圆垫片冲裁模设计

目录

摘要.............................................1 一、工艺性分析...................................2 二、工艺方案的确定...............................2 三、冲裁模间隙值确定.............................3 四、凸、凹模刃口尺寸的确定.......................3 五、条料的宽度和导料板间距计算......................4 六、冲裁工艺力和压力中心的计算......................6 七、主要零部件设计..................................8

八、模具总体结构设计................................9

九、压力机的选择.................................11

十、模具总装图......................................11 十一、设计总结......................................12 参考文献............................................12

【摘要】冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加

压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和

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制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

【关键词】圆垫片冲裁模设计、工艺分析、工艺方案、冲裁间隙、凸模与凹模刃口尺寸、条料宽度、导料板间距、冲裁工艺力、压力中心

本设计选取第4组数据：

尺寸a=υ25mm；尺寸b=υ12mm；厚度=1.0mm；精度为IT14；大批量生产；材料为08钢。

一、零件的工艺性分析

该零件是普通圆垫片，材料为08钢，要对零件进行大批量的生产。该件属于隐蔽件，被完全遮蔽，外观上要求不高，只需平整，中心圆孔是该零件需要保证的重点。

二、确定工艺方案

首先根据零件的形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。冲压该零件需要的基本工序有落料和冲孔。

方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。

方案一单工序模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。

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由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。

方案二复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置重复性好，由于压料冲裁的同时得到了校平，冲件平直且有较好的剪切断面。

方案三级进模可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲裁件，且可冲裁比较厚的零件，但级进模冲裁受压力机工作台面尺寸与工序数的限制，冲裁件尺寸不宜太大。另外级进模冲裁中、小型零件时零件平面度不高，高质量工件需校平。

根据冲压模工艺原理，结合产品（垫圈）结构的特点，通过对比以上三种方案，采用复合模结构简单实用，冲压工艺过程稳定可靠， 比较适合该零件了生产制造。另外为了便于排泄废料，故采用倒装复合模冲裁生产，避免了废料要人工来清除，节省了时间，同时也节省大量劳动力，提高了生产率。所以采用倒装复合模具。

三、冲裁模间隙

凸凹模间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命都有很大影响。间隙值有理论确定、经验确定、图表确定三种方法。根据近年来的研究与实际生产经验，在确定间隙值时要按要求分类确定。 本设计中选用图表确定法。根据圆垫片材料为08钢，厚度为1.0mm，由课本P34 “冲裁模初始间隙值” 表3-4查得Zmin=0.10，Zmax=0.14

考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故选取Z=0.05。

四、凸模与凹模刃口尺寸的计算

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由p18公差表查得υ12 IT14级为υ120+0.43，由课本P37表3-5“磨损系数”取X=0.5；

由p18公差表查得υ25 IT14级为υ250-0.52，由课本P37表3-5“磨损系数”取X=0.5；

由“冲裁件精度与模具制造精度的关系”确定凸凹模的分别按IT8和IT9级加工制造。 则，冲孔：

dp=（dmin+x△）-δp0=（12+0.5×0.43）-0.0270=12.215-0.0270 mm dd=（dp+Zmin）0+δd=（12.215+0.10）0+0.043=12.3150+0.043 mm 校核 |δp|+|δd|≤Zmax-Zmin

0.027+0.043≥0.14-0.10

0.07≥0.04 （不满足间隙公差条件），则由δ

（Zmax-Zmin），δd≤0.6（Zmax-Zmin），则

p≤0.4

dp=12.2150-0.016mm，

dd=12.2650+0.024mm 落料：

Dp=（Dmax-x△）0+δp=（25-0.5×0.52）0+0.052=24.740+0.052mm Dd=（Dp-Zmin）-δd0=（24.74-0.05）-0.0330=24.69-0.0330 mm 校核 |δp|+|δd|≤Zmax-Zmin

0.052+0.033≥0.04

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0.085≥0.04 （不满足间隙公差条件），则由δ

（Zmax-Zmin），δd≤0.6（Zmax-Zmin），则

p≤0.4

Dp=24.740+0.024mm，Dd=24.690-0.016mm

五、条料的宽度和导料板间距计算

1.条料宽度的计算

由课本P46表3-7“最小搭边值”可知，工件间a1=0.8，侧面a=1.0

本设计采用无测压装置冲裁，故 由课本P48公式（3-16）得： 条料宽度 B-△0=(Dmax+2a+Z)-△0 =（25+2×1.0+0.5）-△0 =27.5-0.150

上式中，Z值由课本P50表3-9“导料板与条料之间的最小间隙”知Z=0.5；△值由课本P51表3-11“条料宽度偏差”知△=0.15 2.导料板件距离的计算

由课本P48公式（3-17）得： 导料板间距离B0=B+C=Dmax+2a+2c =25+2×1.0+2×0.5 =28

确定条料宽度之后，选择1000×500的板料规格，采用横向剪裁。绘制排样图如下：

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