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1、. .垫圈冲孔落料模具设计说明书院系 机电学院班级 材料成型及控制XX *学号 080010204指导老师 王*老师 20XX12月前 言本说明书是我根据冷冲模工艺与模具设计、模具设计指导等有关教材。引用了其中的公式,查找书中的表格,并得到了同学的帮助完成的。本说明书主要介绍了冲裁模的工艺分析、工艺方案的确定、模具总体结构的选择、工艺与设计计算、零件图总装图尺寸计算及绘制。为了能够很好地掌握本课程的设计过程,根据课及课外来所学的知识,编写了该说明书以使老师可以在评阅的过程中能够更好地指导.目 录1. 冲压件工艺性分析12. 冲压工艺方案的确定33. 主要设计计算1排样方式的确定以及计算32压力
2、中心的确定及相关计算33冲压力的计算44工作零件刃口尺寸计算45卸料橡胶的设计54. 模具总体设计1模具类型的选择52定位方式的选择53卸料,出件方式的选择64导向方式选择65. 主要零部件设计1主要零件的结构设计62定位零件的设计83导料板的设计84卸料板部件设计85模架及其他零部件设计86模具总装图7冲压设备的选定88.工作零件的加工工艺89. 模具的装配10主要参考文献12设计小结12连续模设计说明任务描述：工件名称：垫圈冲孔落料模具设计工件简图：如下图 材料：30钢板材料厚度：0.3mm设计容：1. 冲压件的工艺分析：对产品进行分析,确定各部分尺寸是否满足冲压件的工艺要求2. 确定工艺
3、方案：1计算毛坯尺寸；2确定排样方式和计算材料利用率；3冲压工序性质和工序次数的选择3. 模具结构形式的确定：各工序所要设计的模具,包括名称结构类型等4. 计算各工序冲压力和选择冲压设备5. 工艺卡片：选择一家企业的产品使用的冲压工艺卡片,主要有每道工序图、基本尺寸、使用设备、模具名称等 工件图1. 冲压件工艺性分析此工件只有冲孔和落料两个工序。材料为30钢板,具有良好的冲压性能,适合冲裁。工件结果简单,有2个直径14mm的孔；孔与孔,孔与边缘之间的距离满足要求,工件的尺寸全部为自由公差,尺寸精度底,普通冲裁就能满足要求。2。冲压工艺方案的确定该工件包括落料 冲孔 两个基本工序,可有以下三种工
4、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。采用连续模生产。方案一模具结构简单,但需要两道工序两套模具,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,工作精度及生产效率都比较高,但制造难度大,并且冲压成品件留在模具上,清理模具上的物料影响冲压速度,操作不方便。方案三也只需要一副模具,生产效率高,操作方便,设计简单,由于工件精度要求不高,完全能满足工件技术要求。所以经过比较,采用方案三最为合适。3. 主要设计计算1排样方式的确定以及计算 设计连续模,先要设计条料排样图。工件直排材料利用率最高。如图一所示的
5、排样方法,可减少废料。第一次冲裁使用活动挡料销,然后第二次可用固定挡料销。搭边值取2mm,壁厚取2mm,条料宽度为121mm,步距为36mm,一个步距的材料利用率为73% 2压力中心的确定及相关计算画出凹模型口图如下（3） 冲压力的计算 该模具采用连续模,选择弹性卸料,下出件。冲压力的相关计算见表1根据计算结果,冲压设备拟选择 JF23-63。表一 条料及冲压力的相关计算 项目分类项目公式结果备注排样冲裁件面积AA=11617+3.141721/2+8217-3.1472-214173189.87条料宽度BB=116+4+1=121121mm=2mm,=2mm步距SS=17+17+2=3636
6、mm一个步距的材料利用率100% 73%冲压力冲裁力FF=KL=490369.340.354293NL=369.34mm卸料力= F=0.055429310859N查表得=0.05推件力=F=60.0635429350523N取6冲压工艺总力=F+85675N弹性卸料下出件（4） 工作零件刃口尺寸计算 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,卸料板,这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度,使装配简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算,具体
7、计算如下所示。1. 落料应以凹模为基准然后配做凸模。工件尺寸如图所示1凹模磨损后变大的尺寸5卸料橡胶的设计 卸料橡胶的设计计算见表三。选用的4快橡胶板的厚度无比一致,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。表三 卸料橡胶的设计计算项目公式结果备注卸料板工作行程3.3mm为凸模具凹进卸料板的高度1mm,为凸模冲裁后进入凹模的深度2mm,为凸模修磨量取5mm,取为的25%,选用4个圆筒形橡胶橡胶工作行程8.5mm橡胶自由高度33.2mm橡胶的预压缩量4.98mm每个橡胶承受的载荷2714.75N橡胶的外径D60 mm校核橡胶自由高度0.51.5满足要求橡胶的安装高度28.22 mm
8、4. 模具总体设计 1模具类型的选择 由冲压工艺分析可知,采用连续冲压,所以模具类型为连续模。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可由活动挡料销定距。 3卸料,出件方式的选择 因为工件料厚0.3mm,较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。又因为是连续模生产,所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。 4导向方式选择 为了提高模具寿命和工件治疗,方便安装调整,该连续模采用中间导柱的导向方式。5. 主要零部件设计1主要零件的结构设计 a.落料凸模 结合工件外形并考虑加工,将落料凸模
9、设计成直通式,采用线切割机床加工,2个M8螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按H6/m5。总长L可按公式计算： L=+h=14.4+0.3+14+21.3=50mm落料凸模结构如下图所示b.冲孔凸模 冲孔凸模采用台阶式,加工简单,便于装备与更换。冲孔凸模结构如下图所示。c.凹模 凹模采用整体凹模,各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工,安排凹模具在模架上的位置时。要依据计算压力中心的数据,将压力中心与模柄围。其轮廓尺寸可按公式计算： 凹模厚度H=kb=0.15x116=17.4,为了方便橡胶安装,取H=25 凹模壁厚c=1.5-2H=26,1-34.8m,取c=40 凹模宽度 B=b+2c=11
10、6+80=196 取B=200 凹模长度 L取180mm送料方向 凹模轮廓尺寸为18020025mm,凹模结构如图所示2定位零件的设计 落料凸模下部设置两个导正销,借用工件直径14mm的的两个孔作为导正孔。导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面,导正销导正部分与导正孔采用H7/r6配合。3导料板的设计 导料板侧与条料接触,外侧与凹模齐平,导料板与条料之间间隙取1mm,这样就可确定了导料板的宽度,导料板厚度取4mm,采用45钢制作,热处理硬度为40-45HRC,用螺钉固定在凹模上。导料板上有活动挡料销凹槽。4卸料板部件设计 a.卸料板的设计 卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同,厚度为8mm。采
11、用45钢制造,淬火硬度为40-45HRC。 b. 卸料螺钉的选用 卸料板上设置4个螺钉,公称直径为8mm,螺纹部分为M64。 5模架及其他零部件设计 该模具采用对角式导柱模架,导柱分别为28100,导套分别为2842x95。上模座厚度取40mm,上垫板厚度取10mm,固定板厚度取15mm,下模座厚度取45mm,那么该模具的闭合高度：=40+10+50+25+45-2=168mm式中：h2为凸模冲裁后进入凹模的深度,h2=2mmL凸模长度,L=50mm H凹模厚度,H=25mm可见该模具闭合高度小于所选压力机JF23-25的最大装模高度220mm,可以使用。6 模具总装图通过以上设计,可得如图所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模3个、凸模固定板及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料,以橡胶为弹性元件/下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。条料送进时采用活动挡料销21作为粗定距,在落料凸模上安装2个导正销,利用条料直径为15的孔作为导正销孔导正,以此作为条
