冲裁级进模设计Word文档下载推荐.docx
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级进模设计说明
冲裁级进模设计（08-2班）
要求：
1、对产品进行工艺性分析，确定工艺方案；
2、进行必要的工艺计算，例如：
冲裁力、压力中心、刃口尺寸等；
3、对工作零件、定位零件、导向零件、卸料和出件装置等进行设计，对装配中使用的标准件进行选取；
4、确定各零件尺寸（可列表说明），画出二维或三维级进模
装配图、凸模、凹模零件图。
工件图
1.冲压件工艺性分析
此工件只有冲孔和落料两个工序。
材料为Q235A，具有良好的冲压性能，适合冲裁。
工件结果简单，有1个半径6mm的孔，有2个直径8mm的孔；
孔与孔，孔与边缘之间的距离满足要求，工件的尺寸有规定公差，特别是孔的尺寸精度较高。
2。
冲压工艺方案的确定
该工件包括落料冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
方案一：
先落料，后冲孔。
采用单工序模生产。
方案二：
落料—冲孔复合冲压。
采用复合模生产。
方案三：
冲孔—落料级进冲压。
采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但需要两道工序两套模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。
方案二只需一套模具，工作精度及生产效率都比较高，但制造难度大，并且冲压成品件留在模具上，清理模具上的物料影响冲压速度，操作不方便。
方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，设计简单，虽然工件精度要求较高，但综合考虑，基本能满足工件技术要求。
所以经过比较，采用方案三最为合适。
3.主要设计计算
（1）排样方式的确定以及计算
设计级进模，先要设计条料排样图。
工件图可视为一矩形中间3个孔，直排材料利用率最高。
如图一所示的排样方法，可减少废料。
第一次冲裁使用活动挡料销，然后第二次可用固定挡料销。
搭边值取1mm，壁厚取1.5mm，条料宽度为63.5mm，步距为21mm，一个步距的材料利用率为74%
（2）压力中心的确定及相关计算
画出凹模型口图如下；
通过软件得出压力中心点（-2.89，0）。
（3）冲压力的计算
该模具采用级进模，选择弹性卸料，下出件。
冲压力的相关计算见表1
根据计算结果，冲压设备拟选择J23-25。
表一条料及冲压力的相关计算
项目分类
项目
公式
结果
备注
排样
冲裁件面积A
A=4020+10/2+8/2-3-24+2402/2
1008.74
条料宽度B
B=58+22.5+0.5
63mm
=1mm,
=2.5mm
步距S
S=20+1
21mm
一个步距的材料利用率
100%=100%
76%
冲压力
冲裁力F
F=KL
=1.3205.702.5350
233983.75N
L=205.70mm
卸料力
=F=0.05233983.75
11699.19N
查表得=0.05
推件力
=F=0.08233983.75
18718.7N
取1
冲压工艺总力
=F++
=233983.75+11699.19+18718.7
271421.15N
弹性卸料
下出件
（4）工作零件刃口尺寸计算
在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。
结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单,适宜采用线切割机床分别加工落料凸模，凹模，凸模固定板，卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配简化。
因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算，具体计算见表二所示。
表二工作零件刃口尺寸的计算
尺寸及分类
尺寸转换
计算公式
落料
R10
R=9.64
查表得冲裁双面间隙
=0.3mm
=0.225mm
-=0.075mm
查表系数K1=1.0，K2=0.75模具孔左8和6按IT7级，其余按IT10制造。
校核满足
R=9.415
冲孔
8
=8.375
=8.6
孔心距
40
400.1
=400.025
6
=6.03
=6.255
R8
R=7.64
R=7.415
（5）卸料弹簧的计算
5.1弹簧预压力确定。
初步确定弹簧根数为6，按式F=F/n（1.1）计算每根弹簧预压力，
即F=F/n=11699.19/6=1949.87N
5.2选择弹簧
使弹簧最大工作极限负荷F1＞F,弹簧的参数如下表三。
表三弹簧参数
弹簧外径D/mm
钢丝直径
d/mm
节距
t/mm
自由高度H0/mm
F1时的高度H1/mm
最大工作负荷F1/N
36
5.0
9.0
80
52.8
3119.78
5.3校核所选弹簧总压缩量。
弹簧允许最大压缩量h1=H0-H1=27.2mm；
弹簧受预压力时的预压缩量h=h1F/F1=27.2*1949.87/3119.78=17mm；
卸料板工作行程：
h=t+1=2.5+1=3.5mm
模具修模量：
h=5mm；
弹簧总压缩量：
h=h+h+h=25.5mm；
5.4确定弹簧的装配高度。
H2=H0-h=80-17=63mm。
4.模具总体设计
（1）模具类型的选择
由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。
（2）定位方式的选择
因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。
控制条料的送进步距采用挡料销初定距，导正销精定距。
而第一件的冲压位置可由活动挡料销定距。
（3）卸料，出件方式的选择
因为工件料厚2.5mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。
又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。
（4）导向方式选择
为了提高模具寿命和工件治疗，方便安装调整，该级进模采用中间导柱的导向方式。
5.主要零部件设计
（1）主要零件的结构设计
a.落料凸模
结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。
总长L可按公式计算：
L=固定板+卸料销+卸料弹簧+t=65.2mm
落料凸模结构如下图所示
精度要求按计算
b.冲孔凸模
因为所冲的孔均为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用台阶式，加工简单，便于装备与更换。
冲孔凸模结构如下图所示。
c.凹模
凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模具在模架上的位置时。
要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄范围内。
其轮廓尺寸可按公式计算：
凹模厚度H=kb=0.35x58=20.3，为了方便弹簧安装，取H=25
凹模壁厚c=（1.5-2）H=30-40.6，取c=40
凹模宽度B=b+2c=58+2x40=138取B=150
凹模长度L取130mm（送料方向）
凹模轮廓尺寸为13015025mm，凹模结构如图所示
凹模
（2）定位零件的设计
落料凸模下部设置两个导正销，借用工件直径8mm的的两个孔作为导正孔。
导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采用H7/r6配合。
（3）导料板的设计
导料板内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料之间间隙取1mm，这样就可确定了导料板的宽度，导料板厚度取4mm，采用45钢制作，热处理硬度为40-45HRC，用螺钉固定在凹模上。
导料板上有活动挡料销凹槽。
（4）卸料板部件设计
a.卸料板的设计
卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为8mm。
采用45钢制造，淬火硬度为40-45HRC。
b.卸料螺钉的选用
卸料板上设置4个螺钉，公称直径为8mm，螺纹部分为M64。
（5）模架及其他零部件设计
该模具采用对角式导柱模架，导柱分别为28100,导套分别为2842x95。
上模座厚度取40mm，上垫板厚度取10mm，固定板厚度取15mm，下模座厚度取45mm，那么该模具的闭合高度：
==40+10+50+25+45-2=168mm
式中：
h2为凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=2mm
L—凸模长度，L=50mm
H—凹模厚度，H=25mm
可见该模具闭合高度小于所选压力机J23-25的最大装模高度（220mm），可以使用。
6．模具总装图
通过以上设计，可得如图所示的模具总装图。
模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模（3个）、凸模固定板及卸料板等组成。
卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件/下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成。
冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。
条料送进时采用活动挡料销21作为粗定距，在落料凸模上安装2个导正销，利用条料上的孔作为导正销孔导正，以此作为条料送进的精确定距。
7．冲压设备的选定
通过校核，选择开式双柱可倾压力机J23-25能满足要求。
起主要参数如下：
公称压力：
250kN
滑块行程：
65mm
最大闭合高度：
270mm
最大装模高度：
220mm
连杆调节长度:
55mm
工作台尺寸（前后x左右）：
370x560mm
垫板尺寸（厚度x直径）：
50x200mm
模柄孔尺寸：
40x60mm
最大倾斜角度：
30度
8、模具零件的加工工艺
本副冲裁模，模具零件加工的关键在于工作零件、固定板以及卸料板。
若采用线切割加工技术，这些零件的加工就变得相对简单。
表四所示为落料凸模的加工工艺过程。
表四
工序号
工序名称
工序内容
工序简图
1
备
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