模具课程设计冲孔落料连续模Word格式.docx

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材料厚度：

2mm

零件公差：

IT13

展开板金件，设计一副冲孔、落料连续模。

为弯曲模准备毛坯。

图1工件图

（1）冲裁件结构形状分析

该冲裁件结构简单，从图中不难看出，此工件只有冲孔和落料两个工序。

其外形为规则形，内部有两个小孔和一个方孔，结构较为简单适合冲裁。

（2）尺寸

制件图给出的外形为规则形，其尺寸为50*70，两个内孔直径为8mm和一个10*15mm的方孔，其尺寸如图1所示，制件厚度为2mm。

属于中等尺寸的冲裁件。

（3）尺寸精度

从图1可知，该制件的公差等级为IT13级，用冲裁加工可以达到该精度要求。

其余尺寸为自由公差，精度要求不高，所以均按IT14级确定制件公差。

（4）表面粗糙度

该制件的厚度为2，查表可知表面表面粗糙度Ra为6.3卩m。

冲裁件内、外形可到达的经济精度为0.16mm和0.23mm,两孔中心距公差为圭0.12mm，孔中

-2-

心与边缘距离尺寸公差为圭0.6mm。

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：

落料和冲孔复合冲压。

采用复合模生产。

方案三：

冲孔一一落料级进冲压。

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，由于工件精度要求不高，完全能满足工件技术要求。

所以经过比较和根据任务要求，采用方案三最为合适。

（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冲孔，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。

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因为_宽度L=70mm，取搭边a=3.0mm，==2.0mm，条料宽度为B-L+^%76mm，步距为S=52mm，—个步距的材料利用率为77.4%。

（2）压力中心的确定及相关计算

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图a：

因为制件对称，压力中心一定在对称轴丫上，及x=0，由机械原理可

以计算出，y=34.53mm。

图b的压力中心为（39.31,34.57）。

（3）冲压力的计算：

用平刃口模冲裁时，其冲裁力一般按下式计算：

一

370〜500MPa，取乞=440MPa。

选择冲床总压力

力机为J23-40。

卸载力、推件力和顶件力系数如下：

表一

料厚

K（卸）

K（推）

K（顶）

钢

<

=1

0.06~0.09

0.1

0.14

0.1~0.5

0.04~0.7

0065

0.08

0.5~2.5

0.025~0.06

0.05

0.06

2.5~6.5

0.02~0.05

0.045

>

6.5

0.015~0.04

0.25

0.03

铝，铝合金

0.03~0.08

0.03~0.07

纯铜，黄铜

0.02~0.06

0.03~0.09

（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。

这个模具采用级进模，冲孔的圆孔和方孔是简单规则形状的制件，因冲裁此类的制件的凸凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。

对于落料模，由于冲制复杂形状制件的冲压模具，所以采用凸模与凹模配置的加工方法，使设计与制造变得方便。

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落掰，，凹模按凸模配加工眇尺寸配制2」="

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（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2m,相对较薄，卸料力也比较小，故可采用固定卸料。

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。

（1）主要零件的结构设计

圆孔冲孔凸模

因为所冲的孔为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用带凸缘凸模，加工简单，便于装备与更换。

圆孔冲孔凸模结构如下图所示。

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图5圆孔冲孔凸模

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图6方孔冲孔凸模

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图7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=h工hith2+h=14.4+14+1+20.6=50mm

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=0.32L70=21mm，取H=25mm

凹模轮廓尺寸为130-150m25mm

对于多工位的级进模凹模可以按下表表1-23选取凹模尺寸，计算后按近似

值选取标准凹模。

所以取C为42。

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凹模一般都是采用螺钉、销钉定位和固定的。

因此，螺钉孔和销钉孔之间的距离，螺钉孔和销钉孔距凹模边缘及刃口的距离不能太近，否则会影响模具的使用寿命。

孔距的最小值见表3。

表3

图8

固定板外形尺寸的确定：

固定板外形尺寸与凹模外形尺寸一致，厚度等于25mm。

（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）固定挡料销和导料板的设计

由材料的厚度t=2mm,查资料可取挡料销的高度h=3mm,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77mm,导料板厚度取8mm，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10mm。

采用45钢制造,淬火硬度为40-45HRC。

卸料板孔与凸模的单边间隙Z/2=（0.1~0.5）t,且硬材料的单边间隙取大值，故取Z/2=1mm。

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M6。

（5）模架及其他零部件设计

该模具采用中间导柱模架，根据凹模周界和闭合高度，选取上下模座的规格尺寸，上模座200*160*40，下模座200*160*45，导柱分别为一28*170,导套分别为28*100*38mm，上垫板厚度取10mm,固定板厚度取18mm,下模座厚度取45mm，那么该模具的闭合高度：

H闭=H上模H垫LHH下模h2=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J23-40的最大装模高度（250mm），可以使用。

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。

08

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,利用条料上他£

mm的孔作为导正销孔导正，以此作为条料送进的精确定距。

通过校核，选择开式双柱压力机J23-40能满足要求。

起主要参数如下:

公称压力：

400kN

滑块行程：

80mm

最大闭合高度：

330mm

最大装模高度：

250mm

连杆调节长度:

60mm

工作台尺寸（前后x左右）：

460x700mm

垫板尺寸（厚度x直径）：

65x200mm

模柄孔尺寸：

=50x91mm

最大倾斜角度：

30度

根据倒装复合模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装上模，再装下模,并调整间隙，试冲，返修。

具体的情况见表四所示。

表4

序号

工序

工艺说明

凹凸模预装

1）装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度，形状。

2）将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。

不适合的应重新修磨或更换。

2

凸模装配

以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并牢固。

3

装配上模

1）在上模座上划中心线，按中心线预装凹模、垫板、凸模固定板

2）在上模座上，用已经加工好的凹模分别确定其螺孔位置，并分别钻孔、攻丝

3）将上模座、垫板、凸模固定板、凹模装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉

1）在凹模中放入0.12mm的纸片，然后将凸凹模与固定板组合装入凹模，将上模翻转

2）预装下模，划出与凸凹模固定板相应的螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔

3）用螺钉将固定板组合、垫板、下模座连接在一起，但不

4）将卸料板套装在已装入固定板的凸凹模上，装上橡胶和

卸料螺钉，并调节橡胶的预压缩量，使卸料板高出凸凹模下端约1~2mm

5）复查凸凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉

6）切纸检查，合适后打入销钉

图9模具总装图

1.弹簧2.螺钉3.下模座4.导柱5.凹模6始用挡料销7.定位销8.螺钉9.导正销10.导套11.凸模固定板12.凸模垫板13.上模座14.螺钉15.模柄16.螺钉17.螺钉18.凸模19.螺钉20.固定卸料板21.托料板

通过这样学期对冲压工艺学的学习，本来是进行