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模具设计
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冲压模具设计 封面和任务书.doc
冲压目 录.doc
冲压装配图.dwg
凸凹模.dwg
凸凹模固垫板.dwg
凸模固定板.dwg
凸模垫板.dwg
凹模版.dwg
垫板冲压模具设计说明书.doc
机械加工工序卡（已完成）.doc
机械加工工艺卡(已完成).doc
该零件结构简单,形状对称。 1 绪论 1
2 垫片模具设计的设计思路 2
3.冲裁模具设计题目 3
4.1零件的工艺分析 3
4.1.1结构与尺寸 3
4.1.2精度 3
4.1.3材料 3
4.2 确定冲裁工艺方案 3
4.3凸、凹刃口尺寸计算 4
4.4 计算冲压力与压力中心，初选压力机 6
4.1.1冲压力计算 6
4.1.2压力中心计算 7
4.5 排样方案的确定 7
4.5.1搭边的选取 8
4.5.2送料步距、条料宽度及板料间距的计算 8
4.6 冲裁模具主要零部件的结构与设计 10
4.6.1 模具类型的选择 10
4.6.2定位方式的选择 10
4.6.3卸料装置和推件装置的选择 11
4.6.4 工作零件的设计 12
4.7 模架及组成零件的设计 16
4.8 工作紧固件的选用 16
4.9 压力机的选用及校核 16
4.9.1. 压力机的选择 16
4.9.2 装模高度的校核 17
4.10 模具的总装图及工作原理 18
4 总 结 18
致 谢 19
参考文献 19
硬钢材料被自由凸模冲圆形孔,查《冷冲压工艺及模具设计》表3-8,可知该工件冲孔的最小尺寸为1.3t,该工件的孔径为:Φ11>1.3t=1.3×2=2.6。
由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘平行,该工件的孔边距5.5>t(材料厚度)=2,适宜于冲裁加工。
4.1.2 精度
零件内、外形尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差,经查表得,各尺寸公差分别为：
零件外形:Φ:22，
零件内形: :Φ110+0.43
利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。
4.1.3 材料
08F，属于碳素结构钢,查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知抗剪强度τ=260MPa,断后伸长率=32％。此材料具有良好的塑性和较高的弹性,其冲裁加工性能好。
- 内容简介：
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材料工程系模具设计与制造专业 冲压模具设计与制造实训说明书 姓 名： 刘 金 丽 班 级： 模具 113 班 学 号： 111304345 指导教师： 丁 海 日 期： 2013 年 11 月 4 日 河南机电高等专科学校 冲压模具设计与制造实训任务书 题 目 ： 垫片冲压模具设计与制造实训 内 容： （ 1） 完成模具的设计 ,编写设计说明书一份； （ 2）绘制模具装配图以及部分的模具零件图； （ 3） 编写主要零件的加工工艺卡 原始资料： 如图 1 所示零件： 生产批量：大批量 材 料： 08F t=2013 年 11 月 目 录 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 2 垫片模具设计的设计思路 . 2 . 3 件的 工艺分析 . 3 构与尺寸 . 3 度 . 3 料 . 3 定冲裁工艺方案 . 3 、凹刃口尺寸 计算 . 4 算冲压力与压力中心， 初选压力机 . 6 压力 计算 . 6 力中心计算 . 7 样方案的确定 . 7 边的选取 . 8 料步距、条料宽度及 板料间距的计算 . 8 裁模具主要零部件的结构与设计 . 10 具类型的选择 . 10 位方式的选择 . 10 料装置和推件装置的选择 . 错误 !未定义书签。 作零件的设计 . 错误 !未定义书签。 模架及组成零件的 设计 . 错误 !未定义书签。 工作紧固件的选用 . 错误 !未定义书签。 压力机的选用及校核 . 错误 !未定义书签。 压力机的选择 . 16 装模高度的校核 . 17 模具的总装图 及工作原理 . 18 4 总 结 . 18 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 19 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 1 垫板冲压模具设计 1 绪 论 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行 ；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 (1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。 （ 2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量 ,而模具的寿命一般较长 ,所以冲压的质量稳定 ,互换性好 ,具有“ 一模一样 ” 的特征。 （ 3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零 件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 （ 4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生 塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合 级进三种组合方式。 复合冲压 在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 2 成两种或两种以上不同单一 工序的一种组合方法式。 级进冲压 在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。 复合 在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。 冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分 ,在 组成 上 ，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动 上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。 此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。 2、 垫片 模具设计的设计思路 冲孔、落料是冲压基本工序之一，它是利用冲裁模在压力机作用下，将平板坯料进行冲孔或落料的加工方法。一般情况下，一般精度的工件 精度的普通冲裁模；较高精度的工件采用 只有加强冲裁件基础理论的研究，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定冲裁工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决冲裁中出现的各种实际问题，从而，进一步提高制件质量。 垫片 冲孔落料件是最典型的冲裁件，其工作过程很简单就冲孔落料，可采用单工序模、复合模具或级进模具，根据计算的结果和选用 的标准模架。为了保证制件的顺利加工和顺利取件，模具必须有足够高度。要改变模具的高度，只有从改变导柱和导套的高度。导柱和导套的高度可根据凸模与凹模工作配合长度决定设计时可能高度出现误差，应当边试冲边修改高度。 3、 冲裁模设计题目 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 3 如图 1所示零件：垫扳 生产批量：大批量 材料： 08F t=2计该零件的冲压工艺与模具 件的工艺分析 构与尺寸 该零件结构简单 ,形状对称。 硬钢材料被自由凸模冲圆形孔 ,查冷冲压工艺及模具设计表 3知该工件冲孔的最小尺寸为 工件的孔径为 : 112= 由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘 平行 ,该工件的孔 边距 5.5t(材料厚度 )=2,适宜于冲裁加工。 度 零 件内、外形尺寸均未标注公差 ,属自由尺寸 ,可按 经查表得 ,各尺寸公差分别为： 零件外形 : :， 零件内形 : : 110+利用普通 冲裁方式可以达到零件图样要求。 料 08F，属于碳素结构钢 ,查冷冲压工艺及模具设计附表 1 可知抗剪强度 =260后伸长率 =32 。此材料具有良好的塑性和较高的弹性 ,其冲裁加工性能好。 根据以上分析 ,该零件的工艺性较好 ,可以进行冲裁加工。 定冲裁工艺方案 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下几种工艺方案： 方案一： 先落料，再冲孔，采用单工序模生产； 方案二： 采用落料 冲孔复合冲压，采用复合模生产； 方案三： 用冲孔 落料连续冲压，采用级进模生产。 方案一 是 模具结 构简单，但 需要两道工序，两副模具，生产率较低，难以 足该零件的年产量要求。 方案二 复合模是一种多工序的冲模 ，是 在压力机的一次工作行程中，在模具同一部位置时完成数道分离工序的模具。复合模的设计难点是如何在同 一工位上合理地布置几对凸、凹模。它在结构上的主要特征是有一个既有 落料凸模有冲孔凹模 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 4 的凸凹模。复合模的特点是生 产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高另外还有按有无导向装置及导向方法、送料方式、卸料方式等进行分类。 方案三也只需要一副模具 ，生产率也高，但零件的冲压精度较差。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造安装较复合模复杂，且成本高一般组合冲裁工序比单工序生产效率高，加工的精度等级高。冲裁工序的组合方式可根据下列因素确定： 1根据生产批量来确定，一般来说，小批量和试制生产采用单工序模，中、大批量生产复合模或级进模，生产批量与模具类型的关系见表 表 目 生产批量 单件 小批 中批 大批 大量 大型件 中型件 小型件 1 1 2 5 10 20 50 100 300 1000 5000 模具类型 单工序模 组合模 简易模 单工序模 组合模 简易模 单工序模 级进模、复合模 半自动模 单工序模 级进模、复合模 自动模 硬质合金级进模、复合模、 设备形式 通用压机 通用压机 高速压机 自动和半自动 通用压机 机械化高速压机 自动机 专用压机与自动机 2根据冲裁件尺寸和精度等级来确定，复合冲裁得到的冲裁件尺寸精度等级高，避免了多次单工序冲裁的定位误差，并且在冲裁过程中可以进行压料，冲裁件较平整。级进冲裁比 复合冲裁精度等级低。 根据以上分析，该零件采用复合冲裁工艺方案。 、凹模刃口尺寸计算 因冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类： （ 1）按凸模与凹模图样分别加工法：它主要用于圆形或简单规则形状的工作 ,因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 5 （ 2）按凸模与凹模配作法加工：常用于冲制复杂形状的冲模。这种加工方法的特点是模具的间隙有配置保证，工艺比较简单，不必校核 m a x 的条件，并且还可以放大基准件的制造公差 ，使制造容易。 由表 定初始双面间隙 值： 则形状凸、凹模的制造偏差 基本尺寸 凸模偏差T 凹模偏差A 基本尺寸 凸模偏差T 凹模偏差A 18 18 30 18 30 20 180 180 160 0 120 60 360 1360 500 500 30 表 定 T 、 A 的值： T = A = + A = = 以 凸、凹模刃口尺寸计算采用配作法。 （ I）落料时以凹模尺寸为基准，即先确定凹模刃口尺寸；考虑到凹模刃口尺寸在使用过程中因磨损而增大，固落料件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围较小尺寸，而落料凸模的基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙； （ 孔时以凸模尺寸为基准，即先确定凸模刃口尺寸，考虑到凸模尺寸在使用过程中因磨损而减小，固冲孔件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸，而冲孔凹模的基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙； （ 模与凹模的制造公差，根据工件的要求而定，一般取比工件精度高 23级的精度，考虑到凹模比凸模的加工稍难，凹模比凸模低一级。 a): 落料凹模刃口尺寸。按磨损情况 计算： 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 6 凹模磨损后 尺寸 增大 ，按冷冲压工艺及模具设计公式： );计算，取 A= /4，制件精度为 X=: （ = （） 冲裁间隙影响冲裁件质量，在正常冲裁情况下，间隙对冲裁力的影响并不大，但间隙对卸力、推件力的影响却较大。间隙是影响模具寿命的主要因素。间隙的大小则直接影响到摩擦的大小，在满足冲裁件质量的前提下，间隙一般取偏大值，这样可以降低冲裁力和提高模具寿命。 查冷冲压工艺及模具设计表 3 , 相应凸模按凹模实际尺寸配作，保证双面 间隙 在 b): 冲孔凸模刃口尺寸。按 磨损情况计算： 冲孔凸模刃口尺寸。冲孔凸模为圆形，可按冷冲压工艺及模具设计公式x )0 计算，取 T= /4，制件精度为 X=1 （ 11+） 查冷冲压工艺及模具设计表 3 , 相应凹模按凸模实际尺寸配作， 保证双面间隙在 算冲压力与压力中心，初选压力机 压力计算 冲裁力：根据零件图可算得一个零件外周边长度： 2 = 内周边长度 ： L=11 = 查冷冲压工艺及模具设计附表 1可知： 260 查冷冲压工艺及模具设计附表 3可知： 落料力： t T =2 260=冲孔力： t T =11 2 260=料力： =件力： 根据材料厚度取凹模刃口直壁高度 h=6, 故 :n=h/t=3 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 7 FT=3 冲压力： 选取的压力机公称压力： 100此可初选压力机型号为 当模具结构及尺寸确定之后，可对压力机的闭合高度，模具安装尺寸进行校核，从而最终确定压力机的规格。 力中心的计算 模具的压力中心就是冲压力合力的作用点，为了保证压力机 和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。对于级进模以及轮廓形状复杂或多凸模的冲裁模，必须求出冲压力合力的作用点即压力中心。模具的压力中心应与模柄的轴线重合 。 由图可知，该形状关于 于 压力中心为该图形的几何中心。即坐标原点 O。该点坐标为（ 0， 0）。 样方案的确定 排样是指冲裁零件在条料、带料或板料上布置的方法。合理有效的排样有利于保证在最低的材料消耗和高生产率的条件下，得到符合设计技术要求 的工件。在冲压生产过程中，保证很低的废料百分率是现代冲压生产重要的技术指标之一。合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在大批量生产中，冲压件的年产量达数十万件，甚至数百万件，材料合理利用的经济效益更为突出。 保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得到符合技术要求的零件，同时要考虑方便生产操作、冲模结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料供应等情况，以选择较为合理的排样方案。 根据材料的合理利用情况，条料排样方法可以分为以下三种： （一）有废料排样：冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在搭边废料，冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率低。 （二）少废料排样：只在冲件与冲件之间或冲件与条料之间留有搭边值，因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凹模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率高，冲模结构简单。 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 8 （三）无废料排样：冲件与冲件之间或冲件与条料之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件。冲件的质量较差，模具寿命较短，但材料利用率高。 采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构，减小冲裁力，提高材料利用率。但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差影 响，冲裁件公差等级低。同时，由于模具单边受力，不但会加剧模具磨损，降低模具寿命，而且也直接影响冲裁件的断面质量。 综上分析，并考虑冲裁零件的形状、尺寸、材料，选取有废料排样。 边的选取 排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能“啃刃”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。 搭边值的大小与下列因素有关： 材料的力学性能。硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。 工件的形状与尺寸。尺寸大或有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。 材料厚度。薄材料的搭边值应取的大一些。 送料方式及挡料方式。用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。 由 冲压工艺与模具设计 表 定搭边值 根据零件形状 按 圆 形取 工件间 最小 搭边值 1a =1.2 侧边 最小 搭边值a=则取 1a =a=2 料宽度及板料间距计算 1. 送料步距 送料步距是指两次冲裁间板料在送料方向移动的距离，用 S 表示，其值等于冲裁件相应部分宽度加上工件间搭边值 1a ，即 1 =22+2=24 2. 条料宽度及板料间 距的计算 条料宽度 按下式： 02 （ 2 其中 D 为冲裁件宽度方向的最大尺寸； 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 9 C 为导料板与最宽条料之间的间隙查表取 C= 22+2 2+5.0冷冲压工艺及模具设计附表 3选用板料规格为 12006002 采用横裁时，剪切条料尺寸为 24。一块板可裁的条料为 50，每 条可冲零件个数 25个零件。则一张 板材的材料利用率为： =（ n ） 100 =（ 25 50 11 11 200 600） 100 = 采用纵裁时，剪切条料尺寸为 50。一块板可裁的条料为 25，每条可冲零件个数 50个零件，则一条 板材的材料利用率为： =（ n ） 100 =（ 50 25 11 11 00 1200） 100 = 根据以上分析，横裁时比纵裁时的板材的材料利用率相同 ，这里 采用横裁。 这里采用直排有废料的拍样方式，排样图如图所示 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 10 裁模主要零部件的结构与设计 具类型的选择 由冲压工艺分析可知采用复合冲压，但复合模又可分为倒装复合模和正装复合模，其各自的特点 如下表 表 序号 正装 倒装 1 对于薄冲 压 件能达到平整要求 不能达到平整要求 2 操作不方便、不安全，孔的废料又打棒打出 操作方法能装自动拨料装置即能提高生产效率又能保证安全生产。孔的废料通过凸凹模的孔往下漏掉 3 装凹模的面积较大，有利于复杂重建用拼块结构 如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在底座上省去固定板 4 废料不会在凸凹模孔内积聚，每次又打棒打出，可减少孔内废料的涨力，又利于凸凹模减小最小壁厚 废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求又较大的壁厚以增加强度。 该冲件属于普通冲裁，精度要求不高又属于大批量生产，刃壁较薄，采用倒装比较合适，因此选用倒装复合模。 位方式的选择 定位零件是用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置，以保证冲制出合格的零件。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是在与条料方向垂直方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进成为送进导向；二是在送料方向的限位，控制条料一次送进的距离（步距）。 1. 导料销的选择 属于送料导向的定位零件又导料销，导料板、侧压板等。导料板及侧压板多用于级进模和单工序模中。导料销则多用于复合模和单 工序模中。因此选导料销做为导向且位于条料的同侧，一般设 2个，从前向后送料时导料销装在左侧（固定式）， 选用导料销两个。 导料销的作用是保证条料沿正确的方向送进，位于条料的后侧（条料从前向后 送进）尺寸规格为 : 6材料 45， 为标准件。 2. 挡料销的选择 属于送料定距的定位零件有挡料销、导正销、侧刃等，导正销及侧刃多用于级进模和单工序模中。挡料销则多用于复合模和单工序模中。 挡料销的作用是挡住条料搭边或冲件轮廓以限定条料送进的距离，固定挡料销固定在位于下模的凸 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 11 凹模上，规格为 料 45 号钢，硬度为 43 48取挡料销做定距定位零件。在模具闭合后不许挡料销的顶端高出材料因选取活动式橡胶弹顶挡料销。其挡料销的高度 h=3 表 h t h 2 3 2 3 4 料装置和推件装置的选择 1. 卸料装置的选择 常见的卸料零件又固定卸料 板和弹压卸 料板。前者是刚性结构主要起卸料作用，卸料力大，适用于 材料厚度大于 模具，后者是柔性结构，兼有压料和卸料两个作用。其卸料力的大小决定与所选用的弹性元件。主要用于冲制薄料和要求制件平整的冲模中，因此选取弹压卸料板。 弹压卸料板与凸模 的 配合间隙值查表的 C =表 配合间隙值 材料厚度 t 1 1 单面间隙 C 自由状态下的弹压卸料板应高出凸模刃口 卸料板的厚度 表 表 材料厚度 t 卸料板宽度 B 50 50 80 80 125 0 0 0 8 6 10 8 13 10 8 12 10 14 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 12 3 6 0 2 上表得卸料板厚度 0 ,弹性卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸 ,所以 卸料板的尺寸 5. 1簧的自由高度为： 自由H =（ 4） 工作s 式中 自由H 弹簧的自 由高度（ ; 工作s 工作行程与模具修磨量和调整量（ 4 10和。 工作s =（ ） 自由H =(4) 自由H =30 弹簧的装配高度为： H （ 自由H =. 推件装置的选择 推件装置主要有刚性推件装置和弹性推件装置两种，一般刚性用的较多，它由打杆、推板、连接杆和推件块组成。其工作原理是在冲压结束后上模回程时，利用压力机滑块上的打料杆，撞击上模内的打杆与推件板，将凹模内的工件推 出，其推件力大，工作可靠。 材料 45. 作零件的设计 1. 落料 凹模的设计 落料 凹模厚度的确定： H= k 为系数 s 为凹模刃口的最大尺寸 ( 查表 k = 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 13 表 k 条料宽度 材料厚度 1 1 3 3 6 50 50 100 100 200 =22=凹模壁厚 C 2H=以 凹模外形尺寸为 直径是 :80度为 20 凹模的刃口形式选用直筒式刃口。该凹模的厚度的全部为有效刃口高度，刃壁无斜度，刃磨后刃口尺寸不变，适用于制件或废料逆冲压方向推出的冲裁模如复合模、薄料落料模。 凹模的材料选用 工件部分淬硬至 4。 图 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 14 2. 凸凹模的设计 凸 凹模是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。凸 凹模的结构大到分为整体式和镶拼式的两种，镶拼式结构适合于大，中型和形状复杂，局部容易损坏的整体凸模式或凹模，而此处所需的凸凹模形状较简单，所以选用整体式来加工凸凹模。 它的内外圆均为刃口，凸凹模的最小壁厚与模具结构有关：当模具为倒装结构时，内孔为直筒形刃口形式，且采用下出料方式，则内孔 积存废料，胀力 大 ，要求最小壁厚要大一些， 目前一般按经验数据确定凸凹模的最小壁厚，查倒装复合膜的凸凹模最小壁厚表得，材料的最小壁厚值为 而本设计中凸凹模壁厚为 合要求。 其结构如图 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 15 图 凹模 凸凹模与凸凹模固定板的采用 H7/ 凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保证最小间隙为 形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保证最小间隙为 凸凹模材料采用碳素工具钢 硬至 56 60 凸模的设计 凸模的固定形式有：采用凸模固定板固定、与上模板直接固定和采用低溶点合金或环氧树脂浇注固定三种，各自的特点的比较 如下表。 表 固定形式 固定方法 特点 凸模固定板固定 一般采用 H7/形凸模则采用凸肩固定 定位精度高，牢靠，但固定孔精度高，加工困难 与上模板直接连接 采用螺钉，销钉直接把凸模固定在上模板上 适用于大型凸模的固定 低熔点合金浇注固定 或 环氧树脂浇注固定 使低熔点合金或氧树脂溶化，像粘结剂一样固定在凸模上 适用于冲裁 2板料 由于本工件是大批量的生产，且内孔有一定的精度要求，模具采用的是复合模，则 从上表的比较中可选低熔点合金浇注固定或环氧树脂浇注固定形式 固定凸模 。 冲孔凸模为圆形，采取台阶式凸模，它的强度刚性较好，装配修磨方便，与凸模固定板配合部分按过渡配合（ H7/ H7/制造，最大直径的作用是形式台肩，以便固定，保证工作时凸模不配拉出，材料选取 热处理硬度为 5862其凸模长度计算公式： 21 其中 h 1 凸模固定板厚度 1h 凹H =16 t 材料厚度 2 2h 卸料板 厚度 10 h 附 加长度，一般选取 15 20 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 16 L=16 10 2 1644架及组成零件的设计 该模架选用后侧 导柱方形模架，导向装置安装在模具的对称线上，滑动平稳，导向准确可靠。由标准（ 中选取 模架 80 80 110130， 从而确定以下材 料 和尺寸： 模架上模座 80 80 25 模座 80 80 30 00 闭合 高度为 110 130 模柄选 取压 入式模柄， 73， 81 料 螺钉选用标准件 圆柱头卸料 螺钉， 国标 格为 32； 凸凹模固定板厚度： 16 材料 45钢。 凸模固定板厚度： 16料 45钢。 导柱 105( 材料 导套 60 32(材料 应按 H 6/h 5配合；柱间的距离 94 渗碳深度 度 58 62板、卸料板等 均采用 45钢，热处理：硬度 43 48 紧固件的选用 上模螺钉：螺钉起联接紧固作用，上模上 3 个， 45钢，尺寸为 模螺钉：3 个， 45 钢，尺寸为 时也承受一定的偏移力 个， 45钢，尺寸为 5 下模 2个， 45 钢，尺寸为 5力机的选取及校核 力机的选择 由以上的设计、计算，确定压力机的规格尺寸如下： 查表选取国产 160式可倾压力机 其最大装模高度为 190 最小装模高度为 130模柄孔尺寸为直径 40深度为 60工作台尺寸左右为 450前后 300 工作台孔尺寸：左右 220前后 110 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 17 立柱间距离 ： 220床身最大可倾斜角 350 模高度的校核 为了保证模具和压力机相适应，冲模的闭合高度 H 应介于压力机的最大装模 度最小装模高度 间，其关系式为： 10 1m a i n （ 5 式中 H 冲模的闭模高度 ; 最大闭模高度 ; 最小闭模高度 ; 1H 垫板高度； 最大装模高度； 最小装模高度。 则 ;14010130101m i n 8 551 9 051m a x 凸凹模凸模垫板上模座下模座 =30+25+10+44+40=149有此可知 m a xm ,则所选则的压力机符合要求。 具总装图 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 18 图 工作原理：工作时，条 料 沿着两个 导料销 从前往后送进，固定 挡料销 对其定位。上模下行 ， 进行冲裁，导柱、导套对上、下的运动起到可靠的导向。冲裁完 毕，卡在 凸凹模外 的条料搭边废料由下模部分的弹性卸料装置卸下，冲孔废料由下模部分的漏料孔落下，冲裁下的工件卡在上摸内 ，随上摸一起回程 ，当滑块碰到上死点时，推杆开始工作，将工件从凹模内推出 落下。 以后依次循环。 总结 经过这段时间的课程设计，至此已基本完成了老师 所规定的任务 。 本设计 涉及的课程很多，涉及到机械制图、冲压工艺及模具设计、模具制造技术、金属材料 与热处理、成型设备、 而 这 两次课 程设计则是和这次毕业设计设计最接近，最有相似之处的，它们为我 的 毕业 设计的顺利进行起到了很好的铺垫作用 。 此次 课程 设计 也 是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交 冲压模具设计与制造实训说明书 共 19 页 第 页 19 流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。 此次 设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的绘图能力，懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。 但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处。比如缺乏综合 应用专
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