支架板冲孔落料连续模的设计.doc

支架板冲孔落料连续模的设计一、零件概况零件名称：支架板生产批量：大批量材料：Q235 t=2mm设计加工该工件的冲裁模二、冲裁件工艺分析冲裁件为Q235钢板，是普通炭素结构钢，具有良好的可冲压性能；冲裁件形状简单，但外形有尖锐清角为了提高模具寿命，建议将90°的尖锐清角改为R1的工艺圆角；零件图上尺寸均未标注尺寸偏差，属未注公差尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差，经查资料[2]标准公差数值（摘自GB/T1800.3-1998）得,,φ5.5结论：可以冲裁加工三、确定工艺方案方案一：单工序模加工方案二：冲孔、落料复合模加工方案三：冲孔、落料连续模加工分析：方案一，先落料后冲孔，需要两副模具，每副模具的结构简单，易于操作但是工序较多，要经过两次定位，易产生积累误差，需要设备多，时间消耗多，效率低方案二， 冲孔与落料复合加工，只需要一副模具，在同一工位上完成，工件的精度高，但是模具结构复杂，制造成本较高方案三， 采用一副模具，在两个工位上同时完成冲孔和落料的两个工序，效率较高，但模具结构较为复杂，定位精度较低综上分析，冲裁件尺寸精度要求不高，尺寸不大，形状较为简单，但产量较大，根据材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，实行工序集中的工艺方案，采用导正销进行精定位、弹性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式,即选择方案三。

四、选定冲模类型及结构形式 根据连续模模具的特点，方便操作，选择对角导柱模架结构五、工艺计算（一）选择排样方法：单直排1．确定搭边值：查资料[1] a=1.5mm, a=1.5mm计算送料步距与条料宽度：送料步距A=D1+a=12+1.5=13.5mm条料宽度B=(D2+2a)查有关资料[1] 得∆=1，则B=36画出图样：排样图如下图所示板料规格选择为500mm1500mm2．计算材料利用率一个步距内材料的利用率为：=%=%==76.34%整个板料的材料利用率为：板料上实际冲裁的零件数量n==1517=%==75.04%板料裁剪示意图如下图 （二）计算冲压力由于冲模采用弹性卸料装置和自然漏料方式，故总冲压力为 P=P+P+P P=P+P式中 P——推件力； P——卸料力； P——落料时的冲裁力； P——冲孔时的冲裁力计算冲裁力 P=KLtτ查资料[1] 得τ=350MPa 常取K=1.3P=1.3（210+231+2π）2350=52000N=52kNP=1.3π5.52350=16000N=16kN计算推料力P=nKP （n——梗塞在凹模内的冲件数） 取n=3，查资料[1] K=0.05P=30.05（52+16）=10.2kN计算卸料力 查资料[1]得K=0.04P=KP=0.0468=2.72kN计算总冲压力PP= P+ P+ P+P=52+16+10.2+2.72=80.92kN初选压力机吨位 总冲压力为80.92kN,所以选标称压力为100kN的压力机。

三）确定压力中心落料时P的压力中心在矩形的中心上，取为O；冲孔时P的压力中心在矩形的（17.1，6）上，矩形中心为（16.5，6），相差距离小，所以取冲孔的压力中心在矩形中心上，取为O设冲模压力中心离O点的距离为X,根据力矩平衡原理得PX=（13.5-X）P由此算得X=3mm图 压力中心（四）计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差凸、凹模工作部分尺寸查资料[1]Z=0.246,Z=0.36 查资料[1]得磨损系数x=0.5冲裁性质工件尺寸计算公式凹模尺寸注法凸模尺寸注法落料凹模计算D=(D-x∆)注：=0.25∆11.8凸模尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双边间隙0.246-0.36mm32.7冲孔φ5.5凸模计算d=(d+x∆)注：=0.25∆凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双边间隙0.246-0.36mmφ5.65在冲模尺寸计算时需要注意：在计算冲孔模尺寸时，应以凸模为基准，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双边间隙0.246-0.36mm在计算落料模尺寸时，应以凹模为基准，凸模尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双边间隙0.246-0.36mm五）弹性元件（弹簧或橡皮）的选用与计算冷冲模中所用橡皮一般为聚氨酯橡胶（PUR）(查资料[4] )聚氨酯橡胶的总压缩量一般35%，对于冲裁模，其预压量一般取10%-15%。

橡胶的高度H与直径D应有适当比例一般应保持如下关系：H=(0.5-1.5)DD=18mm 则H=9-27mm六、选择与确定主要零部件的结构与尺寸（一）凹模外形尺寸的确定凹模厚度H的确定（按经验公式） H=kb（H≥15mm）其中,b为最大型孔的宽度尺寸，取33mm，k为系数,查资料[1]取k=0.42 则H=0.4233=13.86mm查下表确定凹模厚度，H=25mm凹模长度L的确定 L= b+2c取：b=33 则L=33+234=101mm凹模宽度B的确定（查下表）：t=2mm，c=34mm故L=步距+工件宽+2c=13.5+12+2×34=93.5mm依据设计尺寸，按冲模标准GB/T 2851.1-1990确定凹模外形尺寸为：12510025 冲件尺寸a材料厚度t≤0.8＞0.8~1.5＞1.5~3＞3~5＞5~8＞8~12cHcHcHcHcHcH≤50>50~75262030223425402847305535>75~100>100~150322236254028483255355540>150~175>175~200282042224632523660407545>200442848305235604068458550（二）凸模长度L的确定凸模长度计算为 L=h+h+Y其中：凸模固定板的厚度h= 28卸料板的厚度h=11凸模修磨量Y=20则：L=28+11+20=59mm七、选择压力机型号或验算已选的压力机选取J23-10A开式双柱可倾式压力机，标称压力为100kN,行程次数为145次/min,最大装模高度为180mm,工作台尺寸240mm360mm,模柄孔尺寸3050mm,电动机功率1.1kW。

八、绘制模具总装图和非标零件图按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架查资料[5]）根据J23-10A开式双柱可倾式压力机，其最大闭合高度是180mm选对角导柱模架，凹模周界L=125mm,B=100mm,闭合高度H=140-170mm标记为：模架上模座125×100×35(GB/T 2855.1)，下模座125×100×45(GB/T 2855.2)绘制模具总装配图非标准模具零件图名称图示技术条件凸模材料：T10A热处理：56~60HRC1． 凸模刃口尺寸按凹模刃口尺寸配制，保证双面间隙0.246-0.36mm凹模材料：T10A热处理：56~60HRC凹模固定板材料：Q235凸模固定板材料：Q235卸料板材料：Q235垫板材料：45热处理：43~48HRC标准模具零件图名称规格/代号图示模柄JB/T 7646.1导柱一GB/T 2861.1-- 1990 导套一GB/T 2861.7-- 1990导柱二GB/T 2861.2-- 1990导套二GB/T 2861.6--1990上模座GB/T2855.1-- 1990下模座GB/T2855.2-- 1990九、校核冲压设备基本参数① 模具闭合高度校核：H=H+ H+ H+ H+ H―2=35+45+35+22+7－2=142mm，冲床的最大装模高度为180mm，最小装模高度165mm。

安装模具时，需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制② 冲裁所需总压力=80.92KN，冲床的公称压力=100KN，＜，满足生产要求③ 模具最大安装尺寸为130×195，冲床工作台台面尺寸为240×360，能满足模具的正确安装十、编制模具主要零件加工工艺规程根据现场生产条件,凹模、凸模加工工艺规程见下表落料凹模加工工艺规程序号工序名称工序内容1备料锻件（退火状态）：130×130×20mm2粗铣铣六面到尺寸125.3×125.3×17，注意两大平面与相邻侧面用标准角尺测量达基本垂直3平面磨磨光两大平面厚度达16.6mm，并磨两相邻侧面达四面垂直，垂直度达0.02mm/100mm，与卸料板、凸模固定板叠合磨，并对角尺4钳工（1） 划线 划出各孔径中心线并划出凹模洞口轮廓尺寸（2） 钻孔 钻螺纹底孔，销钉底孔，凹模洞口穿线孔（3） 铰孔 铰销钉孔到要求（4） 攻丝 攻螺纹丝到要求5热处理淬火，使硬度达56-60HRC6平面磨磨光两大平面，使厚度达16.3mm7线切割割凹模洞口，并留0.01-0.02mm研余量8钳工研磨洞口内壁侧面达0.8μm9钳工凹模与上模座配作销钉孔10平磨磨凹模板上下平面厚度达要求，磨一对垂直侧基面对角尺11退磁12研磨型孔钳工研磨型孔达设计要求冲孔凸模加工工艺规程序号工序名称工序内容1备料锻件（退火状态）：φ40×100mm2热处理退火，使硬度达180-220HB3刨平面刨上下平面至φ40×90mm4车外圆先车出φ20×50，然后车φ15×40，再车φ10×30，最后车φ7×205外圆磨磨外圆，留精余量0.3mm6热处理淬火、回火，使硬度达56-60HRC7平磨磨上下两平面，留精余量0.5mm；保证与型面垂直8磨型面成形磨削刃口型面达设计要求9退磁10钳工修磨刃口达设计要求设计总结当代社会科学技术飞速发展，冲压工艺已经是工业生产中一种不可或缺的加工工艺方法，越来越多的机械制造者、加工者对其产生青睐之感，正是因为它的生产效率较高和方便性较大。

在现在的机械加工中，模具制造业体现出了它的重要地位目前在国内广东、浙江、苏州昆山还有常州的模具制造业都有了很大的发展，这一行业的重要性。