冲方孔模具设计说明书.doc

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冲方孔模具设计说明书

一、零件工艺性分析

工件为图1所示的落料冲孔件，材料为45钢，材料厚度2mm，生产批量为

大批量，工艺分析内容如下：

图1工件图

1.材料分析

45普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。

2.结构分析

加工零件结构为矩形孔，，满足冲裁最小孔，另外该零件是采用单件大批量加工，所以不用考虑冲裁件最小孔边距。

所以，该零件的结构满足冲裁的要求。

3.精度分析：

零件上有1个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属IT13，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。

对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。

由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。

二、冲裁工艺方案的确定

零件为一冲孔件，可提出的加工方案如下：

方案一：

由于该工艺属于传统的冲孔工艺，直接用一套模具即可，矩形凸模，和凹模。

方案二：

由于该孔是位于脚轮的侧面，则可以采用测冲模，

方案一模具结构简单，仅需一道工序、一道模具，生产效率高，零件精度较好，在生产批量较大的情况下适用。

方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。

但模具结构较方案一复杂，，模具制造成本高，效率低。

所以，比较两个方案欲采用方案一生产。

三、零件工艺计算

1.刃口尺寸计算

根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。

冲孔基本公式为：

尺寸，查得其凸模制造公差，凹模制造公差。

查表经验算，满足不等δ式≤，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得

尺寸20mm，查得其凸模制造公差，凹模制造公差。

经验算，满足不等式≤，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得

2.冲压力计算

可知冲裁力基本计算公式为

此例中零件的周长为64mm，材料厚度2mm，45钢的抗剪强度取460MPa，则冲裁该零件所需冲裁力为

模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力和推件力为

则零件所需得冲压力为

初选设备为开式压力机JA31—25。

3.压力中心计算

孔外形为矩形对称状，所以该冲模的压力中心就是孔外形对角线的交点。

四、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JA31—25，其主要技术参数如下：

公称压力：

250kN

滑块行程：

80mm

最大闭合高度：

250mm

闭合高度调节量：

70mm

滑块中心线到床身距离：

190mm

工作台尺寸：

380mm×610mm

工作台孔尺寸：

560mm×360mm

模柄孔尺寸：

φ50mm×70mm

垫板厚度：

70mm

五、模具零部件结构的确定

1.标准模架的选用

标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大小。

由凹模高度和壁厚的计算公式得，凹模高度，凹模壁厚。

所以，凹模的总长为（取160mm），凹模的宽度为。

模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果，可查得模架规格为上模座160mm×125mm×35mm，下模座160mm×125mm×40mm，导柱25mm×150mm，导套25mm×85mm×33mm。

2.卸料装置中弹性元件的计算

模具采用弹性卸料装置，弹性元件选用橡胶，其尺寸计算如下：

（1）确定橡胶的自由高度

由以上两个公式，取。

（2）确定橡胶的横截面积

查得矩形橡胶在预压量为10%~15%时的单位压力为0.6MPa，所以

（3）确定橡胶的平面尺寸

根据零件的形状特点，橡胶垫的外形应为矩形，中间开有矩形孔以避让凸模。

结合零件的具体尺寸，橡胶垫中间的避让孔尺寸为82mm×25mm，外形暂定一边长为160mm，则另一边长b为

（4）校核橡胶的自由高度

为满足橡胶垫的高径比要求，将橡胶垫分割成四块装入模具中，其最大外形尺寸为80mm，所以

橡胶垫的高径比在0.5~1.5之间，所以选用的橡胶垫规格合理。

橡胶的装模高度约为0.85×40mm=34mm。

3.其他零部件结构

凸模由凸模固定板固定，两者采用过渡配合关系。

模柄采用凸缘式模柄，根据设备上模柄孔尺寸，选用规格A50×100的模柄。

六、模具装配图

模具装配图如图所示。

七、模具零件图

模具中上固定板、冲孔凸模、底座、垫块、定位销、定位器、凹模、模柄、上模块、上垫板。

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