多孔支承板冲孔、冲槽、落料复合模设计

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1、摘要 本文主要介绍了模具在现代工业中应用情况以及它的发展现状，发展方向。本设计以给定的零件来选择合理的模具，通过几种不同的模具比较最终定位采用复合模。工艺过程分为冲孔、冲槽、落料三个工序，根据工艺要求首先确定了排样方案，从而计算其冲裁压力，确定压力中心。并进行了凸、凹模刃口尺寸的计算，模具标准零件的选用及压力机的选用。Abstract This paper mainly introduces the application of mould in modern industry and its development present situation, development directi

2、on. This design with a given part to choose reasonable mold, through several different mould compared with composite modulus, ultimately positioning process is divided into blanking, punching, according to the technical requirement, determined to design the strip layout diagram module, and determine

3、 the concavo-convex forces, sure formwork search standard parts. 目录1 前言32 多孔支承板冲裁工艺性分析42.1 零件工艺性分析42.2 零件加工工艺方案的确定53 冲裁件的排样、搭边与材料利用率的计算53.1排样53.2 搭边63.3 材料利用率的计算74 冲压力计算84.1冲裁力计算84.2 卸料力的计算94.3 推件力的计算94.4 顶件力的计算94.5 总冲压力的计算95 压力中心的计算105.1 冲裁复杂形状的冲裁件和多凸模的模具压力中心105.2工件压力中心116 冲裁间隙127凸、凹模刃口尺寸计算137.1凸、凹

4、模刃口尺寸公差计算的原则137.2凸、凹模刃口尺寸计算的方法137.3 凸、凹模部分刃口尺寸计算168 复合模主要零件凸、凹和凸凹模的结构设计178.1凸模的设计178.2凹模的设计198.2.1凹模外形尺寸的确定198.2.2 凹模的结构形式218.3 凸凹模外型结构229 复合模总体设计与标准零件选用229.1 模固定板239.2垫板239.3定位零件239.4卸料装置239.5推件装置249.6模架主要零部件2410 压力机选择2710.1 压力机选用原则2710.2曲柄压力机规格选择2711模具的整体设计和布局281 前言 模具在在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特

5、定的形状通过一定的方式使原材料成形。例如，冲压件和锻件是通过冲压或锻造方式使金属材料在模具内发生塑性变形而获得的，金属压铸、塑料、陶瓷、橡胶等金属和非金属制品，绝大多数也是模具成形的。由于模具成形具有优质、高产、省料和低成本等特点，现在已在国民经济中占有非常大的比重。 国外工业先进国家都拥有上万个模具企业与支持模具企业或为模具企业提供生产装备的企业相组成的强大的产业基础。这是为适应社会产品工业化规模生产的重要条件和特点。如汽车的工业化规模生产需要一大批专业性模具企业为其提供模具，同时根据汽车零件的生产技术要求，这些模具企业还配有相应的先进技术装备，包括数控和计算机数控机床、CAD/CAM系统，

6、以及各种工艺装备。国内相当多的模具企业普及了计算机绘图，应用各种CAD软件进行模具设计。很多搞机械制造厂都正在采用CAD/CAM技术。模具设计是一种经验性较强的设计，设计人员在长期的工作中积累的经验和知识对模具设计起着十分重要的影响。尽管模具CAD技术应用越来越广泛，但目前广为使用的模具CAD技术大都停留在计算机辅助绘图层次，难以胜任对模具开发的高质量、短周期、低成本要求。传统的工艺信息及各类技术资料的管理方式已很难适应现代化生产的要求，因此人们希望借助计算机的信息技术数据库将这些经验和知识有效地管理起来，在节省存储空间和人力资源的同时，能够在用户需要时方便、快捷地调用所需的工艺图文等技术资料

7、。本设计是设计一多孔支承板冲孔、冲槽、落料复合冲裁模具多孔支承板冲孔、冲槽、落料复合模是一种多工序模，在压力机的一次行程中，板料在一个位置完成落料与冲孔两道工序，极大地提高了生产效率。在实际的生产中采用复合模冲压的优点在于：结构紧凑、生产效率高、制品精度高、制件平直，可充分利用短料或边角余料，具有较好的经济效益。本设计复合模采用倒装结构，凸凹模安装在模具下模座上。倒装复合模废料清理无须二次清理，操作方便安全，生产效率较高。复合模较弯曲模结构更为复杂。设计上主要是对凸模、凹模和凸凹模的设计，其中主要是其工作部分的尺寸设计，以保证制件的精度和质量要求。模具许多零件大多已经标准化，如模架、导柱、模座

8、、卸料螺钉、固定板等。在设计中，只须根据设计需要和标准合理选定。2 多孔支承板冲裁工艺性分析2.1 零件工艺性分析本设计是一多孔支承板冲孔、冲槽、落料复合模及弯曲模，支承板零件简图。如图2.1所示：图2.1支承板零件简图生产批量：大批量材料：Q235材料厚度：3mm制造精度：未标注支承板外观呈现阶梯状分布，且板上分布有一个槽六个圆孔。六个圆孔与边缘的距离都为12mm，孔与孔间距较大，有利于冲裁加工并且整个工件的外观较为规则，满足冲裁加工的要求。工件未注明制造公差等级，在满足使用性能的情况下考虑其经济精度，冲裁件的经济精度不高于IT11级，一般落料件的精度最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9

9、级。2.2 零件加工工艺方案的确定 支承板的加工包含冲孔、冲槽、落料三道工序，总的可分为冲孔与落料两个动作。由于两个工序都为冲裁且形状较容易加工，此处选用倒装式复合模来加工此工件。其生产效率高，一次冲裁中完成冲孔与落料两个工序，具有冲裁件的内孔与外缘相对精度较高，冲模轮廓尺寸较小等特点，并且凸凹模安装在模具下模座上，无须进行二次废料治理，操作方便。3 冲裁件的排样、搭边与材料利用率的计算3.1排样冲裁件在板料或条料上的布置方式，称为冲裁件的排样，简称排样，排样的合理与否，不但影响到材料的经济利用率，降低零件成本，还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等。根据零件的外形分析，多

10、孔支承板的形状并不复杂，采用有废料排样即：冲裁件与冲裁件之间，冲裁件于条料侧边均有工艺废料。排样方案见图3.1图3.1排样方案图方案1、3的材料利用率要大于方案2，且考虑板料的送料方便，选定方案1为排样方案（直对排，有搭边），冲裁时要选用隔件冲裁的方式。3.2 搭边排样中相邻的两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差，送料歪斜误差等原因而冲裁出残缺的废品。此外还应保持条料有一定的强度和刚度，保证送料的顺利进行，从而提高制件质量，使凸，凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁，使受力平衡，提高模具寿命和工件断面质量。 根据资料可知：=2.2mm,=2

11、.5mm其中为工件间距，为边距 ，如图3.2：图3.2 排样图3.3 材料利用率的计算排样的目的是为了合理利用原材料。衡量排样经济性、合理性的指标是材料的利用率。所谓材料利用率是指冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比。材料利用率的计算公式如下： 一个进距的材料利用率的计算如下： 式中 A 冲裁件面积（包括内形结构废料），（mm2）； n 一个进距内冲裁件数目; b 条料宽度，（mm）; h 进距,（mm）。 一张板料上总的材料利用率总的计算如下： 式中 一张板料上冲裁件总数目；L 板料长，（mm）；a）材料的一个进距的利用率由图可知：条料的宽度我门选择有侧压：由公式 b条料的宽度，mm B零