冲孔落料倒装复合模设计说明书班 级：姓 名：学 号：日 期:目录一．工艺设计1、工艺分析1.1 材料分析1.2 结构分析1.3 精度分析2、冲裁方案确定3、排样设计4、工艺计算4.1 刃口尺寸计算4.2 冲压力计算4.3 模具压力中心计算二．模具零件设计1. 凹模外形结构、尺寸确定2. 凸模外形结构、尺寸确定3. 凸凹模外形结构、尺寸确定3.1 卸料弹簧设计3.2 凸凹模长度3.3 凸凹模外刃口三．设备选用1. 模座2. 导套、导柱3. 冲压设备四•模具装配图1. 装配图及相关数据五•参考资料二工艺设计1、工艺分析工件为的落料冲孔件，材料为 10钢，材料厚度1.5mm，生产批量为大批量零件图（单位： mr）一 834-1.1材料分析10钢为优质碳素结构钢（表4-5），具有较好的冲裁成形性1.2 结构分析零件结构不对称， 有一个 ?6 孔一个 ?12孔，最小孔 d=6>t=1.5 （表 5-10 ），最小孔边距 c=3>1.5t=2.25 （图 5-27 ）, 交线处的 圆弧R>0.5t=0.75取R=1 （设计大典图2-17 ）,故该零件的外形 结构满足冲裁的要求 （ 单位： mm）1.3 精度分析对于普通冲裁件，其经济精度为 IT12~IT14 ，零件外形为自 由公差可选 IT14 ，冲孔精度比落料高一级，所以，冲孔所选精 度为IT13，孔间距为0.12mm （表5-12 ）的公差属于11级精度， 故孔间距选择 IT11 。
2、冲裁方案确定 零件为落料冲孔件，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料，后冲孔采用两套单工序模生产 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、 两副模具， 生产效率低， 零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证， 且生产效率高 尽管模具结构较方案一复杂， 但由于零件的几何 形状较简单，模具制造并不困难方案三也只需一副模具， 生产效率也很高， 但与方案二比生产 的零件精度稍差欲保证冲压件的形位精度， 需在模具上设置导 正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂综上所述，比较三个方案采用方案二生产3、排样设计查表5-8得，两工件间搭边a仁7,工件边缘搭边a2=2.5，步距 L=29，宽 B=55.5,n=2，材料利用率 © =nA/BL=67%4、工艺计算4.1刃口尺寸计算4.1.1根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法查表5-2得凸、凹模最小间隙 乙in=0.132mm最大间隙Zma>= 0.24mmZmax Zmin = 0.108mm对于冲孔尺寸 ①6和①12的凸、凹模制造公差，查表 5-7卜凹=十0.02 ，卜凸=0.02□凸 | +o■凹=0.04查表5-6，刃口磨损系数x=0. 5，公差4=0.24和0.2■:「凸 卞凹 W( Zmax-Zmin)即 0.04 W 0.108查p61公式5-2,5-3得凸模尺寸基本公式为d凸 1 =(a 凸二(12+0.5 X 0.24 )00.02 =1 2.1 2-0.02d凸2=(d2 X®0 凸二(6+0.5 X 0.2 ) 00.02=6.1 00.02d凹 1=(d凸 1 Zmin)0 凹=(12.12+0.132 ) 00.02=12.252 00.02d凹2 = (d凸2 Zmin)0 凹 = (6.1+0.132 ) 00.02=6.232 00024.1.2对外轮廓(IT14 )落料：以凹模为基准件，属于 A类尺查表 5-6 得 a>0.5 时 x=0.5 , a<0.5 时 x=0.75A 凹=(A-x a) 0 a/434 凹=(34-0.5 X 0.6 ) 00.6/4=33.7 00.158 凹=(8-0.75 X 0.36 ) 00.36/4=7.73 00.09R6凹=(6-0.75 X 0.32 ) 0032/4=5.76 0°.08R11 凹=(1 1-0.75 X 0.4 ) 00.4/4=10.7 00.14.2冲压力计算冲裁力基本计算公式为 P=LX t X二b计算零件的周长：L 落料=290.615mm L 冲孔=56.549mm材料厚度t=1.5mm, 10钢的抗剪强度取 260〜340MPa抗拉强度b =335〜450MPa取b =400 MPa则冲裁该零件所需冲裁力为P 落料=174.37kNP 冲孔=33.93kN模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力和 推件力为:P卸= KreP落料 =0.05 X 174.37=8.72kNP 推=KP 冲孔=0.055 X 33.93=1.87kN则零件所需得总冲压力为:P落料+P冲孔+ P卸+P推=228.22kN4.3模具压力中心计算零件外形为非圆形不对称件，所以该零件的压力中心就是零 件 外 形 中 心 线 的 交 点Li=34.56, y 1=4L2=18, y 2=15.5L3=10, y 3=20L4=16, y 4=24L5=18.85, y 5=31.82L6=18.85, y 6=25L7=37.7, y 7=25x=O,y=(L『+商2+…+L7y7)/(L 1+L2+…+L?)压力中心x=0, y=16.15二模具零件设计1. 凹模外形结构、尺寸确定凹模高度 H=kb=0.35 X 34=11.9,取整数 H=12mm凹模壁厚 C=(1.5~2) X 12=(17.85〜23.8)mm 取 c=20mm 凹模的长度L=b+2c=74mn取L=80mm 凹模的宽度 B=20+2c=80mm 最后依据设计尺寸，按冲压模具标准模架凹模周界尺寸系 列，确定凹模外形尺寸为 80X 80X 122. 凸模外形结构、尺寸确定 落料凸模截面形状与冲裁件一致，截面尺寸即刃口尺寸。
长度 L 为固定板厚度、凹模高度的总和 其中固定板厚 27mm,凹模高度 12mm即卩 L1= (27+12) =39mm L=39-仁38mm(查阶梯凸模得 L1-L 2 = t 取 1mm)3. 凸凹模外形、尺寸确定3.1 卸料弹簧设计初定 8 根弹簧，每根弹簧的卸料力 F=Pre/n=8720/8=1090N. 查询圆柱螺旋压缩弹簧 GB2089-80可知弹簧规格为dX DX L=6X 32X 95, Fj=1390N>1090N 符合条件弹簧装配高度H=L-△ H=95-29=66mm外露高度h2=66-h上-h下(上沉孔h上=6.5mm 下沉孔h下=10mr)3.2 凸凹模长度L=h1+h2h1 ——弹性卸料板厚度h2 ――弹簧外露高度L=(15+49.5+1.5 ) =66mm3.3 凸凹模外刃口外刃口尺寸按凹模尺寸配置并保证双面间隙0.132~0.24三．设备选用1. 模座标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸模架选用中等精 度，中小尺寸冲压件的后侧导柱模架，从右向左送料，可查得模架规格为上模座 125mm x 125mm x 35mm，下模座125mm x 100mm x 45mm,1. 导柱、导套导柱 22mm x 150mm，导套 22mm x 35mm x 80mm x 28mm。
3. 冲压设备垫板厚取 10，上模板厚 35，凸模固定板厚 27，凹模固 定板定为 12，下模板厚 45，卸料板厚 15，材料板厚 1.5 ， 弹簧外露高度 49.5 单位： mm）闭合高度 Hm=10+35+27+12+45+15+49.5=195mm选用开式双柱可倾压力机 J23-25，公称压力250> 222.8 kN 校核闭合高度（公式 5-40 ）: HUrH1-5=260-50-5=205 > 195mm 模柄孔直径 ?40mm，四．模具装配图五•参考资料1.凡上述括号中未提及参考资料查询的表、图、公式，皆来自《成型工艺与模具设计》一一鄂大辛其它参考资料：2•《几何量公差与检测》一一张永春中国机械工程学会3.《模具设计大典》肖祥芷、王孝培、4•《冷冲压模具设计与制造》——王秀凤。