冲压模具毕业设计样本

冲压模具毕业设计样本内容摘要：

=500/B =500/28 = 可冲 17 条， 每条件数为： n2=(1000a)/h =()/ 14 = 可冲 30 件， 板料可冲总件数为： n=n1n2=1730=510（件） 板料的利用率为： n12=(nF/5001000) =(510800/5001000) 100% =% 横裁和纵裁的材料利用率一样，该零件采用横裁法。 图 5— 3 排样图 6 冲裁力的计算 计算冲裁力的公式 计算冲裁力是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机 的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力 F p 一般可以按下式计算： Fp=KptLτ 公式 （ 6— 1） 式中 τ—— 材料抗剪强度，见附表（ MPa）； L—— 冲裁周边总长（ mm）； t—— 材料厚度（ mm）。 15 系数 Kp 是考虑到冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均），润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数 Kp，一般取 1~3。 当查不到抗剪强度 r 时，可以用抗拉强度σ b 代替τ，而取 Kp=1 的近似计算法计算。 根据常用金属冲压材料的力学性能查出 LY21— Y 的抗剪强度为 280～310(MPa)， 取 τ=300(MPa) 总冲裁力 、 卸料力、推料力、顶件力、 弯曲力 和总冲压力 由于冲裁模具采用 弹压 卸料装置和自然落料方式。 总的冲裁力包括 F—— 总冲压力。 Fp—— 总冲裁力。 FQ—— 卸料力 FQ1—— 推料力。 FQ2—— 顶件力 FC—— 弯曲力 根据常用金属冲压材料的力学性能查出 LY21— Y 的抗剪强度为 280～310(MPa ) 总冲裁力 ： Fp=F1+F2 公式 (6— 1) F1—— 落料时的冲裁力。 F2—— 冲孔时的冲裁力 . 落料时的周边长度为 ： L1=2（ 25+32） =114（ mm） 根据公式 5— 1 F1=KptLτ =1114300 =(KN) 冲孔时的周边长度为： L2=4πd=4=44（ mm） F2= KptLτ =144300 =(KN) 16 总冲裁力： Fp=F1+F2=+=(KN) 表 6— 5 卸料力、推件力和顶件力系数 料厚 t/mm Kx Kt Kd 钢 ≤ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ＞ ~ ~ ~ ~ ~ 铝、铝合金 纯铜，黄铜 ~ ~ ~ ~ 对于 表中的数据，后的材料取小直，薄材料取值。 卸料力 FQ 的计算 FQ=Kx Fp 公式 (6— 2) K—— 卸料力系数。 查表 6— 5 得 KＸ ＝ ~，取 KＸ ＝ 根据公式 6— 2 FQ=KＸ Fp ＝ ＝ (KN) 推料力 FQ1 的计算 FQ1=KtFp 公式 (6— 3) Kt—— 推料力系数。 查表 6— 5 得 Kt＝ ~, 取 Kt= 根据公式 6— 3 FQ1=KtFp = ≈4(KN) 顶件力 FQ2 的计算 FQ2=KdFp 公式 (6— 4) Kd—— 顶件力系数。 查表 6— 5 得 Kd＝ ~, 取 Kt= 17 根据公式 6— 4 FQ2=KdFp = ≈4(KN) 弯曲力 FC的计 算 影响弯曲力大小的 基本因素有变形材料的 性能和质量；弯曲件的形状和尺寸；模具结构及凸凹模间隙；弯曲方式等，因此很难用理论的分析法进行准确的计算。 实际中常用经验公式进行慨略计算，以作为弯曲工艺设计和选择冲压设备的理论。 Ư 形弯曲件的经验公式为： Fu=+t 公式 (6— 5) Fu—— 冲压行程结束时不校正时的弯曲力。 B—— γ弯曲件的宽度（ mm）。 t—— 弯曲件的 厚度（ mm）。 γ—— 内弯曲半径（等于凸模圆角半径） （ mm）。 σb—— 弯曲拆料的抗拉强度 (MPa)(查机械手册 σb=400(MPa)。 K—— 安全系数，一般取 . 根据公式 6— 5 Fu=(γ+t) =25400/(5+) =(KN) 对于顶件或压料装置的弯曲模，顶件力或压料力可近似取弯曲力的 30%～80%。 F 压 =80% Fu =80% =(KN) 弯曲力 : FC= Fu+ F 压 =+ =(KN) 总的冲压力的计算 根据模具结构 总的冲压力： F=Fp+FQ+FQ1+FQ2+FC F=Fp+FQ+FQ1+FQ2+FC 18 =++4+4+ =(KN) 根据总的冲压力，初选压力机为：开式双柱可倾压力机 J23— 25。 7 模具压力中心与计算 模具 压力中心是指诸冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。 否则 ，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大磨损，模具导向零件加速磨损，降低了模具和压力机的使用寿命。 模具的压力中心，可安以下原则来确定： 对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。 工件形状 相同且分布对称时，冲模的压力中心与零件的对 称中心相重合。 各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。 求出合力作用点的坐标位置 0， 0（ x=0,y=0） ，即为所求模具的压力中心。 Xo=L1X1+L2X2+…… LnXn/L1+L2+…… Ln Yo=L1Y1+L2Y2+…… LnYn/L1+L2+… … Ln 由于该零件是一个矩形图形，属于对称中心零件，所以该零件的压力中心在图形的几何中心 O 处。 如图 6— 1 所 示： 图 7— 1 压力中心 19 8 冲裁模间隙的确定 设计模具时一定要 选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、模具寿命等方 面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。 考虑到 制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙 Cmin，最大值称为最大合理间隙 Cmax。 考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值 Cmin。 冲裁间隙 的大小 对冲裁件的断面质量有极其重要的影 响，此外，冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。 冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦 ， 间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重 ，而降低了 模具 的 寿命。 较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小，并延缓间隙由于受到制造和装配精度的限制 ，虽然提高了 模具寿命而， 但 出现间隙 不均匀。 因此，冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中的一个非常重要的工艺参数。 由于硬吕与中碳刚的间隙取值是一样的，所以硬吕材料的间隙值与中碳刚的间隙取值一样。 根据实用间隙表 8— 1 查 得材料 40 的最小双面间隙 2Cmin=，最大双面间隙 2Cmax= 表 8— 1 冲裁模初始用间隙 2c(mm) 材料 厚度 0 3 09Mn、 Q235 16Mn 50 65Mn 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 小于 极小间隙 20 . 注 ：取 08 号 钢冲裁皮革、石棉和纸板时，间隙的 25%。 9 刃口尺寸的计算 刃口尺寸计算 的基本原则 冲裁件的 尺寸精度主要取决与模具刃口的尺寸的精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。 正确确定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。 从生产实践中可以发现： 由于凸、凹模之间存在间隙，使落下的料和冲出的孔都带有锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。 在尺量与使用中，落料件是以大端尺寸为 基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基 准。 冲裁时，凸、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越 21 磨愈大，结果使间隙越来越大。 由此在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需要考虑以下原则： 落料件尺寸由凹模。