垫片冲压模具课程设计 Final revision by standardization team on December 10, 2020.
冲压模具课程设计
题目：冲孔落料复合模
姓名：
学号:
指导老
专业：材料成型及控制工程
班级
目录
一、设计任务
书·························
······（）
二、工艺设计说明
书·························
··（）
三、冲压工艺
卡·························
······（）
四、模具设计计算
书·························
··（）
五、模具图
纸·································（）
一、设计任务书
（一）题目：冲孔落料复合模
（二）零件图：垫片
材料：10钢
料厚：1mm
批量：50万件
（三）任务内容
1.冲压工艺设计
（1）工艺审查与工艺分析
（2）工艺方案的拟定
①工序性质的确定，毛坯图与排样图
②工序安排，冲压工序力的计算
③工序定位基准与定位方式
（3）模具选择（装配方式，标准模架等选择）
（4）设备选择
（5）编制工艺设计说明书
2.冲压模具设计
（1）总装图A3
（2）零件图（凸模、凹模、凸凹模）A4
二、工艺设计说明书
1)冲压件工艺性分析
此工件只有落料和冲孔两个工序，材料为10号钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，工件的尺寸全部为自由公差，可以看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。
2).工艺方案的确定
该工件包括冲孔、落料两个基本工序，可以有以下三种方案：
方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产；
方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产；
方案三：冲孔—落料连续冲裁，采用级进模生产。
三种方案比较见表1.1
表1.1三种方案的比较
方案一模具结构简单，但需要两道工序，两副模具，生产率较低，难以满足该零件的年产量要求。方案二只需一套模具，冲压件的形位精度容易保证，且生产率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单，模具制造并不困难。方案三也只需要一副模具，生产率也高，但零件的冲压精度较差。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造安装较复合模复杂，且成本高。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二为佳。
3) 主要设计计算
（1） 排样方式的确定及其计算
（2）垫片下端水平，采用直对排效率较高
如图（2）所示的排样方法。查（《冲压工艺与模具设计》表2.8 ）所得，工件间mm a 21=，沿边mm a 3=，条料宽度为74mm ，步距S=42mm ，一个步距的材料利用率为55.4%。计算部分见表2.1
计算压力中心时，先画出凹模型口图如图所示1.3，在图中将xOy 坐标系建立在图示的左边缘上，将冲裁件轮廓线按几何图分解成A~F 共7组基本线段，用解析法求得该模具的压力中心P 点坐标(0X =32.70,.0Y =22.01) 有关计算如表2.2所示。
冲裁圆弧段时)/()sin 180(πααR y =
图 1.3
n i i
i i
i L x L X 110==∑∑=
,n i i
i i
i L y L Y 1
10==∑∑=
(0X =32.70,.0Y =22.01)
5)刃口尺寸的计算
a.加工方法的确定。结合模具及工件的形状特点，此模具制造宜采用配作法，落料时，选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模的刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按要求配作；冲孔时，则只需计算凸模的刃口尺寸及制造公差，凹模刃口尺寸由凸模实际尺寸按要求配作；只是需要在配作时保证最小双面合理间隙值
mm Z 072.0min =
b .采用配作法，先判断模具各个尺寸在模具磨损后的变化情况，分三种情况，分别统计如下。
第一种尺寸（增大）：29.39，R16，R22，68
第二种尺寸（减小）：16,22ΦΦ
第三种尺寸（不变）：30
C.查上表格公差等级确定冲裁内形与内形尺寸公差，工作零件刃口尺寸计算简表
四、模具设计说明书
1.模具总体结构设计
a)模具类型的选择用冲压工艺分析可知，采用复合模冲压，所以
本套模具类型为复合模。
b)定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进
方向采用导料销;控制条料的送进步距采用弹簧顶的活动挡料销来
定步距。而第一件的冲压位置因为条料有一定的余量，可以靠操
作人工目测来确定。
c)卸料、出件方式的选择根据模具冲裁的运动特点，该模具采
用刚性卸料装置比较方便，因为冲裁板料大于0.5mm,卸料力大，
平直要求度不是很高，一般采用固定卸料装置。
d)导柱、导套位置的确定为了提高模具的寿命和工件质量，方便
安装，调整维修模具，该复合模采用中间导柱模架。
2、凸模,凹模，凸凹模的结构设计
冲R11mm孔的圆形凸模，由于模具需要再凸模外面装推件块，因此设计成直柱的形状。尺寸标注如下图。
凹模的刃口形式，考虑到生产批量较大，所以采用刃口强度较高的凹模，即下图所示的刃口形式，凹模的外形尺寸，按式（2.38和2.39）
H = Kb = 0.24*68 = 22.62mm 取H为30mm。则C = 1.5H = 45mm。
本模具为复合冲裁膜，因此除冲孔凸模和落料凹模外，必然还有一个凹凸模，凹凸模的简图如下图。
3、主要零部件设计
卸料弹簧的设计计算（省略）。
模架选用中等精度，中小尺寸冲压件的后侧导柱模架，从右向左送料，操作方便。
上模座:L/mm * B/mm * H/mm = 200 * 200 * 45
下模座: L/mm * B/mm * H/mm = 200 * 200 * 50
导柱：d/mm * L/mm = 35 * 160
导套：d/mm * L/mm * D/mm = 35 * 105 * 43
垫板厚度取：10mm。
凸模固定板厚度取：20mm。
凹模的厚度已定为：30mm。
卸料板厚度取：14mm。
模具的闭合高度：
H = （45 + 10 + 20 + 30 + 1 + 50 + 14 + 50 ） = 220mm
4、冲压设备的选用
可见该模具的闭合高度小于所选压力机J23-25的最大高度270mm,因此该压力机可以满足使用要求。
公称压力：250KN
滑块行程：65mm
最大闭合高度：270mm
封闭高度调节量：55mm
滑块中心线至车床距离：200mm
立柱距离：270mm
滑块行程次数：55次/min
