垫圈冲压模设计要点

1、湖南涉外经济学院课程设计报告课程名称：Q235圆形垫圈级进冲压模设计报告题目: 学生姓名: 所在学院: 专业班级: 学生学号: 指导教师:2012年0 6月25日目录（一） 冲裁件工艺分析 2（二） 确定工艺方案及模具结构形式 .2（三） 模具设计计算 .31、 排样、计算条料宽度及确定步距 32、 材料的利用率 .43、冲压力与压力中心计算44、冲床选用5（四） 冲模刃口尺寸及公差的计算 .6（五）冲裁模主要零部件的结构设计 71、凹模的结构尺寸设计72、凸模固定板的确定93、凸模的结构尺寸确定94、导料板的确定105、卸料装置的确定 .1.16、模柄的选用.117、冲模闭合高度计算.128

2、垫板的结构13（六）模架选用 .13.13（七）模架基本加工如图1所示零件：屏蔽板生产批量：大批量设计该零件的冲压工艺与模具图1零件图5一冲裁件工艺分析1、材料：Q235钢板，具有良好的可冲压性能。2、工件结构形状：有一个 © 38mm勺圆孔，垫圈大径© 42mmIT133、尺寸精度：零件图上所有未标注公差的尺寸，属自由尺寸，可按级确定工件尺寸的公差。经查公差表，各尺寸公差为：零件内形：38mm0H°.1、42mm.220。4、冲孔时，为了保证内外同心度，采用有导向凸模冲孔；二确定工艺方案及模具结构形式方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复

3、合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产 方案一模具结构简单，但成本高而生产效率低；方案二工件的精度及生产效率都较高，但模具强度较差，制造难度大，且在此垫圈中42 _38=2mm凸凹模强度不够，操作也不方便；2方案三生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。故采用级进模比较合适，并采用侧刃定距。三模具设计计算1、排样、计算条料宽度及确定步距零件外形为圆形，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2所示 首先查【1】表2-15有关表确定搭边值

4、。根据t=1mm两工件间按圆形取搭边值 a=0.8mm为了方便计算，我们取 a=1mm侧边取搭边值a1=1mm并每边加1mm用来侧刃定距。算的连续模 进料步距为43mm条料宽度按相应的公式计算：B=(D+2a1)=2、材料的利用率- 100% _.D2查【2】式 2-9 Bh得 D 100%=70.04%4x46x433、冲压力与压力中心计算：1) 冲孔力：冲孔 查【1】式3-4 , F冲二KLt t，查【1】表4-1 Q235 抗拉强度 6 =375-460MPa，取匚 b =420MPa，一般 K=1.3F 冲=1.3Lt t= 1.3 X n X 38X 1 X 420=65.18 (K

5、N)2) 落料力：F落=1.3Lt t= 1.3X n X 42 X 1X 420=72.04(KN3）卸料力F卸二KsF 查【1】表3-13 , Ks取0.05=0.05X (72.04+65.18)=6.879(KN4）推件力 F推二nKeF n取4个，Ke取0.055=nX 0.055 X (72.04+65.18)=4X 0.055 X 72.04=30.268 (KN5）总冲压力F总=F落+ F冲+F卸+F推= 174.367 (KN)6）压力中心计算7y。x0 二F 落 f F 冲 *X222 108F冲 F落=6518 22 72.04 108 =70.88mm4、冲床选用根据总

6、冲压力F总= 156.13KN,查2表9-9可知选用开式双柱可倾压力机J23-25。其工艺参数如下:标称压力：250 KN滑块行程次数：55/次.mi n-1滑块行程：65mm 最大闭合高度：270mm 密圭寸高度调节量：55mm立柱距离：270mm 滑块中心线至床身距离：200mm模柄尺寸：直径40mm深度60mm四 冲模刃口尺寸及公差的计算采用凸凹模分别加工：查【1】表3-2,t=1mm,Q235的冲裁间隙Zmin=0.1、Zmax=0.14 , zmax -Zmin =0.140.1=0.041、 对于落料42mmq220 :抵p=0.026d =0.03、 =0.5 查【1】表 3-1

7、5、3-16, p + d =0.02+0.03=0.05> Zma -Zmin =0.04根据【1】式3-18、3-19得：、6p =0.4(Zmax -Zmin) =0.016=0.6(Zmax 一Zmin ) =0.024Dd =(Dmax-八)更=(42-0.5 汇。田严4 =41.890°.024 mmDp =(Dd Zmi n)* =(41.89 0.1).。馅=41.79；.016口口2、对于冲孔：，38mm00.1:、p=0.02、d =0.03、=0.75 查【1】表 3-15、3-16, p + d =0.02+0.03=0.05Zma - Zmin =0.

8、04根据【1】式3-18、3-19得：气=°.4(Zmax 一Zmin) =0.°16=°.6(Zmax 一Zmin) =°.°24dp =(dmax+八)* =( 38+0.75 汉 0.1)爲花=38.O75；.016mmdd =(dd +Zmi n)語=(38.075+0.1) 0i0 =38.17500.024mm3、 对于侧刃定距采用配合加工法计算(计算出凸模尺寸及制造公差，凹模 由凸模的实际尺寸按间隙要求配制)：对于43.05T =0.75，对于6。0.2 =0.5 查【1】表 3-15,D43.05 =(43.05 +0.75x0

9、.1)：4 =43.125丄025De =(6+0.5 xO.2)Z "Oil凹模基本尺寸与凸模相同，分别为 43.125,6.01.不必注公差，以 0.1-0.4mm间隙与侧刃凸模配制。五冲裁模主要零部件的结构设计1、凹模的结构尺寸设计凹模的外形尺寸一般有矩形和圆形两种。凹模的外形尺寸应保证凹模 有足够的强度和刚度。凹模的厚度还应考虑修磨量。凹模的外形尺寸一 般是根据被冲材料的厚度和冲材件的最大外形尺寸来确定的。该凹模的外形为矩形。凹模厚度H=Kb ( > 15mm)凹模壁厚 c=(1.5 2)H( > 3040mm)式中：b 冲裁件的最大外形尺寸；K系数，考虑板料厚度

10、的影响。查表：表4 3系数K值b/mm料 厚t/mm0.5123<500.30.350.420.5K 取 0.4mmH=KB (> 15mm =0.35 x 42=14.7 H 取 30mmc=(1.52)H( >3040mm)= 1.5 2) x 14.7=30 44mm9根据本次需要c取30凹模一般采用螺钉和销钉固定。螺钉和销钉的数量、规格及它们的位置 根据凹模的大小，在标准的典型组合中查得。位置可根据结构需要作适当 调整。螺孔、销孔之间以及它们到模板边缘尺寸，满足机械设计的要求。 凹模洞孔轴线应与凹模顶面保持垂直，上、下平面应保持平行。型孔的表 面有表面粗糙度的要求 R

11、a= 0.80.4 z 凹模材料选择与凸模一样，但热 处理后的硬度应略高于凸模。选用Cr12为凹模材料。凹模洞口的类型凹模洞口类型如图所示为直筒式刃口凹模。因为其制造方后工作部分尺 寸不变。本模具即使用此类型。凹模制造方便，刃口强度高，便于刃磨。 如图5图52、凸模固定板的确定凸模固定板的外形尺寸一般与凹模大小一样，一般选择0.60.8倍的凹模厚度确定，也可以通过标准查得，基本与凹模外形尺寸相当。这里 本此选45钢。垫板的作用是承受凸模或凹模的轴向压力，防止过大的冲 压力在上、下模板上压出凹坑，影响模具正常工作。3、凸模的结构尺寸确定凸模的外形尺寸有凹模配做。凸模的长度 L=H1 + H2+

12、H3+ h式中：H1 为凸模固定板的厚度H2为导板的厚度H3为导料板的厚度h为附加的长度，包括凸模刃口尺寸的修磨量，凸模进入凹模的深度（0.51mm，凸模固定板与导板的安全距离等。一般取1020.L=25+10+6+15+仁 57mm选用Cr12为凸模材料。大小凸模均采用 GB 2863.2-81.如下图6GB 2863281图64、导料板的确定为保证条料的正确送进和毛坯在模具中的正确位置，冲裁出外形完整的 合格零件，模具设计时必须考虑条料或毛坯的定位。正确位置是依靠定位零 件来保证的。由于毛坯形式和模具结构的不同，所以定位零件的总类很多。 设计时应根据毛坯形式、模具结构、零件公差大小、生产效

13、率等进行选择。 定位包含控制送料步距的挡料和垂直方向的导料等。本模具依靠导料板保证条料的正确送进。其材料为45钢，热处理硬度在3640HRC导料板的间距应等于条料的最大宽度加上一定间隙（一般不大雨0.5mm）导料板的高度H视材料的厚t与挡料销的高度h而定，可查【2】表表2-25取得。材料厚度t/mm挡料销高度 h/mm导料板高度h/mm1365、卸料装置的确定设计的目的，是将冲裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或废料卸掉，保证下次冲压正常进行。常用的卸料方式有：刚性卸料和弹压卸料板。此次设计选用导板卸料，材料选择为 45钢，热处理硬度为3242HRC凸 模与导板在冲压过程中始终不脱离配合，导板充

14、当卸料板作用，形状与凹 模相似，厚度h=6mm6、模柄的选用模柄选择压入式模柄，大小根据压力机模柄孔来选择。材料为 Q235可参照GB2862.1-81查【2】表9-41。选用A40 105。如图7图77、冲模闭合高度计算H二h1+ h2+h3+ h4式中：hl为凸模垫板厚度h2为凸模高度h3为凹模厚度h4为导料板厚度H=6+ 51 + 30+6=89mm8、垫板的结构垫板装在固定板与上模座或下模座之间，它的作用是防止冲裁时凸模压坏上模座。垫板的尺寸可在标准中查得。垫板的材料一般可选45钢，本模具也选择此材料。六模架的选用1、模架是由上、下模座，模柄及导向装置（最常用的是导柱、导套）组成模架是

15、整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受冲 压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座 用螺钉压板固定在压力机工作台面上。上、下模座之间靠模架的导向装置 来保持其精确位置，以引导凸模的运动，保证冲裁过程中间隙均匀。一般 模架均已列入标准，设计模具时，应加以正确选用。根据本次设计的需要选用【2】表9-46后侧导柱窄型模架。315-100-200 2451 GB/T 2851.4，上模座 315X 100X 45 GB/T2855.5 ;下 模座 315X 100X 55GB/T2855.6，导柱 35 X 160 GB/T 2681.1; 35X 405X43 导套 GB/T 2861.6模座材料一般选用HT200 HT250也可选用Q235 Q255结构钢，对于大 型精密模具的模座选用铸钢 ZG35 ZG45此次选用HT20Q模架如图8所 示：图8七模架基本加工4.1凸模的加工模具刃口要求有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力。因此应有 高硬度与适当的韧性。热处理硬度要达到 3842HRC采用磨销加工。4.2凹模的加工凹模的加工，采用线切割比较合理，因为工作部分和固定部分的形状与 尺寸