倒装复合模设计说明书Word格式文档下载.docx

倒装复合模设计说明书Word格式文档下载.docx

《倒装复合模设计说明书Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《倒装复合模设计说明书Word格式文档下载.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1．冲裁力的计算6

2．其他冲压力计算6

四．选择压力设备6

五．模具总体结构设计7

1．送料方式7

2．卸料和出件方式7

3．凹模板外形尺寸的计算8

4．其他模板尺寸的确定8

5．模架的选择9

六．主要零件设计10

1．凸、凹模零件设计10

2．卸料和顶件装置设计12

七．其他零件设计14

1．模柄的设计14

2．螺钉的选择14

3．圆柱销的选择14

八．校核模具高度14

九．课程总结15

参考文献16

附录17

1．下模座17

2．下模垫板18

3．凸凹模固定板19

4．卸料板20

5．凹模板21

6．空心垫板22

7．凸模固定板23

8．上模垫板24

9．上模座25

10．凸凹模26

11．推块27

12．冲孔凸模28

13．总装图28

引言

随着我国科学技术的进步、社会经济快速发展，模具成型技术及模具设计与制造已成为当代工业生产的重要手段。

近十几年来，中国模具工业发展十分迅速，特别是高新技术企业的快速发展加大了用于技术进步的投资力度，技术进步已成为企业发展的重要动力。

虽然我国的模具工业和技术得到了快速发展，但与国外工业发达的国家相比仍存在较大差距，未来的中国模具工业和技术的发展空间是巨大的。

冷冲压式利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑形变形，从而获得所需要零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。

因为它通常是在室温下进行加工，所以称为冷冲压。

冲模是将材料加工成所需冲件的一种工艺装备。

冲模在冷冲压中至关重要，一般来说，不具备符合要求的冲模，冷冲压就无法进行；

先进的冲压工艺也必须依靠相应的冲模来实现。

由于冷冲压所用原材料多是表面质量好的板料或带料，冲件的尺寸公差由冲模来保证，所以产品尺寸稳定、互换性好。

在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛。

相当多的工业部门都越来越多地采用冷冲压加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、航天航空、电子、电气、轻工、仪表及日用品等行业。

在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当大，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻，刚度好的冲压件所代替。

可以说，如果在生产中不广泛采用冲压工艺，，许多工业部门的产品要提高生产率、提高质量、降低成本，进行产品的更新换代是难以实现的

本文从一实例出发，详细介绍倒装复合模的设计步骤。

一、分析零件工艺性

1.冲裁件造型

2.冲裁件工艺分析

（1）该零件用材为08F钢塑性好，适用于冲压生产。

（2）该零件的生产批量为大批量，因此在制定生产方案时，应充分考虑如何提高生产率。

（3）该零件形状规则，但不对称。

（4）该零件的精度等级为IT11级，因此，模具的制造精度等级IT7级。

综上，该零件具有良好的冲裁工艺性。

3.冲压工艺方案的确定。

该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：

（1）单工序模：

先落料，再冲孔，分布冲压。

模具制造容易，且价格低，但生产效率低，不符合大批量生产要求 

（2）级进模：

冲孔－落料连续冲压。

由于该零件的精度要求为IT11级，为满足精度要求，有必要增加两个导正销，这样又使得模具结构变得复杂。

（3）复合模：

落料－冲孔同时冲压。

这样既可以提高生产率，又可以借模具精度来保证零件精度。

综上，最后采用复合模进行生产。

又由于该零件最小壁厚大于凸凹模要求的最小壁厚值（c≥（1.5～2）t）零件符合采用复合模进行生产的要求，最终确定冲压工艺方案为采用复合模进行生产。

二、毛坯排样方案设计及材料利用率计算

1.排样方案的确定

排样方法大致可以分为：

（1）有废料排样

（2）少废料排样（3）无废料排样 

考虑到零件形状的特殊性，无法采用无废料排样。

由于采用手工送料，无法精确控制步距，出于保证冲裁件精度与模具寿命，确定排样方法为有废料排样。

由于料厚为0.5mm,查手册确定搭边值为1mm。

2.布置方式的确定

用cad进行排样设计，得如下方案为最佳方案：

接下来进行材料利用率的计算。

（1）冲裁件的实际面积 

A=842.11mm。

无法避免的结构废料Aa=278.03mm

（2）条料宽度B=60mm，步距S=88.6mm

（3）材料利用率=A/BS=842.11/（37*49）=46.45%

三、冲裁力及压力中心计算

1.冲裁力的计算

（1）查相关手册得：

08F钢材的；

（2）材料厚度t=0.5mm；

（3） 

落料周边长度冲孔周边长度

（4）总冲裁力

2.其他冲压力的计算

板厚为0.5mm的钢板，推件力系数卸料力系数 

；

推件力系数.

3.压力中心的计算

用inventor进行受力分析，得到压力中心如图所示

四、选择压力设备

查手册知，安全系数为1.3。

由于，所以所选压力机的公称压力应大于68.9kN.

考虑到开式可倾压力机机身为可倾式结构，倾斜时便于冲压件或废料从模具上滑下，可免去取件的步骤，有利于提高生产效率。

并且开式的结构便于工人进行手动送料等操作，故选择可倾压力机。

由手册查得J23-16开式可倾压力机的公称压力160k/N，满足使用要求。

故选择J23-16开式可倾压力计机，主要参数如下：

公称压力 

160KN 

滑块行程 

55mm；

立柱距离 

220mm 

滑块行程次数 

120次/min 

最大封闭高度 

封闭高度调节量 

45mm 

滑块中心线至床身距离 

160mm 

工作台尺寸：

前后300mm；

左右450m

模柄孔尺寸：

直径40mm；

深度60mm 

五、模具总体结构设计

1.送料方式 

由于零件形状简单，价格低廉，而进行自动送料的成本较高，不符合生产实际的要求，故选定送料方式为手工送料。

（1）导料方式的选择

导料方式主要分为导料板与导料销，考虑到采用倒装复合模进行冲裁，并且要进行弹性卸料，所以导料板不符合要求。

导料销分为固定式和弹顶式，由于导料销的布置位置离凹模刃口位置较远，所以选择导料方式为固定式导料销，并在凹模上开设避让孔。

（2）挡料方式的选择

挡料方式主要有固定挡料销、活动挡料销、回带式挡料销、侧刃，考虑到采用倒装复合模进行冲裁，侧刃定距的方式不符合要求。

由于导料方式采用导料销，为了便于加工，挡料方式选择固定挡料销。

2.卸料和出件方式

（1）卸料方式选择

卸料装置主要可以分为

（1）固定卸料装置 

（2）弹压卸料装置 

其中固定卸料装置的卸料力大，卸料可靠，适用于冲裁板料较厚（t>

0.5mm），平面度要求不高的场合；

弹压卸料装置的卸料力小，但它既起卸料作用，又起压料作用，所得冲裁零件质量较好，平面度较高，适用于板料较薄的场合（t<

1.5mm）。

综合考虑冲裁零件的要求，冲裁件尺寸较小，卸料力较小，弹压卸料装置完全能够满足卸料力的要求，并且由于选择倒装复合模进行生产，提高生产效率的同时，导致冲裁件的平直度受影响，故应选择弹压卸料装置，弥补其平直度。

确定卸料装置为弹压卸料装置。

（2）出件方式选择

成型后冲孔废料卡在凸凹模的内孔中，成型件卡在凹模中。

由于采用倒装复合模，卡在凸凹模内孔中的冲孔废料由下次冲裁时的凸模推出，不用布置推件装置。

而对于卡在凹模内的成型件，必须布置推出装置进行推出。

为了保证成型件的平整与推件可靠，建议采用弹性推出与刚性推出相结合的方法，一方面在推板上布置弹簧，冲裁时起到压料作用，保证从冲裁件的平整，并且在成型后及时将冲裁件推出，避免用打杆推出时冲裁件从高处掉落在凹模上，影响冲裁件质量与模具寿命，另一方面为了防止有时弹簧未能有效推出，冲裁件卡在凹模内，也要在推板上布置打杆，以确保推件的可靠。

3.凹模板外形尺寸的计算

（1）由排样可知，垂直送料方向的凹模刃壁间最大距离s=45.5mm 

由手册可得，材料厚度t=0.5mm，s=45.5mm时，凹模厚度系数k=0.3

凹模厚度

所得凹模厚度较小，考虑到凹模强度与压力机的最小封闭高度，取凹模厚度H=21mm

（2）垂直于送料方向的凹模宽度

（3）由手册得，材料宽度为60mm，厚度为0.5mm时，凹模孔壁至边缘的距离

送料方向凹模长度

初定凹模外形尺寸为H×

B×

L=21×

119×

120mm

4.其他模板尺寸的确定

由于采用复合模进行生产，主要工作部分模板大致包括：

凸模固定板、限位板、凹模版、卸料板、凸凹模固定板。

根据凹模板的厚度H=21mm，大致确定凸模固定板厚度为16mm，限位板厚度为16mm，卸料板厚度为14mm，凸凹模固定板厚度为16mm。

5.模架的选择

根据国家标准，导柱模模架主要分为中间导柱模架、后侧导柱模架、对角导柱模架、四导柱模架 

，考虑到复合模对刚性与工作平稳度有较高要求，故后侧导柱模架不符合要求；

四导柱模架精度远大于所要求的精度，并且成本较高，故也不符合要求。

中间导柱模架与对角导柱模架都符合生产的要求，从中选择中间导柱模架。

根据《中国模具设计大典》表22.4-5中GB/T 

2851-2008规定的中间导柱模架规格。

由凹模外形尺寸为H×

120mm，压力机最大封闭高度220mm，封闭高度调节量45mm，选定凹模周界为125×

125mm，参考闭合高度150—190mm的中间导柱模架。

查得：

上模座规格125×

125×

35 

（GB/T 

2855.1-2008） 

下模座规格 

45 

2855.2-2008） 

导柱规格 

22×

180；

25×

180 

2861.1-2008） 

导套规格 

80×

33;

33 

2861.3-2008） 

由此，所有模板的规格尺寸与材料选用如下：

模板

规格（L×

H）

材料

上模座

30

HT200

上模垫板

8

45

推杆固定板

5

Q235

凸模固定板

16

限位板

凹模

14

Cr12

卸料板

凸凹模固定板

垫板

下模座

推板

D80

六、主要零件设计

1.凸、凹模零件设计

（1）刃口尺寸计算

A．刃口加工方式选择

根据凸、凹模加工方式的不同，刃口尺寸的计算方法主要分为：

分开加工法和配做法 

。

考虑到分开加工法主要针对圆形或简单规则形状的冲裁件，并且模具的制造公差小，模具制造困难，成本高，而配做法工艺简单，制造容易，模具的间隙由配制保证，可适当放大基准件的制造公差，目前应用较为广泛。

故确定加工方法为配做法。

B．刃口尺寸计算

落料以凹模尺寸为基准，冲孔以凸模尺寸为基准。

因模具为复合模，要同时进行冲孔与落料。

因此要分别进行落料凹模与冲孔凸模的尺寸计算。

由手册可得