冲裁模设计.doc

冲裁模设计制件： 材料：20钢 要求：大批量生产，较高的生产率 1.零件的工艺性分析 该零件只有冲孔和落料两个工序。材料为20钢。具有良好的冲压性能，适合冲裁。零件的尺寸全部为自由公差，可按IT14级处理。尺寸精度较低，普通冲裁完全能够满足要求。2冲压方案的确定 该工件包括冲孔和落料两个基本工艺，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产;方案二：冲孔落料复合冲压，采用复合模生产；方案三：冲孔落料级进模冲压，采用级进模生产。 根据本零件的要求，宜选用第二种方案。3.主要设计计算(1)排样方式的确定及其计算查课本表218得：最小搭边值工件间a1=1.5 侧边a=1.8 取a1=1.5 a=2.0条料的宽度为：158mm零件的宽度为：154mm(2)选择950mm1500mm的钢板，每张钢板可剪裁6张条料(158mm1500mm),每张条料可冲69个工件，故每张钢板的材料的利用率为84.9 排样图(3)冲压力的计算 表1 条料及冲压力的相关计算项目分类项目公式结果备注 排样冲裁件的面积AA=1542023.14522923mm2条料的宽度BB=154221159mm查表2-18：a1=1.5mm a=1.8mm,取a=2.0mm，采用无测压装置，条料与导料销之间的间隙Z min=1mm步距SS=10101.521.5mm一个步距的材料利用率=n ABS100=1292315921.5 85.5冲压力冲裁力FF=KL t b 1.33481320144768NL=348 b =320卸料力FXFX =KX F=0.041447685790.7N查表2-22得：KX=0.040.05 推件力FTFT=n KTF=10.0551447687962.2N查表2-22得：KT=0.055 n=ht=11=1顶件力FDFD=KDF=0.061447688686.1N查表2-22得：KD=0.06冲压工艺总力 FF=F+FX+FT+FD 167207N弹性卸料方式，上出件，冲孔废料下推 该模具采用复合模，拟选择弹性卸料，上出件，冲压力的相关计算见表1，根据计算结果，冲压设备拟选J2325。 (4)压力中心的确定及相关计算 由于该零件对称，故模具中心应选在坐标原点。(5)工作零件刃口尺寸计算 由于零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床配作加工落料凸模、凹模、凸模固定板及卸料板。 尺寸分类尺寸转换计算公式结果备注落料20 200 0.22Ad =(Amaxx) 0 4 19.61+0.055 0由课本表2-5查得=0.22,由课本2-14得x=0.75154 1540 0.5153.5+0.125 0由课本表2-5得=0.5,由课本2-14得x=0.5冲孔10 10+0.10 0b p=(b min+ x) 0 -49.925 0 -0.025由课本表2-5得=0.10,由课本表2-14得x=0.75,由课本表2-9得Z min=0.05, Z max=0.070孔心距23 230.12Ld=(Lmin+0.5)8230.03由课本表2-6得:=0.12表2 工作零件刃口尺寸计算由于本表2-9得：Z min=0.050mm，Z max=0.07mm，以上已计算出落料凹模和冲孔凸模的刃口尺寸,按配作加工，加工出落料凸模和冲孔凹模的尺寸，保证间隙为0.050.07mm。(6)卸料橡胶的设计 表3 卸料橡胶的设计计算项目公式结果备注卸料板工作行程h xh x =t+12t为板料厚度橡胶工作行程hh= h x +h m10h m =4 10橡胶自由高度h oh o=4h h o= (h x+ h m)0.2540h o=(h x+ h m)（0.250.3）橡胶的预压缩量h Yh Y =0.1h o4聚氨酯橡胶取h Y =0.1h o每个橡胶承受的载荷FYFY=FX41448NFX为卸料力，选用4个圆形橡胶橡胶的外径DD=50d为圆筒形橡胶的内径 ，取d=22.p=1.1Mpa.计算得46，为确保足够卸料力，取D=200校核橡胶垫的自由高度ho0.5hoD1.5满足要 求橡胶的安装高度haha=ho-h Y36 每个橡胶所承受的顶压力为：FY=FX/n=5790.7/4=1448 (N) 确定橡胶的横截面积A 取h Y=10ho=0.1 ho ，查课本表2-35，得p=1.1Mpa，则A=FY/p=1448/1.1=1316 (2) 确定橡胶的横截面尺寸假设选用直径20 ho的卸料螺钉，取橡胶上螺钉过孔直径d=22，则橡胶外径D根据（D2-d2）/4=A求得：D=46 （） ，为了保证足够卸料力，可取D=200. 计算并校核橡胶的自由高度ho= (h x+ h m)0.25=40 (),(h m=410,取h m=8)因为ho/D=40/50=0.8,满足0.5ho/D1.5故所选橡胶符合要求。 橡胶的安装高度h a=h o-h Y=40-0.140=364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用导料销，控制条料的送进步距采用挡料销定距。第一个冲压零件的冲压位置，因为条料长度有一定余量，可以靠人工目测来测定。 (3)卸料、出件方式的选择 因为工件料厚为1.0mm，相对较薄，卸料力也比较小。故可采用弹性卸料。又因为是大批量生产，且要求生产率尽可能高，工序数量尽可能少，因此采用的是复合模生产，且为整装，所以采用上岀件比较便于操作与提高生产效率。冲孔废料利用推杆将其下推推出。 (4)导向方式的选择 为了提高模具寿命和工作质量，方便安装调整，该复合模宜采用中间导柱的导向方式。5.主要设计（1）工作零件的结构设计 落料凹模 落料凹模的轮廓尺寸的确定： .长度L：L=l+2c 查表2-29得：c=4254mm ，取c=46mm l=153.625mm 则：L=153.625+246=245.625mm 取：L=250mm .宽度B：B=b+2c 查表2-29得：c=2228mm ，取c=24mm b=19.665mm 则：B=19.665+224=67.665mm 取：B=70mm .凹模板的厚度H：H=K1K2 由于K1=1.0 K2=1.5 F=144768N 则：H=1.01.5=36.5mm 取：H=40mm 冲孔凸模 形式：因为所冲的孔均为圆形，且都不需要特别保护的凸模，所以冲孔凸模采用台阶式。一方面加工简单，另一方面又便于装配和更换，冲孔10mm孔的凸模的刃口尺寸为9.925 0 -0.025 凸凹模 凸凹模的长度L：L=h1+h2+ha=24+24+36=84mm h1-凸凹模固定板的厚度（mm） h2-卸料板厚度（mm）60一个，倒料销2个。（3）卸料部件的设计 卸料板的设计 卸料板的周边尺寸与凹模的周界尺寸相同。厚度为凹模的6080，则h=6040=24mm，则卸料板的长宽高为: LBh=25012524 卸料螺钉的选用卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为16mm，螺纹部分为M12.卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面1mm，有误差时通过螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 （4）模架及其他零部件的设计 该模具采用中间导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜，以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。 导柱d/L/分别为28200,45200 导套d/L/D/分别为4214858,4515060 取上模座厚度H上模=40mm 上模垫板厚度H上垫=5mm 凸凹模固定板厚度H固=24mm 下模座厚度H下模=45mm 凸模固定板厚度H固=24mm 垫块的高度为10mm 下模垫板的厚度H下垫=5mm其余零件，如：打杆、模柄、推板、推杆、顶件块、顶杆、导柱、导套、紧固螺钉、销钉等均取标准件，其余尺寸大小可见装配图。 (5)闭合高度的计算 H闭=H上模+H上垫+L凸+H凹+H+H下固+H下垫+H下模-h =40+5+84+40+10+24+5+45-1 =252mm (H为垫块的高度，h2为凸凹模进入落料凹模的深度) 可见，该模具闭合高度小于所选压力机J23-25的最大装模高度（255mm），故可使用。（6）模具