支撑板冲压模具设计

前言

模具属于精密机械产品，它主要由机械零件和机构组成，如成形工作零件、导向零件、支承零件、定位零件及送料机构、抽芯机构、推出机构等。模具与相应的成形设备（如冲床、塑料注射机、压铸机等）配套使用时，可直接改变金属或非金属材料的形状、尺寸、相对位置和性能，使之成形为合格的制件。

模具设计是模具制造的基础，合理正确的设计是正确制造模具的保证；模具制造技术的发展对提高模具质量、精度以及缩短制造模具的周期具有重要的意义；模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率在很大程度上取决于制造模具的材料及热处理工艺；模具成本直接关系到制件的成本以及模具生产企业的经济效益；模具工作零件的精度决定制件的精度；模具的寿命又与模具材料及热处理、模具结构以及所加工制作材料等诸多因素有关；模具的安装与使用直接关系到模具的使用性能及安全；而模具的标准化是模具设计与制造的基础，对大规模、专业化生产模具具有极重要的作用，模具标准化程度的高低是模具工业发展水平的标志。

本次设计绘图采用CAD进行，CAD为计算机辅助制图工具，是一款专业机械平面制图软件，具有很强的图象处理功能。

前言 (1)

第一章零件的工艺分析 (3)

1.1 零件简图 (3)

1.2 冲压件工艺性分析 (3)

1.3 冲压工艺方案的确定 (4)

第二章排样方式的确定及其计算 (4)

2.1 排样 (4)

2.2 排样方法 (5)

2.3搭边 (6)

第三章送料步距与条料宽度的计算 (7)

3.1 送料步距 A (7)

3.2条料宽度 B (7)

3.3 材料利用率

的计算 (8)

第四章冲裁力的计算 (9)

第五章卸料力与推件力： (10)

第六章模具压力中心的计算 (11)

第七章凸模和凹模工作部分尺寸的计算 (12)

第八章选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸 (14)

8.1 凹模外形尺寸的选择 (14)

8.2 凸凹模 (15)

8.3 橡皮的选择 (17)

8.4 挡料销 (17)

8.5 推件装置 (18)

第九章模具的总体设计 (18)

总结 (22)

参考文献 (23)

第一章零件的工艺分析

1.1 零件简图

名称：支架板，如图1-1所示

图1-1冲压零件

材料：45钢

材料厚度：3mm

1.2 冲压件工艺性分析

该零件结构简单，是由圆弧和直线组成的。此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为45钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ45mm的孔和φ68mm的孔；有表附1和表2查出，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±0.7，两孔中心距为±0.125。

将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可以认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工，且一次冲压成形。

1.3 冲压工艺方案的确定

该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：

方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。

方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。

方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，且使用倒装复合模。倒装复合膜主要优点是废料能直接从压力机台面落下，而冲裁件从上模推下，比较容易引出去，因此操作方便安全。由于倒转复合膜易于安装送料装置，生产效率高，所以倒装复合模应用比较广泛。

第二章排样方式的确定及其计算

2.1 排样

排样：冲裁件在条料上布置的方法称为排样。

排样的原则如下：

1)提高材料的利用率。对于冲裁件来说由于产量大，冲压的生产率高，所

以材料费用常会占冲裁总成本的60％以上。材料的利用率是一项很重要的指标。要提高材料利用率，就必须要减少废料面积。冲裁过程中所产生的废料可分结构废料与工艺废料两种。结构废料是由工件形状决定的。而工艺废料则是由冲压方式与排样方式决定的。因此要提高材料利用率主要应从减小工艺废料着手，设计出合理的排样方案。

2)使工人操作方便，安全，减少工人的劳动强度。条料在冲裁过程中翻动

要少。在材料利用率相同或相近时，应尽可能选条料宽，进距小的排样方法，

它还可减少板料裁切次数，节省剪裁备料的时间。

3)使模具结构简单，寿命较高。

4)排样应保证冲裁件的质量。

2.2 排样方法

根据材料经济利用原则，排样方法可分为：

a)有废料排样法

有废料排样是在冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间，都有工艺余料（称搭边）的存在。冲裁是沿着冲裁件的封闭轮廓进行，所以冲裁件质量较好。

模具的寿命较长，但材料的利用率较低。

b)少废料排样法

少废料排样法是在冲裁件与冲裁件之间或只有在冲裁件与条料侧边之间留有搭边，而在冲裁件与条料侧边或冲裁件与冲裁件之间无搭边存在。这种排样方法的冲裁只沿着冲裁件的部分外轮廓进行，材料的利用率可达70％～90％。

c)无废料排样法

无废料排样法是在冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与侧边之间均无搭边存在。这种排样方法的冲裁件实际上是直接由切断条料获得。所以材料的利用率可达85％～95％。

由于加工的支架板零件的竞速要求，所以只能选择第一种排样方法：有废料排样法。设计倒装复合模。首先要设计条料排样图。我们采用直排的排样方案。材料的利用率高，如图2-1所示