矩形板落料冲孔复合模设计.doc

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1、矩形板落料冲孔复合模设计一、零件冲压工艺性分析图1为该零件的设计尺寸，根据图1分析可知该矩形板形状简单，外形总长，宽度，其上共冲16个直径为5mm的小孔。由技术要求可知，其余线性公差为±0.5mm，所有螺纹应保证有足够的接触高度，配合孔采用6H的公差带，参考《模具设计与速查手册》表7-20可知，IT6=0.006mm，故孔的尺寸为。材料为Q235，厚度t=2mm，的孔边距外轮廓的最小距离为5mm＞（1.2-1.5）t=2.4-3mm。两小孔间最小距离d=，根据凸凹模允许的最小壁厚要求，该零件符合冲压要求，故采用复合冲压工序。二、冲压工艺方案的确定从

2、图1可知，该零件包括落料和冲孔两个基本工序，根据冲压要求可以有以下三种工艺方案。方案一：先落料后冲孔，采用单工序生产；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。通过上述三个方案分析，方案一模具结构简单，需要两副模具，生产效率低；方案二只需要一副模具，虽然该矩形板形状简单，但板材很长并且其上共冲16个直径为5mm的小孔，孔的制造精度为IT6，为了保证零件的形状和尺寸有足够高的精度，降低冲模制造的难易程度和生产成本，本方案选用冲孔落料的复合模；方案三虽然也只需要一副模具，生产效率高，但冲制的零件精度较复合模

3、冲制的零件精度低，同时在级进模中为了给条料定位需要制作导正销，模具结构比复合模具复杂。通过上述方案分析比较，同时为了满足加工需求，选择方案二进行落料冲孔复合模的设计。三、零件工艺、模具设计计算（1）零件排样设计该零件为形状简单的矩形件，可采用有搭边的直排式排样。参考《模具设计与速查手册》表2-34，查得冲裁时合理搭边值为边缘值，制品间隙值可算出送料进距为52mm。本方案采用长为(645+2×2.5)=650mm，宽为（50×12+2×2.5+11×2）=627mm的板料，可冲裁12个零件。材料的利用率计算如下：式中K——材料的利用率n——材料上的制

4、品数量a——单个制品的面积（）A——条料总面积（）（2）凸、凹模工部分尺寸计算在模具设计的过程中，需对模具的关键部位凸、凹的间隙和制造精度进行严格的计算，参考《模具设计与速查手册》计算如下：1、冲孔模工作尺寸计算:工件光面的孔径与凸模尺寸相等，故应以凸模尺寸为基准，又因冲孔的尺寸会随凸模的磨损而减小，故冲孔凸模基本尺寸应取工件孔公差范围内的较大尺寸，而冲孔凹模基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小间隙值。而查表2-43圆形凸凹模工作尺寸计算查表2-41合理间隙为。查表2-44圆形凸凹模制造公差。在确定凸凹模公差时，其凸凹模公差的总和不能大于间隙的差值，校核

5、间隙如下：

6、

7、+

8、

9、≤－而0.020+0.020=0.26－0.22=0.04mm，经验证合适。制件公差=0.006mm，查表2-45磨损系数x=0.75，故凸凹模工作尺寸为2、落料模工作尺寸计算:落料件光面的尺寸与凹模尺寸相等，故应以凹模尺寸为基准，又因落料件尺寸会随凹模的磨损而增大，故落料凹模基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小尺寸，而落料凸模基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小间隙值。矩形件外形总长，宽度故长度方向上，宽度方向上由经验公式得=0.4(－)=0.016mm=0.6(－)=0.024mm查表2-45长度方向磨损系数x=0.75，制件公差

10、=0.5mm故长度方向上查表2-45宽度方向磨损系数x=0.75宽度方向上3、孔距是不变尺寸，根据公式：，根据技术要求孔距公差±0.2mm，故=0.4。（3）冲压力计算及冲压中心的确定：Q235板料的冲压力学性能为，选取=350Mpa。参考《冲模设计应用实例》中冲裁力的计算：式中F——冲裁力（N）；L——冲裁周边长度（mm）；t——材料厚度（mm）；——材料抗剪强度（Mpa）；K——系数，一般取1.3故落料时的冲裁力,冲孔时的冲裁力。查得表2-15，故卸料力，顶出力，推件力，总的冲压力。由于矩形板料左右对称，所有的孔关于偏移板料中心对称轴11.5m

11、m的对称轴对称，故四、主要零件设计：参考《模具设计与工速查手册》表7-48和表7-49冷冲模各零件材料的选择和热处理工艺，对于冲裁模工作零件如凸模、凹模、凸凹模选用合金材料，工作硬度HRC=55~63,耐磨性好淬硬不变形性好，脱碳敏感性较小，热处理工艺为淬火回火，要求凸模硬度HRC=58~62，凹模硬度HRC=60~64。对于冲裁模结构零件：上下模板采用Q235钢，铸造毛坯应进行退火调质处理，或时效回火处理，以消除内应力，改善后续工序的切削加工；本方案选用材料为Q235的旋入式模柄，不需进行热处理；需用20号钢的滑动式导柱导套，需进行渗碳淬火，硬度

12、要求HRC=58~62；凸、凹模固定板和卸料板选用45号钢不需热处理；挡料销、垫板、推杆、推板、顶杆、顶板和螺钉选用45号