垫片模具设计说明书与案例.docx
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垫片模具设计说明书与案例
垫片模具设计说明书与案例
冲裁模设计
如图1所示零件：
托扳
生产批量：
大批量
材料：
08Ft=2mm
设计该零件的冲压工艺与模具。
图1托板零件图
（一）冲裁件工艺分析
1.材料：
08F钢板是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。
2.工件结构形状：
冲裁件内、外形应尽量幸免有尖锐清角，为提升模具寿命，建议将所有90°清角改为R1的圆角。
3.尺寸精度：
零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。
经查公差表，各尺寸公差为：
58-0.74、38-0.62、30-0.52、16-0.44、14±0.22、17±0.22、Ф3.5+0.3
结论：
能够冲裁
（二）确定工艺方案及模具结构形式
经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，按照材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式。
（三）模具设计运算
1．排样运算条料宽度及确定步距
第一查有关表确定搭边值。
按照零件形状，两工件间按矩形取搭边值b=2,侧边按圆形取搭边值a=2。
连续模进料步距为32mm。
条料宽度按相应的公式运算：
B=（D+2a）-⊿查表⊿=0.6
B=（58+2×2）-0.6
=62-0.6
画出排样图，图2
图2排样图
2．运算总冲压力
由于冲模采纳刚性卸装置和自然漏料方式，故总的冲压力为：
P0=P+Pt
P=P1+P2
而
式中P1--------落料时的冲裁力
P2--------冲孔时的冲裁力
按推料力公式运算冲裁力：
P1=KLtτ查τ=300MPa
=2.2[2（58-16）+2（30-16）+16π]*2*300/10000
=12.6（t）
P2=2.2*4π*3.5*2*300/10000
=3.4（t）
按推料力公式运算推料力Pt：
Pt=nKtP取n=3，查表2-10，Kt=0.055
Pt=3*0.055*（12.6+304）=2.475（t）
运算总冲压力PZ：
PZ=P1+P2+Pt
=12.6+3.4+2.475
=18.475（t）
3．确定压力中心：
按照图3分析，因为工件图形对称，故落料时P1的压力中心在O1上；冲孔时P2的压力中心在O2上。
设冲模压力中心离O1点的距离为X，按照力矩平稳原理得：
P1X=（32-X）P2
由此算得X=7mm
图3压力中心
4．冲模刃口尺寸及公差的运算
刃口尺寸运算方法及演算过程不再赘述，仅将运算结果列于表1中。
在冲模刃尺寸运算时需要注意：
在运算工件外形落料时，应以凹模为基准，凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.25~0.36mm。
为了保证R8与尺寸为16的轮廓线相切，R8的凹模尺寸，取16的凹模尺寸的一半，公差也取一半。
在运算冲孔模刃口尺寸时，应以凸模为基准，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.25~0.36mm。
表1冲模刃口尺寸
冲裁性质
工作尺寸
运算公式
凹模尺寸注法
凸模尺寸注法
落料
58-0.74
38-0.62
30-0.52
16-0.44
R8
57.6+0.18
37.7+0.16
29.7+0.13
16.8+0.11
R7.9+0.06
凸模尺寸按实际尺寸配置，保证双边间隙0.25~0.36mm
冲孔
φ3.5+0.3
凹模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙0.25~0.36mm
3.65-0.08
在运算模具中心距尺寸时，制造偏差值取工件公差的1/8。
据此，冲孔凹模和凸模固定板孔中心距的制造尺寸为：
L14=14±0.44/8=14±0.055
L17=17±0.44/8=17±0.055
5.确定各要紧零件结构尺寸
（1）凹模外形尺寸的确定
凸模厚度H的确定：
H=
P取总压力=184750N
H=
=26mm
凹模长度L的确定
W1=2.1H=31；工件b=58
L=b+2W1=58+2*31=120mm
凹模宽度B的确定
B=步距+工件宽+2W2
取：
步距=32；工件=30；W2=1.5H
B2=32+30+2*39
=140mm
（2）凸模长度L1的确定
凸模长度运算为：
L1=h1+h2+h3+Y
其中导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18;凸模修磨量Y=18则
L1=8+12+18+18=56mm
选用冲床的公称压力，应大于运算出的总压力P0=18.475t;最大闭合高度应大于冲模闭合高度+5mm;工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。
按上述要求，结合工厂实际，可选用J23-25开式双柱可倾压力机。
并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。
（3）设计并绘制总图、选取标准件
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。
绘制模具总装图。
如图4，单排冲孔落料连续模。
按模具标准，选取所需的标准件，查清标准件代号及标记，写在总图明细表内见表2。
并将各零件标出统一代号。
图4单排冲孔落料连续模
1-簧片2-螺钉3-下模座4-凹模5-螺钉6-承导料7-导料板8-始用挡料销9、26-导柱10、25-导套11-挡料钉12-卸料板13-上模座14-凸模固定板15-落料凸模16-冲孔凸模17-垫板18-圆柱销19-导正销20-模柄21-防转销22-内六角螺钉23-圆柱销24-螺钉
表2零件明细表
序号
名称
数量
材料
热处理
标准件代号
备注
页次
1
簧片
1
65Mn
2
螺钉
1
45
HRC40~45
3
下模座
1
1
HT200
4
凹模
1
T10A
HRC58~62
5
螺钉
4
45
HRC40~45
6
承导料
1
45
7
导料板
2
45
HRC40~45
8
始用挡料销
1
45
9
导柱
2
20
渗碳HRC56~60
10
导套
2
20
渗碳HRC5862
11
挡料钉
1
45
12
卸料板
1
Q235（A3）
13
上模座
1
HT200
14
凸模固定板
1
45
15
落料凸模
1
T8A
HRC56~60
16
冲孔凸模
1
T8A
HRC56~60
17
垫板
1
45
HRC40~45
18
定位销
1
45
HRC40~45
19
导正销
1
45
HRC40~45
20
模柄
1
Q235（A5）
21
防转销
1
45
HRC40~45
22
内六角螺钉M12×70
10
45
HRC40~45
23
圆柱销12n6×100
6
45
HRC40~45
24
内六角螺钉M12×70
1
45
HRC40~45
（五）绘制非标准零件图
本实例只绘制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样，供初学者参考。
见图5至图8。
图5凸凹模
图6落料凹模
图2-16凸模固定板
图7固定板
图8卸料板
（六）模具要紧零件加工工艺规程的编制
1．凸凹模加工工艺规程的编制（表3）
2．落料凹模加工工艺规程的编制（表4）
表3凸凹模加工工艺规程
工序号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
2
3
4
5
6
7
8
表4落料凹模加工工艺规程
工序号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
2
3
4
5
6
7
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