模具设计
设计题目：正装单工序冲孔模-固定卸料
专 业 名 称： 机械工程学院 班 级： 109152B 姓 名： 吴洋涛 指 导 教 师： 王结群 时 间： 2012.11.18
目 录
1.冲材件工艺性分析....................................................2 2.冲裁工艺方案的确定..................................................3 3.模具结构形式的确定..................................................3 4.模具设计与计算......................................................3 4.1排样设计 4.2冲压力的计算 4.3模具压力中心的确定 4.4模具刃口尺寸的计算
5.模具主要部零件设计...................................................5 5.1凹模结构尺寸的确定 5.2凸模长度尺寸的确定 5.3凸、凹模的尺寸的确定 5.4卸料螺钉的选用 5.5模架及其他零部件的选用
6.绘制模具总装图......................................................7 7.绘制模具零件图......................................................8 参考文献..............................................................
1冲裁件工艺性分析
工件简图：如图1-1所示 材料：Q235 材料厚度：0.5mm
图 1-1
1.1材料
查冲压手册知：Q235为普通碳素结构钢，具有良好的塑性、焊接性以及压力加工性，综合评比均适合冲孔加工。 1.2工件结构形状
工件结构形状相对简单，孔与边缘之间的距离也满足要求，可以冲孔。 1.3尺寸精度
零件图上未注公差为IT11级，尺寸精度较低，普通冲裁完全可以满足要求。 根据以上分析：该零件冲裁工艺性较好，适宜冲裁加工。
2冲裁工艺方案的确定
方案：正装单工序冲孔模——固定卸料
3 模具结构形式的确定
正装式单工序模
正装式单工序模不宜冲制孔边距较小的冲裁件，但正装式单工序模结构简单，又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件卸件可靠，便于操作，并为机械化出件提供了有利条件，所以应用十分广泛。
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根据零件分析，制件的精度要求较低，孔边距较大，为提高经济效益和简化模具结构，适宜 采用倒装单工序模生产。
根据以上分析确定该制件的生产采用倒装式单工序模具生产
4 模具设计与计算
4.1排样设计
选择直排 送料步距
最小工艺搭边为1.2mm，取a1=1.5mm 最小边距搭边为1.5mm，取a=2mm 送料步距h=23.5mm 条样宽度确定
B=（l+2a+b0）-Δ0 =（22+2*1.5+0.5）00.5 =25.5 00.5 材料利用率
A3.14*11*11100%100%63% Bh25.5*23.54.2冲压力的计算
冲孔冲裁力：材料Q235的抗拉强度取σb=400MB F冲孔= Lt σb=3.14*11.3*4*400=56771.2式中 F—冲裁力； L—冲裁周边长度； t—材料厚度； τb—材料抗剪强度；
推件力：查表2.13推件力系数K推=0.045，凸模卡件数n设为2 F推=nK推F冲孔=2*0.045*56771.2=5109.408N 总冲压力F0的确定：
F0= F冲孔+F推=56771.2+5109.408=61880.608N
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4.3计算压力中心
根据图形分析，因为工件图形对称，故冲孔时压力中心位于内孔圆心 4.4工作零件刃口尺寸计算
本例模具刃口尺寸计算中，所需冲孔的直径分别为Φ11.3mm，
查表2.10可得： 间隙值Zmin=0.04 Zmax=0.06 冲Φ11.3mm的圆孔的凸、凹模刃口尺寸如下：
查表2.11可得凸凹模制造公差：δp=-0.004mm δd=+0.006mm
经计算 Zmax－Zmin=0.06－0.04=0.02 |δp | + |δd |=|－0.004|+|+0.006|=0.010 满足 Zmax－Zmin≥|δp | + |δd | 查表2.12可得磨损系数X=0.75
d p=(d min+XΔ) 0 －δp =(11.3+0.75*0.05)0－0.004=11.33750－0.004
dd =( d min+X
Δ+ Zmin)+
δ
d
0=(11.3+0.75*0.05+0.50)
0060=11.8375+0.0060
5主要部零件设计
5.1工作零件的结构设计
凹模结构尺寸的确定：
凹模外形尺寸主要包括凹模厚度ha,凹模壁厚C，宽度B和长度L 凹模厚度尺寸的确定：
查表2.15凹模厚度修正系数K=0.30 凸模厚度尺寸 H=KB
=0.3×25.5=7.65mm
取凹模厚度H=10mm 凹模壁厚 c=(1.5～2)Hmm
取凹模壁厚c=15mm
-
4
+0
。
凹模宽度
B=l＋2c
=3.14*22＋15×2 99.08(mm)
取凹模宽度B=110mm 凹模长度
L=步距＋2C =23.5＋2×15=53.5mm
取凹模长度L=60mm
凹模整体轮廓尺寸L×B×H=60mm×110mm×10mm
5.2凸模长度尺寸的确定：
凸模长度尺寸对凸模固定板和推件厚度有关，凸模固定板的厚度取H1=20mm， 推件板的厚底取H2=30mm，自由尺寸与修模量及进入凹模深度总计A′=7mm 凸模长度L2= H1 +H2 +A′=20+30+7=57mm
5.3凸凹模尺寸的确定
根据模具的具体情况，凸凹模的厚度选取54mm，凸凹模的外刃口尺寸按凹模刃口尺寸配置，并保证间隙0.04－0.06mm.凸凹模上孔的中心距、孔与边缘的距离比零件图标注的高三到四个等级，即定位公差为±0.02mm
5.4卸料螺钉的选用
卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为10mm,螺纹部分为M8×10mm,卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间，以保证卸料的正常运动。卸料螺钉拧紧后，应使卸料螺板超出凹模端面1mm,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。
5.5模架及其他零部件的选用
以凹模轮廓尺寸为依据，选择模架规格。选一大一小两组导套、导柱。导柱d/mm×L/mm为Φ20mm×110mm,导套d/mm×L/mm×D/mm为Φ20mm×70mm
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5
×28mm；上模座厚度H1取10mm,垫板厚度取10mm,固定板厚度取30mm,卸料板厚度取15mm,凹模厚40mm，下模坐厚度取40mm。
模具闭合高度H
H＝10＋10＋30＋15＋40＋45
＝150(mm)
参考文献
[1]张荣清主编，模具设计与制造，高等教育出版社
[2]阎其凤主编.，模具设计与制造.北京：机械工业出版社出版，2000. [3]王孝培主编.，冲压手册.北京：机械工业出版社，2000 [4] [5]
[4]翁其金主编.，冲压工艺与冲模设计.北京：机械工业出版社出版，1999. [5]程俊伟、冯宪章、刘长红主编.模具设计指导书
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