冲压模局设计方案冲压模具设计说明书

目 录一、绪论 3二、设计任务书及产品图 4三、零件的工艺性分析 6四、冲裁零件工艺方案的确定 7五、排样 8六、压力计算、压力中心的确定、压力机的选择 10七、凸凹模刃口尺寸和公差的计算 12八、模具零件的选用及设计 14九、模具装配图与零件图 18十、其他需要说明的内容 21十一、参考资料 22一、绪论冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。冲压工艺在工业生产中的应用十分广泛，而冲压模具是实现冲压工艺必不可少的工艺装备。冲模设计水平将直接影响到铲平质量、生产效率、生产成本与操作者的安全。级进冲模是冷冲压模具中一种先进、高效的冲压模具。对于一般冲压模具而言，结构较为复杂，模具的制造难度及精度要求相对较高，制作周期较长，因而对模具设计及工艺编排专业技术人员的要求更高。此次课程设计的目的是巩固所学的专业知识，进一步提高对冲压模具设计的认识。自己亲自动手，将所学理论知识用于实际，通过查找资料及老师指导设计出一套符合要求的模具。 二、设计任务书及产品图 已知：（1）产品零件图：（2）材料：08F （3）批量：大批量（4）料厚：2mm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： 排样设计； 冲压力计算及压力中心的确定； 凸凹模刃口尺寸计算； 模具零件结构尺寸计算； 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 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1.材料：该冲裁件材料为08F，08F是冲压用钢板中沸腾钢的一种，具有良好的冲压成型性能。2.结构：工件的内形、外形应该要尽量避免有尖锐清角,以免产生毛刺和塌角，避免过紧公差为了提高模具寿命，建议将所有90度的清角改为R=1的圆角。3.尺寸精度：零件图上的所有尺寸均未注公差，属于自由尺寸。按IT14级确定工件尺寸的偏差，按照入体原则各基本尺寸及偏差为：58、38、30、16、3.5、140.22、170.22。四、冲裁零件工艺方案的确定1、方案种类 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：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔-落料级进模冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料-冲孔同时进行的复合模生产。2、方案比较 各方案的特点及比较如下： 方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需要求，难以满足生产要求。故而不选此方案。 方案二：级进模是一种多工位、效率高的加工方法。适合于大批量、小型冲压件的生产。此工件尺寸轮廓较小，生产批量大，适合采用级进模生产。 方案三：设计成复合模，模具制造难度加大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，故不选此方案。3、方案的确定 综上所述，本套模具采用冲孔-落料级进模。 模具采用中间导柱模架。模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模固定板、凸模等组成。卸料方式采用刚性卸料，采用导正销进行定位。下模主要由下模板、凹模、导料板、卸料板等组成。五、排样零件外轮廓尺寸为58x30,考虑到操作方便和保证制件精度，决定采用单排有废料排样。1、 搭边值的确定：查表冲压工艺与模具设计 表2-13知：工件间搭边值为a=1.2mm，侧搭边值为a=1.5mm。2、 进距长度的确定：S=30+1.2=31.2mm3、 条料宽度的确定： B=（D+2a）=61mm:条料宽度的公差（mm）,查冲压工艺与模具设计 表2-144、 导料板间距： A=B+b=61+0.5=61.5 mmb：条料与导料板间的间隙（mm）,查冲压工艺与模具设计 表2-155、 材料利用率：选用板料规格为2mm900mm1800mm，采用纵裁，剪切条料尺寸为63mm900mm一块板可裁的条数： n1=1800/61=29条，余31mm每条可冲零件的个数： n2=900/31.2=28个，余26.4mm每板可冲零件的个数： n= n1 n2=2928=812个单个零件面A=3.1488+3830+64-43.141.751.75=1395.3材料利用率：=nA0/A100 =（8121395.3）/（9001800）100=69.96、 排样图：六、工序压力计算、压力中心的确定、压力机的选择1、冲压力的计算：该制件采用刚性卸料装置和下出料方式冲裁1、 冲裁力：由表查的08F的抗拉强度=380MPa由 F=Lt已知：L=23.148+43.143.5+382+8+28=206.2所以 F=206.22380=156712N157kN2、 推件力：由F=nKF,已知n=3 K=0.055则 F=30.055157=26kN 3、 所以 F=F+ F=157+26=183Kn 根据以上计算结果，冲压设备拟选J23-252、 压力中心的确定：为了避免压力机的滑块受到偏向载荷而损坏导轨及模具，就必须使模具的压力中心与滑块轴线重合。该冲裁件是个对称几何图形，则落料时的压力中心是O，冲孔时压力中心是O。建立如图所示坐标系xoy，在图中将冲裁线按几何图形分成两部分，落料部分为L，冲孔部分为L。则：L=38x2+3.14x16+8+28=162.24mmL=4x3.14x3.5=43.96mmO点坐标（0,15.6），O点坐标（0，-15.6）由公式得 x=0 y=（Ly+ Ly）/( L+ L) =8.95 七、凸凹模刃口尺寸和公差的计算结合模具及工件的形状特点，此模具制造宜采用配做法。1、落料时以凹模为基准件来配作凸模；先做凹模，凹模磨损后刃口尺寸的变化有增大、减小、不变三种情况。a、凹模磨损后尺寸变大的有：58、38、30、R8由公式：Ad=（A-x）得查表得到：x=0.5，x=0.5，x=0.5，x=0.75将数据代人公式得：A1d=（58-0.5x0.74）=57.63A2d=（38-0.5x0.62）=37.69A3d=（30-0.5x0.52）=29.74A4d=（8-0.75x0.26）=7.81b .凹模磨损后所有的尺寸都没有减小和不变得情况。查表得Z=0.246mm，落料凸模尺寸按凹模配作，保证最小双面间隙Z.2、冲孔时以凸模尺寸为基准。a、该模具冲孔凸模磨损后尺寸减小 由公式 A=（A+x）得：查表得： x=0.5 代数得： A=（3.5+0.5x0.3）=3.65b、凸模磨损后尺寸不变的有：140.22、170.22由公式：C=C/2得：C1p=140.43/8=140.054C2p=170.43/8=170.054查表得Z=0.246mm，冲孔凹模尺寸按凸模配作保证最小双面间隙Z.八、模具零件的选用及设计 9.1 凹模的选用及设计凹模厚度 H=kb() =0.2858=16.24mm取20mm。凹模壁厚 C=(1.52)H =3040mm取30mm；凹模长度L=导料板间距+2C=61.5+60=121.5mm 凹模宽度B=61.2+230=121.2mm （条料送进方向）查手册选取凹模尺寸为： L=12512520材料为T10A，HRC为6062 9.2 凸模固定板的选用根据选取好的凹模，查中国模具设计大典表22.5-16，选取固定板标准件为：LBH=12512524；材料选用45钢，9.3 矩形垫板的选用查中国模具设计大典表22.5-17，选取垫板标准件为：LBH=1251258材料选用T8A9.4 导料板的选取查中国模具设计大典表22.5-45，选取导料板标准件为：LBH=160328材料选用45钢9.5 卸料板的选取由于t0.8mm，故采用刚性卸料板，查表选取标准件为：LBH=12512512取卸料板和凸模的单边间隙=0.5mm材料为Q235，HRC38439.6 凸模的设计凸模的长度公式为L=H+H+H+a式中 L-凸模长度（mm）； H-凸模固定板厚度（mm）； H-卸料板厚度（mm）； H-导料板厚度（mm）； a-附加长度（mm）；一般取h=1020mm由以上选取的零件件知L=H+H+H+a=55mm材料为T10A，HRC5660 9.7 模柄的设计参照中国模具设计大典表22.5-24,采用压入式模柄 d=32 L=90 材料为Q2359.8 标准模架的选取查中国模具设计大典表22.4-2，选取中间导柱模架，标准件上、下模座及导柱、导套如下：上模座：LBH=12512535 材料:HT250 下模座：LBH=12512545 材料:HT250导柱： 25130mm 材料：45钢导套： 258033 材料：45钢模具闭合高度：设计中冲模的闭合高度H=163mm =163+5=168mm =163-10=153mm153mmH168mm则选用的标准模架满足闭合高度H的要求，故此合格。9.9 定位销钉及止转销钉的选取 下模座、凹模及导料板、卸料板处定位销钉的确定 查中国模具设计大典表22.6-12，选取标准件为： 销 GB/T 119.1 8 m665 材料45钢。 上模座与垫板及凸模固定板处定位销钉的选取 查中国模具设计大典表22.6-12，选取标准件为： 销 GB/T 119.1 8 m640 材料为45钢 模柄处止转销钉的选取 查中国模具设计大典表22.6-12，选取标准件为： 销 GB/T 119.1 6 m612 材料为45钢9.10 固定螺钉的选取 下模座上固定螺钉的选取内六角圆柱头螺钉，查表22.6-1，选取标准件为：M1055 材料为45钢 上模座上固定螺钉的选取查中国模具设计大典表22.6-1，选取标准件为：M1040 材料为45钢9.11 导正销和挡料销的选取（1） 导正销选取：查手册选导正销：导正销 D=3.45mm h=1.5mm (2) 挡料销选取：采用A型固定挡料销。查手册： 挡料销基本尺寸：d=6mm h=3mm L=8mm (3) 始用挡料销选取：查手册选取 始用挡料装置406 JB/T7649.1九、模具装配图与零件图1.装配图:装配图2.冲孔凸模:冲孔凸模3.落料凸模:落料凸模4.凹模:凹模十、其他需要说明的内容 本套模具中，冲孔以凸模为基准,凹模尺寸按凸模配作,保证最小双面间隙,落料以凹模为基准,凸模按凹模尺寸配作,保证最小双面间隙.模板固定采用M10螺钉，上模板4个，下模板4个，并且对称分布。由于在结构设计时，已经确定了个零件的基本尺寸，查相关标准即可得到，所以说明书中将一些内容省略。