冷冲模课程设计

冲裁落料件设计

一、任务描述： 工件名称：冲裁落料件

工件简图：如下图 生产批量：大批量 材料：30钢 材料厚度：0.3mm

要求：设计此工件的冲裁模

图1

二、冲压件工艺性分析

从该冲压件的零件图中可以看出，该零件的悬臂和窄槽都满足冲裁工艺性要求，且其精度要求也不高，而且此材料30钢的伸长率百分之22 材料有足够的强度， 由此分析此产品适合冲压生产。

三、冲压工艺方案的确定

由于该零件属于大批量生产，仅有外轮廓形状，无内孔，结构简单，工艺性良好，可采用落料模具进行生产。

四、主要设计计算

（1）排样方式的确定以及计算

毛坯排样从该冲压件的形状特点可以看出，该冲压件宜使用直排式进行生产，其排样如图2所示，查表可得最小搭边值分别为2mm和1.5mm，据此可计算出条料的宽度和步距分别为 B=116mm+2mm+2mm=120mm H=34mm+1.5mm=35.5mm 该零件的面积为A=24mm2

才而计算出材料的利用率，η=A/(Bh)x100%=24/(120x35.5)=62%

图2

（2）压力中心的确定及相关计算

按图3所示取坐标系，因为工件左右对称，故压力中心X=0 而 Y 则可计算得出

l111621488(mm);y10 l26(3417)102(mm);y20.5(3417)8.5(mm)27l2743.96(mm);y17721.4(mm) 337sin90l41753.41(mm);y4171727.82(mm)90/180l582mm;y534mm

=15.28mm

图3

（3）冲压力的计算

①冲裁力 冲裁力按公式F=kLtδs 计算， 取δs=500MPa

L=116-3X14+82+8X17+3X7π+17π=411.38 t=0.3mm k=1.3mm

F=kLtδs=500x411.38x0.3x1.3=80.22KN

②卸料力F卸=K卸F=0.005x80.22=4KN ③顶件力 F顶=nK推F=1x0.08x80.22=6.41KN ④工作零件刃口尺寸计算

凹模刃口尺寸计算如下：87 0.22116d(1160.50.87)04115.570(mm)

0.62 34(340.50.62)433.690.16(mm)d0017(170.50.43)00.43416.7914d(140.50.43)00.4314.220-0.11(mm)－4

凹模刃口的尺寸结果如图4所示

图4

五、模具总体设计

（1）送料方式 为简化模具结构，采用导料销导料，定位销定距。 （2）卸料与出件方式 由于该零件的材料比较薄，为保证制件的平整度，

采用弹性卸料，采用弹性顶件器顶出，同时使模具具有良好的导向精度，选择导柱 导套简单的冲裁结构。

（3）凹模外形尺寸 将工件的压力中心放在凹模板的中心，取凹模厚度40mm，可得凹模长X宽=196mmX114mm，凹模的厚度为20mm，如图4所示。 （4）其他模板尺寸 按凹模版的尺寸可分别得出凸模固定板厚16mm，垫板的厚度为10mm，其他尺寸与凹模板相同。

（5）模架的选择 由于该零件的精度要求不高，且材料较薄，冲压力小，故选用后侧导柱标准模架。根据凹模外形尺寸可确定模架的尺寸如下： 上模座200mmX200mmX45mm 下模座200mmx200mmx50mm 落料模总装图如图5所示

图5总装图

1-导料销 2-下模座 3-导柱 4-导套 5-弹簧 6-凸模固定板 7-垫板 8-上模座 9-卸料螺钉 10-圆柱销 11-凸模 12-挡料销 13-卸料板 14-顶件板 15-凹模 16-顶杆 17-橡胶 18-托板 19-螺母

参考文献：

1《公差配合与技术测量》，陈于萍，机械工业出版社 2《机械制图》,刘少年主编，机械工业出版社 3《机械制造基础》，胡大超，高等教育出版社 4《金属材料与热处理》，赵先仲，机械工业出版社 5《机械加工工艺基础》，司乃钧，机械工业出版社 6《机械制造技术》，李华，高等教育出版社 7《冲压与成型设备》，孙凤勤主编，高等教育出版社 8《模具制造工艺学》，郭铁良，机械工业出版社 9《冲压模具设计与制造》，刘建超、张宝忠主编，高等教育出版社 10《数控机床加工工艺与设备》，赵长明，机械工业出版社

结束语