模具课程设计。
学生姓名：张胜军。
学号：20114024330
指导教师：代洪庆。
所在学院：工程学院。
专业：机械设计制造及其自动化。
中国·大庆。
2014年 12 月。
目录。1 工艺分析 1
1.1材料分析 1
1.2结构分析 1
1.3精度分析 1
1.4冲压工序性质的确定 1
1.5冲压方案的确定 1
2 模具工作部分尺寸及公差 1
2.1、冲裁模间隙值的确定 1
2.2 尺寸公差的确定 1
2.3 凸模、凹模刃口尺寸的确定 2
2.3.1落料件尺寸的基本计算公式为 2
2.3.2冲孔基本公式为 2
2.4 排样选择 3
3冲裁压力、压力中心的计算和压力机的选择 4
3.1冲裁力的计算 4
3.2压力中心的计算 4
3.3压力机的选择 4
4模具零部件结构的确定 4
4.1冲裁凹模结构设计 4
4.1.1冲裁件凹模厚度h确定 4
4.1.2 凹模在送料方向的长度 5
4.1.3凹模垂直于送料方向的宽度 5
4.2卸料装置中弹性元件的计算 5
4.2.1确定橡胶的自由高度h0 5
4.2.2确定橡胶的横截面积 5
4.2.3确定橡胶的平面尺寸 5
4.2.4校核橡胶的自由高度h0 5
4.2.5其他零部件结构 5
5总结 46参考文献 4
矩形垫圈冲压复合模具设计。
1 工艺分析
1.1材料分析。
10号钢为优质碳素结构钢。塑性、韧性较好，易冷热加工成型。
1.2结构分析。
该制件形状规则、简单、对称。
1.3精度分析。
该制件尺寸要求精度为it13，用普通冲裁可以达到零件的精度要求。
1.4冲压工序性质的确定。
由于结构简单，选择先冲孔，在进行落料。
1.5冲压方案的确定。
该制件为冲孔落料件，可有如下方案进行加工。
方案一：先落料后冲孔，采用两套简单模具加工。
冲压制造容易、**低生产率较低，有自动送料装置，可以连冲，但速度不能太高。边料要求不高、可以用边角料，不安全。
方案二：采用级进模进行生产。
冲压制造简单形状制件的级进模比复合模制造难度低，**较低，生产率最高。适用于高速自动压力机边料或卷料，要求严格，比较安全。
方案三：采用落料冲孔复合模生产。
冲压制造复合形状制件的复合模比级进模的制作难度高，相对**高，生产率高，不宜用于高速自动压力机，出用调料外，小件可以用边角料，但生产效率低，不安全，要有安全装置。
由于单工序生产需要两套模具，生产效率低，精度不高。而由于该制件生产效率为中等，综合上述不采用级进模，所以采取复合模进行生产。
2 模具工作部分尺寸及公差。
2.1、冲裁模间隙值的确定。
查表得 zmax= 0.246mm zmin=0.360mm
2.2 尺寸公差的确定。
查标准公差数值（gb/t 18600.3—1998摘录）
方形尺寸公差数值δ=0.39
圆形尺寸公差数值δ=0.33
2.3 凸模、凹模刃口尺寸的确定。
根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。
2.3.1落料件尺寸的基本计算公式为。
尺寸，可查得凸、凹模最小间隙zmin=0.246mm，最大间隙zmax=0.360mm，凸模制造公差，凹模制造公差。
将以上各值代入≤校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。
查表得x=0.75
即 尺寸，可查得凸、凹模最小间隙zmin=0.246mm，最大间隙zmax=0.360mm，凸模制造公差，凹模制造公差。
将以上各值代入≤校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。
查表得x=0.75
即 2.3.2冲孔基本公式为。
尺寸，查得其凸模制造公差，凹模制造公差。经验算，满足不等式≤，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得。
尺寸，查得其凸模制造公差，凹模制造公差。经验算，满足不等式≤，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得。
2.4 排样选择。
分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式有图2所示两种。 查表得出工件间距=1.8，沿边a=2.5。
比较方案a和方案b，方案b所裁条料宽度过窄，剪板时容易造成条料的变形和卷曲，所以应采用方案a。现选用4000mm×1000 mm的钢板，则需计算采用不同的裁剪方式时，每张板料能出的零件总个数。
1）裁成宽45mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为。
2）裁成宽45mm、长4000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为。
比较以上两种裁剪方法，应采用第2种裁剪方式，即裁为宽45mm、长4000mm的条料。其具体排样图如图所示。
2.5 计算材料利用率。
冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指标。（冲压工实际操作手册）
一个步距内的材料利用率η＝ａbs×100% (公式5-2)
式中 a—一个步距内冲裁件的实际面积；冲裁面积a为610.3mm2
b—条料宽度；s—步距；
3冲裁压力、压力中心的计算和压力机的选择。
3.1冲裁力的计算。
可知冲裁力基本计算公式为。
f=klt查表故10号钢的抗剪强度τb=255—333mpa，则取τb=300mpa；k=1.3:； l为冲裁件周长；t为材料厚度；
此例中零件的周长为175.7mm，材料厚度2mm，则冲裁该零件所需冲裁力为。
模具采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时，查表冲压工艺及冲模设计表3-9，得出kx=0.04-0.05，取kx=0.05，kt=0.055，n=1。
所以所需卸料力和推件力为。
则零件所需得冲压力为。
3.2压力中心的计算。
零件外形为对称件，所以该零件的压力中心为零件的几何中心。
3.3压力机的选择。
故查表2—232可知应该选择型号为j23-25的开式压力机，其参数如下：
工称压力为250 kn
滑块行程为65 mm
最大闭合高度为270 mm
最大闭合高度调节量为： 55 mm
工作台尺寸(前后×左右)为： 370×500 mm
模柄尺寸40×60 mm
4模具零部件结构的确定。
4.1冲裁凹模结构设计。
4.1.1冲裁件凹模厚度h确定。
h=kb=0.4x40mm=16mm
凹模壁厚 c=(1.5-2)h=2x16mm=32mm
取c=35mm
4.1.2 凹模在送料方向的长度。
凹模的总长为 l= (20+2x35)mm=90mm
4.1.3凹模垂直于送料方向的宽度。
凹模的宽度为 b=(40+2x35)mm=110mm
模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果，可查得模架规格为上模座125mm×100mm×35mm，下模座125mm×125mm×45mm，导柱22mm×150mm，导套22mm×80mm×33mm。
4.2.1确定橡胶的自由高度h0
由以上两个公式，取。h0=40mm
4.2.2确定橡胶的横截面积
查得矩形橡胶在预压量为10%~15%时的单位压力为0.6mpa，所以。
4.2.3确定橡胶的平面尺寸。
根据零件的形状特点，橡胶垫的外形应为矩形，中间开有矩形孔以避让凸模。结合零件的具体尺寸，橡胶垫中间的避让孔尺寸为45 mm×25mm，外形暂定一边长为100mm，则另一边长b为。
4.2.4校核橡胶的自由高度h0
为满足橡胶垫的高径比要求，将橡胶垫分割成四块装入模具中，其最大外形尺寸为62.5mm，所以。
橡胶垫的高径比在0.5~1.5之间，所以选用的橡胶垫规格合理。橡胶的装模高度约为0.85×40 mm =34mm。
4.2.5其他零部件结构。
凸模由凸模固定板固定，两者采用过渡配合关系。模柄采用凸缘式模柄，根据设备上模柄孔尺寸。
卸料板厚度 12mm
凸凹模固定板厚度 20mm
卸料螺钉。1、《冲压手册》 王孝培主编北京：机械工业出版社，1990
2、《冲压模具设计与制造》 刘建超、张宝忠主编高等教育出版社。
3、《模具设计与制造简明手册》(第二版) 冯炳尧编上海科学技术出版社。
4、《冲压工艺学》. 李硕本主编北京：机械工业出版社，1982
5、《冲压设计应用实例》模具实用技术丛书编委会。北京：机械工业出版社，1994
6、《.冷冲压设计及制造。》高鸿庭，刘建超主编北京：机械工业出版社，2002
7、《冲模图册》李天佑主编机械工业出版社。
8、《冷冲模设计》丁松聚主编。北京：机械工业出版社，1994
9、《冲压工艺与模具设计》成虹主编。 北京：高等教育出版社，2000
10、《.冲模模架》国家技术监督局。 北京：中国标准出版社，1991
11、《.实用冲压设计技术》王同海编著。 北京：机械工业出版社，1995
导料销。推件块。
销钉。长销 m8x55
打杆。螺钉。
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