冲压模具设计说明书

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随着社会的发展，模具行业的兴起。在社会上，冲压工艺用途十分的广

泛，与制造成为一个行业越来越来受到人们的重视

模具是一种技术密集、资金密集型产品，在我国国民经济巾的地位也非

常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业，并在''十五〃中列为重点扶

持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展，促使模具技术不断进步,

对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。我国模具行业将向大型、

精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。目前，电子、汽车、电机、

电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中，60%—80%的零部件，

都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高

一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大

程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。我国模具行业日趋大型化，而

旦精度将越来越高

模具标准件的应用将口渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大

地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提

高模具质量和降低模具制造成本。同时，快速经济模具的前景十分广阔。由

于人们要求模具的生产周期越短越好，因此开发快速经济模具越来越引起人

们的重视。

模具产业的发展是机械及其它制造行业快速增长的同时不断发展完善

的。通过在机械行业的工作实践，深深体会到了模具在机械制造业中的巨大

作用。模具的大量使用使的零件加工的周期缩短，成本降低。一个高质量的

模具可以直接投入产品的装配，这一点在铸件中更能显现，好的毛坏件需要

的额外加工量小，材料损耗小，很好的降低了生产成本。

模具的发展前景将越来越好。模具性能越来越高，生产的零件可以达到

的数控加工的精度，甚至更高，产量又十分巨大c投身模具事业将会给自己

的人生带来辉煌.

目录

一设计任务书及产品图.................1

二工艺设计............................1

三模具结构的确定....................2

四冲压工艺计算......................2

五弹性元件计算......................5

六零部件计算........................6

七落料凸模加工工艺规程的编制........16

八凹模加工工艺规程的编制............16

九工艺装配...........................17

十心得体会............................18

H■•一•参考文献............................19

-设计任务书及产品图

电机转子垫片冷冲压模

工件名称：电机转子垫片

生产批量：大批量

材料：硅钢片

省

0-

—0

二

工件图

二工艺设计

2.1冲压件的工艺分析

该工件为不规范圆形无凹缘拉深件，外圆空在拉深变形区。工件的尺寸不大,

属于小型冲压件且尺寸精度和形位精度都有明显的要求。所以按IT8级来计

算并设计。工件的材料为硅钢，不易拉深成图。

冲裁方案初选为：

单工序模：落料一_冲孔--拉深

落料一一拉深一-冲孔

级进模：冲孔-一拉深--落料

冲孔一一落料一一拉深

复合模：落料-------冲孔

冲孔-------切快

因为生产批量较大，为达到此目的，采用单一的工序，生产效率达不到要求,

而采用级进模，结构太复杂；要保证产品质量精度达到要求，哪么模具精度

要求较高，综合上述分析比较，采用落料冲孔复合模。

三模具结构的确定

模具采用下出件方式，采用复合摸。由于工件属于高精度高硬度合金钢,

所以采用四导柱模架，弹性卸料方式，零件出模。如下图所示：

四冲压工艺计算

4.1凸模和凹模刃口尺寸的确定

落料0U7T

+M

DA=(Dmax-XA)

0

Dt=(DA-Zmin)°

查表得：

Zmax=0.045mmZmin=0.035mm

ST=0.030mmSA=0.040mm

X=0.50

校核间隙：

因为Zmax-Zmin=(0.045-0.035)mm

=0.010mm

|2T|+|2Al=(0.030+0.040)mm

=0.070mm

说明所取凸、凹模公差不能满足|ST|+|SA|WZmax-Zmin的条件，且相

差很大，则采用配合加工法

考虑到工件形状复杂，采用配合加工法加工凸、凹模，凹模磨损后其尺

寸变化有三种情况

凹模磨损后变大的尺寸：Al,A2,A3

刃口尺寸计算公式：

AA=(Dmax-XA)彳

查表得X1=X2=X3=1

A1=A2=(110-1x0,035)+0-035/4+0.00875

=109.965mm

00

+0.035/4……+0.00875/4

A3=(117-1x0o035)=116.965mm

00

凹模磨损后变小的尺寸：Bl、B2

O707.5

-0.046

7.5为未标注公差尺寸，按IT8确定公差，查公差表可以确定公差为0.22,为

7.5为外形尺寸，按基轴制标注为7.5°

-0.22

刃口尺寸计算公式：

BA=(Bmin+XA)+JA

查表得Xl=lX2=0.75

B2=(7.5-0.75x0.22)

-0.22/4

=7.335°mm

-0.055

0

Bl=(70-1x0.046)

-0.046/4

=69.954°mm

-0.0115

凹模磨损无变化的尺寸：C

查表得;Zmin=0.035mmZmax=0.045mm

凸模刃口尺寸成凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值(0.035〜0.045)

mm

4.2排样及材料规格与利用率

排样如下图所示

(排样图)

搭边值：查表可的a=1.2mmal=lmm(a:侧面拾边值，al：冲件之间搭边

值)

步距:S=D+al=l17+1=118mm

条料宽度：B=D+2a=117+2X1.2=119.4mm

钢板的规格

板料的选用：1mmX1(X)()mmX2000mm

每张钢板裁板条数N1：为了操作方便，采用横裁，即Nl=2000/l19.4=16

条，余89.6mm.

每条板上的工件数N2:

B——al1000—1

N2=-------------=-------------------------=8个

S118

每张钢板上的工件总数：N=N1XN2=16X8=128个

板数的利用率N：

N=(fXF0)X1()()%=(128X3.14X58.5X58.5/1X100()X2000)

X100%=68.7%

4.3冲压力计算及压力机的初选

4.3.1计算工序压力

a冲裁力：P冲=KRLr=L3X3.14X11730.5X186比44.42kn

(其中T—材料抗剪强度，硅钢片的丁=186Mpa)

b卸料力：P卸二K卸P落二0.055X44.42kn=2.44kn

c冲孔力：p冲=KLT^■=1.3X0.5X186X3.14X(8+42.6)

=19.2Kn

d推件力：P推二nk推P冲二8X0.063X44.42=22.39Kn

4.3.2冲压设备的选择

为了使压力机能安全工作取

P压机2(1.1-1.3)PO

PO=P7中+P卸+P推+P)中孑L=44.42kn+2.44kn+22.39Kn+19.2Kn=88.43Kn

P压机=1.3X88.43Kn=114.96Kn

所以选用闭式单点压力机J31T60A

型号为J31-160A压力机的基本参数如下表：

公称压力”160滑块行程/mm160

滑块行程次数/次.min32最大闭合高度/mm480

闭合高度调节量/mm120离合器工作气压kg.cm4

床身两立柱距离/mm750工作台尺寸：前后/mm790

工作台尺寸：左右/mm710垫板尺寸：厚度/mm105

电动机功率/KW10垫板尺寸:孔径/mm430

五.弹性元件计算

5.1.1弹性元件选用聚氨酯橡胶

5.1.2自由高度:H=h工件行程/&—€y

=(2+1+6)/(35%〜45%)-(10%〜15%)

=36-30

取H=35

查表：&=35%~45%；£y=10%〜15%；q=0.26

hm二凸模刃模量;hm=4〜10mm,取h=6

5.1.3橡胶装模高度：H斫H—H殁

=35-4

=31mm

5.L4面积：取整体橡胶块

A女=F卸/q

=11090/1.1

=10081.818

=10082

1*13=人实+人空

假设先确定B取90：

LX90=100824-(130X50)

L=184mm

L和BVL凹和B凹，符合要求。

六.零部件设计

6.1凹模设计

a）材料：Crl2

硬度：58〜63HRC

b）外形尺寸：H=Kb

=0.2X120

=24mm

b为冲裁件最大的外形尺寸；查表K=0.2

据国家标准取H=30mm

长度：L=Di+2C

=120+2X60

=240mm

其中C=（1.5-2）H取C=2H=2X30=60

宽度：B=D+2C

=40+2X60

=160imn（如图四）

（图四）凹模

按经验：选M8连接螺钉

选销钉为中8

螺钉数量：6个，销钉：2个

销钉孔公差为：H7

c.挡料销孔：

直径D=14mm、d=6mm＞高度h=3mm的A型挡料销。

定位距离：L=Dz/2+a双+D挡/2

=40/2+2+12/2

=28mm（如图五）

g018

o1

x

OJ

_J9

^6~：

8

1X45°

012.02

I""I

（图五）挡料销孔

6.2冲孔凸模设计

材料：Crl2

硬度：55〜60HRC

a）形状结构：h=h'+h（.1

=H凹+h凹

=24+30

=54mm（如图六）

(图六)冲孔凸模

6.3凸凹模：

a)材料：Crl2

硬度：58〜60HRC

b)形状尺寸：直通式，抑接。

h=h国+h獴拉+h卸一(0.2〜0.5)+h加接

=24+35+20—0.5+3

=81.5mm

h卸=(0.6〜0.8)H凹

取h却=().8H凹

=0.8X24

=19.2mm

取h卸二20mm

T〃005A]V

（图七）凸凹模

6.4凸凹模固定板：

材料：45

外形尺寸：LXB=LPIXB|U]

=240X160

厚度*H=（0.8〜1）H凹二H凹

=24mm（如图八）

型孔尺寸与形状：与凸模固定板一致，公差按H7制造。

(图八)凸凹模固定板

6.5卸料板：

材料：T7

外形尺寸：1*134凹乂13凹

型孔与凸凹模固定板一致

尺寸比凹模型腔梢大(().1〜().3)

螺孔与卸料螺钉一致(M8)(如图九)

(图九)卸料板

6.6橡胶块：（如图三）

6.7卸料螺钉：

材料为45钢

L=h凸凹因+h株+H下模座—hi

=24+35+60-21

=100mm

其中h尸t+hm+H+（3〜5）

=2+1+5+8+3

=19（如图十）

6.8凸凹模垫板：

材料:T8

硬度：50〜60HRC

外形尺寸:LXB=LIL“XB|/240X160

厚度:H=6〜12双10

螺孔、销孔与凸模固定板一致。（如图十一）

凸凹模垫板（如图十i）

6.9推件板：

材料：45

h=4+（3〜4）t+（3〜5）

=4+4t+5

M+4X2+5

=17mm

形状与凹模刃口形状一致（如图十二）

（图十二）推件板

6.10打杆：

直径比模柄内孔小（1〜3mm）,则D=15min

高度高出模柄（3~5nlm）

h打杆二h凸凹生+h凸凹固+h模柄+（3〜5）

=10+24+110+5

=149mm（如图十三）

（图十三）打杆

6.11模柄根据压力机模柄孔径大小查表得：（如图十四）

6.12计算封闭高度：h=h凹+h凸凹同+h凸凹垫+h并+h4+h株+h上模座+h卜■模座

=30+24+10+20+24+31+45+55

=239mm

6.13选模架：

根据凹模周界和闭合高度查表得：（如表二）

凹模周界闭合高度lo2

LB最小最大上模座下模座

240160220280250X160X250X160X

4555

表二

6.14上模座（如图十五）下模座（如图十六）:

（图十五）上模座

（图十六）下模座

6.15导套（如图十七）导柱（如图十八）：

导套（二）

（图十七）

导柱（一）

29

♦A8

导柱（二）

（图十八）

七.落料凸模加工工艺规程的编制

7.1备料备制锻造加工

7.2执处理、退火（消除的锻后残余内应力，降低硬度）

7.3粗加工毛坯、铳（刨）六面保证尺寸.

7.4磨削两端面

7.5钳工划线，划刃口轮廓线。

7.6仿形刨削、精刨型面。

7.7热处理：淬久达硬度58-62HRC,钾接端不淬火。

7.8磨端面：磨两端面保证与型面垂直。

7.9磨型面：成形磨削刃口型面达到