钣金件冲压模具设计(编辑修改稿)

钣金件冲压模具设计(编辑修改稿)内容摘要：

 ZX ΔDZDD 基本尺寸 216。 90，根据《冷冲模设计》 P46 表 34 得凸、凹模最小间隙Zmin=，最大间隙 Zmax=， X=1 查表 1 得凸模制造公差  ，凹模制造公差  有 0 3 m inm a xAT  Z mm。 即 a xA )( A   ）（X ΔDD 0 i nAT 8 6 0 6 )(T   ）（ZDD 表 1 IT 公差表 [9] 基本尺寸 公差值 IT4 IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17 IT18 大于 到 181。 m mm 0 3 3 4 6 10 14 25 40 60 1 3 6 4 5 8 12 18 30 48 75 6 10 4 6 9 15 22 36 58 90 10 18 5 8 11 18 27 43 70 110 18 30 6 9 13 21 33 52 84 130 30 50 7 11 16 25 39 62 100 160 1 50 80 8 13 19 30 46 74 12 19 0. 0. 0. 1. 1. 3 4.江苏科技大学本科毕业设计（论文） 6 0 0 3 46 74 2 9 6 80 120 10 15 22 35 54 87 140 220 120 180 12 18 25 40 63 100 160 250 0.4 0.63 1 1.6 2.5 4 6.3 180 250 14 20 29 46 72 115 185 290 0.46 0.72 1.15 1.85 2.9 4.6 7.2 250 315 16 23 32 52 81 130 210 320 0.52 0.81 1.3 2.1 3.2 5.2 8.1 315 400 18 25 36 57 89 140 230 360 0.57 0.89 1.4 2.3 3.6 5.7 8.9 400 500 20 27 40 63 97 155 250 400 0.63 0.97 1.55 2.5 4 6.3 9.7 圆孔冲孔凸模 冲孔基本公式 [7]为 0m inT Txdd ）（  A0m i nm i nm i nTA ZxdZdd  ）（）（ 基本尺寸 216。 16mm，根据《冷冲模设计》 P46 表 34 得凸、凹模最小间隙Zmin=，最大间隙 Zmax=， X=1 由于制造偏差可按零件公差 Δ 的 1/3~1/4 来取，可得凸模制造公差  ，凹模制造公差  有 0 3 m i nm a xAT  Z mm 所以 0 i nT )(T   X Δdd 0 1 i nm i nA 1 5 )( A   ZX Δdd 腰形孔冲孔凸模 冲孔基本计算公式 [7]为 0m inTTxdd ）（  A0m i nm i nm i nTA ZxdZdd  ）（）（ 基本尺寸 216。 6mm，长 16mm， 根据《冷冲模设计》 P46 表 34得凸、凹模最小间江苏科技大学本科毕业设计（论文） 7 隙 Zmin=，最大间隙 Zmax=， X=1 凸模制造公 差  ， 凹 模 制 造 公 差  ，有 i nm i nA 1 5 )( A   ZX Δdd 排样是指冲裁件在板料或者条料上面的布置方法，选择合理的布置方法，不仅能够提高材料利用率、减少生产成本，还能降低模具复杂性，延长模具使用寿命，所以，排样应遵循以下原则 [7]： （ 1） 提高材料 利用率 η。 （ 2） 使工人操作方便、安全，减轻工人的劳动强度。 （ 3） 使模具结构简单、模具寿命较高。 （ 4） 排样应保证冲裁件的质量。 排样方法： 根据零件形状与板料尺寸，本零件有以下两种排样方法可以选用： （ 1）直排 （ 2）多行排 直排冲裁所需的模具结构简单，生产的零件精度相比于多行排高。 多行排生产效率高，一次冲裁可以加工多个零件，但是模具结构复杂，零件精度较差，一旦出现问题则会影响几十个甚至上百个零件的精度，修模较困难。 考虑到本零件精度要求较高，所以经过比较，本次模具设计采用直排。 排样 图： 如图 2，为工件冲压的排样图。 m i nm a xAT  Z0 0 1 i nT 0 5 )( T   X Δdd江苏科技大学本科毕业设计（论文） 8 图 2 排样图 排样计算： 根据《冷冲模设计》 P61 表 310得，两工件之间的距离 a=,侧面沿边距离  mm。 送料步距 [7]： A=D+a=90+=， 条料宽度 [7]： 0 . 001 . 0 )4 . 2( 9 0a2DB   ）（ ，根据《冷冲模设计》 P62 表311 得 =。 经过取整，条料宽度 B=96mm。 式中： B—— 条料宽度； D—— 平行于送料方向的冲裁件宽度； a、 1a —— 搭边值； —— 板料裁剪时的下偏差。 一个步距内的利用率 [7] %72%1 0 0ABS%1 0 0SS 101  式中： 1S —— 一个步距内零件的实际面积， 0S —— 一个步距内所需毛坯面积。 江苏科技大学本科毕业设计（论文） 9 已知冲裁力基本计算公式 [7]为 KltF 式中： L—— 冲裁件周长（ mm） t—— 板料厚度（ mm） τ—— 材料的抗剪强度（ MPa） K—— 系数。 常取 K=. 计算零件的周长： L=90π+16π+36π+3210=450mm。 材料厚度 ， 1050A 铝的抗剪强度取 98MPa 因此： F=91728N 模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力 XF和推件力 TF为： 4 5 8 6 N9 1 7 2 80 . 0 5FkF X  卸 T  推 则零件所需得冲压力为： 0 6N1 0 6 4 0 41 0 0 9 04 5 8 69 1 7 2 8FFFF TX 总 零件外形为对称件，所以该零件的压力中心就是零件外形中心线的交点，即圆心。 落料冲孔复合倒装模主要由模架、凹模固定板、凸凹模固定板、凸模、凹模、凸凹模、卸料板、橡胶、垫板等部分组成。 模架指的是上、下模座、导柱、导套和模柄等的组合体，冲压模具的全部零件都安装在模架上。 其主要作用是把模具的结构及工作零件连接起来，以保证模具工作部分在工作时有一个确定的相对位置。 凹模固定板安装在上模座，其作 用是把落料凹模固定在上模座上。 凸凹模固定板安装在下模座，其作用是把凸凹模固定在下模座上。 凸模用于加工零件孔的冲裁，凹模用于加工零件的落料，凸凹模用于加工零件的落料以及孔的冲裁。 江苏科技大学本科毕业设计（论文） 10 卸料板是安装于橡胶上方的圆板，其主要作用为工件冲压后将板料从凸凹模顶出来。 橡胶安装于凸凹模四周，用于卸料板的压缩与弹出。 垫板分为上、下垫板，分别安装于上、下模座，其主要作用为增强上、下模座的强度。 落料凹模外形尺寸 （ 1）凹模壁厚 板料厚度 t=，按照冲件料薄取小值，料厚取大值的原则，根据《最新模具 标准应用手册》 P162 表 629 得，凹模壁厚为 45mm。 （ 2）凹模厚度 凹模厚度 h 根据冲裁力 P 从图 3 中选取，图中，纵坐标为冲裁力，横坐标为凹模厚度，由于冲压力为 ，所以 :h=21mm 图 3 按冲裁力选取凹模厚度 [7] （ 3）凹模刃口的结构 对于整体式凹模，冲裁凹模的刃口尺寸形式有直筒形和锥形两种，选用刃口时，主要应根据冲裁件的形状、厚度、尺寸精度以及模具的具体结构来决定。 由于本零件精度要求较高，采用顶出装置将冲压完成的零件卸料，所以采用直筒型刃口，如下图 4： 江苏科技大学本科毕业设计（论文） 11 图 4 凹模刃口高度 所以： H=6mm （ 4）圆形凹模固定板选用 凹模固定板尺寸可根据凹模刃口尺寸加上凹模壁厚求得，凹模刃口尺寸 +凹模壁厚 =90+90=180mm，根据《最新模具标准应用手册》 P152 表 623 选用标准尺寸凹模固定板，所以圆形凹模板尺寸选择 216。 200mm，厚度 16mm。 冲孔凸模外形结构、尺寸确定。 因为所冲的孔均为圆形冲孔，而且凸模都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用台阶式，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换。 冲孔凸模截面形状与冲裁件一致，截面尺寸 即刃口尺寸，前面已完成。 216。 16 孔冲孔凸模采用圆柱头直杆圆凸模，冲孔凸模固定在落料凹模的圆凹模板上，凸模长度为上模固定板与凹模的长度之和，所以凸模长度 L=16+21=37mm。 凸凹模外形结构、尺寸确定 凸凹模是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。 它的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。 从强度方面考虑，其壁厚应受最小值限制。 凸凹模的最小壁厚与模具结构有关：当模具为正装时，内孔不积存废料，最小壁厚可小一些；当模具为倒装结构时，内孔积存废料，故最小壁厚应大 些。 根据《最新模具标准应用手册》 P166 表 632 得凸凹模最小壁厚为江苏科技大学本科毕业设计（论文） 12 4mm。 凸模长度 L 为固定板厚度、橡胶高度 H、卸料板厚度的总和。 其中固定板厚度取 16mm。 橡胶高度 H： 卸料板工作行程 [7]： 21 hthh  式中： 1h —— 凸模凹进卸料板的高度，取 1mm。 t—— 板料厚度。 2h —— 凸模冲裁后进入凹模的深度，取 1mm. 所以，卸料板工作行程： h=1++1= 橡胶工作行程 [7]： 修hhH  式中： 修h —— 凸模修磨量 [7]，取 15mm 所以橡胶工作行程 H=+15=。 橡胶压缩量取橡胶自由高 度的 25%，则橡胶自由高度 自由H =4H= 橡胶外径 D[7]： 2  式中： d—— 橡胶内径； P—— 橡胶压力； q—— 压缩 10%~35%时，橡胶的单位压力（ MPa）。 橡胶内径 d=90mm， P= 卸F =4586N，橡胶的预压缩量取 15%， 由表得q=。 所以橡胶外径： D=140mm 由于 自由 ，满足条件  [7]，所以橡胶尺寸可用。 橡胶的安装高度 [7] %  预自由装 根据《最新模具标准应用手册》 P154 表 625。