冲裁模设计

一、工艺分析

1．冲裁件的形状

该零件形状简单、对称 , 是由圆弧和直线组成的。

2．冲裁件的尺寸精度

查表得出冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12－IT13, 孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.6mm 。将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较 , 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求。

3．工艺方案的确定

零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下：

方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。

方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。

方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。

方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。

所以，比较三个方案欲采用方案二生产。

二、零件工艺计算

1．排样设计

采用直对排的排样方案如图2所示。

由表查得最小搭边值α=3mm 。 计算冲压件毛坯面积 :

A=（44×45 + 66×20 + 1/2π×102 )mm 2=3457mm 2

条料宽度:b =120mm+ 3mm × 3+44mm=173mm

步距:h =45mm+3mm=48mm

一个进距的材料利用率 :

%83%10048

17334572%100===x x x x bh nA η

2．刃口尺寸计算

查表得间隙值 Zmin=0.34,Zmax=0.39

对冲孔φ26mm 采用凸、凹模分开的加工方法 , 其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下 :

查表得凸、凹模制造公差 :δ凸 =0.02mm δ凹 =0.025mm

校核 :Zmax-Zmin=0.058 δ凸 + δ凹 =0.045

满足 Zmax-Zmin ≥δ凸 +δ凹的条件

查表得因数 X=0.5

mm X x d d 002.0002.0012.26)24.05.026)---=∆+＋＝（＝（凸凸δ

mm Z d d 025.00025.000min 51.26)39.012.26)+++=+＋＝（＝（凸凸凹δ

对外轮廓的落料，由于形状较复杂，故采用配合加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下 :

当以凹模为基准件时 , 凹模磨损后 , 刃口部分尺寸都增大 , 因此均属于

A 类尺寸。 零件图中未注公差的尺寸 , 查出其极限偏差:0

87.0120- 036.010-R ,查

表得因数 X 为 : 当 △≥ 0.50 时 ,X =0.5

当 △＜0.50 时 ,X =0.75

4/0

max )(∆+∆-=x A Aj 14.00

4/56.0072.44)56.05.04545++=x －＝（凹mm 14.00

4/54.0073.43)54.05.04444++=x －＝（凹 22.00

4/87.0057.119)87.05.0120120++=x －＝（凹 09.00

4/36.0073.9)36.075.01010++=x R －＝（凹

3．冲裁力计算

该模具采用弹性卸料和下出料方式。

1.落料力

F1=Lt σb=(321.4 × 2.2 × 300)N=212 ×103N

2.冲孔力

F2=LMb=(81.64 × 2.2 × 300)N=53.9 × 103N

3.落料时的卸料力

F 卸 =K 卸F1 取 K 卸 =0.03

故 F 卸 =(0.03 × 212 × 103)N=6.36 × 103N

4. 冲孔时的推件力

取凹模刃口形式 ,h =5mm, 则 n=h/t=5mm/2.2mm ＝2 个

查表K 推 =0.05 F 推 =(2 × 0.05 × 53.9 × 103)N=5.39 × 103N

选择冲床时的总冲压力为 :

F总 =F1+F2+F 卸 +F 推 =277.6kN 因此选用开式双柱可倾压力机J23-40 。

公称压力 :400 kN

滑块行程 :100mm

最大闭合高度 :330mm

连杆调节量 :65mm

工作台尺寸 ( 前后 mm ×左右 mm):460 × 700

垫板尺寸 ( 厚度 mm ×孔径 mm):65× 220

模柄孔尺寸 ( 直径 mm ×深度 mm):φ 50× 70

最大倾斜角度 :30 。

三、模具零件结构及详细设计

模架选用适用中等精度，中、小尺寸冲压件的后侧导柱模架，从右向左送料，操作方便。

上模座:L/mm×B/mm X H/mm =250 × 250 × 50

下模座 :L/mm × B/mzn × H/mm =250 × 250 × 65

导柱 :d/mm × L/mm =35 ×200

导套 :d/mm × L/mm × D/mm =35 × 125 × 48

垫板厚度取 :12mm

凸模固定板厚度取 :20mm

凹模的厚度已定为 :29mm

卸料板厚度取 :14mm

弹簧的外露高度 :54(=97-6- 37)mm

模具的闭合高度 : H 模 =(50+12+20+29+2.2+14+54+65)mm=246.2mm