垫片模具设计说明书与案例机械制造机械机械制造机械.pdf

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1、O J。垫片模具 设计说明书与案例 如图 1 所示零件：托扳 生产批量：大批量 材料：08F t=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 I T14 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 士 0.22、17 士 0.22、3.5+0.3 结论：能够

2、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=2,侧边按圆形取搭边值 a=2。i计 14 3&冲裁 模设 r I Fl 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 X 2)-0.6=62-0.6

3、 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=KLt T 查 T=300MPa=2.22(58-16)+2(30-16)+16 n*2*300/10000=12.6(t)P2=2.2*4 n*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+P

4、2+Pt=12.6+3.4+2.475=18.475(t)板零件图一冲裁件工艺分析材料钢板是优质碳素结构钢具有良好的可冲压性能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清角改为的圆角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级精度要求不高形状不大但工件产量较大按照材料较厚的特点为保证孔位精度冲模有较高的生产率通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排样运模进料步距为条料宽度按相应的公式运算查表画出排样图图运算总冲压力图排样图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而式中落料时的冲

5、裁力冲孔时的冲裁力按推料力公式运算冲裁力查按推料力公式运算推料力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 01 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 n r z E o o 02 e 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 0.250.36m m。为了保证

6、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 0.250.36mm。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 板零件图一冲裁件工艺分析材料钢板是优质碳素结构钢具有良好的可冲压性能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清角改为的圆角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级精度要求不高形状不大但工件产量较大按照材料较厚的特点为保证孔位精度冲模有较高的生产率通比较决定实行工序集中的工艺方

7、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排样运模进料步距为条料宽度按相应的公式运算查表画出排样图图运算总冲压力图排样图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而式中落料时的冲裁力冲孔时的冲裁力按推料力公式运算冲裁力查按推料力公式运算推料力落料 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 0.250.36mm 冲孔 3.5+0.3 凹模尺寸按凹 模实际尺寸配 置，保证双边 间 隙

8、 0.250.36mm 3.650.08 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 士 0.44/8=14 士 0.055 L17=17 士 0.44/8=17 士 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=3 0.1P P 取总压力=184750N H 二毛o.1*184750=26mm 凹模长度 L 的确定 W1=2.1H=31;工件 b=58 L=b+2W 仁 58+2*31=120mm 凹模宽度 B 的确定 B=步距+工件宽+2W2 取：步距=32

9、;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 板零件图一冲裁件工艺分析材料钢板是优质碳素结构钢具有良好的可冲压性能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清角改为的圆角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级精度要求不高形状不大但工件产量较大按照材料较厚的特点为保证孔位精度冲模有较高的生产率通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排样运模进料步距为条料宽度按相应的公式运算查表画出排样图图运

10、算总冲压力图排样图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而式中落料时的冲裁力冲孔时的冲裁力按推料力公式运算冲裁力查按推料力公式运算推料力H卿 耳 w-口”_ -_-L 紳尬.t 一 a1 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。（

11、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。酬：1 5 翩：啊i祐F 祝甲 A 5B 板零件图一冲裁件工艺分析材料钢板是优质碳素结构钢具有良好的可冲压性能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清角改为的圆角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级精度要求不高形状不大但工件产量较大按照材料较厚的特点为保证孔位精度冲模有较高的生产率通比较决定实行工序集中的工艺方案采取

12、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排样运模进料步距为条料宽度按相应的公式运算查表画出排样图图运算总冲压力图排样图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而式中落料时的冲裁力冲孔时的冲裁力按推料力公式运算冲裁力查按推料力公式运算推料力图 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 1 9-导正销 20-模柄 21-防转销

13、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 HRC4045 3 下模座 1 1 HT200 4 凹模 1 T10A HRC5862 5 螺钉 4 45 HRC4045 6 承导料 1 45 7 导料板 2 45 HRC4045 8 始用挡料销 1 45 9 导柱 2 20 渗碳 HRC5660 10 导套 2 20 渗碳 HRC5862 11 挡料钉 1 45 板零件图一冲裁件工艺分析材料钢板是优质碳素结构钢具有良好的可冲压性能工件结构形状冲裁件内外形应尽量幸免有尖锐清

14、角为提升模具寿命建议将所有清角改为的圆角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级精度要求不高形状不大但工件产量较大按照材料较厚的特点为保证孔位精度冲模有较高的生产率通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排样运模进料步距为条料宽度按相应的公式运算查表画出排样图图运算总冲压力图排样图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而式中落料时的冲裁力冲孔时的冲裁力按推料力公式运算冲裁力查按推料力公式运算推料力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

15、模 1 T8A HRC5660 16 冲孔凸模 1 T8A HRC5660 17 垫板 1 45 HRC4045 18 定位销 1 45 HRC4045 19 导正销 1 45 HRC4045 20 模柄 1 Q235(A5)21 防转销 1 45 HRC4045 22 内六角螺钉 M12 X 70 10 45 HRC4045 23 圆柱销 12n6 X 100 6 45 HRC4045 24 内六角螺钉 M12 X 70 1 45 HRC4045 （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。2 申 b yr 1 1 4

16、 r-J z.i 图 5 凸凹模板零件图一冲裁件工艺分析材料钢板是优质碳素结构钢具有良好的可冲压性能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清角改为的圆角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级精度要求不高形状不大但工件产量较大按照材料较厚的特点为保证孔位精度冲模有较高的生产率通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排样运模进料步距为条料宽度按相应的公式运算查表画出排样图图运算总冲压力图排样图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而式中落料时的冲裁力冲孔时的冲裁力按推料力

17、公式运算冲裁力查按推料力公式运算推料力 图 6 落料凹模 板零件图一冲裁件工艺分析材料钢板是优质碳素结构钢具有良好的可冲压性能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清角改为的圆角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级精度要求不高形状不大但工件产量较大按照材料较厚的特点为保证孔位精度冲模有较高的生产率通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排样运模进料步距为条料宽度按相应的公式运算查表画出排样图图运算总冲压力图排样图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而式中落料时的冲

18、裁力冲孔时的冲裁力按推料力公式运算冲裁力查按推料力公式运算推料力 图 7 固定板 1.0 V 3 63/烁V 汨A 16 I*in 十-砲!板零件图一冲裁件工艺分析材料钢板是优质碳素结构钢具有良好的可冲压性能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清角改为的圆角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级精度要求不高形状不大但工件产量较大按照材料较厚的特点为保证孔位精度冲模有较高的生产率通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排样运模进料步距为条料宽度按相应的公式运算查表画出排样图图运算

19、总冲压力图排样图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而式中落料时的冲裁力冲孔时的冲裁力按推料力公式运算冲裁力查按推料力公式运算推料力图 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 板零件图一冲裁件工艺分析材料钢板是优质碳素结构钢具有良好的可冲压性能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

20、寿命建议将所有清角改为的圆角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级精度要求不高形状不大但工件产量较大按照材料较厚的特点为保证孔位精度冲模有较高的生产率通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排样运模进料步距为条料宽度按相应的公式运算查表画出排样图图运算总冲压力图排样图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而式中落料时的冲裁力冲孔时的冲裁力按推料力公式运算冲裁力查按推料力公式运算推料力7 板零件图一冲裁件工艺分析材料钢板是优质碳素结构钢具有良好的可冲压性能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清角改为的圆角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级精度要求不高形状不大但工件产量较大按照材料较厚的特点为保证孔位精度冲模有较高的生产率通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排样运模进料步距为条料宽度按相应的公式运算查表画出排样图图运算总冲压力图排样图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而式中落料时的冲裁力冲孔时的冲裁力按推料力公式运算冲裁力查按推料力公式运算推料力