双孔方垫片冲压模具设计

目录

一．冲压件工艺分析 (2)

（一）材料： (2)

（二）零件结构： (2)

（三）尺寸精度： (2)

二．工艺方案及模具结构类型 (2)

三．排样设计 (3)

（一）少废料排样 (3)

（二）无废料排样 (3)

四．冲压力与压力中心计算 (4)

（一）计算冲压力的目的是为了合理地选择冲压设备和设计模具。 (4)

（二）压力中心 (5)

五．压力机的选择 (6)

（一）压力机的选择原则 (6)

（二）冲压设备规格的选择 (6)

（三）压力机的其它参数 (7)

六．工作零件刃口尺寸计算 (7)

七．工作零件结构尺寸 (9)

（一）落料凹模板尺寸： (9)

（二）落料凹模板的固定方式： (10)

（三）凸凹模尺寸计算： (10)

（四）凸凹模内外刃口间壁厚校核： (10)

（五）冲孔凹模洞口的类型 (11)

（六）凸凹模的固定方法和主要技术要求 (12)

（七）冲孔凸模尺寸计算： (12)

（八）凸模的固定方式 (13)

（九）标准模架和导向零件 (13)

八．有关模具设计计算: (15)

（一）卸料橡胶元件的选择： (15)

（二）设计和选用卸料与出件零件 (15)

（三）选择上、下模板及模柄 (16)

（四）垫板的结构设计： (17)

（五）闭合高度： (18)

双孔垫片冲压模具设计与制造

一．冲压件工艺分析

材料：紫铜板

材料厚度：2mm

图1.双孔垫片零件图

（一）材料：

该冲裁件的材料是紫铜板，具有良好的冲压性能，适合冲裁。

（二）零件结构：

该零件结构简单，在对称中心线上有两个直径为8mm的圆孔。孔与孔，孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为5mm（直径为10mm的孔与最边缘的之间的尺寸）。由此可以看出该零件具有良好的冲压性能。（三）尺寸精度：

零件上所有未标公差的尺我寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。

零件外形尺寸：长度：；宽度：；

零件内形尺寸：；

孔心距尺寸：；

结论：适合冲裁

二．工艺方案及模具结构类型

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：

1.先落料，再冲孔，采用单工序模生产。

2.落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。

3.冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。

方案一：模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量

生产的需求。

方案二：只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。

方案三：需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，作不方便。

通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二方案为佳。

由工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为了便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。

三．排样设计

可采用以下两种排样方式：

（一）少废料排样

（二）无废料排样

由于该工件结构比较简单，无论采用一方案还是二方案都能满足要求。相比而言少废料排样比无废料排样材料利用率低，但无废料排样会加快模具的磨损，使模具寿命减少，并直接影响到工件的断面质量，所以采用少废料排样即一方案。

查《冷冲压模具设计指导》表2-18，确定搭边值：

两工件间的搭边： a=2.0mm;

工件边缘搭边： b=2.2mm;

步距为： S=22mm;

条料宽度： B=（D+2b）=48+2×2.2=52.4mm

确定后排样图如下图3-1所示：

3-1．冲压件排样图

一个进距内的材料利用率为

η=×100%

式中A——冲裁件的面积（包括冲出的小孔在内）（mm2） n——一个进距内冲件的数目

B——条料宽度（mm）

h——步距(mm)

A=48×20－2×π×4×4＝859.47mm2

η=859.47/52.4×22=74.6%

四．冲压力与压力中心计算

（一）计算冲压力的目的是为了合理地选择冲压设备和设计模具。

计算冲压力：

冲压力的大小主要与材料的力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度有关。用平刃口冲裁时，冲裁力F（N）可按下式进行计算

F=KLτt

式中： L——冲裁件周边长度（mm）

t——材料厚度（mm）

τ——材料抗剪强度（MPa）

K——系数。考虑到模具刃口的磨损。模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3。

则有

F=1.3Lt τ 式中τ——材料的抗剪强度。（MPa ） 查《冷冲压模具设计指导》表2-21得τ=260MPa （1）、落料力

F 落=1.3Lt τ=1.3×136×2×260=91.936KN （2）、冲孔力

F 冲=1.3 Lt τ=1.3×2πdt τ=2π×1.3×2×8×260=33.979KN 其中：d 为冲孔直径，2πd 为两个孔圆周长之和。 （3）、卸料力

K 卸=0.04（查《冷冲压模具设计指导》表2-20得）

F 卸=K 卸F 落=0.04×91.936=3.677KN （4）、推件力

K 推=0.06（查《冷冲压模具设计指导》表2-20得） F 推=n K 推F 冲

该模具凹模刃口形式，查《冲压手册》取h=6mm ，则n=h/t=6/2=3 F 推= n K 推F 冲 =3×0.06×33.979=6.116kN 该套模具采用弹性卸料，下出件的卸料装置。 总冲压力：F= F 落+ F 冲+ F 卸+ F 推

=91.936+33.979+3.677+6.116 =135.708KN

（二）压力中心

如上图4-1所示，该工件属于中心对称图形，所以压力中心在它的几何中心

图4-1零件

图