垫片冲裁模设计说明书

目 录

§前言 任务描述 ····································· 1

一. 冲压件工艺性分 ·································· 2

二. 冲压工艺方案的确定 ······························ 2

三. 主要设计计算 ···································· 2

（1）排养方式的确定以及计算 ······························· 2

（2）冲压力的计算 ········································· 2

（3）压力中心的确定及相关计算 ····························· 3

（4）工作零件刃口尺寸计算 ································· 3

（5）卸料橡胶的设计 ······································· 4

四. 模具总体设计 ···································· 4

（1）模具类型的选择 ······································· 4

（2）定位方式的选择 ······································· 4

（3）卸料，出件方式的选择 ································· 4

（4）导向方式选择 ········································· 5

五. 主要零部件设计 ·································· 5

（1）主要零件的结构设计 ··································· 5

a.落料凸模 ·············································· 5

b.冲孔凸模 ·············································· 5

c.凹模 ················································· 5

（2）定位零件的设计 ······································· 6

（3）导料板的设计 ········································· 6

（4）卸料板部件设计 ······································· 6

（5）模架及其他零部件设计 ································· 6

六. 模具总装图 ······································ 7

七. 冲压设备的选定 ·································· 7

八. 工作零件的加工工艺 ····························· 7

九. 模具的装配 ····································· 8

十．设计小结 ······································· 9

附图 装配图 ········································10

（参考文献）·····························································11 - 1 - 冲裁模设计说明书

冲裁模设计：

根据给定工件图设计冲裁模具。工件尺寸如图所示，料厚t=1, 材料:紫铜; 大批量.

要求: 1.完成模具总装图(3D电子文档);

2.完成总装配图,图纸符合国家制图标准;

3.绘制工程图,图纸符合国家制图标准.

4.编写设计说明书.(A4纸打印)

工件图

工件名称：垫片

工件简图：如图所示

生产批量：大批量

工件材料：紫铜

材料厚度：1 mm

- 2 - 一. 冲压件工艺性分析

此工件只有冲孔和落料两个工序。材料为紫铜，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结果简单，有2个直径10mm的孔；孔与孔，孔与边缘之间的距离满足要求，工件的尺寸全部为自由公差，可看着IT14级，尺寸精度底，普通冲裁就能满足要求。

二. 冲压工艺方案的确定

该工件包括落料 冲孔 两个基本工序，可有以下三种工艺方案：

方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。

方案二：落料—冲孔复合冲压。采用复合模生产。

方案三：冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。

方案一模具结构简单，但需要两道工序两套模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。

方案二只需一套模具，工作精度及生产效率都比较高，但制造难度大，并且冲压成品件留在模具上，清理模具上的物料影响冲压速度，操作不方便。

方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，设计简单，由于工件精度要求不高，完全能满足工件技术要求。

通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为最佳。

三. 主要设计计算

（1）排养方式的确定以及计算

设计级进模，先要设计条料排样图。工件图可视为一矩形中间两个孔，直排材料利用率最高。如 图一 所示的排样方法，可减少废料。第一次冲裁使用活动挡料销，然后第二次可用固定挡料销。搭边值取1.5mm，壁厚取2.5mm，条料宽度为65mm，步距为31.5mm，一个步距的材料利用率为88%（计算见 表一）

（2）冲压力的计算

该模具采用级进模，选择弹性卸料，下出件。冲压力的相关计算见 表一

根据计算结果，冲压设备拟选择 J23-25。

图一 排样图

- 3 - 表一 条料及冲压力的相关计算

项目分类 项 目 公 式 结 果 备 注

排 样 冲裁件面积A A=6530-225 1793mm2

条料宽度B B=60-22.5 65mm

a=1.5mm,

1a=2.5mm 步距S S=30+1.5 31.5mm

一个步距的材料利用率 BSnA100%=5.31651793x 88%

冲压力 冲裁力F F=KLtb=1.32501160 52000N L=250mm

卸料力xF xF=XK F=0.0552000 2600N 查表得XK=0.05

推件力TF TF=nTKF=60.0652000 18720N n取6

冲压工艺总力ZF ZF= F+xF+TF

=52000+2600+18720 73320N 弹性卸料

下出件

（3）压力中心的确定及相关计算

通过软件得出压力中心点（0，-8.4）

由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大， 压力中心偏离坐标原点（0，0）较小，为了便于装配，模具中心仍先在坐标原点。若选用J23-25冲床，C点仍在压力机模柄投影范围内，满足要求。

（4）工作零件刃口尺寸计算

在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单,适宜采用线切割机床分别加工落料凸模，凹模，凸模固定板，卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算，具体计算见 表二 所示。

表二 工作零件刃口尺寸的计算

尺寸及分类 尺寸转换 计算公式 结 果 备 注

落 料 30 052.030 AAXRR0max)( 025.0074.29AR

查表得冲裁双面002.072.29TR

60 074.060 03.0063.59AR - 4 - 0min)2/(TATZRR 002.061.59TR 间隙mmZmmZ05.007.0minmax

磨损系数X=0.5，模具按IT14级制造。校核满足)(minmaxZZTA 36 062.036 03.0069.35AR

002.067.35TR

R15 043.015R 02.0069.14AR

002.057.14TR

冲 孔 Φ10 43.0010 0max)(TtXdd

ATAZdd0min)2/( 002.022.10Td

02.0024.10Ad

孔心距 30 300.26 8/LLA 065.030AL

（5）卸料橡胶的设计

卸料橡胶的设计计算见 表三。选用的4块橡胶板的厚度务必一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。

表三 卸料橡胶的设计计算

项 目 公 式 结 果 备 注

卸料板工作行程工h 21hthh工 4 mm 1h为凸模具凹进卸料板的高度1mm，2h为凸模冲裁后进入凹模的深度2mm，修h为凸模修磨量取5mm,取工H为自由H的25%，选用4个圆筒形橡胶 橡胶工作行程工H 修工工hhH 9 mm

橡胶自由高度自由H 工自由HH4 36 mm

橡胶的预压缩量预H 自由预HH%15 5.4 mm

每个橡胶承受的载荷1F 4/1卸FF 650 N

橡胶的外径D ）（（pFdD/27.112 42 mm

校核橡胶自由高度自由H 5.15.0自由H 满足要求

橡胶的安装高度安H 预自由安HHH 30.6 mm

四. 模具总体设计

（1）模具类型的选择

由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。