冲压模具
书
班级
学号
姓名
同心圆垫片冲压模具设计
目录
1.冲压件
1.1.冲压件零件图
2.零件的工艺性分析
2.1.零件的工艺性分析
2.2.冲裁件的精度和粗糙度
2.3.确定工艺
三.冲压模具总体结构设计
2.1.模具类型
2.2.操作及定位方式
2.3.卸料及出料方式
2.4.模架类型及精度
四.冲压模具工艺及计算
4.1.排样设计及条料宽度计算
4.2.设计冲裁压力及压力中心,初选压力机
5.冲裁模间隙的分析及确定
5.1.冲裁模间隙的分析
5.2.冲裁模间隙的确定
六.凸凹模刃口尺寸的计算
6.1.刃口尺寸的计算的基本原则
6.2.刃口尺寸的计算
6.2.1凸凹模的刃口尺寸计算
七.主要零部件的设计
7.1.工作零件设计及计算
7.2.模架及其与它零件的设计
一.冲压件
2.零件工艺性分析
2.1.零件工艺性分析
该零件只有冲孔落料两个工序,材料为15钢,强度极限为450MPa,具有良好的冲压性能,适合普通冲裁。该零件冲孔及落料的尺寸均满足冲裁要求
2.2.冲裁件的精度和粗糙度
按零件的尺寸公差查公差表得零件的冲裁精度不超过IT11,故冲孔的精度为IT11,落料的精度为IT12,均满足普通冲裁要求。
2.3.确定工艺方案
以上分析可得,有冲孔落料两道工序,结构简单,可采用两工位连续冲裁,可选择级进模或复合模。
三.冲压模具总体结构设计
2.1.模具类型
复合模和级进模均只需要一副模具,但是复合模结构相对复杂,设计难度较大,而级进模的结构简单,更容易设计和制作,故选级进模。
2.2.操作及定位方式
该级进模可同时两工位连续冲裁,为提高工作效率,可选用自动送料。采用固定定位销和导料板定位
2.3.卸料及出料方式
为了实现快速卸料,采用弹性卸料,并采用下出料方式。在落料的同时,将零件顶出。
2.4.模架类型及精度
综合比较无导向模架,导板式模架,导柱式模架,该级进模更适合导柱式模架。该模架在模具冲孔落料时,有定位的作用,提高零件的精度,且导柱和导套也容易加工到较高精度。故选用导柱式模架,模架的尺寸根据凹模的尺寸选择标准的模架。
四.冲压模具工艺及计算
4.1.排样设计及条料宽度计算
该零件采用有废料排样,采用直排方式,该排样方式使模具刃口受力均匀,模具寿命高。而且零件较为齐整,操作方便、安全。
搭边值计算:查阅表2-5,可得当材料厚度t=2,工作间a=1.2mm,侧面
=1.5mm
条料宽度的确定
按照无侧压装置计算,条料宽度
式中:B—条料宽度
D—零件垂直于送料方向的最大尺寸(mm)
a—侧搭边最小值(mm)
Δ—条料宽度偏差(mm)
查表2-7,Δ=0.5mm,
=
4.2.计冲裁压力及压力中心,初选压力机
普通平刃冲模的冲裁力计算:F=Lt
式中F—冲裁力(N)
L—零件剪切周长(mm)
t—材料厚度(mm)
=材料抗剪强度(
)
=3.14×2×60×450≈170KN
查表2-18,当t=2mm,h≥6mm,取h=6mm,n=h/t=3
查表2-11,当t=2mm,
+
KN
查表1-5,可选公称压力为250KN的开式压力机,其最大封闭高度为250mm,封闭高度调节量为80mm.工作台尺寸:B=420mm.L=630mm.
工作台孔的尺寸D=180mm
压力中心计算
五.冲裁模间隙的分析及确定
5.1.冲裁模间间隙分析
综合分析,模具的间隙值对零件质量,冲裁力和模具寿命都有很大影响。它是冲裁工作与模具设计中一个主要工艺参数
5.2.冲裁间隙的确定
考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大,故设计和制造模具时,应采用最小的合理间隙。
查表2-1(落料、冲孔模刃口初始间隙),
当t=2mm,材料为15钢
=0.30mm,
=0.34mm
六.凸凹模刃口尺寸的计算
6.1.刃口尺寸的计算的基本原则
(1)保证冲出合格的零件
(2)保证模具具有一定使用寿命
(3)考虑冲模制造修理方便、降低成本
6.2.凸凹模刃口尺寸的计算
冲孔:零件尺寸为d=?
凸模1刃口尺寸
凹模1刃口尺寸
(
+
)
落料:零件尺寸为D=?
凹模2刃口尺寸
凸模2刃口尺寸
=(
-
)
Δ—零件公差
—最小合理间隙(mm)
δp.δd—凸、凹模制造公差(mm)
xΔ—磨损量
查表2-4,当t=2mm,x=0.75
δp=0.4(
—
)=0.016mm δd=0.6(
—
)=0.024mm
=20.1
=20.4
=39.9
=39.6
七.主要零部件的设计
7.1.工作零件设计及计算
设计凸凹模
查表2-22,可知对于形状简单,尺寸不大的零件,可选用T10A制造。
凹模高
凹模厚度
式中
冲压件最大外形尺寸
系数
查2-19,当b=62mm,t=2mm,K=0.28
H=0.28×62=17.6mm 取H=20mm, C=2H=40mm
凹模长L=2c+b=2×40+62=142mm,B=40+2×40=120mm
根据模具国家设计标准选取凹模L=160mm B=125mm
选取
=20mm
凹模图
凸模长度L=
+
+
+
t—材料厚度(mm)
—凸模固定板厚度(mm)
—卸料板厚度(mm)
—倒料板厚度(mm)
—附加长度(mm)
=0.8
=16mm
=0.8
=16mm
=
=20mm
=20mm
t=2mm L=74mm
落料凸模
冲孔凸模
凸凹模均选用
,热处理硬度HRC 58-62
定位零件的设计
该模具定位零件主要有位销,导正销,挡料销
定位销根据国家标准可选直径为12mm
挡料销根据国家标准可选直径为6mm
由落料零件的直径为40mm,故选图2-58中d图的形式
卸料装置的设计
该模具的卸料选用弹性卸料,可提高冲裁质量,弹性材料需选用橡胶,
其使用方便,价格低廉
卸料板的厚度H=(0.8—1)
卸料板厚度为16mm-20mm,则选取H=20mm
7.2.模架及其与它零件的设计
以凹模尺寸为依据,参考模架国家设计标准,根据国家标准,选择适合的模架规格导柱导套的选用,根据国家标准,选取导柱直径为
20mm,导套的直径为70mm,采用H7/h6的间隙配合
上模座规格160×125×40 下模座160×125×50
导柱25×160 导套25×95×38
装模闭合高度H
上模座
=40mm 下模座
=50mm
=10mm
=
+
+
+
+
=194mm
螺钉选取M12的,圆柱销选取d=12mm的规格