2023年冲模设计大作业说明有图.doc

冲模设计大作业阐明
一、 任务
1． 题目（选择其中之一）：
垫圈持续冲裁模设计
垫圈复合冲裁模设计
2． 应完毕文献：
（1） 模具装配图草图1张（手绘）
（2） 凸模、凹模零件图各1张（计算机绘图）
（3） 设计阐明书（尽量用计算机打印）
二、 参照文献
[1] 冷冲模设计教材
[2] 王孝培.冲压手册
[3] 冷冲模国标
[4] 冲模图册
[3] 机械设计手册

垫圈持续冲裁模设计举例
冲压零件
d= 18+0.21
D = 36-0.35
材料：20钢
料厚：1mm
年产：10万件
钢板规格：
2023×1000×1

设计环节
一、 冲压工艺性分析
零件尺寸精度为IT12级，由[1]P114可知用一般冲裁模可以保证精度。材料为20钢，厚1mm，同圆度、粗糙度均无规定，加工无困难。孔边距为9mm，由[1]表4－4知对复合模凸凹模强度无影响。年产10万件属大批量生产，宜采用持续模或复合模加工。
综上所述，此件工艺性良好，采用一般冲裁模可以顺利加工。
二、 冲压工艺方案制定
（一）方案
l 方案一：单工序冲裁，即先落料，后冲孔。
l 方案二：持续冲裁
l 方案三：复合冲裁
（二）比较分析
方案一需2副模具，对大量生产，效率偏低。
方案二、方案三均满足大量生产需要。
本设计采用持续模构造，始用挡料销和固定挡料销定距，用导料板做送进方向导向，用导正销保证同圆度，采用刚性卸料板卸料。
三、工艺计算
（一）排样图设计
1．确定搭边尺寸
由[1]表3－10查得 a=0.8 ,a1=1.0 。两孔中心距S=36+0.8=36.8 。排样图如下：

2．确定条料宽度及下料公差
无侧压时
B＝（D+2a1+2△+b0）0-△
由表3－11查得下料偏差
△ ＝0.5 mm
由表3－12查得条料与导料板间隙
b0＝0.5 mm
条料宽度 B＝39.5 0-0.5 mm
3.参见[1]，通过条料运用率及整板运用率计算，确定裁板方式及条料尺寸。
4．确定导料板间距
C＝B＋b0＝39.5＋0.5＝40 mm
5．凸、凹模间隙确定及刃口尺寸计算
（1）据[1]表3－3选定刃口始用间隙。
（2）据[1]式（3－5）、（3－6）计算冲孔、落料凸、凹模刃口尺寸，据表3－5，表3－6确定磨损系数x和制造公差。
6．冲压力计算
根据[1]式（3－15）及[2]表8－7，计算落料力和冲孔力F1、 F2 。
据[1]图4－48，选a图形式刃口，查表4－2，取刃口宽度h= 5mm。据式（3－19）和表3－8，计算推件力F3 。总冲压力为：
F＝F1、+ F2 +F3＝73KN
四、模具设计及原则零件选择
（一） 凹模构造设计
1． 刃口形式
由[1]图4－48，选用a型刃口，据表4－2取h=5,如下图：

2． 凹模外形尺寸确定
零件最大外形尺寸 b=36 mm
由[1]表4－3，查得 k=0.35
凹模厚 H=kb=0.35×36=12.6 (规定不小于15mm)
取H=20 mm
刃口距凹模边缘： C=(1.5～2)H＝1.5H＝30 mm
凹模长度L: L＝36.8+18+30+9+30=124 mm
凹模宽度B: B＝36＋30×2＝96 mm

据[3]查冷冲模国标 GB2858.1-81
选择相近规格： 125×100×20
（二） 凸模固定板、卸料板、垫板原则毛坯规格选择
固定板 H=(0.60～0.8)H凹＝0.8 H凹=16 mm
据[3]查冷冲模国标 GB2858.2-81
选择相近规格： 125×100×16
卸料板 H=0.7 H凹=14 mm
据[3]查冷冲模国标 GB2858.2-81
选择相近规格： 200×160×14
垫板（一般取4～8mm）
据[3]查冷冲模国标 GB2858.3-81
选择相近规格： 200×160×8
（三）凸模构造设计
凸模总长度50 mm 。

因凸模截面面积较大，不必作凸模承压应力和失稳弯曲应力校核
（四） 定位、导正、导料零件选择
1． 由[2]表10－60或[3]P277，选择固定挡料销；由[3]P256，选始用挡料销；由[2]P637或[3]P240～242选导正销；由[3]P252选导料板。
2． 固定挡料销与落料模中心距C计算参见[1]P105。
（五）模架选择
模架选用后侧导柱式模架，即国标GB2851.3-81。
根据凹模周界尺寸，初选规格：
125×100×120～150
注： 120～150指模具闭合高度范围。由表知，此模架上模厚30mm,下模厚35mm。
模具闭合高度计算：
上模座厚度＋垫板厚度＋凸模厚度－1＋凹模厚度＋下模座厚度
＝140mm
模具实际闭合高度居120～150之间，符合规定。
（三） 模柄、螺钉、销钉选择
模柄待冲床选定后确定。
螺钉、销钉待草图绘出后确定。

五、冲压设备及模柄选择
根据冲压力，由[2]P543表9－3选100KN开式压力机，有关尺寸如下：
最大封闭高度： 180mm
封闭高度调整量： 50mm
工作台板厚度： 50mm
冲床旳实际封闭高度：
最大：180－50＝130mm
最小：180－50－50＝80mm
因模具闭合高度不小于冲床最大闭合高度，故需另选冲床。
重选160KN开式压力机，有关尺寸如下：
最大封闭高度： 220mm
封闭高度调整量： 60mm
工作台板厚度： 60mm
冲床旳实际封闭高度：
最大：220－60＝160mm
最小：220－60－60＝100mm
根据[1]P118，
160－5＝155＞H模＝140＞100＋10＝110
故所选模具旳闭合高度符合所选冲床旳闭合高度规定。
由[2]P543表9－3知模柄孔尺寸d×h为30×50,据[3]P208,GB2862.2-81,选用压入式模柄 A30×78 （进入模柄孔高度48mm）。
六、压力中心计算
据[1]P117计算压力中心，使模柄轴线通过压力中心。
七、画模具草图
绘制模具装配图和俯视图草图，确定螺钉和销钉位置。查机械设计手册，选合适规格旳螺钉和销钉。
八、 模具总装图绘制
主视图
（要标模具闭合高度）

侧视图或局部视图

技术规定

排样图
工件图

下模俯视图
（要标模具外廓尺寸，
导料尺间距）

明细表
（格式参照样图）

标题栏
九、模具零件图绘制
注明尺寸、公差、形位公差，表面粗糙度、材料、热处理硬度、技术规定等。
十、编写设计阐明书（计算机打印）
1．目录
2．设计任务书
3．零件工艺性分析
4．工艺方案确定
5．排样、裁板、材料运用率
6．冲压力和压力中心计算，设备选择
7．模具类型及构造形式选择
8．工作零件刃口尺寸及公差计算
9．模具零件选用、设计及计算
10．对本设计在技术和经济方面旳分析
11．其他需阐明旳内容
12．参照文献