冲压模具设计说明书

1、冲压工艺学课程设计说明书模具类型：冲孔落料 连续模 姓名： 学号：指导教师：2015年6月 目录一、设计任务1二、 原始数据1三、零件图的工艺分析1四、 工艺方案及模具结构类型2五、 冲裁件排样分析2六、 各种工艺计算36.1 冲裁力计算46.2 压力中心计算46.3 凸凹模刃口尺寸及公差计算5 6.4 压力机的选取6七、 模具零件设计与选择67.1 主要元件设计67.2主要元件强度校核 87.3 其他元件设计及尺寸选取10八、 设计心得11九、 主要参考书12键入文字键入文字键入文字一、 设计任务1. 绘制模具装配图2. 绘制重要元件零件图23个3. 完成模具设计说明书二、 原始数据3020

2、3零件名称：垫圈材料：30CrMnSi 镀锌精度等级：IT12产量：50万件/年板料尺寸：1000×2000三、 零件图的工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的适应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺性分析。零件尺寸公差要求IT12级，零件尺寸为大径30mm，公差为0.21mm，小径为20mm，公差为0

3、.21mm。由于该件外形简单，形状规则，利用普通冲裁方式可达到图样要求。材料为30CrMnSi镀锌，厚度为3mm，=529736MPa，此种材料有足够的强度，适合于冲压生产。根据以上数据分析，此产品冲压工艺性较好，故选择冲压方法进行加工。四、工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：（1） 先落料，再冲孔，采用单工序模生产；（2） 落料冲孔复合冲压，采用复合模生产；（3） 冲孔落料连续冲压，采用连续模生产。方案（1）模具结构简单，但需要两道工序，两套模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应

4、采用复合冲裁或连续冲裁方式。考虑使用连续模，可以同时完成冲孔和落料两道工序，有因为零件厚度较大，表面平直度和精度要求不高，可以采用固定卸料板。五、冲裁件排样分析因为外形尺寸为30mm 查冷冲压成形工艺与模具设计制造4-19孔边距为2mm 侧搭边值为2.2mm方案一：整个板料的材料利用率为：=A0A*100%36.5%方案二：整个板料的材料利用率为：=%37.7%所以选取案二。调料宽度：34.4mm六、各种工艺计算6.1 冲裁力计算 冲裁力：F=1.3=1.3Lt查冷冲压成形工艺与模具设计制造式4-28 落料时：L=D=94.2mm t=3mm 所以=1.394.2t500=183690N 冲孔

5、时：L=3.14D=62.8mm t=3mm F2=1.362.83500=122460N 卸料力：查冷冲压成形工艺与模具设计制造式4-30 4-31 4-32及表4-24 =KF K=0.04 落料时：=0.04184=7.4kN 冲孔时：=0.04123=4.9kN 总冲裁力：落料F=191.09kN 冲孔=127.36kN =F+=318.45kN 顶件力： =KF K=0.05落料时： =0.05184=9.2kN冲孔时： =0.05123=6.15kN6.2 压力中心计算设落料凹模中心为原点，设压力中心距原点为X，L则：根据排样图可得：L=32 所以 183690×X=12

6、2460×(32-X) 即 落料凸模距压力机中心：X=12.8mm冲孔凸模距压力机中心：XL=19.2mm6.3 凸凹模刃口尺寸及公差计算 查冷冲压成形工艺与模具设计制造4-5 =0.3mm =0.24mm -=0.06mm 查冷冲压成形工艺与模具设计制造4-15 落料部分：d=0.025mm p=0.02mmd+p=0.025+0.02=0.045ZmaxZmin 冲孔部分：d=0.025mm p=0.02mmd+p=0.045ZmaxZmin由冷冲压成形工艺与模具设计制造4-16得X=0.75落料部分：凹模Dd=（Dx）0+d =29.840+0.025 mm 凸模=（DZmin

7、）-p0 =28.54-0.020 mm冲孔部分：凸模dp=（dx ）-p0 = 20.16-0.020 mm凹模dd=（dpZmin）0+d = 20.400+0.025 mm6.4 压力机的选取选用开式压力机由最大冲裁力F=318.45kN，选用40吨的压力机其重要参数如下： 公称压力： 400KN 滑块行程： 100mm 行程次数： 80次/分 最大闭模高度： 最高: 200mm 最低: 400mm 闭模高度调节量： 80mm 工作台尺寸： 左右 300mm 前后 150mm七、模具零件设计与选择7.1 主要元件设计 （1）凹模的设计凹槽厚：HK×S=0.5×15H1

8、5凹模厚度：B=S+4×H=78凹模长度：L=S1+2×S2=113查冷冲压成形工艺与模具设计制造4-35最小壁厚a=6.7 最小直径D=28根据中华人民共和国国家标准选取凹模板尺寸：L=125 mm B=100 mm H=22mm刃口高度 H=10 mm凹模板俯视图（2）凸模的设计凸模的结构形式主要根据冲裁件的形状和尺寸而定。凸模形式常见的以圆形为多。为了避免应力集中和较好的强度、刚度，圆形凸模常做成台阶形式。选用T10A为凹模材料。 其长度主要根据模具结构，并考虑修磨，操作安全，装配等的需要来确定。根据国标（GB2863.1 2-81），刃口部分热处理硬度为58 62H

9、RC，尾部回火至4050HRC。 模厚度及板料厚度之和决定。再加上修磨量为凸模的总长。选取B型圆凸模，根据国标（GB2863.2-81），取凸模长度L=55mm。凸模具体尺寸如下图：冲孔凸模零件图7.2 主要元件强度校核（1） 落料凹模：根据冲压设计资料压应力校核：因为 t=3，f=500Mpa，F压=1500Mpa，所以：43500/1500=4mm<d=30mm所以设计合理。弯应力校核：，d=30mm，p=357kn，mm因为=138.4>Lmax所以设计合理。（2）冲孔凹模压应力校核：t=3，f=500Mpa， F压=1500Mpa；43500/1500=4mm<d=2

10、0mm所以设计合理。弯应力校核：d=20mm，p=140kn，Lmax=32mm；=89.5>Lmax所以设计合理。7.3 其他元件设计及尺寸选取 （1） 根据零件排样图，设计凹模周边的尺寸为125×100，凸模长度为55，根据国标（GB2871.4-81）冷冲模固定卸料典型组合横向送料典型组合，查得以下尺寸：垫板：125×100×6固定板：125×100×16卸料板：125×100×12导料板：125×30×8凹模：125×100×22承料板：100×40×

11、2螺钉：4×M8×45、4×M8×20、4×M8×50、2×M6×10圆柱销：2×8×45、4×8×55、4×6×35其中螺钉为开槽盘头螺钉。配用模架闭合高度H ：140mm170mm（2）模柄的选择：均有中华人民共和国国标GB2862.2-81选取，其中：模柄选旋入式尺寸A型40×90 h=30（3）导向元件有导柱导套：由凹模周边尺寸和模架闭合高度中华人民共和国国标查取，导柱：A25h6×150 GB2831.3-81导套：A25H7

12、×90×38 GB2861.6-81 (4)上模座与下模座选取： 上模座：H=30 L1=130 B1=110 S=170 S1=145 R=38 l2=60D(H7)=350+0.025 D1(H7)=380+0.025下模座 H=45 h=30 L1=130 B1=110 L2=200 B2=180 S=170 S1=145 R=38 l2=60d（R7）=22-0.041-0.020 d1=25-0.041-0.020八、设计心得 通过设计模具，我了解了基本知识，还锻炼了设计能力，运用cad的能力， 让我对于工科学习也更有信心 。通过两周的课设实验，对我来说学到的不仅是那些知识，更多的是团队和合作。现在想来，也许学校安排的课程设计有着它更深层的意义吧，它不仅仅让我们综合那些理论知识来运用到设计和创新，还让我们知道了一个团队凝聚在一起时所能发挥出的巨大潜能! 我觉得做冲压工艺课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知