沖壓模具設計說明書

年月日

前s

隨著社會的發(fā)展，模具行業(yè)的興起。在社會上，沖壓工藝用途十分的廣

泛，與制造成為一個行業(yè)越來越來受到人們的重視

模具是一種技術密集、資金密集型產品，在我國國民經濟巾的地位也非

常重要。模具工業(yè)已被我國正式確定為基礎產業(yè)，并在''十五〃中列為重點扶

持產業(yè)。由于新技術、新材料、新工藝的不斷發(fā)展，促使模具技術不斷進步,

對人才的知識、能力、素質的要求也在不斷提高。我國模具行業(yè)將向大型、

精密、復雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。目前，電子、汽車、電機、

電器、儀器、儀表、家電、通訊和軍工等產品中，60%—80%的零部件，

都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表現出來的高精度、高復雜性、高

一致性、高生產率和低消耗，是其他加工制造方法所無法比擬。模具在很大

程度上決定著產品的質量、效益和開發(fā)能力。我國模具行業(yè)日趨大型化，而

旦精度將越來越高

模具標準件的應用將口漸廣泛，模具標準化及模具標準件的應用能極大

地影響模具制造周期。使用模具標準件不但能縮短模具制造周期，而且能提

高模具質量和降低模具制造成本。同時，快速經濟模具的前景十分廣闊。由

于人們要求模具的生產周期越短越好，因此開發(fā)快速經濟模具越來越引起人

們的重視。

模具產業(yè)的發(fā)展是機械及其它制造行業(yè)快速增長的同時不斷發(fā)展完善

的。通過在機械行業(yè)的工作實踐，深深體會到了模具在機械制造業(yè)中的巨大

作用。模具的大量使用使的零件加工的周期縮短，成本降低。一個高質量的

模具可以直接投入產品的裝配，這一點在鑄件中更能顯現，好的毛壞件需要

的額外加工量小，材料損耗小，很好的降低了生產成本。

模具的發(fā)展前景將越來越好。模具性能越來越高，生產的零件可以達到

的數控加工的精度，甚至更高，產量又十分巨大c投身模具事業(yè)將會給自己

的人生帶來輝煌.

目錄

一設計任務書及產品圖.................1

二工藝設計............................1

三模具結構的確定....................2

四沖壓工藝計算......................2

五彈性元件計算......................5

六零部件計算........................6

七落料凸模加工工藝規(guī)程的編制........16

八凹模加工工藝規(guī)程的編制............16

九工藝裝配...........................17

十心得體會............................18

H■?一?參考文獻............................19

-設計任務書及產品圖

電機轉子墊片冷沖壓模

工件名稱：電機轉子墊片

生產批量：大批量

材料：硅鋼片

省

0-

—0

二

工件圖

二工藝設計

2.1沖壓件的工藝分析

該工件為不規(guī)范圓形無凹緣拉深件，外圓空在拉深變形區(qū)。工件的尺寸不大,

屬于小型沖壓件且尺寸精度和形位精度都有明顯的要求。所以按IT8級來計

算并設計。工件的材料為硅鋼，不易拉深成圖。

沖裁方案初選為：

單工序模：落料一_沖孔--拉深

落料一一拉深一-沖孔

級進模：沖孔-一拉深--落料

沖孔一一落料一一拉深

復合模：落料-------沖孔

沖孔-------切快

因為生產批量較大，為達到此目的，采用單一的工序，生產效率達不到要求,

而采用級進模，結構太復雜；要保證產品質量精度達到要求，哪么模具精度

要求較高，綜合上述分析比較，采用落料沖孔復合模。

三模具結構的確定

模具采用下出件方式，采用復合摸。由于工件屬于高精度高硬度合金鋼,

所以采用四導柱模架，彈性卸料方式，零件出模。如下圖所示：

四沖壓工藝計算

4.1凸模和凹模刃口尺寸的確定

落料0U7T

+M

DA=(Dmax-XA)

0

Dt=(DA-Zmin)°

查表得：

Zmax=0.045mmZmin=0.035mm

ST=0.030mmSA=0.040mm

X=0.50

校核間隙：

因為Zmax-Zmin=(0.045-0.035)mm

=0.010mm

|2T|+|2Al=(0.030+0.040)mm

=0.070mm

說明所取凸、凹模公差不能滿足|ST|+|SA|WZmax-Zmin的條件，且相

差很大，則采用配合加工法

考慮到工件形狀復雜，采用配合加工法加工凸、凹模，凹模磨損后其尺

寸變化有三種情況

凹模磨損后變大的尺寸：Al,A2,A3

刃口尺寸計算公式：

AA=(Dmax-XA)彳

查表得X1=X2=X3=1

A1=A2=(110-1x0,035)+0-035/4+0.00875

=109.965mm

00

+0.035/4……+0.00875/4

A3=(117-1x0o035)=116.965mm

00

凹模磨損后變小的尺寸：Bl、B2

O707.5

-0.046

7.5為未標注公差尺寸，按IT8確定公差，查公差表可以確定公差為0.22,為

7.5為外形尺寸，按基軸制標注為7.5°

-0.22

刃口尺寸計算公式：

BA=(Bmin+XA)+JA

查表得Xl=lX2=0.75

B2=(7.5-0.75x0.22)

-0.22/4

=7.335°mm

-0.055

0

Bl=(70-1x0.046)

-0.046/4

=69.954°mm

-0.0115

凹模磨損無變化的尺寸：C

查表得;Zmin=0.035mmZmax=0.045mm

凸模刃口尺寸成凹模實際尺寸配制，保證雙面間隙值(0.035?0.045)

mm

4.2排樣及材料規(guī)格與利用率

排樣如下圖所示

(排樣圖)

搭邊值：查表可的a=1.2mmal=lmm(a:側面拾邊值，al：沖件之間搭邊

值)

步距:S=D+al=l17+1=118mm

條料寬度：B=D+2a=117+2X1.2=119.4mm

鋼板的規(guī)格

板料的選用：1mmX1(X)()mmX2000mm

每張鋼板裁板條數N1：為了操作方便，采用橫裁，即Nl=2000/l19.4=16

條，余89.6mm.

每條板上的工件數N2:

B——al1000—1

N2=-------------=-------------------------=8個

S118

每張鋼板上的工件總數：N=N1XN2=16X8=128個

板數的利用率N：

N=(fXF0)X1()()%=(128X3.14X58.5X58.5/1X100()X2000)

X100%=68.7%

4.3沖壓力計算及壓力機的初選

4.3.1計算工序壓力

a沖裁力：P沖=KRLr=L3X3.14X11730.5X186比44.42kn

(其中T—材料抗剪強度，硅鋼片的丁=186Mpa)

b卸料力：P卸二K卸P落二0.055X44.42kn=2.44kn

c沖孔力：p沖=KLT^■=1.3X0.5X186X3.14X(8+42.6)

=19.2Kn

d推件力：P推二nk推P沖二8X0.063X44.42=22.39Kn

4.3.2沖壓設備的選擇

為了使壓力機能安全工作取

P壓機2(1.1-1.3)PO

PO=P7中+P卸+P推+P)中孑L=44.42kn+2.44kn+22.39Kn+19.2Kn=88.43Kn

P壓機=1.3X88.43Kn=114.96Kn

所以選用閉式單點壓力機J31T60A

型號為J31-160A壓力機的基本參數如下表：

公稱壓力”160滑塊行程/mm160

滑塊行程次數/次.min32最大閉合高度/mm480

閉合高度調節(jié)量/mm120離合器工作氣壓kg.cm4

床身兩立柱距離/mm750工作臺尺寸：前后/mm790

工作臺尺寸：左右/mm710墊板尺寸：厚度/mm105

電動機功率/KW10墊板尺寸:孔徑/mm430

五.彈性元件計算

5.1.1彈性元件選用聚氨酯橡膠

5.1.2自由高度:H=h工件行程/&—€y

=(2+1+6)/(35%?45%)-(10%?15%)

=36-30

取H=35

查表：&=35%~45%；￡y=10%?15%；q=0.26

hm二凸模刃模量;hm=4?10mm,取h=6

5.1.3橡膠裝模高度：H斫H—H歿

=35-4

=31mm

5.L4面積：取整體橡膠塊

A女=F卸/q

=11090/1.1

=10081.818

=10082

1*13=人實+人空

假設先確定B取90：

LX90=100824-(130X50)

L=184mm

L和BVL凹和B凹，符合要求。

六.零部件設計

6.1凹模設計

a）材料：Crl2

硬度：58?63HRC

b）外形尺寸：H=Kb

=0.2X120

=24mm

b為沖裁件最大的外形尺寸；查表K=0.2

據國家標準取H=30mm

長度：L=Di+2C

=120+2X60

=240mm

其中C=（1.5-2）H取C=2H=2X30=60

寬度：B=D+2C

=40+2X60

=160imn（如圖四）

（圖四）凹模

按經驗：選M8連接螺釘

選銷釘為中8

螺釘數量：6個，銷釘：2個

銷釘孔公差為：H7

c.擋料銷孔：

直徑D=14mm、d=6mm＞高度h=3mm的A型擋料銷。

定位距離：L=Dz/2+a雙+D擋/2

=40/2+2+12/2

=28mm（如圖五）

g018

o1

x

OJ

_J9

^6~：

8

1X45°

012.02

I""I

（圖五）擋料銷孔

6.2沖孔凸模設計

材料：Crl2

硬度：55?60HRC

a）形狀結構：h=h'+h（.1

=H凹+h凹

=24+30

=54mm（如圖六）

(圖六)沖孔凸模

6.3凸凹模：

a)材料：Crl2

硬度：58?60HRC

b)形狀尺寸：直通式，抑接。

h=h國+h獴拉+h卸一(0.2?0.5)+h加接

=24+35+20—0.5+3

=81.5mm

h卸=(0.6?0.8)H凹

取h卻=().8H凹

=0.8X24

=19.2mm

取h卸二20mm

T〃005A]V

（圖七）凸凹模

6.4凸凹模固定板：

材料：45

外形尺寸：LXB=LPIXB|U]

=240X160

厚度*H=（0.8?1）H凹二H凹

=24mm（如圖八）

型孔尺寸與形狀：與凸模固定板一致，公差按H7制造。

(圖八)凸凹模固定板

6.5卸料板：

材料：T7

外形尺寸：1*134凹乂13凹

型孔與凸凹模固定板一致

尺寸比凹模型腔梢大(().1?().3)

螺孔與卸料螺釘一致(M8)(如圖九)

(圖九)卸料板

6.6橡膠塊：（如圖三）

6.7卸料螺釘：

材料為45鋼

L=h凸凹因+h株+H下模座—hi

=24+35+60-21

=100mm

其中h尸t+hm+H+（3?5）

=2+1+5+8+3

=19（如圖十）

6.8凸凹模墊板：

材料:T8

硬度：50?60HRC

外形尺寸:LXB=LIL“XB|/240X160

厚度:H=6?12雙10

螺孔、銷孔與凸模固定板一致。（如圖十一）

凸凹模墊板（如圖十i）

6.9推件板：

材料：45

h=4+（3?4）t+（3?5）

=4+4t+5

M+4X2+5

=17mm

形狀與凹模刃口形狀一致（如圖十二）

（圖十二）推件板

6.10打桿：

直徑比模柄內孔?。??3mm）,則D=15min

高度高出模柄（3~5nlm）

h打桿二h凸凹生+h凸凹固+h模柄+（3?5）

=10+24+110+5

=149mm（如圖十三）

（圖十三）打桿

6.11模柄根據壓力機模柄孔徑大小查表得：（如圖十四）

6.12計算封閉高度：h=h凹+h凸凹同+h凸凹墊+h并+h4+h株+h上模座+h卜■模座

=30+24+10+20+24+31+45+55

=239mm

6.13選模架：

根據凹模周界和閉合高度查表得：（如表二）

凹模周界閉合高度lo2

LB最小最大上模座下模座

240160220280250X160X250X160X

4555

表二

6.14上模座（如圖十五）下模座（如圖十六）:

（圖十五）上模座

（圖十六）下模座

6.15導套（如圖十七）導柱（如圖十八）：

導套（二）

（圖十七）

導柱（一）

29

?A8

導柱（二）

（圖十八）

七.落料凸模加工工藝規(guī)程的編制

7.1備料備制鍛造加工

7.2執(zhí)處理、退火（消除的鍛后殘余內應力，降低硬度）

7.3粗加工毛坯、銃（刨）六面保證尺寸.

7.4磨削兩端面

7.5鉗工劃線，劃刃口輪廓線。

7.6仿形刨削、精刨型面。

7.7熱處理：淬久達硬度58-62HRC,鉀接端不淬火。

7.8磨端面：磨兩端面保證與型面垂直。

7.9磨型面：成形磨削刃口型面達到