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1、止动垫片及其冲压模具设计1目目 录录绪论 一、零件设计2二、冲裁件的工艺分析3 三、确定冲裁工艺方案4四、模具结构形式的选择5 4.1 模具的类型的选择 5 4.2 送料与定位方式 5 4.3 卸料与出件装置 5 4.4.模架类型及精度 5 五、冲压工艺计算：6 5.1排样设计及计算 6 5.2冲压力计算和初选压力机6 5.3压力中心的计算7 5.4计算凸凹模刃口尺寸7 六、主要零部件设计 8 6.1凹模的设计8 6.2卸料装置的设计8 6.3凸模固定板的设计9 6.4垫板设计9 6.5凸模的设计9 6.6凸凹模设计 9 七、模架以及其他零部件的选用 10 八、校核模具闭合高度及压力机有关参数
2、 24 九、设计并绘制模具总装图及主要成形零件图 十、冲压工艺过程卡 27 十一、结束 语28止动垫片及其冲压模具设计2绪论绪论模具是大批生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。模具可保证冲压产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制钢板或钢带为坏料，且在生产中不需加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其他加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造工业的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展。目前，
3、工业生产中普遍采用模具成形工艺方法，以提高产品的生产率和质量。一般压力机加工，一台普通压力机设备每分钟可生产零件几件到几十件，高速压力机的生产率已达到每分钟数百件甚至上千件。据不完全统计，飞机、汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表等产品，有左右的零件是用模具加工出来的；而自行车、手表、洗衣机、电冰箱及电风扇等轻工产品，有左右的零件是用模具加工出来的；至于日用五金、餐具等物品的大批量生产基本上完全靠模具来进行。显而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中的决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。鉴于这种情况，本次课程设计将设计一副倒装复合冲压模，由于实践经验的欠缺和知识的极限性，该模具的实际工作
4、情况及可用性还有待于实践的检验。止动垫片及其冲压模具设计3一、零件设计一、零件设计零件简图：如图 1.1 所示生产批量：10 万件材料：10 钢材料厚度：2mm图 1.1 零件简图止动垫片及其冲压模具设计4二、冲压件的工艺分析二、冲压件的工艺分析2.12.1、结构分析、结构分析 该零件形状简单、对称，冲裁凸出的部分 B=4mm1.5 t=3mm(t 为材料厚度)。2.22.2、材料分析、材料分析材料为 10 号钢，其主要性能为：s=205Mpa，b=386Mpa，延伸率=31%，断面收缩率为 55%，塑性良好，适合于进行冲压2.32.3、精度分析、精度分析由【1】表 2.3 查出，用一般精度的
5、模具时，冲裁件内外形所能达到的经济精度为 IT11，由【10】表 9.1 差查得，冲裁件孔尺寸偏差为 0.13mm，外形尺寸公差为 0.16mm，将以上精度与工件简图所标注的尺寸公差相比较，可认为该工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。止动垫片及其冲压模具设计5三、确定冲裁工艺方案三、确定冲裁工艺方案该冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序,可采用的冲裁方案有单工序冲裁,复合冲裁和级进冲裁三种.零件属于大批量生产,因此采用单工序须要模具数量较多,生产率低,所用费用也高,不合理;如果采用级进模，需要较多的工位数，必须解决板料的准确定位问题；采用倒
6、装复合模可以一次冲压成形，结构较为简单，卸件可靠，操作方便。根据以上分析，该零件比较适宜采用倒装复合冲裁工艺方案。止动垫片及其冲压模具设计6四、模具结构形式的选择四、模具结构形式的选择4.14.1 模具的类型的选择模具的类型的选择根据零件的冲裁工艺方案,采用倒装式复合模。4.24.2 送料与定位方式送料与定位方式零件属于大批量生产，采用自动送料方式。采用固定导料销和固定挡料销导料销如图 4.1 所示图 4.1 导料销4.34.3 卸料和出件装置卸料和出件装置根据要求采用弹性卸料装置；冲压件采用刚性推件装置推出，直接利用压力机的打杆装置进行推件，工作可靠，冲孔废料直接从凸凹模向下推出的出件方式。
7、推件块如图 4.2 所示止动垫片及其冲压模具设计7图 4.2 推件块4.4.4.4.模架类型及精度模架类型及精度由于该冲裁零件的尺寸较小，冲裁间隙较小，采用导向平稳的中间导柱模架,考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用级模架精度。止动垫片及其冲压模具设计8五、冲压工艺计算：五、冲压工艺计算：5.15.1、排样设计及计算：、排样设计及计算：该零件尺寸较小，结构对称，采用直排的排样方案，如图 5.1 所示图 5.1 排样图由【1】附表 2 查得排样搭边 a=1.2mm侧搭边 a1=1.5 mm由 CAD 算得冲压件毛坯面积 A=600mm2条料宽度 B=（42+2x1.5）mm=45mm
8、步距：h=（34+1.2）mm=35.2mm一个步距内的材料利用率 为：=x100%=x100%=38%BhnA2 .35456001 式中 a5 52 2冲压力计算和初选压力机冲压力计算和初选压力机 该模具采用弹性卸料和下出料方式5.2.15.2.1、落料力、落料力止动垫片及其冲压模具设计9F1=L1tb =120mm x 2mm x420MPa=100.8 x 103N5.2.25.2.2、冲孔力、冲孔力 F2=L2 tb =66mm x 2mm x 420MPa=55.4 x 103N5.2.35.2.3、落料时的卸料力、落料时的卸料力 由【2】表 5.10 得 K卸=0.045F卸=K
9、卸xF1=0.045 x 100.8 x 103=4.54 x 103 N5.2.45.2.4、冲孔时的推件力、冲孔时的推件力 由【2】表 5.10 得 K推=0.055 取同时梗塞在凹模内的废料数为 3F推=nK推F2=3 x 0.55 x 55.4 x 103=9.14 x 103 N5.2.55.2.5、冲床的总压力为、冲床的总压力为F总=F1+F2+F推+F卸=(100.8+55.4+4.54+9.14）x 103N=170KN5.2.65.2.6、选用压力机、选用压力机根据总冲压力为 170KN，采用开式双柱可倾压力机，考虑到压力机的使用安全，总冲压力一般不应超过压力机额定吨位的 8
10、0%，由【1】表 7.10 初选 JH23-25 开式双柱可倾压力机公称压力：250KN滑块行程：65mm最大闭合高度:270mm滑块中心线到床身距离：200mm工作台尺寸：370mm x 560mm垫板厚度：50mm模柄孔尺寸：40mm x 60mm5.35.3压力中心的计算压力中心的计算由于零件结构对称，所以压力中心在孔的中心，即模柄轴线通过压力中心。5.45.4 计算凸、凹模刃口尺寸计算凸、凹模刃口尺寸5.4.15.4.1、对于冲孔、对于冲孔 21mm21mm由【8】表 2.13 查得间隙值 Zmin=0.246mm Zmax=0.360mm止动垫片及其冲压模具设计10由【8】表 2.1
11、8 查得凸、凹模制造公差 p =0.020mm d =0.025mmZmax- Zmin=0.360-0.246=0.114mmp+d =0.020+0.025=0.045mm满足 Zmax- Zp+d =0.020+0.030=0.050mmminp+d 的要求，冲孔采用凸、凹模分开加工法。由【8】表 2.20 查得系数 x=0.75dp=(d+x) =(21+0.75 x 0.2) =21.15mm0 p0 02. 00 02. 0dd =( dp +Zmin) =(21.15+0.246) =21.396mmd 0025. 00025. 005.4.25.4.2、对于外轮廓的落料、对于外
12、轮廓的落料由【8】表 2.13 查得间隙值 Zmin=0.246mm Zmax=0.360mm由【8】表 2.18 查得凸、凹模制造公差 p =0.020mm d =0.030mmZmax- Zmin=0.360-0.246=0.114mm 满足 Zmax- Zminp+d 的要求， 落料采用凸、凹模分开加工法。由【8】表 2.20 查得对于圆形件系数 x=0.75 非圆形件系数 x=1Dd34=(D-x) =(34-0.5x0.2)=33.9mmd 0030. 00030. 00Dp34=( Dd34-Zmin ) =(33.9-0.246) =33.654 mm0 p0 02. 00 02
13、. 0Dd42=(D-x) =(42-1x0.2)=41.8mmd 0030. 00030. 00Dp42=( Dd42-Zmin ) =(41.8-0.246) =41.554 mm 0 p0 02. 00 02. 0Dd5=(D-x) =(5-1x0.1)=4.9mmd 0030. 00030. 00Dp5=( Dd5-Zmin ) =(4.9-0.246) =4.654 mm0 p0 02. 00 02. 0止动垫片及其冲压模具设计11六、主要零部件设计六、主要零部件设计6.16.1、落料凹模、落料凹模由【8】表 2.22 查得凹模厚度系数 k=0.4凹模高度 H=0.4x42=16.8
14、mm凹模壁厚 C=（1.52）H=25.2mm33.6mm 取 C=30mm凹模总长 L=42+2x30=102mm凹模宽度 B=34+2x30=94mm 按冲压模标准模架，由【1】表 7.31 取凹模周界尺寸LxBxH=125mm x 100mm x 30mm 凹模零件简图如图 7.1图 6.1 凹模简图6.26.2、卸料装置的设计、卸料装置的设计根据要求采用弹性卸料板6.2.16.2.1、卸料板设计、卸料板设计由【1】表 2.29 查得卸料板厚度为 14mm取外形尺寸为 125mm x 100mm x 14mm止动垫片及其冲压模具设计126.2.26.2.2、弹性元件设计、弹性元件设计弹性元件采用橡胶，相关计算如下：橡胶工作行程=卸料板工作行程+模具修磨量（4mm6mm）之和即 H工作=h工作+h修磨mm8mm)512()64(1 t橡胶的自由高度=（2832）mm 工）（HH45 . 30取 H0=30mm矩形橡胶在预压量为 15%时的单位压力为 0.5MPa 橡胶截面积： PFA2m
