冲裁模复合模模具设计.doc

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1、任务：冲裁模的设计名称：垫片材料：45钢（冷轧，退火）料厚：1mm批量：100万件/年零件见图1-11—1一、垫片冲压工艺分析1、产品结构形状分析由图1-1可知，产品为圆片冲孔。产品形状简单对称，无狭槽、尖角；孔与孔之间、孔原零件边缘之间最小距离c满足c>1.5t要求。2、产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析①要求普通冲裁件的尺寸精度低于IT13级，现在产品的射击精度低于IT13级，所以尺寸精度满足要求。②冲裁件断面质量。因为一般用普通冲裁方式冲2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra可达12.5—3.2um,毛刺允许高度为0.01—0.05mm；本产品在断面粗糙度和

2、毛刺高度上没有太严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。3、产品材料分析对于冲压件材料的一般要求力学性能是强度低、塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的产品材料是45钢，属于优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中9，经退火后，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。另外产品对于厚度和表面质量没有严格的要求，所以尽量采用公家标准的板材，期冲裁出的产品的表面质量和厚度公差就可以保证。经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。4、产量100万件/年。由于产品的生产纲领100万件/年可知，产品批量为大批量，很适合采用冲压加工

3、方法，最好采用复合模或连续模，若是能加上自动送料装置，会大大提高生产效率，降低成本。零件如上所有尺寸均未标注公差，可按IT14确定工件尺寸公差。查标注公差数值表（GB/T1800.3—1998）各尺寸公差为二、垫片冲压工艺方案的确定和模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。②落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。③冲孔—落料连续冲压，采用基金膜生产。方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复

4、合冲裁和级进冲裁方式。9为更好地保证尺寸精度，最后确定用复合冲裁的方式进行生产。工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模采用倒装复合模及弹性卸料板和定位定方式定位。三、排样设计查表确定搭边值：两工件的搭边：a=1.5mm；工件边缘搭边：a1=1.8mm；步距：33mm；调料宽度B=（L+2a1+△）0-△=（23+2*1.8+0.5）0-0.5=27.10-0.5进行圆整，取B=30mm确定后排样图如图1-2所示。图1-2一个步距内的材料利用率n 为：n=A/(BS)*100%=529.14/707.9*100%=74.75%四、冲压力与压力中心

5、计算1、冲压力①冲裁力：Fc=KLtTb9因为使用的材料是45#钢，所以可以通过机械设计手册可以查得45#钢的抗剪强度为Tb=370MPa。由零件图可以计算得知：L落料=87.41mmL冲裁=81.68mm则L=L落料+L冲裁=（87.41+81.68）mm=169.09mm又因为K=1.3；因此可以的以下等式：Fc落料=KL落料tTb=（1.3*87.41*1*370）N=42.05kNFc冲孔=KL冲孔tTb=（1.3*81.68*1*370）N=39.29kNFc=KLtTb=（1.3*169.09*1*370）N=81.33kN②估算卸料力表1-1材料厚t/

6、mmKxKtKd钢0.5-2.50.04-0.050.0550.06Fx=Kx*Fc查表1-1可知卸料力系数Kx=0.05所以Fx=0.05*81.33kN=4.07kN③估算推件力Ft=n*Kt*Fc冲孔查表可知推件力系数Kt=0.055。假设n=4，则可得：Ft=4*0.055*39.29kN=8.64kN④估算顶件力Fd=Kd*Fc落料查表可知Kd=0.06所以可得Fd=0.06*42.05kN=2.53kN⑤冲裁工序力计算9因为零件的成型方式是使用复合模，所以冲裁工序力为：F=Fc+Fx+Ft+Fd=(81.33+4.07+8.64+2.53)kN=96.5

7、7kN2、压力中心的计算由于该零件的几何形状比较简单，可以很明显的看出，该零件的压力中心就在几何中心。五、计算冲模刃口尺寸1、查课本表2—13，确定冲裁间隙为Zmin=0.27mm,Zmax=0.31mm2、计算落料刃口尺寸。（尺寸的分类见下图）采用配制加工，刃口尺寸以凹模为基准，凸模尺寸按相应的凹模尺寸进行配制，保证双面间隙为0.27—0.33mm。查课本表2-15，确定所有尺寸的磨损系数均为x=0.5。落料刃口尺寸均为A类尺寸，δd=△/4，按式（2-12）得到：A2=(A2max-x△2)0+△2/4=(23.52-0.5*0.52)0+0.52/4=23