圆形垫片冲压课程设计说明书

冲压模具设计说明书（一）设计任务：工件为垫圈，材料为Q235钢，精度要求为IT11IT12，尺寸如下图所示，设计一套冲压模具，大批量生产。（二） 零件工艺性分析：1 结构与尺寸分析：零件结构简单，形状对称，零件中部圆孔直径为22mm，满足冲裁最小孔径的要求；孔与零件边缘间的最小孔边距为21mm，满足冲裁件最小孔边距的要求，因此，零件的结构满足冲裁的要求。2 材料分析： Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。3 精度分析：零件的精度要求为IT11IT12，取精度为IT11，模具按精度IT7IT8计算，普通冲裁即可满足图样要求。 由以上分析可知，该零件工艺性较好，可以进行冲裁加工。（三）冲裁工艺方案的确定零件为落料冲孔件， 可采用落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。该方案只需要一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。（四）确定模具总体结构方案1模具类型根据之前确定的零件冲裁工艺方案，采用倒装式复合冲裁模。2操作与定位方式为降低成本，可采用手工送料方式。板料定位靠导料销和橡皮顶的活动挡料销完成，因为该模具采用的是条料，采用导料板控制材料的送进方向。3 卸料与出件方式冲压完毕后，打杆推动推板，推杆和推件块将零件从凹模中推出。冲孔废料则从凸凹模孔通过工作台孔落下。4 导向方式根据零件尺寸大小，该模具为中小型模，采用滑动导柱导套导向。 5. 模架类型及精度考虑到零件的结构特点，采用后侧导柱模架。（五）零件工艺计算1、排样设计与计算（1）、分析零件形状，并考虑到定位方便，采用单行直排；（2）、.搭边值确定：查表2-9得，a=3mm b=2.5（3）、条料宽度和导板间距的计算：定位采用挡料销定位，无侧压装置，板料采用斜刃剪床裁剪。条料宽度 其中 ，a=3mm,查表2-13得，导料版与条料间的最小间隙，查表2-12可得，条料宽度偏差 ，根据实际情况取料宽为70mm.2、模具刃口尺寸计算由于零件为形状简单的圆形工件，采用凸、凹模分开加工。由于零件对断面质量、尺寸精度要求一般（IT11IT12），且为大批量生产，对模具寿命要求较高，宜采用中等间隙（类）查表2-3（金属材料冲裁间隙比值）得：故取（1）落料件尺寸的基本计算公式为：查表2-5得：系数x=0.75，=0.19故（2）冲孔件尺寸的基本计算公式为：查表2-5得：系数x=0.75，=0.13故3、设计冲压力和压力中心，初选压力机零件周长：材料厚度：查表2-3，取条料抗剪强度：则有： 由于采用弹性卸料装置和下出料方式，查表2-6有：=0.035,=0.045, =0.05. 故：查表2-40，根据材料厚度取凹模入口直壁h=12mm,从而总的冲压力：根据总的冲压力，选择压力机型号为J23-40(开式双柱可倾式压力机)，主要技术参数如下：标称压力 400KN滑块行程 100mm行程次数 80次/min最大闭合高度 300mm闭合高度调节量 80mm滑块中心到机身距离 300mm工作台尺寸 前后520mm 左右 870mm 工作台孔尺寸 150mm模柄孔尺寸 直径50mm 深度70mm电动机功率 4KW压力中心计算由于零件为简单对称件，所以零件的压力中心就是零件的几何中心。（六）模具零部件结构的确定1.凹模设计查简明冲压设计手册式2.16和2.17可得：凹模高度 凹模壁厚其中凹模刃口最大宽度h=64mm,由表2.41查得 K=0.35 所以： C=(1.52)H=33.644.8，取C=40mm由于工件形状为圆形，故选用圆凹模凹模直径 凹模直壁高度 由以上算的凹模轮廓尺寸,查有关国家标准JB/T7643.4-94，取标准尺寸 ,凹模材料选用Cr12MoV，热处理淬硬（58-62）HRC。凹模尺寸见下图2.固定板(1) 凸模固定板：凸模固定板的外形尺寸与凸模的外形尺寸一致，厚度根据标准件要求，选择20mm，选取板的规格为 (2) 凸凹模固定板：凸凹模固定板的外形尺寸与垫板的外形尺寸一致，厚度根据标准件要求，选择25mm， 选取板的规格为3.垫板的设计垫板的作用是承受并扩散凸模传递的压力，以防止模座被挤压损伤，因此在与模座接触面之间加上一块翠英磨平的垫板。凸模垫板的外形尺寸与凸模固定板相同，厚度取8mm，选取规格凸凹模垫板的外形尺寸与凸凹模固定板相同，厚度取10mm，选取规格4.卸料板的设计用卸料板卸料，卸料板的平面外形与凸凹模板相同，取其厚度为18mm,即, 卸料板材料为45号钢。5.凸模设计(1)冲孔凸模采用B型圆凸模，凸模长度 冲模材料选用普通碳素工具钢，热处理淬硬（58-62）HRC，t=1000-1600MP。凸模刃口基本尺寸见下图。(2)凸模强度校核： a承压应力校验冲裁时凸模承受的压应力不超过t凸模材料强度允许的压应力t，对于圆形凸模 则 故d = 22.098mm满足要求b.弯曲应力校核：凸模不发生失稳弯曲的最大长度为，对于圆形凸模故L=48mm满足要求6.卸料装置中弹性元件的计算模具采用弹性卸料装置，弹性元件选用橡胶，其尺寸计算如下：（1）确定橡胶的横截面积A 查得矩形橡胶在预压缩量为10%-15%时的单位压力是0.5Mp, 所以 由于能够加橡胶的极限面积为（802-322）=16880.64mm222120 mm2，所以要加两层橡胶（2）确定橡胶的平面尺寸根据零件的形状特点，选择圆形橡胶。由于要布置固定螺钉和销钉，所以采用6块圆形橡胶分别安装在螺钉与销钉中间则：设橡胶直径为D： 计算得，D=34.26mm,取D=40mm（3）确定橡胶的自由高度 L是考虑修模最后的卸料或压边的工作行程L=t+1+2=6mm故24mm 又，H=2060mm，取H=25mm（4）计算橡胶装模高度橡胶垫的预压缩量为15%，则橡胶的装模高度约,所以选用的橡胶规格合理, 装模高度取43mm，工作高度H=43-t-1=39mm.7.凸凹模设计凸凹模的壁厚18mm，查表2-51最小壁厚=(2.02.5）t = 67.5,所以满足最小壁厚要求。凸凹模高度H= , 具体各部分尺寸见下图。8.选择紧固件和定位零件螺钉规格的选用：根据标准GB699选取材料为45号钢，热处理硬度值为HRC35-40，卸料螺钉选用圆柱头内六角卸料螺钉，卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为10mm，卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间。活动挡料销：在卸料板上固定了2个导料销，用于条料送进的定位。9选择模架及其它安装零件根据GB/T 2861.5-90, 由凹模周界及安装要求，选取凹模周界： 上模座： 下模座导柱 导套 。10.模柄的设计：由压力机型号 JG23-40，可查的模柄孔的直径为50mm，深度为70mm。即选模柄B50105JB/T7646.1。参考文献1、郝滨海主编 模具设计及CAD 化学工