垫片落料模设计

垫片落料单工序模具设计说明书学校：常州工程职业技术学院院系：机械工程技术系班级：xxxx姓名:xxxx学号：xxxx指导教师：xxxx目录前言一、课题要求二、冲裁工艺设计1、冲裁工艺性分析2、冲压工艺方案的确定三、冲裁排样设计四、冲压力及压力中心的计算五、刃口尺寸的计算六、工作零件及其他零件的设计七、装配图八、总结九、参考文献前言冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力使其产生分离或塑性变形，从而获得所需的零件的一种压力加工方法。

冷冲压在工业生产中应用十分广泛，其加工效率高，且操作方便，易于实现自动化；冲压时模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，一般不破坏冲压件的表面质量，且模具精度较高，技术要求高，是技术密集型产业，所以只有在冲压件生产批量较大杜锋情况下才能充分的体现从而获得较好的经济效益。

本次是垫片落料单工序模的设计，属于较为简单的设计通过本次设计的模具，可以巩固模具理论知识，训练我的设计能力、创新能力、知识综合应用能力，全面提高我的综合素质。

在本设计报告中，可以清晰的看到每次设计的步骤和结果，不断地讨论和学习，给我的级进模具的设计带来了很大的帮助。

全面的设计都有自己的不断努力的结果，相信在今后的设计中，能够给自己更大的帮助。

本设计报告中有系统的模具设计要点、完整的典型模具设计、充足的设计步骤、清晰的设计绘图技巧、一定的设计资料的查询，可方便学者依据自己的知识基础和兴趣在不同的资料中查找到相关的理论。

本设计也采用了合适的设计手段完成一套模具设计。

本设计报告内容浅显易懂，图文并茂，既有简单的理论指导，又有实用性。

由于时间仓促、水平有限，本设计报告中难免出现纰漏和错误，敬请读者批评指正，不胜感激。

一、课题：垫片落料单工序模冲压技术要求：1、材料：08钢2、料厚：t=1±0.15mm3、生产批量：中批量二、冲裁工艺设计1 冲裁件工艺性分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。

冲裁件的工艺性是否合理，对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。

良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。

1.1.零件材料牌号：08材料名称：优质碳素结构钢1.2零件结构从零件图可知，该零件结构简单，且上下、左右对称，零件外形轮廓为光滑的圆形，因此适合冲裁。

1.3零件尺寸精度外形尺寸Φ25其公差等级为IT14级，内形尺寸Φ10其公差等级为IT14级，总结：以上零件各组成尺寸的精度要求，都满足冲裁工艺要求。

2、冲压工艺方案的确定完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的的工序只有冲孔、落料两道工序。

从工序可能的集中与分散，工序间的组合可能来看，该零件的冲压工艺可有以下三种方案。

方案一：先落料后冲孔，采用单工序模生产方案二：冲孔-料连续冲压，采用连续模生产方案三：落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产方案一：模具结构简单，但需两道工序两幅模具，生产效承低，难以满足该零件的年产量要求。

方案二；只需一副模具，生产效率较高，但零件的冲压精度稍差。

欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，故其模具制造、安装较复合模复杂。

方案三；也只需要一副模具，冲压件的行位精度和尺寸精度容易保证，且生产效承也高。

但是由于课题的要求只需要冲孔，相对于以上三种方案的比较，第一种方案中的单工序冲孔符合课题要求，结构简单，制造方便！结论：经分析零件结构采用方案一（单工序模）中的冲孔生产为佳三、冲裁排样设计排样是指冲裁零件在条料、带料或板料上布置的方法。

合理有效的排样有利于保证在最低的材料消耗和高生产率的条件下，得到符合设计技术要求的工件。

在冲压生产过程中，保证很低的废料百分率是现代冲压生产重要的技术指标之一。

合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在大批量生产中，冲压件的年产量达数十万件，甚至数百万件，材料合理利用的经济效益更为突出。

零件外形为圆形，可以采用单排、交叉双排或多排；考虑到零件为中等批量生产，如果采用交叉双排或多排，则模具尺寸和结构就会相应增大，从而增加模具生产成本，所以本设计决定采用单排结构。

如图所示。

1、搭边的选取排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。

搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能“啃刃”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。

搭边值的大小与下列因素有关：①材料的力学性能。

硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。

②工件的形状与尺寸。

尺寸大或有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。

③材料厚度。

薄材料的搭边值应取的大一些。

④送料方式及挡料方式。

用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。

表搭边值表08钢为中硬钢搭边值可取小一些，由表确定搭边值根据零件形状两式件间按圆形取工件间搭边值a>=0.8mm 取1mm ，侧边取搭边值1a >=1mm ,取1.2mm 。

2、送料步距送料步距是指两次冲裁间板料在送料方向移动的距离，用S 表示，其值等于冲裁件相应部分宽度加上工件间搭边值1a ，即1a d S +==25+1=26mm3、 条料宽度条料宽度按下式：B=D+2a+C其中D 为冲裁件宽度方向的最大尺寸；C 为导料板与最宽条料之间的间隙查表取C=0.5。

表2.2导料板与最宽条料之间的间隙表B=D+C+2a=25+2x1+2x1.2+0.5=27.94、材料利用率ηnASBη=⨯100% 式中 n —一个歩距内冲裁件数目； A ——冲裁件面积（包括内形结构废料）； S ——歩距长度； B ——板料宽度； 故：η=A/(B ×S)×100%=68.9%四、冲压力及压力中心的计算冲压力是冲裁力、卸料力、推件力和顶件力的总称。

2.2.1.3 落料冲裁力落P 。

τt KL P 落落=5.7825=⨯==ππD L 落mm所以 30615N .7N 9801830015.783.1==⨯⨯⨯=落P2.2.1.4卸料力卸P 。

卸卸卸P K P =式中 卸K —卸料系数，查参考文献[1]知01.0=卸K ～0.05，取03.0=卸K 。

所以 45.9183061503.0=⨯=卸P N2.2.1.5 推料力推P推推推P nK P =式中 推K —推料系数，查参考文献[1]取05.0=卸K 。

n —同时卡在凹模洞孔内的件数，1=n 。

所以 75.1530306155.001=⨯⨯=推P N 2.2.1.6 顶件力顶P落顶顶P K P =式中 顶K —顶件系数，查参考文献[1]取06.0=顶K 。

所以 9.183********.0==x P 顶N2.2.1.7 总冲压力总P冲裁时，压力机的压力值必须大于或等于冲裁各工艺力的总和，即大于总的冲压力。

总的冲压力根据模具结构不同计算公式不同，当采用弹压卸料装置和下出件的模具时，总的冲压力为9.183645.91830615++=++=++=推卸落推卸总P P P P P P P =33.37KN6、计算模具压力中心垫片冲压件为对称性的规则形状，其模具中的刃口形状也为规则的形状，所以模具的冲裁压力中心与几何中心重合！7、冲压设备的选用根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机J23—6.3五、刃口尺寸计算因冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类： （1）按凸模与凹模图样分别加工法：它主要用于圆形或简单规则形状的工作,因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。

（2）按凸模与凹模配作法加工：常用于冲制复杂形状的冲模。

这种加工方法的特点是模具的间隙有配置保证，工艺比较简单，不必校核min max Z Z T A +≤+δδ的条件，并且还可以放大基准件的制造公差，使制造容易。

表3.1 初始双面间隙max Z 、min Z由表3.1 确定初始双面间隙max Z 、 min Z 的值： Z min=0.10mm Z max=0.140mmmm Z Z 040.010.0140.0min max =-=-表3.2 规则形状凸、凹模的制造偏差由表3.1 确定d δ、p δ的值：对于落料mm 25ϕ转换为mm 52.025±ϕ利用公式 ()sdx D Dd 0max ∆-= （3-1） ()0min sp Z Dd Dp --= （3-2）其中 x ——磨损系数的选取查下表3.3△——是工件的公差值表3.3磨损系数表因孔的公差等级为IT14级，所以查上表得x =0.5则()0min sp Z Dd Dp --==()0013.00013.09.241.0.25--=- ()dx D Dd δ+∆-=0max =()021.0052..05.026.25+⨯-= 021.0025+校核间隙：04.010.014.0min max =-=-Z ZT δ+A δ=0.021+0.013=0.034<0.04所以满足T δ+A δ≤min max Z Z -的条件，制造公差合适。

六．工作零件及其他模具结构零件的设计1、凹模尺寸凹模厚度：H=kb=0.35×25=8.75mm<=15mm，取15mm凹模宽度B：B=b1+(2.5-4)H=25+2.5x15mm=62.5，取63mm凹模长度L：L=L1+2C=25+25x2=75mm因此，确定凹模外形尺寸为75mm×63mm×15mm，2、冲孔凸模尺寸冲孔凸模为圆形，采取台阶式凸模，它的强度刚性较好，装配修磨方便，与凸模固定板配合部分按过渡配合（H7/m6或H7/n7）制造，最大直径的作用是T10,热处理硬度为形式台肩，以便固定，保证工作时凸模不配拉出，材料选取A58～62HRC。

冲孔凸模长度：L凸=h1+h2+h3+h其中h1为凸模固定板厚度；h2为卸料板厚度；h3为导料板厚度。

所以L=10+12+8+20=50mm。

凸模3、凸模固定板凸模固定板将凸模固定在模座上，其平面轮廓尺寸与凹模板外形尺寸相同，但还应考虑紧固螺钉及销钉的位置。

固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合H7/m6、H7/n6，压装后将凸模端面与固定板一起磨平。

厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍，材料为Q235H（9-12）mm取10mm凸固定4、垫板冲裁时，如果凸模的端部对模座的压应力超过模座材料的许用压应力，这时需要在凸模端部与模座之间加上一块强度较高的垫板。

即下列情况下需加垫板。

][y y σσ<式中 y σ—凸模端面的压应力，其数值为FP ； ][y σ—模座材料下雨压应力，其数值：铸铁约为100MPa ，钢约为200 MPa ；P —冲裁力；F —凸模上端面面积。