垫片落料模设计

1、垫片落料单工序模具设计说明书学校：常州工程职业技术学院 院系：机械工程技术系 班级： xxxx 姓名 :xxxx 学号： xxxx 指导教师： xxxx15目录、八 、-前言一、课题要求二、冲裁工艺设计1、冲裁工艺性分析2、冲压工艺方案的确定三、冲裁排样设计四、冲压力及压力中心的计算五、刃口尺寸的计算六、工作零件及其他零件的设计七、装配图八、总结九、参考文献、八 、,刖言冲压是在室温下，利用安装在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，从而获得所需的零件的一种压力加工方法。 冷冲压在工业生产中应 用十分广泛，其加工效率高，且操作方便，易于实现自动化；冲压时模具保证了 冲压件的尺寸

2、与形状精度，一般不破坏冲压件的表面质量，且模具精度较高，技 术要求高，是技术密集型产业，所以只有在冲压件生产批量较大杜锋情况下才能 充分的体现从而获得较好的经济效益。本次是垫片落料单工序模的设计，属于较为简单的设计通过本次设计的模具，可以巩固模具理论知识，训练我的设计能力、创新能 力、知识综合应用能力，全面提高我的综合素质。在本设计报告中，可以清晰的 看到每次设计的步骤和结果，不断地讨论和学习，给我的级进模具的设计带来了 很大的帮助。全面的设计都有自己的不断努力的结果， 相信在今后的设计中，能 够给自己更大的帮助。本设计报告中有系统的模具设计要点、完整的典型模具设计、充足的设计步 骤、清晰的设

3、计绘图技巧、一定的设计资料的查询，可方便学者依据自己的知识 基础和兴趣在不同的资料中查找到相关的理论。 本设计也采用了合适的设计手段 完成一套模具设计。本设计报告内容浅显易懂，图文并茂，既有简单的理论指导， 又有实用性。由于时间仓促、水平有限，本设计报告中难免出现纰漏和错误， 敬请读者批 评指正，不胜感激。、课题：垫片落料单工序模冲压技术要求：1、材料：08钢2、料厚：t=1 0.15mm 3 生产批量：中批量二、冲裁工艺设计1冲裁件工艺性分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。 冲裁件的工艺性是否合理, 对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺 性影响最

4、大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、 工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。1.1.零件材料牌号：08材料名称：优质碳素结构钢1.2零件结构从零件图可知，该零件结构简单，且上下、左右对称，零件外形轮廓为光 滑的圆形，因此适合冲裁1.3 零件尺寸精度外形尺寸25其公差等级为IT14级，内形尺寸10其公差等级为IT14 级，总结：以上零件各组成尺寸的精度要求，都满足冲裁工艺要求。2、冲压工艺方案的确定完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的的工序只有冲孔、 落料两道 工序。从工序可能的集中与分散， 工序间的组合可能来看， 该零件的冲压工艺可

5、有以下三种方案。方案一：先落料后冲孔，采用单工序模生产方案二：冲孔 - 料连续冲压，采用连续模生产 方案三：落料 - 冲孔复合冲压，采用复合模生产方案一：模具结构简单，但需两道工序两幅模具，生产效承低，难以满足该 零件的年产量要求。方案二；只需一副模具，生产效率较高，但零件的冲压精度 稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，故其模具制造、 安装较复合模复杂。 方案三； 也只需要一副模具， 冲压件的行位精度和尺寸精度 容易保证， 且生产效承也高。 但是由于课题的要求只需要冲孔， 相对于以上三种 方案的比较，第一种方案中的单工序冲孔符合课题要求，结构简单，制造方便！结论：经分析零件

6、结构采用方案一（单工序模）中的冲孔生产为佳三、冲裁排样设计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。零件外形为圆形 ，可以采用单排、交叉双排或多排；考虑到零件为中等批量 生产，如果采用交叉双排或多排， 则模具尺寸和结构就会相应增大， 从而增加模 具生产成本，所以本设计决定采用单排结构。如图

7、所示。1、搭边的选取排样时，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。材料厚度t圆形件或圆角r2t矩形件或边长L50或r=0.

8、8 mm取1mm侧边取搭边值ai =1mm,取 1.2mm2 、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3!，即S d 3i =25+1=26mm3、条料宽度条料宽度按下式：B=D+2a+C其中D为冲裁件宽度方向的最大尺寸；C为导料板与最宽条料之间的间隙查表取 C=0.5表2.2导料板与最宽条料之间的间隙表条料厚度t无侧压装置条料宽度B100以下100 2000.50.50.50.5 10.50.5230.50.5340.51450.51B=D+C+2a=25+2x1+2x1.2+0.5=27.94、材料利用率nnASB式中

9、n个歩距内冲裁件数目；A冲裁件面积(包括内形结构废料)；S歩距长度；B 板料宽度；故：n =A/(B x S) x 100%=68.9%四、冲压力及压力中心的计算冲压力是冲裁力、卸料力、推件力和顶件力的总称。2.2.1.3落料冲裁力P落。P落KL落tL 落 D 2578.5mm所以P落 1.3 78.5 1 300 98018.7N 30615N2.2.1.4卸料力P卸。P卸 K卸P卸式中 K卸一卸料系数，查参考文献1知K卸0.010.05，取K卸0.03。所以P卸 0.03 30615 918.45N2.2.1.5 推料力P推P推 nK推 P推式中K推一推料系数，查参考文献1取K卸0.05。

10、n同时卡在凹模洞孔内的件数，n 1 o所以P推 1 0.05 306151530.75 N2.2.1.6 顶件力P页P页K顶P落式中K顶一顶件系数，查参考文献1取K顶0.06。所以P顶 0.06x30615 1836.9 N2.2.1.7 总冲压力P总冲裁时，压力机的压力值必须大于或等于冲裁各工艺力的总和， 即大于总的冲 压力。总的冲压力根据模具结构不同计算公式不同， 当采用弹压卸料装置和下出 件的模具时，总的冲压力为P总P P卸 P推P落 P卸 Pt 30615 918.45 1836.9 =33.37KN6、计算模具压力中心垫片冲压件为对称性的规则形状，其模具中的刃口形状也为规则的形状，所

11、以模具的冲裁压力中心与几何中心重合！7、冲压设备的选用根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机J236.3型号公称压力/kN滑块行程/mm最大封闭咼度/mm立柱距离/mm封闭咼度调节量/mmJ23-6.3633515015035五、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。(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A t ZmaxZmin的条件

12、，并且还可以放大基准件的制造公差，使制造容易表3.1初始双面间隙Zmax、Zmin材料厚度t/mm08、10、3509M2 Q235Q34540、5065M nZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax小于0.5极小间隙0.50.0400.0600.0400.0600.0400.0600.0400.0600.60.0480.0720.0480.0720.0480.0720.0480.0720.70.0640.0920.0640.0920.0640.0920.0640.0920.80.0720.1040.0720.1040.0720.1040.0640.0920.90.09

13、00.1260.0900.1260.0900.1260.0900.1261.00.0100.140.1000.1400.1000.1400.0900.1261.20.1260.1800.1320.1800.1320.1801.50.1320.2400.1700.2400.1700.2401.750.2200.3200.2200.3200.2200.3202.00.2460.3600.2600.3800.2600.380由表3.1确定初始双面间隙Zmax、 Zmin的值:Z min=0.10mm Z max0.14OmmZmax Zmin 0.140 0.100.040 mm表3.2规则形状凸、

14、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A180.020120 1800.04018300.0200.025180 1600.0300.04518300.0301603600.0350.05080 1200.0250.03513605000.0400.060500300.0500.070由表3.1确定d、 p的值:对于落料 25mm转换为 250.52mm利用公式 Dd D max x 0d（ 3-1）DP Dd Zmin 0sp（3-2）其中x磨损系数的选取查下表3.3是工件的公差值表3.3磨损系数表工件精度IT10以上x=1工件精度IT11IT13x=0.75工

15、件精度IT14x=0.5因孔的公差等级为IT14级，所以查上表得x=0.5则 Dp Dd Z min 0sp= 25 .0.1 o.oi3 24.9o.oi30 .0210 .021Dd Dmax x 0 d = 25.26 0.5 0.52 0= 250校核间隙：Zmax Zmin。鮎 0.10 0.04T+ A=0.021+0.013=0.0340.04所以满足t + A三Zmax Zmin的条件，制造公差合适。六. 工作零件及其他模具结构零件的设计1、凹模尺寸凹模厚度：H=kb=0.35X 25=8.75mm=15m m,取 15mm凹模宽度 B: B=b1+(2.5-4)H=25+2.

16、5x15mm=62.5，取 63mm凹模长度 L : L=L1+2C=25+25x2=75mm因此，确定凹模外形尺寸为 75mm 63mm 15mn,2、冲孔凸模尺寸冲孔凸模为圆形，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/m6或H7/n7)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T10A,热处理硬度为 58 62HRC。冲孔凸模长度：L凸=h1+h2+h3+h其中h1为凸模固定板厚度；h2为卸料板厚度；h3为导料板厚度。所以 L=10+12+8+20=50mm。凸模3、凸模固定板凸模固定板将凸模固定在模座上，其

17、平面轮廓尺寸与凹模板外形尺寸相同， 但 还应考虑紧固螺钉及销钉的位置。固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合 H7/m6 H7/n6，压装后将凸模端面与固定板一起磨平。厚度一般取凹模厚度的 0.60.8倍，材料为 Q235H 凸固定 (9-12) mm取 10mm4、垫板冲裁时，如果凸模的端部对模座的压应力超过模座材料的许用压应力，这时需要在凸模端部与模座之间加上一块强度较高的垫板。即下列情况下需加垫板。y yP式中y 凸模端面的压应力，其数值为 -；yfy模座材料下雨压应力，其数值：铸铁约为lOOMPa钢约为200 MPaP 冲裁力；F 凸模上端面面积。垫板的下载与凸模固定板一致，厚度一般取4

18、12mm垫板淬硬后两面应磨平，表面粗糙度RsK 0.320.63。由于本套模具选用压入式模柄，在上模座与凸模 固定板之间也必须安装垫板，厚度取为 8mm5、卸料板卸料板直径和凹模板一致，厚度为 H=(0.8-1)H凹=(12-15) mm取12mm卸料 板材料选A3或(45)钢，不用热处理淬硬。取卸料板与凸凹模的双面间隙为 0.1 0.3mm.卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为 10mm螺纹部分为M1CK 10mm 卸料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 lmm有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。6、导料板，导料销的选择导料板的内侧与条料接触，外侧

19、与凹模齐平，导料板与条料之间的间隙取1mm,这样就可确定了导料板的宽度，导料板的厚度按表2.9.7选择。挡料销高度h为3mm导料板厚度H为6-8mm取 8mm导料板采用45钢制作，热处理为4045HRC, 可用螺钉和销钉固定在凹模上。为了方便计算，可将打料板和卸料板固定合为一 体。导料销属于送料导向的定位零件。导料销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)，为标准件。7、模架的选用标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的计算公式得，凹模的尺寸为 75mmx63mmx15mm.

20、模具采用后置导柱模架， 根据以上计算结果， 可查得模架规格为上模座 80mm x 63mM 30mm 下模座 80mrK 63mrK 40mm8、模柄及其他零件中小型模具一般是通过模柄将上模座固定在压力机滑块上。 模柄是作为上模 与压力机滑块连接的零件。压入式模柄与模座空采用过渡配合 H7m6 H7h6并加 销钉以防转动。 这种模柄可较好保证轴线与上模座的垂直度。 适用于各种中小型 冲模，生产中最常见。模柄选取旋入式模柄，材料为 Q235。螺钉选用标准件内六角螺钉，规格为 M8螺钉M1Q圆柱销 M5导柱 18x 100导套为 28x100应按H 6/ h5配合；柱间的距离94mm ；材料为20钢。七、装配图八、小结第一次上这样的设计课， 一开始还真的有点不适应， 总感觉自己是笨的， 对 一切都不太懂， 还担心自己完不成作业， 所