冷冲压模具设计与制造实例教学.ppt

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复习第七章的内容,1、冲模零件加工特点？

第八章冷冲压模具设计与制造实例,2、冲裁模凸、凹模技术要求及加工特点？

3、模具装配特点？

4、成形模零件制造与装配特点？

5、多工位级进模零件制造与装配特点？

第八章冷冲压模具设计与制造实例,内容简介：

本章基于现代企业生产环境，系统总结了冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法和步骤，并辅以案例说明。

学习目的与要求：

1掌握冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法和步骤；2能系统进行中等偏复杂冲压件的成形工艺、模具结构及模具制造工艺的设计。

重点：

冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法和步骤。

难点：

灵活应用冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法。

第一节概述,第二节冷冲压模具设计与制造实例,第八章冷冲压模具设计与制造实例,本章目录,第一节概述,冲压模具设计与制造技术是一项技术性和经验性都很强的工作。

第八章冷冲压模具设计与制造实例,包括：

冲压工艺设计、,模具设计、,模具制造,三者关系：

相互关联、相互影响。

冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据；,冲模设计的目的是保证实现冲压工艺；,冲模制造则是模具设计过程的延续，目的是使设计图样，通过原材料的加工和装配，转变为具有使用功能和使用价值的模具实体。

图？

大图？

第一节概述,第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲压工艺设计,第一节概述,元素是具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。

也就是说，同种元素原子核中的质子数是相同的。

（后略）,第八章冷冲压模具设计与制造实例,二、冲模设计,第一节概述,元素是具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。

也就是说，同种元素原子核中的质子数是相同的。

（后略）,第八章冷冲压模具设计与制造实例,三、冲模制造,第二节冷冲压模具设计与制造实例,工件名称：

手柄生产批量：

中批量材料：

Q235-A钢材料厚度：

1.2mm,第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,第二节冷冲压模具设计与制造实例,1冲压件工艺性分析,第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,冲压工序：

只有落料、冲孔；材料：

为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁；结构：

相对简单，有一个8mm的孔和5个5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为35mm（大端4个5mm的孔与8mm孔、5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。

精度：

全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。

第二节冷冲压模具设计与制造实例,2冲压工艺方案的确定,第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,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，但成本高而生产效率低；方案二工件的精度及生产效率都较高，但模具强度较差，制造难度大，且操作不方便；方案三生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。

结论：

采用方案三为佳。

第二节冷冲压模具设计与制造实例,3主要设计计算,第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,

（1）排样方式的确定及其计算,

（2）冲压力的计算,冲压力的相关计算见表8.2.1。

根据计算结果，冲压设备拟选J23-25。

第二节冷冲压模具设计与制造实例,3主要设计计算,第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,（3）压力中心的确定及相关计算,因冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点O较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点O。

若选用J23-25冲床，C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。

凹模型口图,第二节冷冲压模具设计与制造实例,（4）工作零件刃口尺寸计算,第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,因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、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。

具体计算见表8.2.3所示。

（5）卸料橡胶的设计,卸料橡胶的设计计算见表8.2.4。

第二节冷冲压模具设计与制造实例,4模具总体设计,第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,

（1）模具类型的选择级进模

（2）定位方式的选择导料板，无侧压装置，挡料销初定距，导正销精定距。

而第一件的冲压位置可以靠操作工目测来定。

（3）卸料、出件方式的选择弹性卸料，下出件（4）导向方式的选择中间导柱的导向方式,第二节冷冲压模具设计与制造实例,5主要零部件设计

（1）工作零件的结构设计落料凸模直通式，采用线切割加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。

冲孔凸模台阶式凹模整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工。

第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,第二节冷冲压模具设计与制造实例,

（2）定位零件的设计两个导正销，分别借用工件上5mm和8mm两个孔作导正孔。

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/h6配合。

第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件，规格为816。

8mm导正销,第二节冷冲压模具设计与制造实例,（3）导料板的设计（4）卸料部件的设计卸料板的设计卸料螺钉的选用（5）模架及其它零部件设计,第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,第二节冷冲压模具设计与制造实例,6模具总装图（右图）,第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,7冲压设备的选定,8模具零件加工工艺,模具关键零件因采用线切割，所以这些零件的加工就变得相对简单。

图8.2.4（a）所示落料凸模的加工工艺过程如表8.2.5所示。

第二节冷冲压模具设计与制造实例,9模具的装配,第八章冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,根据级进模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。

具体装配见表8.2.6所示。

第二节冷冲压模具设计与制造实例,零件名称：

盖生产批量：

大批量材料：

镀锌铁皮材料厚度：

1mm,第八章冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,第二节冷冲压模具设计与制造实例,1冲压件工艺性分析,第八章冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,冲压工序：

落料、拉深；材料：

为镀锌铁皮，具有良好的拉深性能，适合拉深；结构：

简单对称；精度：

全部为自由公差，工件厚度变化也没有作要求，只是该工件作为另一零件的盖，口部尺寸69可稍作小些。

而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求。

第二节冷冲压模具设计与制造实例,2冲压工艺方案的确定,第八章冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,方案一：

先落料，后拉深。

采用单工序模生产。

方案二：

落料-拉深复合冲压。

采用复合模生产。

方案三：

拉深级进冲压。

采用级进模生产。

方案一模具结构简单，但成本高而生产效率低；方案二生产效率较高，尽管模具结构较复杂，但因零件简单对称，模具制造并不困难；方案三生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。

结论：

采用方案二为佳。

第二节冷冲压模具设计与制造实例,3主要设计计算,第八章冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,

（1）毛坯尺寸计算,根据表面积相等原则，用解析法求该零件的毛坯直径D，具体计算见表8.2.7。

（2）排样及相关计算,采用有废料直排的排样方式，相关计算见表8.2.7。

（3）成形次数的确定,阶梯形件拉深。

h/dmin=15.2/40=0.38，据t/D=1/90.5=1.1，查表4.4.3发现h/dmin小于表中数值，能一次拉深成形。

第二节冷冲压模具设计与制造实例,（4）冲压工序压力计算,第八章冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,拟采用正装复合模，固定卸料与刚性推件，具体冲压力计算见表8.2.7所示。

根据冲压工艺总力计算结果并结合工件高度，初选开式双柱可倾压力机J23-25。

（5）工作部分尺寸计算落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸计算见表8.2.8所示。

其中因为该工件口部尺寸要求要与另一件配合，所以在设计时可将其尺寸作小些。

第二节冷冲压模具设计与制造实例,第八章冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,4模具的总体设计

（1）模具类型的选择落料-拉深复合模

（2）定位方式的选择导料板（固定卸料板与导料板一体）+挡料销（3）卸料、出件方式的选择固定卸料，刚性打件，标准缓冲器提供压边力（4）导向方式的选择中间导柱的导向方式,第二节冷冲压模具设计与制造实例,为了实现先落料后拉深，模具装配后，应使拉深凸模的端面比落料凹模端面低3mm。

（2）其它零部件的设计与选用弹性元件的设计顶件块（压边、卸件），其压力由标准缓冲器提供。

模架及其它零部件的选用,第八章冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,5主要零部件设计

（1）工作零件的结构设计整体结构，拉深凸模、落料凹模和凸凹模的结构如图8.2.8所示。

第二节冷冲压模具设计与制造实例,6模具总装图7冲压设备的选定8工作零件的加工工艺本模具工作零件都旋转体，形状较简单，加工主要采用车削。

9模具的装配选凸凹模为基准件，先装上模，再装下模。

装配后应保证间隙均匀，落料凹模刃口面应高出拉深凸模工作端面3mm，顶件块上端面应高出落料凹模刃口面0.5mm，以实现落料前先压料，落料后再拉深。

第八章冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,思考与练习题1、2、3、4、5。

作业布置：

第八章冷冲压模具设计与制造实例,材料：

Crl2MoV热处理：

5862HRC（a）的技术要求：

尾部与凸模固定板按H6/m5配合,第八章冷冲压模具设计与制造实例,材料：

Crl2MoV热处理：

6064HRC,第八章冷冲压模具设计与制造实例,材料：

CrWMn热处理：

工作部分局部淬火，硬度6064HRC,第八章冷冲压模具设计与制造实例,第八章冷冲压模具设计与制造实例,材料CrWMn热处理6064HRC,第八章冷冲压模具设计与制造实例,材料CrWMn热处理6064HRC,盖落料-拉深复合模,第八章冷冲压模具设计与制造实例,1-凸凹模2-推件块3-固定卸料板4-顶件块5-落料凹模6-拉深凸模,