垫片冲压模毕业设计说明书

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1、 1课 程 设 计 用 纸前 言该课程设计是由冲孔落料件设计，冲压模设计组成，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制造主要考虑到模具设计能否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修与存放是否合理等。本次课程设计的垫片，不仅要考虑是做出的零件能满足工作要求，还要保证它一定的使用寿命。本次模具设计的课题属于零件设计类，来源于生产实际问题，是一个圆环垫片，该零件需通过冲孔落料二道工序完成。分析零件的成形工艺性，进行制品的基本参数的计算、冲压模的设计计算，选用压力机，确定模具类型

2、及结构，模具和成型机械关系的校核；模具零件的必要计算；绘制模具装配图一张，绘制主要工作零件凸模、 凹模、凸凹模图各一张；编写设计说明书。此次课程设计说明书涉及的知识面广、衔接紧密、结构整合或综合性强、实用性强。本说明书介绍了冲裁件的工艺性分析、冲压工艺方案的确定、模具结构形式的确定、设计工艺 计算、模具总体结构设计、主要零部件设计、冲压设备的选取等。本说明书对冲压模具设计的基本流程介绍相对比较全面，理论联系实际， 同时也培养了 个人的较强实践动手能力和对模具设计专业知识的系统化、完整化，以及对于工程技术的严谨性。 2课 程 设 计 用 纸一、课程设计任务工件名称：垫片生产批量：大批量材 料：

3、195Q课程设计要求：1、设计模具零件图一份（小图） ；2、设计模具总装图一份（大图） ；3、模具设计计算说明书一份（不少于 10 页 A4 纸） 。二、设计过程1、冲裁件工艺性分析（1）冲压工序分析此工件冲孔、落料两个工序。 （2）冲裁件材料分析本冲裁件的材料为 (普通碳素钢)，未退火，其抗剪强度195Q，抗拉强度 ，屈服强度(6034)MPa3204)bMPa，具有良好的冲压性能，适合冲裁。2s（3）冲裁件的形状和尺寸分析工件结构相对简单，有一个 和一个 的孔；孔与孔、孔与边缘8m18之间的距离也满足要求，最小壁厚为 (两同心圆之间的壁厚)。对于所冲5 3课 程 设 计 用 纸小孔 ，由表

4、 查得，一般冲孔模可冲压得最小孔径8m217， ，因而 孔符合工艺要求。4.5dt8m（4）冲裁件的尺寸精度分析工件的尺寸全部为自由公差，可看作 级，尺寸精度较低，普通冲裁完14IT全能满足要求。2、冲压工艺方案的确定该工件为大批量生产。包括冲孔、落料两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：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、两套模具才能完成零件的加工，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需一套模具，工件的精度及生产效率都较高，但模具制造难度大，并且冲

5、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，操作不方便。方案三也只需一套模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳，即采用级进模。3、主要设计计算（1）排样方式的确定及其计算1）选择排样方式同心圆垫片的形状具有圆形的特点，且大批量生产，排样方式采用直排，属于有废料排样，模具沿工件全部外形进行冲裁，工件周围都有搭边，能保证冲裁件的质量，冲裁模寿命也长，材料利用率较高。工件排样根据落料工序设计，考虑操作方便及模具结构简单，故采用单排排样设计，采用手工送料，采用导料板导料、挡料销挡料。2）确定搭边值查表 ，两工件制件的搭边

6、 ，工件边缘搭边 。11.5am2am3）计算条料宽度及步距采用级进模时，采用无侧压装置,由表 查得条料宽度公差23，由表 查得条料与导尺之间的间隙 ,则：0.5m2410.5c条料宽度 B 0 0 0.10.1()18.58mDa根据实际情况取 。2m 4课 程 设 计 用 纸导尺步距 S1230.5.Bcm条料的步距 h819a4）排样图5）材料的利用率一个步距的材料利用率 为 ： 2 210%103.418(9.53)10%56.74DAhBhB（2）冲压力的计算1）落料力的计算根据公式： .FKLt落 取式中： N落 冲 裁 力 ， ；m冲 裁 周 边 长 度 ， ； L3.14857

7、 Dm；t材 料 厚 度 ， ； 5t；取,;MPa材 料 抗 剪 强 度 0Pa；落料力则为： 1.357.347.9FKN落2）冲孔力的计算根据公式： ； KLt冲 孔 ， .1825.Dm得冲孔力为： 1.3.3406冲 孔即冲裁力为: 79.FKN冲 裁 力 落 冲 孔3）卸料力的计算根据公式： ；K卸 卸 落 料 力 5课 程 设 计 用 纸式中： 卸料力因数，由表 查得 =0.05 卸K215卸K则卸料力为： 0.537.98FN卸4）推件力的计算根据公式： ；n推 推 冲 孔 力式中： 推件力因数，由表 查得 =0.55推K215推K/6/.4nht， 则卸料力为： 0.36.7

8、FN推5）总冲压力的计算故总的冲压力为：(弹性卸料,下出件)，=54.+189.=2.49K总 冲 裁 力 卸 推故拟选定 开式双柱可倾压力机2316J（3）压力中心的确定由于此零件为规则、对称图形，因此压力中心为图形中心，由此可知，该工件冲裁力不大，便于模具的加工和装配。（4）工作零件刃口尺寸的计算在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分别加工的方法来计算，

9、具体计算如下：对工件未注公差可按 计算，也可由书公差配合与测量技术查得各14IT尺寸的未注公差。 按基轴制查得为 ， 按基孔制查得为8m 0.4318m。0.368根据表 查得冲裁模刃口双间隙 ,25min.2Zmax0.24 Z，。maxin.108Z1）落料 刃口尺寸计算的凸凹模的制造公差由表 查得 ， 0.43 270.2凹。由于 ，故满足凸模与凹模分别加2凸0.4.18m凹 凸工方法，磨损系数由表 查得 ，则：26X 6课 程 设 计 用 纸0.20.2max0 -18-.543179DXm凹凹 （ ） （ ） in- -.-.()(79)65Z凸凹凸其工作部分结构尺寸如图所示：2）冲

10、 孔刃口尺寸计算8m的凸凹模的制造公差由表 查得 ， 0.36 270.2m凹。由于 ，故满足凸模与凹模分别加.凸0.4.18m凹 凸工方法，磨损系数由表 查得 ，则：265X 0 0 0min .2.2.361d凸凸 （ ） （ ） .i 0 0 0818Zm凹凹 凸（ ） （ ）其工作部分结构尺寸如图所示： 7课 程 设 计 用 纸4、模具总体设计（1）模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。（2）定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一

11、定余量，可以靠操作工目测来定。(3)卸料、出件方式的选择因为工件料厚为 1.5mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。(4）导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该级进模采用后侧导柱的导向方式。5、主要零部件设计（1）工作零件的结构设计1）凹模的设计采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。其轮廓尺寸可按公式计算：凹模厚度 ，查表 得(15)Hkbm3-0.5k则： ，取凹模厚度0.891Hm凹模壁厚 ，取凹模壁厚2.c

12、（ ） 30c凹模宽度 78B（ ）凹模长度 （送料方向）130Ll凹模轮廓尺寸为 5模材料选用 合金模具制造，热处理硬度 。Cr 64RC加工方法：刨六面，对角尺磨上、下平面划线，钻孔，攻丝，打钼丝孔钻落料腔热处理磨刃口线切割。2）凸模固定板的设计凸模固定板的外形尺寸一般与凹模大小一样，一般选择 倍的凹模0.8厚度确定，也可以通过标准查得，基本与凹模外形尺寸相当，凸模固定板上型孔尺寸均按凸模实际尺寸配作（ ），孔距尺寸与凹模保持一致。这里7/6Mh取 倍， 。0.60.8152Hm凸凸模轮廓尺寸为 。013）落料凸模的设计结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加工，

13、个 螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按 。其总长21M6/5Hm可按公式计算：L12014.5143Lht 8课 程 设 计 用 纸式中： -凸模长度； -凸模固定板厚度； -卸料板厚度； -材料厚L1h2ht度；-附加长度。它包括凸模的修磨量，凸模进入凹模的深度（ ）,凸模0h 0.51m固定板与卸料板之间的安全距离等,一般取 。0凸模模材料选用 合金模具制造，热处理硬度 。12Cr 862HRC加工方法：粗车热处理精车到尺寸。4）冲孔凸模的设计因为所冲的孔为圆形，而且不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用台阶式，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换。冲 孔的凸模结构如下图：8

14、m凸模模材料选用 合金模具制造，热处理硬度 。12Cr 5862HRC加工方法：粗车热处理精车到尺寸。（2）定位零件的设计落料凸模下部设置一个导正销。导正应在卸料板压紧板料之前完成导正。导正销的头部由锥形的导入部分和圆柱形的导正部分组成，导正部分的高度不宜太大，一般取 ，取 。导正销的h(0.51)(.75)htm1.5h直径尺寸略小于制件冲孔直径， 与导正销孔的关系如下： ，式中d2da冲孔凸模直径 ， 导正销与空两边间隙，由表 查得dm2a3 9课 程 设 计 用 纸，故 。导正销采用 安装在落料凸模端面，导20.6am18.2dm7/6Hr正销导正部分与导正孔采用 配合。7/6h导正销的

15、材料选用 ，热处理硬度 。0TA504RC加工方法：粗车热处理精车（装到落料凸模上再精车到尺寸）活动挡料销：在卸料板上固定了 2 个导料销，用于条料送进的定位。（3）卸料橡胶的设计选用的四块橡胶板的厚度务必一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。每个橡胶承受的载荷 ,选用四个圆筒形橡胶。1/47.5FN卸卸料板工作行程 , 为卸料板高出凸模端面的高度，23htm1h一般为 , 为凸模冲裁后进入凹模的深度，一般为 ，取1m2 0.51m。2h橡胶的工作行程 ， 为凸模总修磨量，一般为8.5Hh行 修 修h，取 。4105修橡胶的自由高度 。 为 。43m自 由 行 H行 自 由 25%橡胶的预压缩量 ,一般 。1%5.1压 自 由 自 由压 H10橡胶的外径 , 为圆筒形橡胶的内径，取2(.7(/)0DdFpd， 。10dm.5pMPa校核橡胶的自由高度 ，满足要求。 ./.6815HD自 由橡胶的安装高度 。29m压自 由安（4）导料板的设计导料板