圆垫片落料冲孔复合模设计(4)

沈阳航空学院课程设计说明书 6 其他零件的设计

H1?'（0.6～0.8）Hp=（0.6～0.8）×10=6～8mm, 取H1?8mm。

mm（考虑到在落料前冲孔凸模先接触板料，所以取

l自?Hd?h?23?12?35。 l自?35.5mm）

所以 取H1?14mm

L1?H1?l自=14+35.5=49.5mm L2?H1?l自=14+35=49mm 2.3.3.2 凸模强度（压应力）校核 校核公式为

P孔Fmin22?[?]压

式中 Fmin—凸模最小断面积，Fmin?d??5.13?2??????????20.67mm； ?2??2? [?]压—凸模材料的许用压应力，凸模材料选用Cr12MoV，查参考文献[2]知，[?]压?（1000～1600）MPa，取[?]压?1200 MPa。 因为

P孔Fmin?612320.67?296 MPa<[?]压

所以凸模强度校核符合要求。

2.3.3.3凸模刚度（细长杆失稳）校核。 校核公式 lmax???EJmaxnP孔

式中 lmax—凸模最大自由高度；

E —凸模材料弹性模量，一般取E?2.1?105MPa； Jmax—凸模最小断面惯性矩，圆形断面Jmax? ?—支承系数，无导板导向??2；

n—安全系数，钢取n?2～3。

?d644；

代入公式得 lmax???EJmaxnP孔??2210000???5.1364?3?61234?80.96mm

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实际 l自?35.5mm<40.96mm 所以凸模刚度符合要求 2.3.3.4 凸凹模工作尺寸计算

图5.3凸凹模各部分尺寸

1）凸凹模长度H Hpdpd确定

?h自由?h预?H卸?H2?14?2?10?24?46mm

式中 H卸—卸料板厚度，取H卸?10mm；

H1—凸凹模固定板厚度，H1?（0.6～0.8）?H凹?h?=（0.6～0.8）

?35?21～28mm，取H1?24mm。

2）凸凹模壁厚校核

查参考文献[2]知，倒装复合模凸凹模最小壁厚nmin?2.7（料厚t?1mm）； 本设计中n??79.49?60?5.39?/2?7.05?nmin

所以凸凹模壁厚校核合格，按图设计的凸凹模符合要求。 3）其他

漏料孔直径取?1?44mm?2?7mm，刃口直边设计存三片料，高为5mm，凸凹模和凸凹模固定板之间在装配时安装止转销防转。

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2.4 模具总体结构设计

冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，积累到一定数量，由下模漏料孔排出，不必清除废料，操作方便，应用很广，但工件表面平直度较差，凸凹模承受的张力较大，因此凸凹模的壁厚应严格控制，以免强度不足。

经分析，此工件有三个孔，若采用正装式复合模，操作很不方便；另外，此工件无较高的平直度要求，工件精度要求也较低，所以从操作方便、模具制造简单等方面考虑，决定采用倒装式复合模。

2.4.1送料定位机构设计

采用伸缩式挡料销纵向定位，安装在橡胶垫和活动卸料板之间。工作时可随凹模下行而压入孔内，工作很方便.

2.4.2卸料机构设计

2.4.2.1条料的卸除

采用弹性卸料板。因为是倒装式复合模，所以卸料板安装在下模。

2.4.2.2 工件的卸除

采用打料装置将工件从落料凹模中推下，罗在模具工作表面上。 2.4.2.3 冲孔废料的卸除

下模座上采用漏料孔排出。冲孔废料在下模的凸凹模内积聚到一定数量，便从下模座的漏料孔中排出。

2.4.3 出件机构设计

因为是复合模结构，所以采用上出件机构

2.5 其他零件尺寸的确定

2.5.1橡胶垫

为保证橡胶垫不过早失去弹性而破坏，其允许的最大压缩两不得超过摘要高度的45%，一般取自由高度的35%～45%。橡胶垫的预压缩量一般取自由高度的10%～15%。

橡胶垫产生的力

F?Ap

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式中 F—压力；

A—橡胶垫横截面积；

p—与橡胶垫压缩量有关的单位压力，如表5.1所示。

表5.1 橡胶压缩量和单位压力

橡胶压缩量（%） 单位压力 （MPa） 10 15 20 取 A??4?150橡胶压缩量(%) 单位压力(MPa) 0.26 0.50 0.70 25 30 35 1.03 1.52 2.10 ?2?802??12644?.9mm2，则

p?P卸A294012644.9?0.23MPa

取压缩量为25%，预压缩量为10%，工作行程s?t?1?2mm。 所以橡胶垫的自由高度为 h自由?s0.25?0.10?13.3mm，取

14mm

预压缩量取为 h预?2m。

2.5.2 凸凹模固定板

凸凹模固定板形状与凹模板一致，如图5.3所示，厚度为24mm。

2.5.3凸模固定板

凸模固定板将凸模固定在模座上，其平面轮廓尺寸与凹模板外形尺寸相同，但还应考虑紧固螺钉及销钉的位置。固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合H7/m6、H7/n6，压装后将凸模端面与固定板一起磨平。凸模固定板为圆形，厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍，材料为Q235 H凸固定?14mm

2.5.4垫板

冲裁时，如果凸模的端部对模座的压应力超过模座材料的许用压应力，这时需

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要在凸模端部与模座之间加上一块强度较高的垫板。即下列情况下雨加垫板。

?y?[?y]

式中 ?y—凸模端面的压应力，其数值为

PF；

[?y]—模座材料下雨压应力，其数值：铸铁约为100MPa，钢约为200 MPa； P—冲裁力；

F—凸模上端面面积。

垫板的下载与凸模固定板一致，厚度一般取4～12mm。垫板淬硬后两面应磨平，表面粗糙度Ra≤0.32～0.63。

由于本套模具选用压入式模柄，在上模座与凸模固定板之间也必须安装垫板，厚度取为8mm。

下面校核一下凸凹模与下模座之间是否下雨加垫板。 已知凸凹模下端面直径Dpd?90mm，所以 F??4D2??4?902?6361.73mm2

P?P孔?P落?61253.4?98018.7?159272.1N 所以 ?y?PF?159272.16361.7?25MPa

模座采用铸铁，[?y]?100MPa??y，所以不用加垫板。

2.5.5 卸料板

卸料板同样为圆形板，直径和凹模板一致，如图5.3所示，厚度为10mm。卸料板材料选A3或（45）钢，不用热处理淬硬。 取卸料板与凸凹模的双面间隙为0.1～0.3mm.

卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为10mm，螺纹部分为M10×10mm。卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面lmm，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。

2.5.6模座

根据凹模板的尺寸，模座采用标准的中间导柱圆形模座，材料采用HT200。

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