冲压模具设计说明书

冲压模具设计

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材料：08F，厚度1.5mm，生产批量为大批量生产（级进模）。

1. 冲压件工艺性分析

（1） 材料

O8F为优质碳素钢，抗剪强度=220~310Mpa、抗拉强度b=280~390Mpa、伸长率为

10=32%、屈服极限s=180Mpa、具有良好的冲压性能，适合冲裁加工。

（2） 结构与尺寸

工件结构比较简单，中间有一个直径为22的孔，旁边有两个直径为8的孔，凹槽宽度满足b2t，即6》2x1.5=3mm,凹槽深度满足l5b，即5《5x6=30。结构与尺寸均适合冲裁加工。

2. 冲裁工艺方案的确定

该工件包括落料和冲孔两个工序，可采用一下三种工艺方案。 方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。

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。

综合考虑后，应该选择方案三。因为方案三只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，所以应该选用方案三比较合算。

3. 选择模具总体结构形式

由于冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。 （1） 确定模架及导向方式 采用对角导柱模架，这种模架的导柱在模具对角位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜。导柱导向可以提高模具寿命和工件质量，方便安装调整。 （2） 定位方式的选择

该冲件采用的柸料是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置；控制条料的送进步距采用侧刃粗定距；用导正销精定位保证内外形相对位置的精度。 （3） 卸料、出件方式的选择

因为该工件料厚1.5mm，尺寸较小，所以卸料力也较小，故选择弹性卸料，下出件方式。

4. 必要的工艺计算

（1） 排样设计与计算

该冲件外形大致为圆形，搭边值为a1=1.5mm,条料宽度为43.57mm，步距为A=88.4mm，一个步距的利用率为63.98%。见下图

S=1668.7-11x11x3.14-2x4x4x3.14=1188.28

排样的相关计算 项目 排样 分类 冲裁件面积 条料宽度 步距 材料利用率 计算方法和结果 面积为1188.28mm B=39.97+1.8+1.8=43.57mm A=86.9+1.5=88.4mm η

=冲压力的相关计算

F冲=KLtb=1.3*275*1.5*300=160875N F卸=K1F=0.04*160875=64350N F推=nK2F=4*0.055*160875=35392.5N F= F冲+ F卸+ F推=260617.5N (3)计算模具压力中心

压力中心数据表 基本图形长度L/mm L1=148.396 L2=25.132 L3=69.115 L4=25.132 代入公式

X=0 X=26.93 X=44.19 X=61.74 F1188.28X100%=X100%=63.98% AB1857.1各基本要素压力中心的坐标值 Y=0 Y=-13.27 Y=0 Y=13.27 148.396X025.132X26.9369.115X44.1925.132X61.74=19.73

148.39625.13269.11525.132148.396X025.132X(13.27)69.115X025.132X13.27Y0==0

148.39625.13269.11525.132X0=

（4） 计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差 由于凸凹模的形状相对简单且材料较厚，冲裁间隙较大，可采用分开加工法确定凸凹模的刃口尺寸及公差。数据如下 工序分类 落料 尺寸 尺寸转换 计算公式及结果 备注 40 62 R8 0.3400 0.2Dd=40-0.5*0.2=39.900Dp=39.9-0.132=39.7680.02 0.50.3620Dd=62.5-0.2*0.5=62.40 0查表2-20得冲裁双面间隙：Zmax=0.240mm Zmin=0.132mm 冲裁件精度IT14级以下，取磨损系数X=0.5查表2-23得到d和p校核满足： Dp=62.4-0.132=62.2680.02 R8 Dd=8-0.1=7.900.02 0dpZmaxZmin Dp=7.9-0.132=7.8320.02 冲孔 0.28.10.1 dp=8.2+0.2*0.5=8.30.02 0

0.13220dd=8.3+0.132=8.4320 dp=22+0.1=22.10.02 00.02 落料的工作零件刃口计算公式 Dd=(Dmax-x)0ddd=22.1+0.132=22.23200.025 ;Dp=(Dd-Zmin)0p

冲孔的工作零件刃口计算公式 dp=(dmin+x)0p;dd=(dp+Zmin)0（5）卸料橡胶的设计和计算 项目 橡胶允许总压缩量 公式及结果 Hj=h1+h2+h3+t=0.5+1+5+1.5=8mm 备注 h1---凸模凹进卸料板的高度取0.5mm h2---凸模进入凹模的深度取1mm h3---凸模修磨量取5mm t---材料厚度1.5mm hj<=(0.35~0.45)h0 一般hy=(10%~15%)h0 选用6块圆筒形橡胶 d---圆筒形橡胶内径，取d=13mm，查表P＝1.1Mpa d

橡胶自由高度 橡胶的预压量 每个橡胶承受的载荷 橡胶的外径 校核橡胶的自由高度 橡胶的安装高度 2h0=hj/0.35=8/0.35=23mm取h0=23mm hy=10%h0=3.2mm Fy＝Fx/6＝5214/6＝869N D=d1.27(Fy/P)131.27X(869/1.1)=34mm 0.5<=h0/D=23/34<=1.5满足要求 h0-hy=19.8mm 2

(5)工作零件的结构设计 1凹模 ○

凹模轮廓计算:

凹模壁厚 H=kb=0.3X91.24=27.372mm

凹模壁厚 c=(1.5~2)H=(1.5~2)X27.372=41.058~54.744mm 取凹模厚度 H=28mm 凹模壁厚 c＝50mm

凹模长度 L＝l+2c＝91.24+2X50＝191.24mm（送料方向） 凹模宽度 B=b+2c＝43.57+2X50＝143.57mm（垂直送料方向）

凹模轮廓尺寸为191.24mmX143.57mmX28mm，取标准化值200mmX140mmX28mm 配用模架闭合高度：160～200mm 垫板厚度：8mm

固定板厚度:20mm 卸料板厚度：18mm 导料板长度：260mm 凹模厚度：20mm

结构尺寸如下图所示：

2落料凸模和冲孔凸模 ○

L=20+20+19.8-0.5=59.3mm