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1、 冲压模具设计一、止动件冲压件工艺性分析 1、零件材料：为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁； 2、零件结构：相对简单，有2个20mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为14mm（20mm的孔与边框之间的壁厚） 3、零件精度：全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 查表得各零件尺寸公差为： 外形尺寸：、 内型尺寸： 孔中心距：600.37二、冲压工艺方案的确定 完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的工序只有落料、冲孔两道工序。从工序可能的集中与分散、工序间的组合可能来看，该零件的冲压可以有以下几种方案。 方案一：落料-冲孔复合冲
2、压。采用复合模生产。 方案二：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件最小壁厚14mm大于凸凹模许用最小壁厚3.6mm-4.0mm，模具强度好，制造难度中等，并且冲压后成品件可通过卸料板卸下，清理方便，操作简单。 方案二也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，但是模具结构复杂，制造加工，模具成本较高。 结论：采用方案一为佳三、模具总体设计 （1）模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用复合模冲压，所以模具类型为复合模。 （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
3、采用挡料销定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，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。又因为是倒装式复合模生产，所以采用上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，该倒装式模采用导柱导向方式。 四、排样方案确定及材料利用率（1）排样方式的确定及其计算 设计倒装式复合模，首先要设计条料排样图，采用直排。方案一： 搭边值取2mm和3mm（P33表2-9），条料宽度为135mm（采用无侧压导料装置，条料与导料板间隙为1mm） ，步距为63 mm，一个步
4、距的材料利用率为73% 。冲件面积A：A6186.5535mm2条料宽度B：B130+22+1135mm步距S：S60+363mm一个步距内的材料利用率：=100%=100%=73%每张钢板的材料利用率：=100%=100%=70.3%查板材标准，宜选950mm1500mm的钢板，每张钢板可剪裁为7张条料（135mm1500mm），每张条料可冲23个工件，故每张钢板的材料利用率为70.3%。 方案二：搭边值取2mm和3mm（P33表2-9），条料宽度为135mm（采用无侧压导料装置，条料与导料板间隙为1mm） ，步距为138 mm，一个步距的材料利用率为71.56% 。冲件面积A：A6186.
5、5535mm2条料宽度B：B60+22+165mm步距S：S130+3133mm一个步距内的材料利用率：=100%=100%=71.56%每张钢板的材料利用率：=100%=100%=69.8% 查板材标准，宜选950mm1500mm的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（65mm1500mm），每张条料可冲11个工件，故每张钢板的材料利用率为69.8%。 结论：采用方案一为佳五、主要设计计算1、冲压力的计算 1、落料力F落：F落KLtb1.33551.5300207675N式中：F落落料力（N）；L冲裁周边的长度（mm）；T材料厚度；材料的抗剪强度（Mpa），查表得退火Q235材料钢为300Mpa
6、；K系数，一般取K=1.3。2、卸料力F卸：F卸=K卸F落0.0520767510383.75N （KX查P27表2.7）式中：K卸卸料力因数，其值由表查得K卸=0.053、冲孔力：F冲= KLt=1.32102300=48984N4、推件力推件力计算公式：F推=n K推F冲式中：K推推件力因数，其值查表得K推=0.05；n卡在凹槽内的工件个数：n=h/t=6推件力为：F推=60.0548984=14695.2N5、模具总冲压力为：采用弹性卸料，下出件，冲压工艺总力FZ：FZF+FX+FT+ F冲207675 +10383.75+48984+14695.2281737.95N根据计算结果，冲压
7、设备拟选J23-35。 2、压力中心的确定及相关计算 模具压力中心是指冲压时各冲压力的作用点位置。为了保证压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机的滑块中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生很大的磨损，以及模具导向零件的磨损。冲模的压力中心按如下原则确定：（1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。（2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。（3）形状复杂的零件，多空冲模，级进模的压力中心可用解析法求出冲模的压力中心。如下图所示：由于冲件 X 方向对称，故压力中心 x0=0mmy0=26.18mm 其中
8、： L1=48mm, y1=24mm L2=130mm, y2=0mm L3=48mm, y3= 24mm L4=29mm y4=48mm L5= 77.5mm y5=60mm L6=29mm y6=48mm L7=62.8mm y7=24mm L8=62.8mm y8=24mm 计算时，忽略边缘 R4的圆角。 由以上计算可知，冲压件中心的坐标为（0，26.18） 六、凸凹模刃口计算 落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制;冲孔部分明中孔凸模为基准计算， 冲孔凹模按间隙值配制。 既以落料凹模、 冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。 1、落料模具工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模
9、为基准计算，凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此均属于A类尺寸，零件图中落料部分的尺寸偏差如下：mm 查（冲压工艺及冲模设计，p20表2-4）可知： 凸模和凹模的最小间隙为：Zmin=0.132mm 凸模和凹模的最大间隙为：Zmax=0.24mm：查（冲压工艺及冲模设计，表2-6）可知因数x为： 当0.20时，x=0.5 当0.20时，x=0.75模具按IT14级制造查（冲压工艺及冲模设计）可知：Dd=Dp=a、对于mm的制造公差表（表2-5）查得= -0.014mm, =-0.020mm 满足|+|ZmaxZmin。=b、对于的制造公差表（表2-5）查得= -0.010mm, =-0.015
10、mm 满足|+|ZmaxZmin。=c、对于的制造公差表（表2-5）查得= -0.012mm, =-0.020mm 满足|+|ZmaxZmin。=d、对于的制造公差表（表2-5）查得= -0.008mm, =-0.012mm 满足|+|ZmaxZmin。=落料部分相应的凸模尺寸配制，保证其双面间隙为：0.132mm0.24mm。2、冲孔模具工作零件刃口尺寸计算冲的孔时，凸模外形为圆孔，故模具采用凸、凹模分开的加工方法制造，以冲孔凸模为基准计算，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：查（冲压工艺及冲模设计，表24）可知：凸模和凹模的最小间隙为：Zmin=0.132mm凸模和凹模的最大间隙为：Zmax=
11、0.24mm：查（冲压工艺及冲模设计，表35）得因数x为：x=0.5查（互换性及其测量技术，标准公差表）得： 凸模按、凹模按IT14级查，可知：p=-0.010mm，d=0.015mm校核：Zmax-Zmin=0.24-0.132=0.108mm|p|+|d|=0.010mm+0.015mm=0.025mm满足条件：Zmax-Zminp+d条件查（冲压工艺及冲模设计，2-3）可知：dp=dp=dd=dp=3、孔心距尺寸计算：两圆孔之间的位置公差为0.62mm查（冲压工艺及冲模设计）可知因数x为：x=0.5查（冲压工艺及冲模设计）可知：Ld=L=64=640.0925七、工作零件的结构设计 1、
12、凹模板厚度：H=kb式中：b凹模刃口的最大尺寸 K系数，考虑板料厚度的影响，见表2-23b=130mm查表2-23知，k=0.2 H=0.2130=26mm落料凹模壁厚：C（1.52）H=（3952）mm则取：C=40mm凹棋板边长: L=b+2C=130+240=210mm查GB/T2855.2-2008，凹模板宽为160mm。故确定凹棋板外形为:25025026mm，将凹模板做成薄板形式并加空心垫板后实际凹棋板外形为:25016020mm。2、凸凹模尺寸: 凸凹模长度:L=hl+h2+h =14+18+24 =56 (mm) 其中: h1:凸凹模固定板厚度 h2:一弹性卸料板厚度 h 附加
13、长度(包括凸模进入凹棋深度，弹性元件安装高度等) 凸凹模内外刃口间壁厚校核:根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为 24-10=14mm,据强度要求查表得，该壁厚为 4.0 mm 即可，故该凸凹模侧壁强度足够. 3、冲孔凸模高度尺寸：L=h1+h2+h3=22+12+20=54mm其中：h1凸模固定板厚度，h2空心垫板板厚度h3凹模板厚度 凸模板强度校核： 该凸模板长径比为：L/d=54/20=2.710所以此凸模不属于细长杆，强度足够4、其他模具零件结构尺寸和模架的选定根据倒装模形式特点：凹模板尺寸并查标准JB/T-6743.1-2008，确定其他模具模板尺寸列于下表中：序号名称长宽高（mm）材料数量1上垫板25025010T8A12凸模固定板2502502245钢13空心垫板2502502045钢14卸料板2502501845钢15凸凹模固定板2502502545钢16下垫板25025010T8A1根据模具零件结构尺寸，差表GB/T2855.1-2008选取后侧导柱250250标准架一副。八、冲压设备的选定根据总冲压力F总=281.74KN，模具闭合高度，冲床工作台尺寸等，并结合现有设备，选用J23-35开
