42-菱形垫片的冲压模具设计（原创）（全套含CAD图纸）
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购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 0 - 摘 要 本设计是对垫片进行冲压模具的设计。此设计说明书中简要概述了冲压模具目前的发展状况和发展趋势。然后对工件进行了详细工艺性分析以及冲压方案的确定。按照冲压模具设计的一般步骤，计算并设计了本模具上的主要零部件，如：凸模、凹模、凸凹模、凸模固定板、垫板、凹模固定板、卸料板、挡料销、推件板、顶件块等。模架采用标准模架，选用了合适的冲压设备主要内容包括产品的工艺性分析、制定及分析工艺并确定最佳方案、模具类型及结构分析、排样图的设计及材料利用率的计算、冲裁力、力和压力中心的计算、以及各个模具零部件的计算选择及标 准化、冲压设备选择等等 关键字：垫片 冲压模具 凹模 凸模 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 1 - is of of of is a of In of of of to a of to of of of 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 2 - 目录 目录 . 2 绪 论 . 4 第 1 章 零件的工序组合 . 8 第 2 章 落料冲孔模的设计 . 9 件工艺性分析 . 9 件的结构分析 . 9 件的材 料分析 . 9 件的质量要求 . 10 具设计方案比较 . 10 定模具类型和模具结构 . 10 具类型 . 10 作与定位方式 . 11 料与出件方式 . 11 座类型及精度 . 11 样设计的计算 . 11 样方式 . 11 制排样图并计算分析利用率 . 11 裁力的计算 . 12 裁模刃口形式 . 12 裁力计算 . 13 具刃口尺寸及公差确定 . 14 模的设计 . 14 模刃口结构 . 14 模厚度计算 . 14 模外形尺寸计算 . 14 他板类零件的设计 . 15 类零件长度及宽度确定 . 15 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 3 - 类零件厚度计算 . 15 性卸料元件的设计 . 16 性元件的设计 . 16 料螺钉的设计 . 16 模的设计 . 17 模类型 . 17 模长度计算和凸凹模长度计算 . 17 位元件的设计 . 17 具闭合高度的计算 . 17 座模柄的设计与选择 . 18 座的选择 . 18 座的结构设计 . 18 柄的选择 . 19 柄的结构设计 . 20 向元件的设计与选择 . 20 柱的设计 . 20 套的设计 . 21 固件的设计与选择 . 22 固螺钉的 设计与选择 . 22 钉的设计与选择 . 22 具装配图的绘制 . 23 细栏 . 23 术要求 . 23 配图 . 24 配工艺的编制 . 24 第 3 章 模具工作过程 . 26 结 论 . 27 致 谢 . 28 参考文献 . 29 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 4 - 绪 论 本文介绍的模具实例结构简单实用，使用方便可靠 。 本套 冲压 模具的设计不是以复杂模具的设计为主，而主要是对模具设计知识的系统学习和设计的练习，以达到掌握冲压模具设计的基本技能的目的。 首先，对零件做整体的分析。包括：材料的使用、精度的要求、工序的要求以及成本的要求等。为了降低成本，对排样方式进行了合理的设计；其次，对零件整体进行工艺设计。通过工艺目的的设计、工序的顺序设计、压力机的选择等来实现所要达到的要求；再次，想要保证制件精度的要求，就要考虑模具刃口 尺寸的计算。因为刃口是冲制工件的主要工作部分，刃口处的精度就决定了制件的精度，就必须根据公差来进行精确计算。 最后，根据计算出的模具刃口尺寸设计出相应的凸凹模，并且查找资料选择冷冲压模的标准零件，符合标准后，就把凸凹模与其它各零部件进行总体装配。在确定了模具体闭合高度后，选出合适的压力机在调试校验后并进行试冲加工，以达到符合的标准，最终完成加工 。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 5 - 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 6 - 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 7 - 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 8 - 第 1 章 零件的工序组合 根据该零件的外形，可以确定其为冲裁件。由此，可以由三种工序组合方式： 落料、冲孔单工序模：其特 点是结构简单，制造和维修方便，冲件精度要求不高，对于这个零件，加工方便，同时能满足其大批量生产。 落料、冲孔复合模：其特点是生产效率高，冲件精度要求高，但是模具制造麻烦，特别是加之工序，模具尺寸大，重量大，制造成本高，适合该结构简单的零件。 落料、冲孔级进模：其特点是生产效率高，模具制造工作量和成本相对于结构简单的零件，要比复合模低，可直接从漏料孔落料，且适合生产批量大的零件，但是其维修麻烦，该零件中心距有精度要求，由此分析其模具尺寸大，制造麻烦且计算复杂，不适合该简单零件。 结论：综上所述，采用落料冲孔复 合模具比较合理。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 9 - 第 2 章 落料冲孔模的设计 件工艺性分析 件的结构分析 该零件为支架零件，形状为矩形，简单且对称，无悬臂、凹槽。 零件最大尺寸为 82于中小型尺寸零件。 结论：从结构分析，该零件适合冲裁生产。 注：冲压模具及设备 194 页 件的材料分析 该零件材料为 10，其抗拉强度：b=322 441剪强度： =265 343伸率：购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 10 - s=29%。而该零件要求性能较好，即塑性较好，从该材料的这三个方面可见， 20 符合该零件。 结论：综上分析， 10 符合零件要求。 注：冲压模具及设备 28 页表 2 件的质量要求 该零件落料尺寸按 ，普通冲裁落料可达 ，故普通冲裁可以达到该零件精度要求。 该零件断面粗糙度、飞边毛刺都无特殊要求，普通冲裁可以达到 普通冲裁可达到零件要求。 结论：综上所述，该零件适合普通冲裁。 注：冲压模具及设备 191 页。 具设计方案比较 无导向式落料模：该模具结构简单，制造容易，适用于冲裁精度要求不高、形状简单和生产批量小的冲件。 导板式落料模：该模具与无导向式模相比，冲件精度高，模具寿命长，安装容易，卸料可靠，操作安全，但制造比较麻烦，一般用于形状较简单、尺寸不大、料厚大于 小冲件。 导柱式冲孔落料模：该模具比导板式模可靠，冲件精度高，模具寿命长，使用安装方便，适用于 冲裁批量大、精度要求高的冲件。 结论：综上所述，采用导柱式冲孔落料模是最佳方案。 注：冲压模具及设备 118、冲模设计实例详解 4 页。 定模具类型和模具结构 具类型 根据上述分析，采用导柱式倒装复合模（导柱式冲孔落料模。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 11 - 作与定位方式 虽然零件生产批量大，一般选用手工送料操作方式，故选择手工送料。 定位方式分析如下：采用导料销导料；挡料销挡料 结论：采用手工送料；导料销 +挡料销。 注：冲压模具及设备 143。 料与出件方式 零件尺 寸偏狭长，厚度较薄（ t = 卸料力较小，故选用橡胶式弹性卸料装置。 生产完成的零件采用推件块推出的下出件方式。 结论：选用橡胶式弹性卸料装置，下出件的方式。 注：冲压模具及设备 150。 座类型及精度 由于该零件形状简单且工作环境要求滑动平稳，导向准确，故选用四角导柱式模座。 该零件精度要求不高，因此选择 I 级模座精度。 结论：四角导柱式 I 级精度模座。 样设计的计算 样方式 由于零件结构简单，一些尺寸精度要求不高，生产批量大，且选用复合模具生产，可提高生产效率，选用少废料排样的方式。 结论：选用少废料排样。 制排样图并计算分析利用率 零件形状与尺寸大小显示，且选用了复合模生产，由此分析，适合横排样，如下图所示： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 12 - 由图可知，条料宽度 90步距 53 一个步距内的材料利用率： / 0 F/ =2780/90*53 =注：冲压模具设计指导书 206 页表 926 页。 裁力的计算 裁模刃口形式 由于选用复合模冲裁的方式，采用台阶式的 ，可以挂推件块。 结论：采用台阶式刃口形式。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 13 - 注：冲压模具设计指导书 37 页表 2 裁力计算 冲裁件周长： L= 抗剪强度： =255 333 冲裁力： =294=卸料力和顶出力： 由表查得 ， K ， K ， 卸料力： 08=出力： 08=选压力机： 采用弹性卸料和下出料的冲模的总冲压力： 5 7 1 1 8 . 3 2 2 8 5 5 . 9 6 1 2 5 6 6 . 0 3 7 2 5 4 0 . 3 1 0 4 7 3 F F N N ； +d=力机的标称压力： ( 1 . 1 1 . 3 ) ( 1 . 1 1 . 3 ) 7 3 . 3 4 9 4 . 9p F k N （ 80 ）。 P(z=()根据零件的精度要求不高和标称压力较小，为使其压力足够，选用开式双柱可倾式压力购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 14 - 机。由表查得，该压力机规格型 号为 结论：；初选压力机型号为 注：冲压模具及设备 36 页、 41 页表 3110 页表 4111 页。 具刃口尺寸及公差确定 落料时，有冲件精度为 得 5.0x ；由表得， 、 ，m a x m i n 0 . 0 4， 凹模刃口： d 0m a x )( 凸模刃口： 0m a x )( p ：查表得，、 02.0p ，校核间隙： 0 . 0 5 m a x m i n 0 . 0 4Z ，说明所取凸、凹模公差不能满足 m a x m i Z 但相 差不大，此时可调整如下： 0 . 4 m a x m i n 0 . 0 1 6p （ ） 0 . 6 m a x m i n 0 . 0 2 4d （ ） 模的设计 模刃口结构 根据冲裁模刃口形式的分析，采用台阶式刃口结构。 模厚度计算 根据凹模刃口的最大尺寸，查表得 121 .3 k = 1 k ， ，那么 厚度： ,5：冲压模具设计指导书 38 页，冲压模具标准件选用 与设计指南 103 页。 模外形尺寸计算 壁厚： C=25 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 15 - 长度： 60 宽度： 65 注：冲压模具设计指导书 38 页、 245 页表 9冲压模具及设备 139 页。 他板类零件的设计 类零件长度及宽度确定 根据凹模尺寸，查表得固定板、卸料板尺寸均为 类零件厚度计算 固定板厚度： 1( 0 . 6 0 . 8 ) (1 9 . 2 2 5 . 6 ) m 标准化：根据各板长度、宽度尺寸，查标准得 20、卸料板。 结论：各板类零件尺寸为（ ）：固定板 160料板 160 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 16 - 注：冲压模具设计指导书 41表 2冲压模具标准件选用与设计指南 165 页表 7170 页表 7 性卸料元件的设计 性元件的设计 弹性元件的选择 模具工作 平稳，模具尺寸中等，从经济方面考虑，选用常用的橡胶作为弹性元件即可。 弹性元件高度计算 自由高度：，根据其高度范围，查标准，得 H=35 安装高度： 00 . 9 0 . 9 3 0 2 7 m 性元件其他尺寸 。 注：冲压模具标准件选用与设计指南 158，冲压模具设计指导书 233 页表 9 料螺钉的设计 螺钉类型：由于卸料螺钉无特殊要求，故采用一般的圆柱头卸料螺钉。 结构设计：由橡胶的内径 d=表得，卸料螺钉。查表得，其螺纹公称直径为 8M ，其长度查标准取 h=50。 结论：卸料螺钉的尺寸为 508)( 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 17 - 卸料螺钉的定位设计： 注：冲压模具标准件选用与设计指南 128表 5133 页。 模的设计 模类型 根据该零件外形内孔分析，模具的凸模为圆凸模和方形凸模。 模长度计算和凸凹模长度计算 由于采用复合模弹 性卸料，那么 注：冲压模具及设备 136 页。 位元件的设计 导料销用以导料，数量为 3 个。具体设计如下图所示， 具闭合高度的计算 根据以上设计，知上模座 下模座 凹模 H=26、凸模 H=39凸凹模 H=40么模具闭合高度 。 注：冲压模具设计指导书 31 页。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 18 - 座模柄的设计与选择 座的选择 模座类型：根据模座类型与精度的分析，以及对模具结构的分析，最终选用四角导柱式模座。 注：冲压模具标准件选用与设计指南 13 页。 座的结构设计 上模座的结构设计： 根据初选压力机 表得，压力机闭合高度范围为 150据凹模周界和模具闭合高度，查表得，上模座尺寸为 400 下模座的结构设计： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 19 - 与上模座结构设计同理，得，下模座尺寸为 400 注：冲压模具及设备 41 页表 3冲压模具设计指导书 245 页表 9冲压模具标准 件选用与设计指南 13表 2 2 柄的选择 选用压入式 A 型模柄。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 20 - 柄的结构设计 根据初选压力机 表得，模柄孔直径 30么，模柄直径 根据模柄直径和上模座厚度 注：冲压模具及设备 41 页表 3159 页，冲压模具设计指导书 245 页表 9 向元件的设计与选择 由于该模具为冲裁模，故选用适用于冲裁模滑动导向模座的 A 型导柱导套。 注：冲压模 具标准件选用与设计指南 66 页。 柱的设计 根据模具闭合高度，查表得，导柱尺寸 )( 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 21 - 注：冲压模具设计指导书 245 页表 950 页表 2 套的设计 根据模具闭合高度，查表得，导套尺寸 )( 注：冲压模具设计指导书 245 页表 951 页表 2 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 22 - 固件的设计与选择 固螺钉的设计与选 择 螺钉类型：在冲裁模中，为使螺钉头部外露，模具外形美观，一般采用内六角螺钉。 螺钉的尺寸计算： 根据凹模厚度，查表得，所用螺钉都为 上模座、 ,凹模板 ，垫板，固定板之间的螺钉：四块板厚度 查表得，螺钉尺寸 548)( 数量为 4 个。 下模座、垫板，固定板之间的螺钉： 查表得，螺钉尺寸 508)( 数量为 4 个。 注：冲压模具及设备 160，冲压模具标准件选用与设计指南 124 页表 5 钉的设计与选择 销钉的类型：该模具对销钉无特殊要求，故采用常用的圆柱销。 销钉的尺寸计算： 根据紧固件设计参考原则，查表得，所用销钉公称直径都为 。 凹模板 ，垫板，固定板之间的销钉： 查表得，销钉尺寸 ，数量为 2 个。 、垫板，固定板之间的螺钉： 查表得，销钉尺寸 ，数量为 2 个。 注：冲压模具标准件选用与设计指南 134 页表 5 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 23 - 具装配图的绘制 细栏 术要求 装配时要保证凸、凹模之间的间隙均匀一致，配合间隙符合技术设计要求，不允许采用凸、凹模变形的方法来修正间隙。 各接合面保持密合。 各紧固用的螺钉销钉不得松动，并保证螺钉和销钉的端面不突出上、下模板面。 凸模与固定板的配合为 H7/ H7/证工作稳定可靠。 冲模的 装配必须符合模具装配图、明细栏及技术条件的规定。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 24 - 配图 配工艺的编制 模具的装配配合精度 上模座和导套的配合、下模座和导柱的配合公差均为 6/7 导柱和导套的配合公差为 6/7 销钉和销钉孔的配合公差为 6/7 模柄和模柄孔的配 合公差为 6/7 模具装配工艺过程： （ 1）、选择装配基准 由于本设计为简单模，而简单模一般选择凹模作为基准件，总装配时先装下模。 （ 2）、装配顺序 将凹模放在下模座上，找正位置；按照凹模上螺钉孔的位置配作下模座上的螺钉孔，装入螺钉，螺钉稍松，再挡块用紧固螺钉定位在凹模正确的位置上，然后将导柱装入下模座的导柱孔中。同时，固定板和凸模的铆接后磨平。将模柄装入上模座后，打入防转销防转，之购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 25 - 后导套找正位置固定到上模座上。然后将卸料板定位在凹模上，找 正位置后放入橡胶，再将凸模组件和上模组件先后装入，找正位置，最后调整后打入销钉，装入紧固螺钉和卸料螺钉，螺钉稍松。 用透光法调整凸凹模之间的间隙，将上、下模合模后，用灯光从底面照射，观察凸、凹模刃口四周间隙的大小，以此来判定间隙是否均匀，再进行调整、固定和定位，调整凸凹模的间隙使其均匀，拧紧螺钉。 （ 3）、检验、试模、调整 凸、凹模的配合深度 通过调节压力机连杆长度来实现。冲头、凹模的配合深度应适中，不能太深或太浅，以能冲出合格的零件为准。 凸、凹的间隙 冲裁模的冲头、凹模间隙要均匀。对于有导向零件 的冲模，其调整比较方便，只要保证导向件运动顺利即可。试模后检查试冲件，看其是否有明显毛刺，并判断断面质量。 定位装置的调整 检查冲模的定位零件是否满足定位要求，定位是否可靠。如定位不可靠，在试模时进行休整，必要时更换。 卸料装置的调整 卸料装置的调整主要包括卸料板是否灵活，卸料弹簧、橡胶是否合适，卸料装置运动行程是否足够；漏料是否顺畅，若发现故障，应进行调整，必要时进行更换。 模具装配注意事项： 零件成形部分除要求外不能倒角或刮伤； 安装时要用铜锤敲打零件不能用铁锤； 拧紧螺钉是要对称均匀紧 法； 安装时，要先打入销钉在拧螺钉。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 26 - 第 3 章 模具工作过程 有上面可知模具为冲孔落料倒装复合冲裁模。上模部分有落料 凹模与冲孔凸模，通过冲孔凸模固定板、垫板由销钉定位、螺钉固定装在上模座上。凸凹模通过凸凹模固定、垫板装在下模座上。采用导柱导套导向，导柱布置在两侧。为防止装反，两个导柱的直径有同。为了推件与卸料，上模装有由推杆、推板、推杆与推件板组成的刚性系统。下模装有由卸料、卸料螺钉与橡皮组成的弹性卸料系统。弹性卸料对条料起校平作用。冲载时，落料凹模将弹性卸料板压下，冲孔凸模也进入冲孔凹模孔中，同时 完成冲孔与落料。当上模回程时，弹性卸料板在橡作用下将条料从凸凹模上卸下，而推杆受到横杆的推动，通过推板、推杆与推件板将冲件从落料凹中推出，冲孔废料由凸凹模孔中漏出。条料的定位依靠左侧的两个活动导料的方法在复 合模中的应用较多，它不影响弹性卸料板对条料的压平作用。 而倒装复合模的主要的优点是废料能直接从压力机漏料孔落下，冲载件从上模落下，比较容易取出这些排出件，因此操作方便安全，有利于倒装复合模的安装送料装置，生产效率较高，所以应用比较广泛。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 27 - 结 论 本次设计的制件属于的冲压件，首 先对该制件材料进行分析，确定适合冷冲，然后确定制件的冲裁方案与排样图，计算出毛坯的尺寸以及材料的利用率，通过各种工艺力的计算来选择压力机，并确定卸料弹簧的数量与型号，为模具标准件与非标准件选择做铺垫。 经过对工件的工艺分析：模具的成本较高，但模具结构型式选用合理，可行性好，生产效率高， 制品尺寸稳定性增加，材料消耗、制造成本有所降低，经济效益显著 。 凸、凹模刃口尺寸的计算也是很重要的，还要通过压力机的最大最小闭合高度来选择模架，接下来进行模具结构与尺寸的设计，并且还需要确定模具的总体尺寸和模具零件的结构，查询 并确定模具安装和调试的要求及注意事项，整套模具组件的装配技术要求，和一些重要的配合尺寸。最后根据这些资料设计绘出模具的总装图，并说明模具的工作过程。 虽然这个方案是从几个方案中选出的较优方案，但是因为个人水平有限，肯定还有好多不足之处。在定位零件的设计方面还有很大改进空间，比如考虑到加工零件的尺寸精度，在定位方面应该更加精确。 虽然该设计可能还存在种种不足之处，但我觉得，该模具设计整体来说还算巧妙，尤其是凸模的固定方式以及它与其它凸模固定板之间的配合都是经过深思熟虑的，只要将上述所提到的一些不足之处加以改进 ，还是有它的价值的。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 Q 197216396 - 28 - 致 谢 几年的大学学习生活转眼即逝，几个月的设计，就要结束。在外求学经历的坎坷使我
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