垫片模具设计.docx

课程设计说 明 书）目：垫片模具设计 名： 印小莉 号： 070708239常熟理工学院2010 年 11月目录第 1 章 垫片图纸及技术要求1.1 零件图1.2 技术要求第 2 章 冲压工艺与模具设计2.1 冲裁的工艺分析2.2 确定冲裁工艺方案及模具结构形式2.3 冲压模具的设计计算2.3.1 排样方式的确定及其计算2.3．2 冲压力的计算2.3.3 压力中心的确定及相关计算2.3.4 模具刃口尺寸计算2.3.5 确定各主要零件的外形尺寸2.4 绘制冲模总装图第 3 章 主要零件及其他零件设计选取3.1 主要零件设计3.1.1 工作零件结构设计3.1.2 定位零件设计3.2 其他零部件结构设计3.2.1 导料板的设计3.2.2 卸料部件的设计3.2.3 推件装置3.2.4 模架的选择3.2.5 其他标准件的选择第 5 章 结论参考文献第 1 章 垫片图纸及技术要求工件名称：垫片工件简图：如图所示材料：Q235材料厚度：1.5mm技术要求：零件的精度要求公差等级均为 IT110标准公差表基本尺寸公差值IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于到pmmm-334610142540600.100.140.250.400.601.01.43645812183048750.120.180.300.480.751.21.861046915223658900.150.220.360.580.901.52.210185811182743701100.180.270.430.701.101.82.718306913213352841300.210.330.520.841.302.13.33050711162539621001600.250.390.621.001.602.53.95080813193046741201900.300.460.741.201.903.04.6801201015223554871402200.350.540.871.402.203.55.412018012182540631001602500.400.631.001.602.504.06.318025014202946721151852900.460.721.151.852.904.67.225031516233252811302103200.520.811.302.103.205.28.131540018253657891402303600.570.891.402.303.605.78.940050020274063971552504000.630.971.552.504.006.39.7注：基本尺寸小于1mm时，无IT14至IT18。

第 2章 冲压工艺与模具设计2.1 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Q235，具有良好的冲压性能， 适合冲裁工件结构相对简单，有两个W0mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间 的距离也满足要求，最小壁厚为6mm（申10mm的孔与RIOmm外圆之间的壁厚） 此零件厚度小，形状简单，要求设计的模具具有高精度和高成型效率普通 冲裁完全能满足要求2．2 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，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难 以满足中批量生产要求方案二只需一副模具，工件精度要求高，生产批量大， 表面要求平整，并且零件的几何形状简单对称，模具制造也并不困难方案三 也只需一副模具，生产效率高，操作方便，但工件的精度要求不容易满足通 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但是复合模具在设计过程中应注意以下问题：1）复合模在模具的同一位置上完成两道或两道以上的工序，模具结构较复 杂，因此应在上下模间设置导向装置。

2）当复合模为倒装结构时，通常采用弹性卸料板卸料；当冲压毛坯为块料时，则可用废料刀卸料，当复合模为正装结构时，若卸料力不大，应采用弹性卸料装置；只有卸料力较大，用弹性卸料装置不能满足卸料力要求时，才采用刚性卸料装置，由于弹性卸料具有操作方便的优点，因此 应尽量采用弹性卸料装置3）外形复杂的凸凹模，通常设计成直通形式，以方便线切割加工此时凸 凹模的固定方式要根据凸凹模的结构形状及尺寸而定可采用螺钉、销 钉、铆接、低熔点合金或环氧树脂粘接等固定方法4）凸凹模平面尺寸较大时，不论是采用正装结构还是倒装结构，均可省去 固定板，将凸凹模直接固定在模板上5）对于冲压非轴对称制件的复合模，其工作零件必须定位可靠，不允许有 转动的可能6）对于落料—冲孔的复合模具，在选用压力机时也应该注意压力机的许用 载荷曲线，特别当模具工作行程较大时更应注意7）当复合模的导柱采用中间或对角布置时，应使两导柱直径不同，以防止 上模相对下模错位 180°而发生事故2.3 主要设计计算2.3．1 排样方式的确定及其计算设计复合模，首先要设计条料排样图垫片的形状两边直边的特点，直排 时材料利用率高，应采用直排，设计成直接冲压，可显著地减少废料。

查表2.12可得：工件间搭边值为1.0mm，侧面搭边值为1.3mm所以，条料步距为A = 40 + 20 + 1.0 = 61mm总体采用弹压卸料装置，且为无侧压装置送料查表2.12可得：导料装置与最宽条料之间的单面最小间隙为0. 5mm所以，条料宽度为B=20 +(1.3*2)+0.5=23.1mm材料利用率的计算据查可知：原材料选用800mm*1500mm*2mm的冷轧薄钢板，每块可切成47mm*1500mm规格的条料17条，材料剪切利用率可达99.9%一个步距内材料利用率：N= s/s = nr/AB100% = 67.76%查板材标准，宜选950mmX 1500mm的钢板，每张钢板可剪裁为7张条料(135mmX 1500mm)，每张条料可冲56个工件，故每张钢板的材料利用率为67.76%2.3．2 冲压力的计算该模具采用冲孔—落料复合模，拟选择弹性卸料、下出件冲压力的相关计算见表 8.2.1F 二Lt 5 =1.3 X 131.88 X 260 x 2=89.2kN落 bF = Lt5 1=1.3x (20x 3.14+12) X 2x260=50.6KN冲孔 bH=6mm 则 n= - = 3tF 二 KF 二 0.043 x 89.2 二 3.8KN卸落F 二 nkF 二 3 x 0.05 x 50.6 二 7.6kN 推孔F 二 f + F + f + F =89.2+50.6+3.8+7.6=151.1kN 总 落 冲孔 推 卸一般冲裁机压力吨位必计算的冲压力大30%， 即 f i=1.3*151.1=196.5KN总橡胶块：聚胺酯 选用2个F = — = 3800Nynh=0.3Hh = 0.1HjyH=hg =3= 15 mm0.20.2F 3800A=^ = = 2521.7mm 2F 1.52qAR2 = D2 一 d 2 = = 803.09mm2兀d=10mm 贝lj： D=30mm、参数为(15,30,10)根据计算结果，冲压设备拟选J23-25。

2.3．3 确定模具压力中心 模具压力中心是指冲压式各冲压力合力的作用点，为了确定压力机和模具 的正常工作，使冲模的压力和压力机滑块的中心相结合对称块的冲裁，冲裁 件的压力中心就是冲裁件的几何中心本冲裁件是对称件，所以压力中心就在 冲裁件的几何中心，即 O 点，因此不要计算压力中心由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心在原点0,所以模具 中心仍选在坐标原点0若选用J23-25冲床，C点仍在压力机模柄孔投影面积 范围内，满足要求2.3．4 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、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法 可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作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 8.2.3 所示1)孔凸凹模刃口尺寸的计算由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作 凸、凹模其凸、凹模刃口尺寸计算如下：查表 2.4 得 Z =0.132 Z =0.240min max由工件精度IT=14查标准工差表得a =0.58 a =0.58 a =0.18而对于1238 = 8 =1/4 a凸凹校核：Z - Z =0.108mm,满足：z - Z > 8 + 8max min max min 凸 凹查表2.6 得: IT14级时磨擦系数x = x =0.5 , x =0.51 2 3凸模磨损后，冲裁件尺寸变小，则其凸凹模尺寸按公式：d二(d + XA)08计 凸 一8凸算:d 二(8 + 0.5 x 0.3)0 =8.1501 —0.863x1/4 -0.0216L = (40 土 0.1)2 冲孔凹模刃口尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证双面间隙在0.246~0.360之间。

2) 外形落料凸凹模刃口尺寸的计算对于外形落料采用公差法制作，其凸凹模刃口尺寸的计算如下：当以凹模为基准时，凹模磨损后，刃口部分尺寸变大，因此属于A类尺寸按公式 4口 = (A — xA) +8 凹公式 凹 max 0由工件精度IT=10查标准工差表得A =0.84，而5 =0.02, 5 =0.025凸凹由表2.6得磨损系数x为0.5:贝A二(10 -0.5x 0.84)凹 0 0A 二(9.6-0.126)0 =8.4740凸 - 0.009 - 0.009表2.3S冲载模初始双面间隙值£材料厚08. 10、35.Q3454h 5065Mn度Q型、Q235At/mm。