哈工大冲裁模课程设计说明书

设计说明书目录

一、设计任务

二、零件工艺性分析

2.1结构与尺寸分析

2.2材料分析

2.3精度分析

三、冲裁工艺方案的确定

四、确定模具总体结构方案

4.1模具类型

4.2操作与定位方式

4.3卸料与出件方式

4.4导向方式

4.5模架类型及精度

五、垫片冲压工艺计算

5.1排样设计与计算

5.2计算冲压力

5.3计算模具压力中心

5.4模具刃口尺寸计算

六、垫片复合模主要零件的设计计算

6.1落料凹模

6.2固定板

6.3垫板的设计

6.4卸料板的设计

6.5凸模设计

6.6卸料弹簧设计

6.7凸凹模长度确定

6.8卸料板的设计

6.9模架设计

6.10卸料弹簧窝座深度的确定

6.11选择紧固件和定位零件

6.12模柄的设计

七、参考文献

一、设计任务

工件为垫片，材料为08Al ，未标注公差，精度要求取IT14，尺寸如图所示，设计一套冲压模具，大批量生产。

图1 垫片零件图

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，零件中部为梯形孔，外接圆直径为20mm ，满足冲裁最小孔径mm t d 1min =≥的要求；孔与零件边缘间的最小孔边距为10mm ，满足冲裁件最小孔边距mm t 1C min =≥的要求。由于冲孔转角处有尖角，应改为圆弧过渡，便于模具加工，圆角α=0.60t=0.6°。因此，零件的结构满足冲裁的要求。

2.材料分析

08Al 为优质碳素结构钢，具有很好的冲裁成形性能。

3.精度分析

零件的精度要求为IT14，模具按精度IT11计算，普通冲裁即可满足图样要求。由以上分析可知，该零件工艺性较好，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， 可采用冲孔－落料复合冲压，采用复合模生产。该方案只需要一副模具，冲压件的形位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，采用倒装式复合冲裁模。

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，打杆推动推板，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，采用滑动导柱导套导向。5. 模架类型及精度

考虑到零件的结构特点，采用中间导柱模架。

五、垫片冲压工艺计算

1．排样设计与计算

（1）分析零件形状，并考虑到定位方便，采用单行直排；

（2）搭边值确定：查《冲压模具设计手册》表2-16，确定搭边值a，b。

当t=1时 a=1.5 b=1.5

图2 搭边示意图

（3）条料宽度和导尺间距的计算：

定位采用挡料销定位，无侧压装置，板料采用龙门剪床裁剪。条料宽度

式中Z—导尺与最宽条料之间的最小间隙，查《冲压模具设计手册》表2-20

得Z=0.5mm；—条料宽度的单向偏差，mm，查《冲压模具设计手册》表2-19得=-0.6mm。

所以 (mm)

导尺间距离A

(mm)

材料利用率

式中 n—板料（或带料、条料）上实际冲裁的零件数量；

—零件的世纪面积，mm2；

L—板料（或带料、条料）长度，mm；

B—板料（或带料、条料）宽度，mm；

若取工件数量n=20件，则料长为

(mm)

取 L=832mm

所以条料规格为

所以材料的利用率为

2．计算冲压力

冲裁力公式为

式中 P—冲裁力；

—冲孔冲裁力；

—落料冲裁力。

(1)冲孔冲裁力。

式中 K—系数，一般取1.3；

—冲孔周长，47.4mm；

t—材料厚度，t=1.0mm；

τ—材料抗剪切强度，MPa，查《冲压模具设计手册》表1-20得τ=300Mpa。

所以 (N)

取 (kN)

(2)落料冲裁力。

(mm)

所以 (N)

取49 (kN)

(3)卸料力。

式中—卸料力；

—卸料系数，查《冲压模具设计手册》表2-29得.

所以 (kN)

(4)推料力。

式中—推料系数，查《冲压模具设计手册》表2-29得

n—同时卡在凹模洞孔内的件数，取n=4.

所以 (kN)

(5)顶件力。

式中—顶件力；

—顶件系数，查《冲压模具设计手册》表2-29得.

所以

(6)总冲压力。

采用弹性卸料装置和下出件方式，总的冲压力为

(kN)

初选压力机：根据总的冲压力，选择压力机型号为J23-16(开式双柱可倾式压力机)，主要技术参数如下：

标称压力 160KN

滑块行程 55mm

行程次数 120次/min

最大闭合高度 220mm

闭合高度调节量 45mm

滑块中心到机身距离 160mm

工作台尺寸前后300mm 左右 450mm

工作台孔尺寸 210mm

模柄孔尺寸直径40mm 深度60mm

3.计算模具压力中心