冲压工艺分析与模具设计——冲裁模设计 (1)

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1、《冲压工艺分析与模具设计》课程上机设计实验报告题目：冲裁模CAD设计姓名：海志刚学号：20114403班级：11材型（卓越）-1班指导教师：毕大森一、上机设计实验要求1.设计要求：已知如图零件08钢，厚度1mm。完成外形的单工序落料模设计；完成相关的工艺计算，画出模具装配图（三视图，并采用适当的剖视图）2.参考资料：（1）《中国模具设计大典》（电子版）夏巨湛总主编，中国机械工程学会中国模具设计大典编委会（2）《冲压成形工艺与模具设计》教材，李奇涵主编，科学出版社出版（3）《冲模设计技法及典型实例解析》廖伟编著，化学工业出版社二、上机设计实验过程1、冲裁排样与搭边的设计为了保证

2、冲裁件的质量，模具寿命和操作方便，采用有搭边的单排排样。经过查阅《冲压成形工艺与模具设计》的表3-8最小搭边值a得；材料厚度1mm，工件间a1=1.2，侧面a=1.5。计算料条的宽度：b=48+2×1.5=51（mm）计算料条的步距：s=14+1.2=15.2（mm）如图1所示2、凸凹模刃口尺寸的计算由题目知零件为08钢，厚度为1mm。查阅《冲压成形工艺与模具设计》表3-5冷冲模初始间隙值得：Zmin=0.100mm，Zmax=0.14mmZmax-Zmin=0.04mm。δp=0.4（Zmax-Zmin）δd=0.6（Zmax-Zmin）由标准公差表得：480-0.25为I

3、T12等级X取0.75根据计算原则，落料时以凹模为设计基准。首先设计凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸，将凹模尺寸最小合理间隙值即到凹模尺寸：设凸凹模分别按IT6、IT7等级加工制造，则落料：Dd=（Dmax-xΔ）δd0=（48-0.75×0.25）=47.8125+0.0250（mm）DP=（Dd-Zmin）-δp0=（47.8125-0.1）=47.71250-0.016ZmaxZmin--最大、小初始双面间隙；DdDP——为落料凹凸模尺寸；Dmax——落料件的最大极限尺寸Δ——冲裁件制造公差X——磨损系数校核：0.025+0.016=0.041

4、〉0.04由此可知，只有缩小δpδd，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，则δp=0.4（Zmax-Zmin）=0.4×0.04=0.016δd=0.6（Zmax-Zmin）=0.6×0.04=0.024故：Dd=47.8125+0.0240（mm）DP=47.7125-00.016（mm）3、冲裁模主要零部件设计（1）卸料装置的设计计算冲裁力根据公式F≈Ltσb≈124×1×365≈45260(N)F为冲裁力；L为冲裁周边长度；t为材料厚度；σb为抗拉强度。查表知卸料力FX=KXF=0.04×45260=1810(N)采用弹压卸料板，选用弹性橡胶作为弹性元件，它具有卸料

5、和压料的双重作用。已知FX=1810(N)，用两个橡胶，所以每个橡胶的预压力Fy=1810/2=905（N）取hy=30%h，查表得p=1.52MPa，则橡胶的横截面积为：A=Fy/p=905/1.52=595.4（mm）橡胶高度H=HC/(0.25~0.30)=7/(0.25~0.30)=28~23(mm）取H=23mm（2）凹模尺寸的设计落料凹模采用整体凹模，其轮廓尺寸计算如下：凹模厚度H凹=Kb(≥15mm），查阅《冲压成形工艺与模具设计》表3-23凹模厚度系数K值，取K=0.35，则H凹=0.35×48=16.8mm凹模壁厚：C=（1.5~2）H（≥30~40）=25

6、.2~33.6mm取凹模厚度为H=18mm，凹模壁厚C=30mm。凹模长：L=b+2c=48+2×30=108mm凹模宽：B=b+（2.5~4）H=48+(42~67.2)=90~115.2mm取凹模宽为100mm。凹模的外形尺寸为108mm×100mm。故取凹模外形尺寸为125mm×100mm×18mm。如图所示（2）凸模尺寸的设计凸模采用固定板螺钉固定采用弹压卸料板时，凸模长度的计算公式如下：L=h1+h2+t+hL=22+10+1+17=50mmL——长度；h1——凸模固定板厚度；h2——卸料板厚度；t——材料厚度；h——增加长度（单位：mm）（2）凸模固定板的设计凸模

7、固定板的厚度一般取其凸模设计长度L的40%，故取凸模固定板的厚度为25mm。（3）垫板的设计材料选用T10A钢，长和宽的尺寸与凹模尺寸相同，垫板的厚度一般为5mm~10mm，取厚度为8mm，则外形尺寸为125mm×100mm×8mm。（4）卸料板的设计材料选用Q235钢，长和宽的尺寸与凹模尺寸相同，厚度一般为8mm~18mm，经查阅《冷冲压模具与制造》表取10mm。（7）挡料销的设计挡料销的定位面抵住料条的前搭边或制件内廓的前后面，使料条步距准确，其结构选用固定圆柱挡料销，直径为12mm，长度为8mm，