹模设计查表2-20凸凹模最小壁厚a=3.8mm。凸凹模高度H=。8、模具装配图及明细表图3图4 A-A明细表表 3九、设计总结 通过上述模设计的过程可以看出，设计模具是一项实践性很强的工作，需要熟练的掌握模具的设计的原则，内容和步骤及方法，勤学多练才能逐步掌握，我深深地体会到仅仅了解书本上的东西是远远不够的，只有在结合自己的实际情况，运用于实践，这样才能更深地了解和学习好知识。设计是一个很细致的工作，我们要在工作中不断的积累经验，学会用自己的知识解决实际问题。因此更加觉得自己学到的知识太有限