平垫圈冲裁复合模模具设计毕业设计说明书

平垫圈冲裁复合模模具设计毕业设计说明书内容摘要：

则标注为单向公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。 采用凸凹模分开加工时，因要分别标注凸、凹模刃口尺寸与制造公差，所以无论冲孔或落料。 为了保证间隙值；必须验算下列条件： |δ T|+|δ A|≦ ZmaxZmin 如果上式验算不合格，出现 |δ T|+|δ A| ZmaxZmin 的情况，当大得不多时可适当调整δ T、δ A 之值以满足上述条件，这时凸、凹模的公差直接按公式δ T≦ （ ZmaxZmin）和δ A≦ （ ZmaxZmin）确定。 如果出现 |δ T|+|δ A|》 ZmaxZmin 则应该采用后面讲述的凸、凹模配作法。 经查得δ T=，δ A= 所以： |δ T|+|δ A|= ZmaxZmin= 因此应该按照凸、凹模公差的直接公式： δ T≦ （ ZmaxZmin） = 所以 |δ T|+|δ A|≦ ZmaxZmin 满足条件 由文献 [2]分开加工刃口尺寸计算公式及表 37 系数 X 表 37 系数 X 料 厚t/mm 非圆形 圆形 1 工件公差△ /min 1 ～ ≧ ≧ 1～2 ～ ≧ ≧ 2～4 ～ ≧ ≧ 4 ～ ≧ ≧ 12 将已知查得的数据代入公式得 ： D0=   (mm) 落料时 D 凹 =（ DmaxX△ ） 凹0 =（ 92－ ）  =  （ mm） D 凸 =（ D 凹－ Zmin） =(Dmax－ X△－ Xmin)0凸 =(92－ － ) = （ mm） 冲孔时： d0=  17  (mm) d 凸 =(dmin＋ X△ ) 0凸 = (50＋ )  =  (mm) d凹 =(dmin＋ X△＋ Zmin) 凹0 =(50＋ ＋ )  =  (mm) 式中 D凹、 D 凸 —— 分别为落料凹模和凸模的基本尺寸 d凸、 d 凹 —— 分别 为冲孔凸模和凹模的基本尺寸 Dmax—— 落料件的最大极限尺寸 Dmin—— 冲孔的最小极限尺寸 △ —— 冲栽件的公差 (其数值见《冷冲模设计》表 35 如下 ) X—— 磨损系数 图表 制造公差 料板厚度t/mm 制造公差△ /mm ＜ 1 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ 1～ 2 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ 2～ 4 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ ＞ 4 ≤ ～ ≥ ＜ ≥ 13 磨损 系数 非圆形 X 值 圆形 X 值 第 3 章 主要零部件的尺寸设计与计算 构成冲模的零、部件可分为工艺构件和辅助构件两部分。 分类如下：工艺构件辅助构件工作零件定位零件压料、卸料及出件零部件导向零件固定零件紧固及其他零件冲模零、部件凸模凹模凸凹模定位销挡料销导正销导尺侧刃卸料板推料装置顶料装置压边圈弹簧、橡胶垫导柱导套导板导筒上、下模座模柄凸、凹模固定板垫板限位器螺钉销钉键其他 凸模的设计 凸模设计的原则 (1) 确定位 凸模安装到固定板上后，在工作过程中其轴线和母线不允许产生任何方向的移位，否则将造成冲载间隙不均匀，降低模具寿命，严重时可造成啃模。 (2) 止拔出 回程时，卸料力 对凸模产生拉伸作用。 凸模的结构应能防止凸模从固定板中拔出来。 14 (3) 止转动 对于工作截面为圆形的凸模，不存在防转问题，但对于非圆的凸模就必须保证凸模不转动，否则就将啃模。 以上三条原则主要是从凸模安装固定的角度考虑的。 凸模的类型选用及校核 国家模具标准有三种圆凸模： A 型和 B 型圆凸模及快换圆凸模。 其中 A型和 B 型及圆凸模结构形式见下图所示；另有一种用于冲大圆孔工件的 C型圆凸模结构形式见下图 30： （ c） 15 图 3— 0 凸模的类型 图 A 型凸模其直径尺寸范围 d=～ ㎜ 图 B 型凸模的结构其直径尺寸范围 d=～ ㎜ 图 c 型凸模的结构其直径尺寸用于冲大圆孔的工件 本模具采用 c 型圆凸模其中的一些主要技术参数可依《冲压手册》的标准查得：依据刃口尺寸的 D=  ㎜，查得 D1= 51  ㎜、D3= 24 ㎜、 L=50 ㎜、 H1=8 ㎜ H2=5 ㎜。 根据冲压手册查得圆凸模为： d D(m6) D1 h L 基本尺寸 I 型 II 型 40 42 48 50 52 55 20 + + 24 3 6 选 L＝ 57， （ 1）凸模强度与刚度校核。 参考《冲压工艺与模具设计》。 Dp/t≥ 4kτ b/[σ c] dp≥ 4kτ bt/[σ c] =4 8/1500 = (mm) 式中： dp－凸模直径 ,单位为 mm. τ b－材料抗剪强度，单位为 MPa. Τ b=F/kLt=1675150/( 50 8)= (MPa) k－系数，一般取 k=. t－工件的厚度。 16 [σ c]＝ 1500～ 2100 MPa 所以凸模的强度足够。 （ 2）弯曲应力的校核。 Lmax≤ 95 2d / p =95 / p =218880/ 1675150 = (mm) 式中： Lmax－凸模允许的最大自由长度。 d－凸模的最小直径。 P－冲栽力 凹模的设计 凹模洞口形状的选择 采用圆柱形孔凹模。 这种型孔刃口强度高，制造容易。 刃磨后型孔尺寸不变。 对冲栽间隙无明显影响，刃口尺寸不随 修磨刃口增大。 故冲件精度较高。 适合与上岀件的冲栽。 正好符合我们的圆垫片的要求。 圆凹模有国家标准。 推荐采用材料 58～ 62HRC. 凹模外形尺寸的确定 凹模的厚度 H： H=kb1(不小于 8mm) = 92 =46 (mm) 式中 B—— 冲栽件最大外形尺寸，单位为 mm. K—— 系数，其值查表 3－ k= 凹模壁 厚 C： C≥ (～ 2)H 17 = 46 =69 (mm) 取 C=79 mm . 凹摸的外型尺寸： L=92+（ 2 79） =250（ mm） 其形状如下图所示： C BHL 图 3— 1 凹模的形状 凹模的强度校核 强度校核主要是检查其厚度 H。 凹模在冲栽力的作用下会产生弯曲，如果凹模的厚度不够，就会产生较大的弯曲变形甚至断裂。  弯 =（ 1－ 2d/3 0d ）≤  弯 = 310 (1－ 2 92/3 94) =412MPa≤ 500MPa 所以强度够用。 符合要求 Hmin=   )3/21( 0ddF  弯 = )943/9221( 3   18 = (mm) 注： 弯 －弯曲应力的计算值。 F－冲栽力。  弯 －许用弯曲应力对于淬火硬度 HRC=58～ 62 的 T8A、 T10A、Cr12MoV 和 GGr15。  弯 =500MPa. H－凹模厚度。 Hmin－凹模的最小厚度。 d－凹模直径 0d －上模座孔的直径 . 凸凹模的设计 复合模的结构特点是一定有一个凸凹模。 凸凹模的内、外缘均为刃口，内、外缘之间的壁厚取决于冲栽件的尺寸。 它不象般凹模那样可以将外缘轮廓 尺寸扩大，所以从强度考虑，壁厚受最小值限制。 凸凹模的最小壁厚受到冲模、结构的影响： 凸凹模装于上模（正装复合模）时，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些；凸凹模装于下模（倒装复合模）时，直壁型孔口内积存废料，胀力大，最小壁厚可以大些； 为保证凸凹模的强度，凸凹模应有一定的壁厚。 所以， 最小壁厚 m== 8=12 (mm) 而实际 (d2－ d1)/2=(5017)/2=21 (mm). 故符合强度要求。 凸凹模的长度的确定 落料时凸模长度的确定 L=H1+H2+H H1———— 凸模的固定 板的厚度 H2———— 工件的高度 19 h2R 2X45176。 T A2 X 4 5 176。 d4 d3DhD1d2AH3———— 卸料板的厚度 H——— 附加高度 L =20＋ 8＋ 18＋ 17＝ 63mm 其形状如图 32所示 图 3— 2 凸凹模 固定零件的选用 模具的固定零件有，上、下模座、模柄、凸、凹模固定板、垫板、螺钉和销钉等。 这些固定零件已有国家标准，所以设计时可按标准选用。 （ 1）模柄 模柄是连接上模与与压力机的零件， 2020KN 以下压力机的模具安装，一般均采用模柄连接。 我们采用凸缘模柄。 如图 3— 3所示： 图 3— 3 凸缘模柄 由压力机的选择可知模柄孔直径为  70 80。 模柄材料为 Q235。 20 所以： d= 70  ， D(h6)=   ， h=78， h2=22， d1=23， D1=102d3=14，d2=22， h1=13。 （ 2）固定板和垫板 凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的 ～ 倍。 所以取凸模固定板厚度 h=25mm (－ 81) 参《冲模设计手册》。 我们取凸凹模固定板其外形尺寸为 200mm.厚度为 20mm. 垫板可避免硬度较低的模座因局部受较大的冲击压力而出现凹陷，致使凸模松动。 有些模具在凹模与上模座之间也加垫板。 目的是为了提高模具的使用寿命。 垫板的平面形状与 尺寸与固定板相同，其厚度一般取 4～ 12mm，我们取 45 钢，热处理硬度取 43～ 磨平。 弹压卸料装置的设计 卸料板 卸料板分为固定卸料板和弹性卸料板两种。 固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。 对 t＞、平直度要求不很高的冲栽件一般使用较多，缺点是装配调整不便。 弹性卸料的优点是既能起到卸料作用又在冲栽时 起压料作用，所得冲栽零件质量高，平直度高 所以选用弹性卸料板。 其形状简图 如图 3— 4 所示 . 图 3— 4 卸料板 其尺寸及材料参见零件图。 21 橡胶 橡胶允许承受的载荷较弹簧大，安装调整方便。 冲模中广泛使用聚氨酯橡胶（ PUR），它比天然橡胶硬度高、弹性好、耐油、耐磨且加工性能好。 选择橡胶作为冲模卸料时，与弹簧的选用方法相类似。 也是根据卸料力以及压缩量的要求来校核橡胶的工作压力和许可压缩量，以保证满足模具结构要求与设计的要求。 （ 1）、计算橡胶所需工作压力 F F 卸＝ F=F卸 /4=8115。