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1、黄河科技学院毕业设计(论文) 第 14 页垫片冲压模具设计摘 要冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离和塑性变形，从而获得所需零件的加工方法。本文将重点讲述冲压模具的设计方法和计算过程。首先，本文将讲述冲压工艺方案的确定和模具的结构形式，并画出排样图和计算材料的利用率。其次，本文将讲述凸凹模设计尺寸的计算，冲裁力和压力中心的计算，以及压力机的选用。最后，本文将讲述模座，模架，导柱和导架的选用，以及凸凹模的加工方法，画出装配图。关键词： 冲压; 凸模; 凹模; 模架Punch forming technology and die designAuthor : Wan
2、gXiaopeng Tutor : JiangAiyunAbstractStamping is in room temperature, the use of mold on the pressure in installation of material pressure, so as to produce separation and plastic deformation, and will obtain the needed parts processing method. This paper focuses on the stamping die design method and
3、 calculation process. First of all, this article will talk about the determination of stamping process program and die structure form and draw the layout figure and calculation material utilization. Secondly, the paper will be about the size of the punch mold design calculation, cutting force and th
4、e calculation of the pressure center, and the selection of the press. Finally, this article will talk about mould seat, formwork, guide pin and the selection of guide tube, and die and punch processing method, draw the assembly drawing. Key word: Stamping; The punch; Concave die; Formwork 目 录1 冲裁件工艺
5、分析12确定工艺方案及模具结构形式23模具设计计算3 3.1、排样、计算条料宽度及确定步距3 3.2、材料的利用率3 3.3、冲压力与压力中心计算4 3.4、冲床选用54冲模刃口尺寸及公差的计算65冲裁模主要零部件的结构设计75.1、凹模的结构尺寸设计75.2、凸模固定板的确定85.3、凸模的结构尺寸确定85.4、导料板的确定85.5、卸料装置的确定95.6、模柄的选用95.7、冲模闭合高度计算105.8、垫板的结构106模架选用117模架基本加工12 结论13致谢14参考文献 151 冲裁件工艺分析如图1所示零件：屏蔽板生产批量：大批量设计该零件的冲压工艺与模具 。1、材料：10钢板材，具有
6、良好的可冲压性能。2、工件结构形状：有两个5的圆孔，垫圈大径22。3、尺寸精度：零件图上所有未标注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查公差表，各尺寸公差为：零件内形：50.215mm、220.31mm。图1 零件图2 确定工艺方案及模具结构形式方案一：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-落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但成本高而生产效率低；方案二工件的精度及生产效率都较高，但模具强度较差，制造难度大，且操作不方便；方案三生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。故采用级进模比较合适。3 模具设
7、计计算1、排样、计算条料宽度及确定步距零件外形为圆形 ，可以采用单排、交叉双排或多排；考虑到零件为大等批量生产，如果采用交叉双排或多排，则模具尺寸和结构就会相应增大，从而增加模具生产成本，所以本设计决定采用单排结构。如图2所示。首先查冲压模具设计与制造表2.5.2确定搭边值。由于材料是10钢，材料厚度是0.08mm,根据零件形状，两工件间按圆形取搭边值a=1.0，侧边按圆形取搭边值a1=0.8。算的连续模进料步距为S=D+a1=22+1.0=23mm。条料宽度按相应的公式计算： B0-=(D+2a+C)0- =（22+1.6+0.5）0-0.08=24.10-0.08A=B+C=22+1+1.
8、6=24.6 图2 排样图 2、材料的利用率 100%式中：A0一个步距的条料面积; A一制件的面积； 3、冲压力与压力中心计算：1）冲孔力: 冲孔 查表确定材料,KT=0.055,Kx=0.05. F=Lt 其中L冲裁周边长度； t材料厚度；2）落料力：F=2Dt=250.8400=10KN3）卸料力 FX=KxF冲 查【冲压模具设计与制造】表3-13 ，KX取0.05 =0.0522 =1.1（KN）4)推件力 FT=nkT（F落+F冲）n取2个 ， KT取0.055 =n0.05532 =20.0432=2.56（KN）5)总冲压力 F总= F落+ F冲+FX+FT =10+22+1.1
9、+2.56=35.66（KN） 6)压力中心计算 图3 压力中心计算 =4、冲床选用根据总冲压力F总=35.66KN，模具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，查模具设计与指导表433可知选用开式压力机公称压力63KN。其工艺参数如下：标称压力：63KN滑块行程次数：160/次.min-1滑块行程：50mm最大闭合高度：170mm密封高度调节量：35mm立柱距离：180mm滑块中心线至床身距离：110mm模柄尺寸:直径30mm；深度50mm4 冲模刃口尺寸及公差的计算采用凸凹模分别加工： 查【冲压模具设计与制造】表2.3.3，知凸凹模的最大间隙Zmax=0.104 、最小间隙Zmin=0.072，则1
10、、对于落料：A=0.025、T=0.02、x=0.5 查【冲压模具设计与制造】表3-15、3-16不满足A+TZmax-Zmin,因此，只有缩小A，T，提高制造精度，才能保证间隙在合理的范围内，因此可取：A0.6（Zmax-Zmin）=0.60.032=0.0192，取A=0.015T0.4（Zmax-Zmin）=0.40.032=0.0128，取T=0.01DA=22.034DT=21.9622、对于冲孔：A=0.02、T=0.02、x=0.5 查【冲压模具指导】表3-15、3-16 根据【冲压模具课程设计与指导】式3-18、3-19得：dT=（d+）=（21.94+0.026）=21.96
11、6dA=（dT+ Zmin）=（21.966+0.072）=22.0385 冲裁模主要零部件的结构设计5.1、凹模的结构尺寸设计 凹模的外形尺寸一般有矩形和圆形两种。凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度和刚度。凹模的厚度还应考虑修磨量。凹模的外形尺寸一般是根据被冲材料的厚度和冲材件的最大外形尺寸来确定的。该凹模的外形为矩形。 凹模厚度 H=Kb (15mm) 凹模壁厚 c=(1.52)H(3040mm)式中： b冲裁件的最大外形尺寸； K系数，考虑板料厚度的影响。查表： 表41系数K值b/mm料 厚 t/mm0.512500.30.350.42K取0.4mm H=KB（15mm）=0.415=
12、6 H取25mm c=(1.52)H( 3040mm)=（1.52）20=3044mm 根据本次需要 c取30凹模一般采用螺钉和销钉固定。螺钉和销钉的数量、规格及它们的位置根据凹模的大小，在标准的典型组合中查得。位置可根据结构需要作适当调整。螺孔、销孔之间以及它们到模板边缘尺寸，满足机械设计的要求。凹模洞孔轴线应与凹模顶面保持垂直，上、下平面应保持平行。型孔的表面有表面粗糙度的要求 Ra0.80.4m。凹模材料选择与凸模一样，但热处理后的硬度应略高于凸模。选用Cr12为凹模材料。凹模洞口的类型凹模洞口类型如图所示为直筒式刃口凹模。因为其制造方后工作部分尺寸不变。本模具即使用此类型。凹模制造方便，刃口强度高，便于刃磨。如图4(详见附图)
