1、冲压模具设计说明塑性成型与模具设计课程设计设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计 学院：机械与汽车工程 班级：材控 ： 学号：塑性成型与模具设计课程设计设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计冲压工艺分析设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面:名称：垫板生产批量：大批量材料：A3 厚度：0.5mm零件图如下：冲裁模：设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面:(1) 冲压加工方法的经济性分析冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高，操作简单等一系列优点而广泛使用，由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的
2、经济性起着决定性作用。批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能会更有效果。(2) 冲压件的工艺性分析冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度，在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求，良好的工艺性应保证材料消耗少，工序目少，模具结构简单，而且寿命长产品质量稳定，操作简单，方便等。零件的工艺分析A3即Q235.4 代表这种钢的屈服强度为235MPa,是一种普通碳素钢，能够保证力学性能。1.该冲裁件结构对称、简单，由圆弧组成的，无悬臂。2.圆形孔直径d0.35t,符合要求。3.
3、孔间距与孔边距c2t，在模具强度和冲裁件质量的限制围之。冲裁：冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。精密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度; 而经济级是指模具达到最大许可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上有最合理的精度。为降低冲压成本，获得最佳的技术经济效果，再不影响冲裁件使用要求的前提下，应尽可能采用经济精度。由于零件图上所有尺寸均未标注公差，属于自由尺寸，可按IT14 级确定工T件尺寸的公差。查附录得各尺寸公差为: 290-0.52、 4.5+0.300、2-R3+0.250、冲裁面的表面粗糙度Ra=3.2m冲裁工艺方案分析：在工艺分析的基础上，拟定出可能的冲裁方
4、案，如下:1： 先落料,后冲孔,采用单工序模分两次加工2： 落料一冲孔单件复合冲压:3： 落料一冲孔组合工序冲压;方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足顾客的要求，而且工件的累积误差大，操作不方便。方案二采用复合模生产，在一副模具当中，同时完成两个或两个以上的工序，精度相比单工序模更高，且效率也高，但是结构复杂，模具成本较高，安全性也较差。方案三采用级进模生产，生产效率高，在一套模具中完成两次工序，两次定位在一套模具中，精度高。由于该工件大批量生产，所以确定为方案二和方案三。根据工件特点，其形状简单，尺寸较小，大批量生产等多方面的因素，进行全面的分析研究，比较其
5、综合的经济效果，适宜采用第三种方案。工艺设计计算：条料尺寸：根据排样图计算条料宽度B存在侧刃定距装置，条料宽度B0-A=(Lmax+2a+nb1)0-A=(Lmax+1.5a+nb1)0-An侧刃数取值2，b1侧刃冲切料边宽度取值1.5mm，z取值3mm，a取值1mm。y冲压后的条料宽度与导料板间距取值0.2mm，=0.15mmB0-A=(Lmax+2a+nb1)0-A=（29+1.51+21.5）0-0.15=33.50-0.15导料板的间距B=B+Z=33.5+3=36.5mmB=1.5a+Lmax+y=29+1.51+0.2=30.7mm冲裁间隙尺寸：冲裁间隙是指冲裁模的凸模和凹模刃口之
6、间的尺寸之差。单边间隙用C 表示，双边间隙用Z 表示。冲裁间隙值的大小对冲裁件质量、模具寿命、冲裁力和卸料力的影响很大，是模具设计中的一个重要因素。因此设计模具时一定要选择一个合理的间隙，考虑到模具制造中的偏差及使用中的磨损，生产常是选择一个适当的围为合理间隙，这个围的最小值称为最小合理间隙Zmin，,最大值称为最大合理间隙Zmax，由于模具在使用过程中会逐步磨损，设计和制造新模具时应采用最小合理问隙。凸凹模刃口尺寸：查表可得Zmax=0.06mm，Zmin=0.04mm，Zmax-Zmin=0.060mm-0.040mm=0.020mm查表可得落料29的系数K取值0.5，冲孔4.5.由于冲裁
7、件有落料、冲孔，所以：落料凹模实际尺寸：a凹=（29-0.50.52）0.52/8=28.740.065冲孔凸模实际尺寸：b凸=（4.5+0.50.3）0.3/8=4.650.0375c凸=（6+0.50.25）0.25/8=6.1250.031落料凸模的基本尺寸与凹模相同，为28.74mm，冲孔凹模的基本尺寸与涂抹相同，分别是4.65mm，6.125mm，不必标准公差，但需注明以0.350.05的双面间隙与落料凹模，冲孔凸模匹配。落料凸凹模，冲孔凸凹模尺寸图如下冲压力的计算计算冲裁力：由公式 冲裁力F=KLt，普通平面刃冲裁模取K=1.3，查附录可得=120MPaF=1.3（4.5+23）3
8、.14+2（39.5423+8.8030）0.5100%=10.113KN计算卸料力和推料力：由公式得卸料力：F卸=K卸 F由公式的推料力：F推=nK推 F查表可得K卸=0.05 ， K推=0.063F卸=0.0510.113=0.506KNF推=5/0.50.06310113=6.371KN可得F总=F+F卸+F推=（10.113+0.506+6.371）=16.99KN此模具的压力中心在几何中心处凹模与凸模的设计凹模的设计：设计凹模厚度H：由公式可得：H=Ks查表可得凹模厚度系数K=0.3,所以可得：H=Kb1=0.329mm=8.7mm8mm设计凹模长度L：由公式可得：L=S1+2S2查
9、表可得凹模孔壁到边缘的距离：S2=20mml=S1+2S2=29+202=69mm设计凹模厚度B：由公式得：B=s+（1.5.0）H，由于被冲材料较薄系数取值为3b=s+3H=29+38.7mm=55.1mm选取标准尺寸：根据凹模尺寸计算，取凹模标准尺寸为125mm80mm20mm冲孔凹模刃口形状的选择：凸模的设计：结构选用直通式凸模：计算凸模长度L：L=h1+h2+h3+（1020）此式中：h1-凸模固定板厚度（mm） ，h2-卸料板厚度 ，h3-（导料板厚度）则：L=15+16+4+20=55mm确定其他模具装置：垫板的厚度：厚度取8mm凸模固定板的厚度：H固=（0.60.8），H=(0.
10、60.8)20mm=1216mm凸模固定板的厚度：厚度取值15mm卸料板的长和宽的尺寸取与凹模相同的尺寸：厚度取16mm导料板厚度：4mm取橡胶的高度H=16mm选择框架：根据凹模尺寸得确定，选取对角导柱模架，查表得到模架参数：模架：L=125mm ， B=80mm上模座：1258025mm下模座：1258030mm闭合高度:130150mm导柱：22/20120mm导套：20/226523mm选择压力机：选择压力机为开式双柱可倾压力机，型号规格：J23-10，压力机参数：公称压力：100KN封闭高度调节量:50mm滑块行程:60mm滑块中心到床身的距离：120mm滑块行程次数:135（次/min）立柱间距离:180mm最大封闭高度：180mm倾斜角：30工作台尺寸：前后：240mm 左右：360mm工作台孔尺寸：前后：90mm 左右：180mm 直径：130mm模柄孔尺寸：直径：30mm 深度：50mm工作台板厚度：50mm模具装配图：1 ：下模板 9 ：垫板 16：冲孔凸模2 ：销钉 10：上模板 17：推件块3 ：螺钉 11：螺钉 18：导料销4 ：橡胶 12：打杆 19：导柱5 ：卸料板 13：模柄 20：固定板6 ：凸凹模 14：销钉 21：卸料螺钉7 ：落料回模 15：导套 22：定位销8 ：固定板
