托板冲压模具设计Word格式文档下载.docx

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我国模具工业现有生产能力只能满足需求量的60%左右,大部分模具厂的模具加工设备陈旧,在役期长、精度差、效率低,还不能适应国民经济发展的需要。

生产冲压模具的专用技术尚未成熟,大多仍还处于试验摸索阶段，如模具的表面涂层、表面热处理技术、导向副润滑技术、型腔传感及润滑技术、去应力技术、抗疲劳及防腐技术等未完全形成生产能力,走向商品化。

一些关键、重要的技术缺少知识产权的保护。

模具标准件标准化程度及使用覆盖率较低，在汽车制造业中被大量使用的模具是冲压模。

近5年来,汽车模具标准件的使用覆盖率尽管有了较大增长,已从20世纪末的25%～30%提高到目前的45%左右。

但这种增长距国际先进水平（一般在70%以上,中小模具在80%以上）差距还很大。

这是汽车模具交货期长,也是我国成为模具进口大国的重要原因之一。

目前模具技术的发展趋势模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展；

模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展；

快速经济制模技术的广泛应用；

模具材料及表面处理技术的研究；

模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展；

模具标准件的应用将日渐广泛；

压铸模、挤压模及粉末锻模比例增加；

模具工业新工艺、新理念和新模式。

还有模具工业新工艺、新理念和新模式，在成型工艺方面，主要是冲压模具功能复合化，模具加工系统自动化等。

另一方面，随着先进制造技术的不断发展和整体制造水平的提高,在模具行业提出新的设计、生产、管理理念与模式。

主要有：

适应模具单件生产特点的柔性制造技术；

创造最佳管理和效益的团队精神；

提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；

广泛采用标准件通用件的分工协作生产模式；

适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。

1.3本次设计的主要方向、内容及目的

冲压工艺在机电产品制造行业中应用广泛是众目共睹的，而冲模是实现冲压工艺的主要工艺装备，在模具制造行业中占有重要的地位。

冲模技术的水平直接和生产率、产品质量（尺寸公差和表面粗糙度等）、一次刃磨的寿命以及设计和制造模具的周期紧密相关。

提高冲模技术水平有利于获得优质、高效、低耗、廉价的产品，技术经济效果显著，深受制造行业的重视。

冲压—就是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。

冲压模具--在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。

冲压加工的特点：

由于冷冲压加工具有上述突出的优点，因此在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业及民用工业生产中必不可少的加工方法。

冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属单件小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高（约占产品成本的10%～30%）的特点。

所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。

五金配件――冲压件，也称夹紧件，大量用于汽车覆盖件、夹具等夹紧机构上，其形状各异，但作用相同：

起定位、防转、固定的作用，一般都是配合紧固件（螺钉、螺母等）使用。

冲压件一般是冲裁件，材料是08F，厚度是根据受力情况而定，精度等级也根据用途而定，一般为IT11～IT14级，大批量生产，图1-1为典型的冲压件零件图，即此次设计—冲压件冲压模具设计。

本设计注重在模具的设计方案、方法上面。

零件简单，但属于金属加工，有较难的模具加工工艺，所以必须采用复合冲裁或级进模冲裁才能冲出工件。

这样冲出的工件才具有更高的精度，且加工速度也可得以提高。

2冲裁件的工艺分析

2.1冲裁件的材料及结构的工艺性

材料选0.8Ft=2mm冲裁件需要足够的塑性，在进行冲裁时板料裂开，材料的硬度一般不低于冲模工作部分硬度

抗剪强度260~360t/mpa

抗拉强度215—410σl/pa屈服点σs/pa伸长率27

2.2、批量生产：

大批量生产

2.3冲压件工艺分析

Ⅰ结构：

该零件结构简单对称，没有凸出的悬壁和凹槽，孔边距容易满足要求，为了提高零件的寿命建议将直角都改为R1的工艺圆角

零件中未标注公差尺寸均是未追注公差，定义IT14各尺寸的公差：

580-0.74380-0.62300-0.52R80-0.22

该零件的全部表面粗糙度为6、3

2.4冲裁件工艺设计

1）工艺类型：

落料和冲孔

2）工艺次数：

2次

3）工艺顺序：

工艺路线a落料后冲孔

B冲孔后落料

C落料后冲孔复合

该工艺顺序选择：

落料冲孔复合

以成本效率人力资源，经济效益等方面考虑故C工艺路线为最佳

3冲压设计

3.1计算搭边值

由经验确定，（冲压模具设计与制造）表2.5.2（最小搭边值），结合本冲压件材料、板厚确定该冲压件搭边值不小于2、2mm,料边值不小于2、5mm

取搭边值a1=2、4mm料边值:

a=2、8mm

本次设计要求冲件精度不高，故采用定位销和导正销定位

3.2条料宽度

（冲压模具设计与制造）P66公式条料宽度B0-△=（Dmax+2a）0-△

表2.5.3条料偏差值t=0.8

导料板间距离公式A=B+C=Dmax+2a+2CDmax=58mm

a=2.8mmC为导料板与最宽料之间的间隙

查（冲压模具设计与制造）表2.5.5Cmin=0.5mm去C=0.6mm

B0-0.6=（58+2×

2.8+0.6）0-0.6=64.20-0.6mm

取B=65A=B+C=65+0.6=65.6mm

3.3排样图

如下：

3.4冲裁力的计算

本次设计采用普通平刃口模具冲裁，其冲裁力F一般按下式计算F=KLtTb其中L-冲裁周边长度t—材料厚度Tb=材料抗剪强度

K—系数一般K去1.3Tb=230MPa

L=38χ2+4χ7+4χ2+2χ3.14χ8+3.14χ10=193.64mm

F=KLtTb=1.3χ193.64χ0.001χ2χ0.001χ230χ1000000=115796.72=115.8KN

3.5卸料力、推件力及顶件力的计算

卸料力Fx=KxF

推件力FT=nKT

顶件力FD=KDF

查表2.6.1卸料力推件力顶件力系数Kx=0.05KT=0.55KD=0.06

Fx=0.05χ115.8kN=5.79KN

FT=nKT=4/2χ0.55χ115.8=127.38KN

FD=KDF=0.06χ115.8=192.23kN

∑=F+Fx+FT+FD=441.3knn

3.6压力机吨位的选用

压力机吨位=F/0.5=192.23/0.8=240.29KN

4冲裁模具相关参数计算

4.1计算

Z/2=（t/ho）tanB=2t（1-ho/t）tanB

4.2经验确定一些经验

1）由于模具使用中的磨损会使得间隙增大，因此设计新模具刃口时，建议采用偏小合理间隙。

2）冲孔直径较小，而导致板导向又教差时，为防止凸模因偏裁折断，故间隙选大。

3）选凹模孔为锥形孔时，起间隙应比圆形孔间隙偏小

4）采用弹性顶出时，（上出料）其间隙比下出件增大约50%

5）速冲裁时，模具温度增大，使间隙变小，设计模具时应使间隙适当放大，以每分200次，间隙值比普通冲裁增大10%

6）硬质合金模具、热膨胀系数其间隙偏小

7）非圆形的模具、间隙比圆形模具间隙增大

8）冲孔模具间隙比落料模具间隙大

确定间隙参考（冲压模具设计与制造）表2.33

Zmin=0.246Zmax=0.360

Ft为中心的确定：

根据零件图分析，该中心压件几何对称、压力中心与几何中心重合，该零件压力为0点

5冲裁模刃口的计算

计算方法：

按凸模和凹模分别加工

使用范围：

a适用于圆形或简单规则形状的刃口

B制造周期要求较短△

C成批生产的模具

D精度要求高成本高

5.1确定模具磨损系数

由公差表查得：

300-0.52mm为IT14级，取X=0.5，380-0.62mm为IT14级，去X=0.5，R80-0.22为IT13级，取X=0.75，∮10+0.03为IT14级，取X=0.5

5.2凸凹模的加工

凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造，则各尺寸计算如下：

冲孔：

DT（dmin+X△）0-8T=（10+0.5×

0.03）0-0.009mm10.0150-0.009mm

dA=（dT+Zmin）￡A0（10.015+0.246）-0.050=10.261+0.015mm

校核：

бT+бA≤Zmax-Zmin

即：

0.009+0.015+0.024mm≤（0.360-0.246）=0.14mm

满足间隙公差条件

落料；

DA1=（Dmax-X△）￡A0=（30-0.52×

0.5）+0.021mm=29.74+0.021

DT1=（DA1-Zmin）0-6T=（29.74-0.246）0-0.013mm=29.490-0.013mm

DA2=（Dmax+X△）6A2=（38-0.5×

0.62）+0.0250=37.690-0.0016mm

DT2=（DA2-Zmin）0-6T2=（37.69-0.246）0-0.016mm=37.440-0.016

DA3=（Dmax3-X△）￡A30=（8-0.75×

0.22）+0.0150=7.84+0.0150

DT3=（DA3-Zmin）0-6T3=7.590-0.019

（0.021+0.013+0.025+0.016+0.015+0.09）mm=0.099mm

∠（0.36-0.246）mm=0.114mm满足间隙公差条件

落料凸、凹模尺寸如下所示

模具的闭合高度：

根据压力机（J23-25）的技术参数得知、H=270mm,