1、垫片冲孔落料复合模具设计1摘要改革开放以后，我们国家在飞速发展，尤其在工业方面呈现飞跃式的发展，一跃成为工业大国。然而，工业的发展跟模具行业是离不开的，国家的发展同时也给模具行业的发展打下基石。因此，各类模具变应运而生，推动着中华文明走向一个新的纪元。此次我选择的是冷冲压，所选的零件为垫片。垫片是一种常见而且结构非常简单的零件，我们生活中随处可见的一种零件。因为垫片使用比较广泛，所以制作过程中就要控制好垫片的成本，这样才能使企业在市场中占据绝对的优势。论文中设计的垫片冲设计，选材，模具制造，压力机选择都是在市场竞争中占据优势的。关键词：冲孔落料零件 复合模具 模具凸模 模具凹模 计算机协助设计
2、2目录引言 .1一、冲孔落料件的工艺分析 .2（一）零件图 .2（二）零件图的工艺分析 .2二、冲裁力、卸料力、顶出力的计算 .3（一）冲裁力的计算 .3（二）卸料力的计算 .3（三）顶件力的计算 .3（四）计算总冲裁力 .4三、初选压力机 .4四、凸模的结构设计 .5（一）凸模选取原则 .5（二）凸模的结构 .5（三）计算凸模的长度 .6（四）凸模强度的校核 .6五、凹模的结构设计 .7（一）凹模结构 .7（二）计算凹模的厚度 .7六、刃口的尺寸计算 .8七、压力中心的计算 .9八、卸料装置的设计 .9（一）卸料板的选用 .9（二）弹性元件的选取及计算 .9（三）卸料螺钉的选取： .11九、
3、顶料装置的设计 .12十、冲模的导向选用 .12十一、整个模具的动作分析 .13总结 .14参考资料 .15致谢 .163 引言改革开放以后，我国工业迅猛发展，其它行业也是与时俱进，华夏儿女更是朝着实现中华民族的伟大复兴路而拼搏奋斗，激励着一代代中华儿女。国家领导非常重视工业的发展，他们一直认识工业是强国之路，只要工业发展领先世界中华民族的复兴之路也就不在遥远。伴随着工业的迅猛发展，模具行业也在时代的召唤下蓬勃发展，各类模具也应运而生。冷冲压和注塑模具在模具行业中起着主导作用，不管是生活还是军事以及国防。航空等到处都有他们的身影。时代在发展，模具行业也在不断的更新换代，那些不适合市场需求或者市
4、场竞争比较小的也被逐步淘汰，在工业时代的浪潮中消失殆尽。4 零件的工艺分析（冲孔落料件） （一）零件图图 1 冲孔落料件零件图 （二）零件图的工艺分析材料对于冲压来说过非常重要，冲压的工艺性是冲压的难以程度。结合实际图纸我们得出如下分析：（1） 材料：20 钢是结构碳素钢，具有很好的冲压性能。（2） 工件的结构：该垫片的结构简单冲压方便。孔变距比凸、凹模所允许的最小壁厚大的很多，所以要采用复合冲压。（3） 尺寸精度： 零件图上的孔心距 120.25mm 和 31.50.25mm 属于 IT14级的公差等级，还有一些尺寸是自由尺寸，由此可以判定 IT14 级就可以作为该垫片公差等级，一般的压力机
5、的冲压都能满足该垫片的公差等级要求。（4） 结论： 可以冲裁。5（5） 该垫片采用的是冲压，落料复合冲压，所以采用复合模生产。 二、冲裁力、卸料力、顶出力的计算 （一）冲裁力的计算bFLt式中： L 冲裁轮廓的总长度（ mm）t 板料的厚度（mm）板料的抗拉强度（MPa）b该垫片所选用的冲裁件为 Q235 的碳素结构钢，易于冲压抗拉强度 =353-500（MPa）取 =400（MPa）b b结论： 8.915403()FN （二）卸料力的计算一般情况下，板料被凸模冲压后会发生形变或收缩，这样就会导致板料紧紧的缠绕在凸模上不易取下来。然而将板料从凸模上取下来所需要的力称为卸料力。卸料力受到很多因
6、素的影响，主要的因素有模具间隙、材料力学性能、零件的形状尺寸、材料的厚度、以及润滑情况等都是影响卸料力的主要因素。这些力是没有固定的值用来计算的，一般用下列经验公式计算：冲压模具设计与制造会给我提供很多经验值，采用经验公式： 1QFK式中： 1Q 、卸料系数，其他查表得 =0.04K1K那么： (此卸料力为单孔卸料力)1QF=0.45321.6N （三）顶件力的计算6由书本冲压模具设计与制造可以查阅很多，采用经验公式：3QFK式中： 为顶件力3Q为顶件力系数，由表可知 =0.63K为冲裁力F那么： =0.06 533403Q=3200.4(N) （四）计算冲裁该垫片所需要总冲裁力由课本冲压工艺
7、与模具设计一书可知，可采用总得冲压力的计算公式：130Q+F式中： 总冲裁力1=45=260()N总卸料力1QF13.485.()总顶件力3Q31F=20.=1.6()N那么： 06+8534.2349 三、初选压力机一般情况下，压力机的选择是根据总的冲压力来决定的，所选取的压力机必须大于需要的总的冲裁力。模具装在压力机上后必须让压力机和模具之间合理配合，这样可使延长模具的使用寿命，提高产品的生产效率和质量。我们查手册（冲模设计手册 ）P23-80选用开式压力机开式冲压机的重压参数如下：吨位： 800KN 7行程： 280mm模柄孔： mm35 四、凸模的结构设计 （一）凸模选取原则（1） 精
8、确定位凸模安装到压力机上以后，他的轴线在工作过程中绝对不允许发生偏移。如果偏移的话将会给模具带来损害，影响冲裁质量，严重的还会导致啃模。（2） 防止拔出回程时，由于材料的收缩性加在板料上的卸料力将会对凸模产生拉伸作用。所以在设计凸模时要防止凸模从凸模固定板上被来出来，影响模具的使用寿命。（3） 防止转动例如半圆形、长圆形、矩形、 、 、时一些截面比较简单的凸模，简化圆形。 （二）有关凸模的结构设计 （三）凸模长度8冲压工艺与模具设计：123L=h0.m式中： 凸模固定板的厚度（mm）1弹压卸料板的厚度（mm）2预压状态下橡胶的高度（mm）3h凸模前端缩进板料的值取 0.2那么： L=30+25
9、+20-0.2=74.8（mm） （四）凸模强度的校核（1） 凸模抗压能力的校核：为了凸模能够正常的工作，它最小截面承受的压应力必须小于凸模材料允许的压应力 即 FA式中： 凸模的最小截面压应力冲裁力FA 凸模最小截面积 2m凸模材料许用应力则： =3000MPa253401.1（2） 进行凸模的抗弯能力的校核（纵向）（凸模）不发生失稳弯曲的最小长度 为：maxL2max4EJLnF式中： E：弹性模量 可取 E=2.2 。510aMPJ：最小截面惯性矩 最小截面惯性矩 4mN ：弯曲的安全系数 淬火钢 N=239F：冲裁力 N则： 74.825max3.1464L19.30mmaxL结论：合格 五、凹模的结构设计 （一）凹模结构根据零件图形，图形如下图 3 （二）凹模厚度120.()HKFm式中： F:冲裁力:凹模材料的修正系数 =1.31 1
