模具设计说明书

一、设计任务

零件名称：挂耳

材料：10钢

材料厚度：1mm

技术要求

1.未注公差按ST7级处理

2.平面不允许翘曲

二、零件的工艺性分析

1.结构工艺性

该零件结构简单，形状对称，无悬臂，凹槽宽度大于1.5倍料厚，可以直接冲出，因此比较适合冲裁。

2.精度该零件的尺寸精度均不超过ST4，因此可以通过普通冲裁方式保证零件的精度要求。

3.原材料 10号钢塑性、韧性很好，抗拉强度σb (MPa)：≥335

屈服强度σs (MPa)：≥205，适合冲裁加工。

综上所述，该零件具有良好的冲裁工艺性，适合冲裁加工。

三、工艺方案确定

该零件只需要落料一道工序，通过以上对该零件的结构、形状及精度的分析。该零件采用落料单工序就可完成冲压加工。

四、模具总体设计

1.模具类型的确定由冲压工艺分析可知，采用单工序模冲压，所以本套模具类型为单工序落料模。

2.模具零件结构形式确定

（1）送料及定位方式。采用手工送料，因为该模具采用得条料，控制条料得送进方向采用导料销；控制条料的送进步距采用挡料销。

（2）卸料装置卸料。

（3）模架的选用。由于落料件的结构简单，大批量生产都使用导向装置。导向方式主要有滑动式和滚动式导柱导套结构。该零件承受侧压力不大，为了加工装配方便，易于标准化，决定使用滑动式导柱导套结构。由于受力不大，精度要求也不高，同时为了节约生产成本，简化模具结构，降低模具制造难度，方便安装调整，采用中间导柱导套式模架。

综上选用中间导柱导向的滑动导向模架。

五、工艺计算

1.排样设计排样方案对零件质量、生产率与成本，也会直接影响到材料的利用率以及模具结构和寿命等。材料利用率是衡量排样经济性的一项重要指标。在不影响零件性能的前提下，应合理设计零件排样，提高材料利用率。通过对比观察分析，适宜采用废料单排排样类型。查表的搭边a1=1.5mm,侧搭边a=2mm,则条料宽度B=6

2.4mm+2x2mm=66.4mm,进距S=20.4mm+1.5=21.9mm.裁板误差∆=0.5mm,于是得到下面排样图。

选用钢板规格为600mm ×2000mm,采用横裁法，则可裁得宽度为66.4mm的条料30条，每条条料可冲出零件27个由图可计算该零件面积为：A=1044.26m m2,则材料利用率为

η=NA

LB

×100%=

30×27×1044.26

600×2000

×100%=70.48%

2.冲裁力工艺力计算由于单工序冲裁，则落料力F

落料

就是总的冲裁力。

F=K L

落料

tτb

=1.3×202.94×1×300

≈79.15KN

六、模具零件详细设计

1.工作零件设计

工作零件包括落料凹模和凸模。由于零件外形不规则，其模具采用配合加工法制造，即落料时以凹模为基准，只需计算凹模尺寸和公差。

（1） 模具间隙 由材料含碳量和厚度查表可得Z min =0.03 Z max =0.07。 （2）落料凹模按IT7级选取，尺寸62.4、R3.6、R10.8、20.4、40.8由尺寸公差（GB/T13914-2002）按ST7精度查得偏差值。

工作零件刃口尺寸计算

零件尺寸 磨损系数 模具制造公差

落料凹模模刃口尺寸

62.4−0.220 0.75 0.012 （62.4−0.75×0.22）0

+0.012

=62.2350+0.012

R3.600.05

1

0.008 (3.6−1×0.05)0+0.008=3.550+0.008 40.8±0.40 0.01 40.8±0.40

R10.8−0.120 1 0.01 (10.8−1×0.12)0+0.01=10.680+0.01 20.4−0.160 1

0.01

(20.4−1×0.16）−0.010

=20.24−0.010

（3）落料凹模采用整体式结构，外形为矩形，首先由经验公式计算出凹模外形的参考尺寸，再查阅标准得到凹模外形的标准尺寸，见下表。；落料凹模材料选用Cr12，热处理60～64HRC 。

(4)冲孔凸模为圆形，参照JB/T5826—2008进行设计。材料选用Cr12，热处理58～62HRC 。

落料凹模外形设计

凹模外

形 尺寸符号 凹模简图

凹模外形尺寸计算值

凹模外形尺寸标准值

值

（JB/T7643.1-2008）

凹模厚度H

H=Kb=0.22×62.4=13.73

取H=15 查表得K=0.22 L ×B ×H = 160×100×16

凹模壁厚C C=(1.5～2）H =22.5～30，取C=30 凹模长度L L=62.235+2×30=122.235 凹模宽度B

B=20.24+2×30=80.24

2.其他板类零件的设计

当落料凹模的外形尺寸确定后，即可根据凹模外形尺寸查阅有关标准或资料得到模座、固定板、垫板、卸料板的外形尺寸。

查GB/T2851—2008得滑动导向模架中间导柱160×100×（160～190）

GB/T2851—2008。为了绘图方便，还需要查出上、下模座的规格尺寸：由GB/T2855.2—2008查得：滑动导向下模座中间导柱160×100×40。

由GB/T2855.1—2008查得：滑动导向上模座中间导柱160×100×35。

查JB/T7643.2—2008得：矩形固定板160×100×12(冲孔凸模固定板）。

查JB/T7643.3—2008得：矩形垫板160×100×5(冲孔凸模垫板）。

查下表得卸料板的厚度为12mm，则卸料板的尺寸为：160×100×12。

3.导柱、导套的选用

查GB/T2861.1--2008和GB/T2861.3--2008得：

滑动导向导柱A 25×150 GB/T2861.1—2008。

滑动导向导柱A 28×150 GB/T2861.1--2008。

滑动导向导套A 25×85×33 GB/T2861.3—2008。

滑动导向导套A 28×85×33 GB/T2861.3--2008。

4.模柄的选用

根据初选设备JB23-10模柄孔的尺寸，查JB/T7646.1--2008得：压入式模柄B 40×100mm。

5.螺钉、销钉的选用

查《冲压模具课程设计》表9-26，选M6内六角圆柱头螺钉；查表9-31，选直径为∅6mm的圆柱形销钉。

七、选择及校核

（1）设备选择

由前述计算出的冲裁工艺力，确定模具结构形式后，可得到总的冲压力F

总

为：

F 总=F

冲裁

+F

卸

+F

推

=79.15+3.56+29.92=112.63N

选择JB23-16压力机，主要参数如下：

公称压力：160KN

最大闭合高度：180mm，闭合高度调节量：45mm。

工作台尺寸：500mm×335mm;工作台孔尺寸：220mm×140mm。模柄孔尺寸：∅40mm

（2）设备验收