垫片冲压模具课程设计

1、冲压模具课程设计题目：冲孔落料复合模姓名：学号 :指导老专业：材料成型及控制工程班级目录1、 设计任务书()2、 工艺设计说明书.()3、 冲压工艺卡()4、 模具设计计算书.()五、模具图纸()一、设计任务书(一) 题目：冲孔落料复合模(二)零件图：垫片材料：10钢料厚：1mm批量：50万件(三)任务内容1 .冲压工艺设计(1) 工艺审查与工艺分析(2) 工艺方案的拟定工序性质的确定，毛坯图与排样图 工序安排，冲压工序力的计算工序定位基准与定位方式(3) 模具选择(装配方式，标准模架等选择)(4) 设备选择(5) 编制工艺设计说明书2 .冲压模具设计(1) 总装图A3(2) 零件图(凸模、凹

2、模、凸凹模) A4二、工艺设计说明书1)冲压件工艺性分析此工件只有落料和冲孔两个工序，材料为 10号钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件 结构相对简单，工件的尺寸全部为自由公差，可以看作 IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁 完全能满足要求。2) .工艺方案的确定该工件包括冲孔、落料两个基本工序，可以有以下三种方案：方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产；方案二：落料 一冲孔复合冲压，采用复合模生产；方案三：冲孔 一落料连续冲裁，采用级进模生产。三种方案比较见表 1.1表1.1三种方案的比较模具种类单工序模复合模级进模比较项目冲件精度较低高生产效率较低较局高生产批量适合大、中、小批量适合大批

3、量适合大批量模具复杂程度较易较复杂复杂模具成本较低较局高模具制作精度较低较局高模具制造周期较快较长长模具外形尺寸较小中等较大冲压设备能力较小中等较大工作条件较好好方案一模具结构简单，但需要两道工序，两副模具，生产率较低，难以满足该零件的 年产量要求。方案二只需一套模具，冲压件的形位精度容易保证，且生产率也高。尽管模 具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单，模具制造并不困难。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。通过对上述三种方案的分 析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。3)

4、 主要设计计算(1) 排样方式的确定及其计算(2)垫片下端水平，采用直对排效率较高如图(2)所示的排样方法。查(冲压工艺与模具设计表2.8)所得，工件间 a1 2mm,沿边a 3mm,条料宽度为 74mm ,步距S=42mm , 一个步距的材料利用率为55.4%。计算部分见表 2.1表2.1项目 分类项目计算方法结果备注排样冲裁 件面 积A用mastercam 作图，分析面积得1720.9 21720.9mm查表2.8得，最小搭边值a1 2 mm, a 3mm条料宽度BB=30+22+16+3+374mm步距S4242mm一个 步距 的材r=A/BSx100%=1720.9/(74x42 )

5、x1 00%55.4%料利用率刀冲 压力冲裁力F115993.8Nbft(295 430)MPa 之间取 300Mpa , t=1,K=1.3,L 用 mastercam 作图，分析周 长为 297.42mm卸料力FxFx=KxF =0.04x115993.84639.752Nt=1mm 时，Kx 0.04(冲裁间隙取上限值)推件力Ft63796.59Nhn 一查设计手册表 2.40 t可知t=1mm 时h = 5取h=10. KT 0.055;顶件力FDFD=KDF=0.06x115993.86959.628N冲压 工艺 总力FZ191389.77N4)压力中心的计算计算压力中心时，先画出凹

6、模型口图如图所示1.3,在图中将xOy坐标系建立在图示的左边缘上，将冲裁件轮廓线按几何图分解成AF共7组基本线段，用解析法求得该模具的压力中心P点坐标(X0 =32.70,. Y0 =22.01)有关计算如表2.2所示。冲裁圆弧段时 y (180Rsin )/()图1.3表2.3各段基本要素要素长度L/mm各基本要素压力中心 的坐标值XyA69.08022B29.39373C50.246822D29.393741E69.082222F50.245222Li XiLyii 1i 1X on ，Yo n一LiL1 1i 1（X0 =32.70,. Y0 =22.01）5）刃口尺寸的计算a.加工方法

7、的确定。结合模具及工件的形状特点，此模具制造宜采用配作法，落料时，选凹模为设计基 准件，只需要计算落料凹模的刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按要求配作；冲孔时，则 只需计算凸模的刃口尺寸及制造公差，凹模刃口尺寸由凸模实际尺寸按要求配作；只是需要在配作时保证最小双面合理间隙值 Zmin0.072mmb.采用配作法，先判断模具各个尺寸在模具磨损后的变化情况，分三种情况，分别统计如下。第一种尺寸（增大）：29.39, R16, R22, 68第二种尺寸（减小）：22, 16第三种尺寸（不变）：30C.查上表格公差等级确定冲裁内形与内形尺寸公差，工作零件刃口尺寸计算简表表2.4尺寸及分类

8、尺寸转换计算公式结果备注第一类 尺寸 （落料）29.39查表得冲裁模双面 间隙Z=0.095mm , Z=0.065mm ,凸模 按最小单边间隙配 做。工件尺寸公差为IT14级，取 x=0.5mm68R22R16第二类 尺寸 （冲孔）2216第三类 尺寸 （孔心 距）30四、模具设计说明书1.模具总体结构设计a） 模具类型的选择 用冲压工艺分析可知，采用复合模冲压，所以本套模具类型为复合模。b） 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采用导料销；控制条料的送进步距采用弹簧顶的活动挡料销来定步距。而第一件的冲压位置因为条料有一定的余量，可以靠操作人工目测来确定。c） 卸料、出件

9、方式的选择根据模具冲裁的运动特点，该模具采用刚性卸料装置比较方便，因为冲裁板料大于 0.5mm,卸料力大，平直要求度不是很高，一般采用固定 卸料装置。d） 导柱、导套位置的确定 为了提高模具的寿命和工件质量，方便安装，调整维修模 具，该复合模采用中间导柱模架。2、凸模,凹模，凸凹模的结构设计冲 R11mm 孔的圆形凸模，由于模具需要再凸模外面装推件块，因此设计成直柱的形状。尺寸标注如下图。凹模的刃口形式，考虑到生产批量较大，所以采用刃口强度较高的凹模，即下图所示的刃口形式，凹模的外形尺寸，按式（ 2.38 和 2.39 ）H=Kb=0.24*68=22.62mm 取 H 为 30mm 。则 C

10、=1.5H=45mm 。本模具为复合冲裁膜，因此除冲孔凸模和落料凹模外，必然还有一个凹凸模，凹凸模的简图如下图。3、主要零部件设计卸料弹簧的设计计算（省略）。模架选用中等精度，中小尺寸冲压件的后侧导柱模架，从右向左送料，操作方便。上模座:L/mm*B/mm*H/mm=200*200*45下模座:L/mm*B/mm*H/mm=200*200*50导柱：d/mm*L/mm=35*160导套：d/mm*L/mm*D/mm=35*105*43垫板厚度取：10mm。凸模固定板厚度取：20mm。凹模的厚度已定为：30mm。卸料板厚度取：14mm。模具的闭合高度：H=（45+10+20+30+1+50+14

11、+50 ） =220mm4、冲压设备的选用可见该模具的闭合高度小于所选压力机J23-25的最大高度270mm,因此该压力机可以满足使用要求。公称压力：250KN滑块行程：65mm最大闭合高度： 270mm封闭高度调节量： 55mm滑块中心线至车床距离： 200mm立柱距离： 270mm滑块行程次数：55次/min工作台尺寸 （前后x左右 ）：370m mx 560mm垫板尺寸（厚度）： 50mm模柄孔尺寸： 40mm 60mm最大角度： 30总结项目化的教育给我最大的触动就是我能够通过自己的努力去设计一套完整的工艺装备。在这里，能够找到自己的自信，同时，项目化的教育是一个很好的展现自我的平台。

12、针对本次的冲压模具设计，我深刻体会到设计其中隐含的困惑与疑虑。而这些的问题 都要靠自己去查取相关的知识与理论，这不仅开拓我的知识面，也增强了我的动手能力和 思维能力。图表的识别是非常的重要，因为其中好多的零部件都是国家标准的，不需要过 多的设计。这样，自己的读图能力就必需要好。一分耕耘一分收获，没有徒劳而获的好事。虽然说本次的设计，每个人的数据都是大 不相同的，但是方法都是类似，结果的交流也是很有必要的。比如，当某个设计步骤不太 清楚地时候，组员之间可以相互的进行沟通交流，或者通过对老师的咨询来解决疑难问 题。让自己能够得到更好地发展。所以，学习，重要的是学习它的方式方法，懂得其中， 锻炼思维创新能力，而不是简单的照本宣科。对我来说，设计是我很大的兴趣。每当通过一次的设计，我都能够找到其中的