压圈复合模具设计

XX大学

毕业设计

姓名：XXX

班级：XXXXXX

学号：XXXXXX

指导教师：XXXX

日期：2014年5月13日

任务书

题目：压圈落料冲孔模

内容：（1）冲压件工艺性分析；

（2）确定工艺方案和必要的工艺计算

（3）主要零部件的设计

（4）冲压设备的选择

原始资料：

2014 年5月13日

目录

1、冲压件的工艺性分析 (4)

2、工艺方案确定 (4)

3、必要的工艺计算 (6)

3.1 排样设计 (6)

3.2 计算凸、凹模刃口尺寸 (7)

3.2.1落料凸、凹模刃口尺寸的计算 (7)

3.2.2 冲内孔凸、凹模刃口尺寸的计算 (8)

3.3 冲裁力的计算 (9)

3.4 压力中心的计算 (10)

4、模具的总体设计 (11)

5、模具主要零部件的结构设计 (11)

5.1 凸、凹模的结构设计 (11)

5.1.1 落料凹模的设计 (11)

5.1.2 冲孔凸模的设计 (12)

5.1.3 凸凹模的结构设计 (13)

5.2 卸料弹性元件的设计 (14)

5.3 卸料板的设计 (15)

5.4 垫板的选择 (15)

5.5 推件块的设计 (16)

5.6 挡料销的选择 (16)

5.7 顶杆、打杆、推杆的选择 (17)

5.8 模架和紧固件的选择 (17)

6冲压设备的选择 (18)

7 绘制模具总装图 (19)

参考文献 (20)

冲孔、落料复合模设计

原始资料：

工件名称：压圈落料冲孔模

生产批量：大批量 QQ:916863717

材料：Q235

厚度：2mm

工件如图1

图1 压圈

一冲压件工艺性分析

冲裁件为Q235钢，是碳素结构钢，强度较高，零件外形简单，内孔较复杂，整个零件形状对称，为提高模具的寿命，建议将内孔90º的尖角改为工艺圆角，工件最小圆角R≥0.25 x t=0.25 x 2=0.5，因此可以改成R1的圆角。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11～IT14,零件图上尺寸均为标注尺寸偏差，属于未注公差尺寸，可按IT14级确定工件的公差。

二工艺方案的确定

压圈零件所需的基本冲压工序为冲孔和落料，可拟订出以下三种工艺方案。

方案一：两个单工序模分别两次加工，即：落料—冲孔。

方案二：冲孔、落料复合模。

方案三：冲孔、落料级进模。

采用方案一，冲模的结构简单、制造周期短，价格低，而且通用性好，但是压力机一次行程内只能完成一个工序，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。

采用方案二，复合模的行为精度和尺寸精度容易保证，且生产效率高，尽管模具结构比较复杂，但由于零件的几何结构简单对称，模具的制造并不困难。

采用方案三，级进模，适合中小型零件的大批量零件生产，模具强度高，生产效率也高，针对该压圈零件，虽然级进模制造复杂性和价格要比复合模低，但零件的冲裁精度较差，欲保证冲压件的形位精度，需呀在模具上设置导正销对条料精定位，故模具制造、安装较复合模复杂。通过上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产方案采用方案二的复合模为佳。

三必要的工艺计算

3.1 排样设计

由于压圈零件外形为圆形，形状简单，为降低模具的结构复杂程度，采用直排排样的方法。

查表2.9得搭边值为工件间a=1.5mm和侧面a=1.8mm。采用导料销送料，因此采用有侧压装置的送料方式，条料宽度的计算公式为：

Dmax—条料宽度方向冲裁件的最大尺寸

a—侧搭边值

代入数据计算，取得

条料宽度：B=42+2 x 1.8=45.6mm

步距：s=42+1.5=43.5mm

材料利用率的计算：

根据一般的市场供应情况，原材料选用600 mm×1200mm×2 mm的冷轧薄钢板。

每块可剪1200mm ×45.6 mm规格条料13条，材料剪切利用率达98.8%。由文献﹝2﹞材料利用率通用计算公式

nA

η =%

⨯

100

Bs

式中 A —单个冲裁件的面积，

A=лr ²=3.14 x 21²=1384.74mm ²

n —单个步距内的冲裁件数量；n=1；

B —条料宽度，mm;

s —送料步距， mm ；

得 η=

%1005

.436.4574.13841⨯⨯⨯=69.8%

QQ:916863717

图2 排样图 3.2 计算凸、凹模刃口尺寸

3.2.1 落料凸、凹模刃口尺寸的计算

由于外轮廓结构简单，且精度要求不高，因此采用分别制造的方法制作凸、凹模。这时需要分别计算和标注凸模和凹模的尺寸和公差。落料时，间隙取在凸模上，选用凸凹模刃口尺寸计算公式如下:

凹模尺寸

凸模尺寸

式中 D

t D

a

——落料凹模和凸模的刃口尺寸，mm

x——磨损系数，查表2-6得：x=0.5。

Z

min

——双面间隙，查表2.4得Zmin=0.246mm

△——工件公差，由《互换性与测量技术》表3-2查得△=0.62mm

δ——凸、凹模的制造公差，查表2.5得

δa=0.030mm，δt=0.020mm

凹模尺寸

mm

凸模尺寸由表2-23得Z

min

=0.26

3.2.2 冲内孔凸、凹模刃口尺寸的计算

因此冲孔件不规则，较复杂，因此利用凸、凹模配合法为宜，这种方法有利于获得最小的合理间隙，放宽对模具的加工设备的要求。

对所冲的内孔采用配作法，计算其复杂形状的刃口尺寸时，首先根据凸模磨损后轮廓变化情况，判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大还是变小，还是不变这三种情况，然后分别按不同的计算公式计算。冲孔是以凸模为基准来配做凹模，画凸模刃口磨损示意图3知，所需刃口尺寸计算公式为：第二种：凸模磨损后，冲裁件尺寸变小。凸、凹模刃口尺寸如下

第三种：凸模磨损后，冲裁件尺寸不变。凸、凹模刃口尺寸如下

冲孔凸模磨损示意图3：