多孔冲裁模设计说明书综述

课程编号：

青岛理工大学

专业课程设计说明书

设计人：许广良

专业班级：材料073

学号： 200706168 指导教师：郑少梅

日期： 2010年1月 7日

目录

一序言 (3)

二设计任务书及零件图 (5)

三零件的工艺性分析 (6)

四冲裁零件工艺方案的确定 (7)

五压力计算与压力机的选择 (9)

六模具刃口尺寸和公差的计算 (11)

七凸模与凹模的结构设计 (14)

八模具总体设计及主要零部件设计 (19)

九其他需要说明的内容 (20)

十参考资料 (21)

一序言

21世纪,现代工业的迅猛发展使冲压技术得到越来越广泛的应用,随之而来的便是对冲压模具设计与制造的要求越来越高。冲压模具是冲压生产的主要工艺设备,其设计是否合理对冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济效益等影响巨大。因此，研究冲压模具的各项技术指标，对冲压模具设计和冲压技术发展是十分必要的。

我们这次课程设计的任务是设计一套简单冲裁模具，即由老师给出零件及生产要求与精度要求，在老师的指导下设计出一套符合要求的冲裁模。

由于是初次设计,经验不足，因此在设计过程中难免走了不少弯路，犯了不少错误,但是这些都将成为我们以后进行设计的宝贵经验。虽已经过多次计算、修改，但仍可能还存有疏漏和不当之处，敬请批评、指出。

在此次设计过程中，得到了郑少梅老师的和广大同学的热心帮助，获益非浅,在此表示衷心的感谢。

二设计任务书及产品图2.1 已知：

（1）产品零件图：

图2-1零件图主视图

图2-2零件图俯视图

零件图（2）生产批量：大批量

（3）零件材料：08钢

（4）材料厚度：2.0mm

2.2 求作：

（1）进行冲压工艺性分析（从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行）（2）确定工艺方案及模具结构类型

（3）进行相关工艺计算，包括：

①冲压力计算及压力中心的确定；

②凸凹模刃口尺寸计算；

③模具零件结构尺寸计算；

④设备选择等。

（4）绘制模具总装配图；

（5）绘制工作零件及主要零件的零件图；

（6）编写课程设计说明书；

2.3 要求：

根据所设计工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求，每人独立设计、绘制完成一套冲压模具。包括：

（1）模具装配图1张（按照1：1比例，或适当比例）；

（2）模具工作零件图2-3张（按照1：1比例，或适当比例）；

（3）设计说明书1份；

三零件的工艺性分析

由工件图可见,该工件的加工涉及到落料、拉深、冲孔三种工序内容。根据变形特点，对于带孔的拉深件，尤其是当孔到直壁的距离较近时，一般应先拉深后冲孔。因此此次课程设计的模具为在落料和拉深之后使用的冲孔模。

3.1 冲裁件的结构工艺性分析

冲裁件的形状应尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，在许可的情况下，把冲裁件设计成少或无废料形状，以减少废料。

对于所冲孔直径为10mm,在手册中查得,一般冲孔模对该种材料可以冲压的最小孔径为d t,t=2mm,因而该孔符合工艺要求。

为：查手册知，冲裁件上的孔与孔、或孔与边缘的距离b、b

1

≥,mm

mm

b0.3

≥。而零件上各孔的孔边距均大于最小孔边距。以上各项分析

b2

1

均符合冲裁工艺要求，故可以采用多孔冲裁模进行加工。

3.2冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度分析

冲裁件的精度要求，应在经济精度范围内，对于普通冲裁件，其经济精度不高于IT12，冲孔件比落料件高一级。如果工件精度高于上述要求，则需要在冲裁后整修或采用精密冲裁。

3.3冲裁件的尺寸基准分析

冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模的定位基准重合，以避免产生基准不重合误差。孔位尺寸基准应尽量选择在冲裁过程中始终不参加变形的面或线上，且不要与参加变形的部位联系起来。

本次设计中的零件为冲孔件，其精度采用IT14级，满足冲裁工艺性的要求。冲裁件的材料为08钢，屈服强度为196 MPa，弹性模量为186 MPa，抗剪强度为255～353MPa，抗拉强度为324～441 MPa。

综合以上各方面情况，可以确定零件主要冲压工序的工艺性良好。

四、冲裁零件工艺方案的确定

由工件图可见,该工件的加工涉及到落料、拉深、冲孔三种工序内容。根据变形特点，对于带孔的拉深件，尤其是当孔到直壁的距离较近时，一般应先拉深后冲孔。因此此次课程设计的模具为在落料和拉深之后使用的冲孔模。

所给零件所需的基本工序为冲孔，可以拟定出如下六种工艺方案：

方案一：刚性卸料板+后侧导柱模架。

方案二：刚性卸料板+对角导柱模架。

方案三：刚性卸料板+中间导柱模架。

方案四：弹性卸料板+后侧导柱模架。

方案五：弹性卸料板+对角导柱模架。

方案六：弹性卸料板+中间导柱模架。

根据所给零件的结构与材料情况，模具的受力状况，以及生产的经济性，本模具选用适合于单个半成品件冲裁的弹性卸料板+中间导柱标准模架，即方案六。这种模架的导柱安装在模具中心对称位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起的模具偏斜，并且便于在卸料板上安装导套。

五 压力计算、压力中心的确定及压力机的选择

5．1 冲压力计算 因该冲裁件的结构简单,几何结构呈中心对称形式,故凸模

采用水平布置。

5.1.1 冲裁力的计算

mm

L 63102=⨯=π，

mm t 2=,MPa b 380=σ，

⎪⎭

⎫ ⎝⎛=⨯⨯=⨯⨯=KN t L F b 880.47380263σ. 5.1.2 卸料力的计算

F K F 卸卸=,查《模具设计应用实例》表2-15,取45.0=卸K ；故

()N F 214747880045.0=⨯=卸

5．1.3 推件力的计算

选如下图所示的凹模刃口形式,取mm h 6=(当t=(0.5-5)mm 时,h=（5-10）mm).

则个3==t

h n ；

查《模具设计应用实例》表2-15,05.0=推K ； 故()N F 72004788005.03=⨯⨯=推;

选择冲床的总冲压力为:()KN F F F F 2.57=++=推卸总