冲压模具设计-冲裁模

目录

一、设计任务书 (2)

二、冲压工艺性及工艺方案的确定 (3)

三、主要设计计算 (4)

四、模具总体设计 (8)

五、主要零部件设计 (8)

六、冲压设备的选定 (12)

七、设计小结 (13)

八、参考文献 (13)

一、课程设计任务一、题目：冲孔、落料复合模

二、零件：

材料：Q235

厚度：2.0mm

批量：大批量

三、任务内容：

(一）工艺设计

1、工艺审查与工艺分析

2、工艺计算：

①毛胚计算

②工序件计算或排样图

3、工艺方案的确定

①工序的确定

②基准和定位方式的选择

（二）模具设计

1、总图

2、零件图

二、冲压工艺性及工艺方案的确定

一、工艺性分析

1、材料零件的材料为Q235普通碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。

2、结构该零件属于较典型冲裁件，形状简单对称。孔边距远大于凸、凹模允许的最小壁厚（见参考文献

①表2.9.5），故可以考虑复合冲压工序。

3、精度零件外形：80±0.07属于10级精度，60±0.05属于9级精度。零件内形: 16060.00

Φ+属9级精度。孔间距：42±0.08属11级精度（均由参考文献精度②附录一查得）。因零件边有90o的尖角，应以圆弧过渡，查参考文献①表2.7.1取r=0.5mm。零件精度较高，模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。

4、结论可以冲裁。

二、冲压工艺方案的确定

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:

方案①:先落料、再冲孔。采用单工序模生产。

方案②:落料—冲孔复合冲压。采用复合模生产。

方案③:冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。

方案①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②只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证，且生产效率也高。尽管模具结构较方案①复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案③也只需要一套模具，生产效率高，但零件的冲压精度不易保证。通过以上三种方案的分析比较，对该冲压件生产以采用方案②为佳。

三、主要设计计算

（1）排样方式的确定及计算

查参考文献①表2.5.2，查得：取两工件间的最小搭边：a1=2.0mm 侧面搭边值：a=2.2mm 由下表计算可知条料宽度5.

8506.0-mm，步距62.2mm。查参考文献③第8页选取t=2.0mm，950mm⨯2000mm的钢板。一个步距材料利用率90.3%（计算见下表）。每条钢板可剪裁为11张条料（85.5mm⨯2000mm）每张条料可冲32个工件，故每张材料利用率为88.9%（计算见下表）确定后的排样如下图：

2.0 2.0

2.2

（2）冲压力的计算该模具采用倒装式复合模，拟选弹性卸料，刚性出件，冲压力的相关计算见下表。

排样冲压力计算表

（3）压力中心的确定

该工件尺寸，形状对称，因此该工件的压力中心在工件轮廓的几何中心O 上。

（4）工作零件刃口尺寸的计算

查参考文献①表2.3.3取60.30max =Z ，246.0m in =Z 磨损系数x=1

（5）卸料橡胶的设计计算

采用40

45⨯

⨯ JB/T 7650.9-1995聚氨酯弹性体

12

.5

四、模具总体设计

（1）模具类型的选择

由冲压工艺性分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模。

（2）定位方式的选择

该模具采用的是条料，控制条料的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活动挡料销来定距。（3）卸料、出件方式的选择

倒装式复合模，采用弹性卸料，刚性出件。

（4）导向方式的选择

为方便安装调整，同时为送料的方便，故采用后侧导柱模架。

五、主要零部件设计

一、工作零件的设计

（1）落料凹模

凹模的厚度：H=kb（≥15mm）

=0.30⨯80=24mm(参考文献①表2.9.5)

凹模的壁厚：C=（1.5～2）H（≥30～40mm）

凹模宽度：B=b+2c=80+2⨯40=160mm

凹模长度：L=160mm（查参考文献②表 4.11标准

JB/T7643.1-2008取得）

凹模厚度：由上计算厚度24mm ，将凹模版做成薄板形式并加空心垫板后厚度取14mm 。 得凹模轮廓：160⨯160⨯14mm （2）凹凸模

高度：L=1h +h+2h =20+35+10=65mm

如下图式中：1h 为凹凸模固定板厚度（查参考文献②表4.11初选160⨯160⨯20mm ），2h 弹性卸料板厚度（初选160⨯160⨯10mm ），h 为增加高度（冲压时橡胶高32mm+凹凸模高过卸料板3mm=35mm ）。

h 1

h 2

h 3h 4

h 5

（3）冲孔凸模

结合工件外形考虑加工，将凸模设计成直通式凸模，与凸模固定板按H7/m6配合。

其总长度：L=3h +4h +5h =14+12+24=50mm

式中各参数如上图中： 3h 凹模厚度、4h 空心垫板厚度（查参考

文献②表4.11初选160⨯160⨯12mm）、

h凸模固定板厚（查参考文

5

献②表4.11初选160⨯160⨯24mm）。经查圆柱头直杆圆凸模标准，采用：

50 JB/T 5825-2008 的凸模。

二、定位零件的设计

（1）挡料销：

因模具采用橡胶弹性卸料，且卸料橡胶安装高度36mm 较高。为方便挡料，采用橡胶弹顶挡料销装置。查参考文献①表2.9.7得挡料销高出卸料板3mm，卸料板厚10mm，故取挡料销H=14mm。挡料销与卸料板采用H9/d9间隙配合。

（2）导料销：

使用两个导料销，采用橡胶弹顶导料装置。查参考文献①表2.9.7得导料销高出卸料板6～8mm，卸料板厚10mm，故取导料销H=18mm。挡料销与卸料板采用H9/d9间隙配合。

三、出件装置的设计：

采用刚性出件，由推杆直接推动推件块，将凹模内的

工件推出。根据推杆连接的各板高度，和模柄孔径查参考文献②表4.14.4取带肩推杆：A 12X140 JB/T 7650.1-2008。推件块的周界尺寸和零件的周界尺寸相同，考虑凹模厚度、空心垫板厚度、及推杆安装、凹模修模量等因素，取高度16mm。

四、卸料部分的设计：

卸料板：由活动挡料销和导料销安装高度：选用卸料板