冲压模具设计书
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同心圆垫片冲压模具设计
目录
一．冲压件
1.1.冲压件零件图
二．零件的工艺性分析
2.1.零件的工艺性分析
2.2.冲裁件的精度和粗糙度
2.3.确定工艺方案
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
五．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
二．零件工艺性分析
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a
=1.5mm
1
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)
0Δ-B 0
)2D ΔΔ（-++=a 0Δ-B 05.0)5.05.1240-+?+=
（05.05.43-
=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
MPa F 推F F K 推
n =055
.0=推K =总F 冲
F 推F 2003170055.0170≈??+=推F mm x l l x l x l x 340
2
122110=++=
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)
min Z max Z 2
.0020+p d 0
)d p x δΔ（-+==d d p d min Z d
0δ+0
2.0-40d D d 0)-D δΔ（+=
x p D d D min Z 0p -δmin Z
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
max Z max Z max Z max
Z p d ）（2.05.020?+=0
0.016-00.016
-=d d ）（30.02.05.020+?+024
.00+024
.00+d D ）（2.05.040?-=024.00+024.00
+p D )30.02.05.040-?-=（0
0.016-0
0.016-Kb H =H )2-5.1(c =—b —K 凹H
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
1h 2h 3h h
1h 2h 3h h 1h 凹H 2h 凹H 3h 凹H h
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
rWMn C
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
凹H
上模座=40mm 下模座=50mm =10mm =++++=194mm
螺钉选取M12的，圆柱销选取d=12mm
的规格上H 下H 垫板H H 上H 下H 凹H L 垫板H