冲压模具课程设计

初选 45 12.5 40
JB/T 7650.9-1995 橡胶
一般取 H 预 =
橡胶预压缩量
H预
H 预 =10% H自由
4mm
（10%～15%）
H自由
校核橡胶自由 0.35 H自由 =14mm 高度 H自由 橡胶的安装高 度 H安
H I + H 预 =13mm H 安 = H自由 - H 预
10
六、 冲压设备的选定
根据总冲压力 F总 =333.55KN，模具闭合高度 207mm，冲床工 作台面的尺寸，选用 J23-40 其主要设计参数如下：
公称压力；400KN 滑块行程：120mm 最大装模高度：220mm 工作台尺寸（前后 左右）:480mm 710mm 模柄孔尺寸; Φ50mm 70mm 最大倾斜角度：30
模架：160X160X180～220
GB/T 2851-2008 GB/T 2855.1-2008
上模座：160X160X40
下模座：160X160X45 GB/T 2855.2-2008 导柱：28X170 GB/T 2861.1-2008
导套：28X100X38 GB/T 2861.3-2008 凸凹模固定板：160X160X20 JB/T 7643.2-2008 凸模固定板：160X160X24 JB/T 7643.2-2008 上垫板：160X160X8 JB/T 7643.3-2008 空心垫板：160X160X12 模柄： B 50X110 JB/T 7646.1-2008 该模具的闭和高度： H 闭=H 上模座+H 垫+L+H+H 下模座-h2 =40+8+50+65+45-1=207mm 式中：L 为凸模长度 50mm， H 凹凸模厚度 65mm， h2 凸模进入凹凸模的深度 1mm。
=218.4+78.37+10.92+25.86
333.55KN
（3）压力中心的确定 该工件尺寸， 形状对称， 因此该工件的压力中心在工件轮廓 的几何中心 O 上。
（4）工作零件刃口尺寸的计算 查参考文献①表 2.3.3 取 Z max 0.360 ， Z min 0.246 磨损系数 x=1
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轮廓 160 160 10mm
卸料螺钉：模具采用橡胶弹性卸料橡胶由上可知橡胶孔直径 12.5mm，查标准取 M8X60 JB/T 7650.5-2008 卸料钉尾部有足够的形 成空间，卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凹凸模端面 1mm，有误差 时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调节。
五、模架及其它零部件的设计和选用
（3）冲孔凸模 结合工件外形考虑加工，将凸模设计成直通式凸模，与凸模固 定板按 H7/m6 配合。 其总长度：L= h 3 + h 4 + h 5 =14+12+24=50mm 式中各参数如上图中： h 3 凹模厚度、 h 4 空心垫板厚度（查参考
8
h1
h2
h3 h4
h5
文献②表 4.11 初选 160 160 12mm） 、 h 5 凸模固定板厚（查参考文 献②表 4.11 初选 160 160 24mm） 。 经查圆柱头直杆圆凸模标准， 采
A d
A
0
d 16.306
d
0
中心 距
42±0.08
L L /8
5
L 42 0.02
Z min
（5）卸料橡胶的设计计算 采用 45 12.5 40
项目
JB/T 7650.9-1995 聚氨酯弹性体
公式 结果 备注
h 1 为凹凸模凹进
卸料板工作行 程hI
h I = h 1 +t+ h 2
目录
一、设计任务书………………………………………2 二、冲压工艺性及工艺方案的确定………………3 三、主要设计计算……………………………………4 四、模具总体设计……………………………………8 五、主要零部件设计………………………………8 六、冲压设备的选定………………………………12 七、设计小结…………………………………………13 八、参考文献…………………………………………13
用： 50 JB/T 5825-2008 的凸模。
二、 定位零件的设计 （1） 挡料销： 因模具采用橡胶弹性卸料，且卸料橡胶安装高度 36mm 较高。为方便挡料，采用橡胶弹顶挡料销装置。查参考文献① 表 2.9.7 得挡料销高出卸料板 3mm，卸料板厚 10mm，故取挡料销 H=14mm。挡料销与卸料板采用 H9/d9 间隙配合。 （2） 导料销： 使用两个导料销， 采用橡胶弹顶导料装置。 查参考文
0.060
60±0.05 属于 9 级精度。零件内形: 160
属 9 级精度。
孔间距：42±0.08 属 11 级精度（均由参考文献精度②附 录一查得） 。因零件边有 90o 的尖角，应以圆弧过渡，查参 考文献①表 2.7.1 取 r=0.5mm。零件精度较高，模具按六、 七级制造可达到尺寸精度要求。 4、结论 可以冲裁。
二、冲压工艺方案的确定 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下 三种工艺方案:
方案①:先落料、再冲孔。采用单工序模生产。 方案②:落料—冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案③:冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。
方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才
2
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。方案②只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺 寸易于保证， 且生产效率也高。 尽管模具结构较方案①复杂， 但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案 ③也只需要一套模具，生产效率高，但零件的冲压精度不易 保证。通过以上三种方案的分析比较，对该冲压件生产以采 用方案②为佳。
2.0
确定后的排样如下图：
2.0
2.2
3
（2）冲压力的计算该模具采用倒装式复合模，拟选弹性卸料， 刚性出件，冲压力的相关计算见下表。 排样冲压力计算表 计算分 项目 类
冲裁件面 积A 条料宽度 B A=80 60 4800mm2 查参考文献①表 2.5.5 取 C=0.5mm， 表 2.5.3 取△=0.6
0
D 59.904 D 80.21
A T 0
D ( D A Z min)
0
0.030
T
D 79.964 d
T
0 0.019
冲孔
16
0.060
(d min x)
0 T
d 16.060
T A
0 0.011 0.018
0
d (dT Z min)
卸料板的高度 1mm
4mm
h 2 为凹凸模冲裁
后进入凹模深度
1mm 橡胶工作行程
HI H I = h I + h修
9mm
h 修 为凹凸模修磨
量，取 5mm
F卸 4
每个橡胶承受 的载荷 F1
F1 =
选用 4 个圆筒 2.73KN 形橡胶
拟选橡胶
查参考文献②表 4.10.1 和表 4.10.2 根据 H I 和 F1
o
机床工作台孔尺寸(直径 前后 左右)：Φ250 150 300 因下模座外形尺寸（前后
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JB/T7643.1-2008 取得） 凹模厚度：由上计算厚度 24mm，将凹模版做成薄板形式并加 空心垫板后厚度取 14mm。 得凹模轮廓：160 160 14mm （2）凹凸模 高度：L= h 1 +h+ h 2 =20+35+10=65mm
如下图式中： h 1 为凹凸模固定板厚度（查参考文献②表 4.11 初选 160 160 20mm） ，h 2 弹性卸料板厚度（初选 160 160 10mm） ，h 为增加高度（冲压时橡胶高 32mm+凹凸模高过卸料板 3mm=35mm） 。
尺寸及分类 60±0.05 落料 80±0.07 计算公式 结果
A
备注
0.030 0 0 0.019
D ( D max x)
A T
D 60.15
A T
模具凹模按七级 制造，凸模按六 级制造。 A， T 均由参考文献② 附录一查得，且 均满足：
A T Z max -
五、 主要零部件设计
一、 工作零件的设计 （1）落料凹模 凹模的厚度：H=kb（ 15mm） =0.30 80=24mm(参考文献①表 2.9.5) 凹模的壁厚：C=（1.5～2）H（ 30～40mm） 凹模宽度：B=b+2c=80+2 40=160mm 凹 模 长 度 标 准
78.37KN
推件力
F推
n
F推 =n K 推 F冲 =6 0.055 78.37
25.86KN
2.6.1 取 F推 =0.055
4
卸料力
F卸
查参考文献①表
F卸 = K 卸 F落 =0.05 288.4
10.92KN
2.6.1 取 K 卸 =0.05
总冲压 力 F总
F总 = F落 + F冲 + F推 + F卸
橡胶压缩量 合适 0.35 H自由
36mm
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四、 模具总体设计
（1）模具类型的选择 由冲压工艺性分析可知，采用复合冲压，所以模具类型 为复合模。 （2）定位方式的选择 该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销 无测压装置。控制条料的送进步距采用活动挡料销来定距。 （3）卸料、出件方式的选择 倒装式复合模，采用弹性卸料，刚性出件。 （4）导向方式的选择 为方便安装调整，同时为送料的方便，故采用后侧导柱模 架。