冲压模具设计和制造实例Word文档下载推荐.docx
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３7±
０.31mm
结论：
适合冲裁。
2、工艺方案及模具结构类型
该零件包括落料、冲孔两个工序,可以采用以下三种工艺方案:
①先落料,再冲孔,采用单工序模生产.
②落料—冲孔复合冲压,采用复合模生产。
③冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产.
-0、11
方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件得加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产得需求。
由于零件结构简单,为提高生产效率,主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。
由于孔边距尺寸12ｍm有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度,最后确定用复合冲裁方式进行生产。
工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚,为便于操作,所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料与定位钉定位方式.
3、排样设计
查《冲压模具设计与制造》表2．５。
２,确定搭边值:
两工件间得搭边:
a=2．2mｍ
工件边缘搭边:
a１=2。
５ｍm
步距为:
３２。
2mm
条料宽度Ｂ＝Ｄ+2a1
＝65+2*２、５
＝7０
确定后排样图如2所示
一个步距内得材料利用率η为:
η＝A／BS×
1０0％
=１550÷
（70×
３2、2）×
100％
=6８、8%
查板材标准,宜选900mm×
１0０0mm得钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（70ｍm×
１000mm）,每张条料可冲３78个工件,则η为：
η＝ｎＡ1/LB×
＝３78×
１550/900×
1０00×
100%
=6５、1％
即每张板材得材料利用率为６５、1％
4、冲压力与压力中心计算
⑴冲压力
落料力F总=1、３Ltτ
=1、３×
2１5、96×
2×
4５0
=252、６7（KN）
其中τ按非退火Ａ３钢板计算。
冲孔力 F冲＝1、3Ltτ
=１、3×
2π×
1０×
４50
＝74、４８（ＫＮ）
其中：
d为冲孔直径,２πd为两个圆周长之与.
卸料力 F卸＝K卸F卸
=０、05×
２５2、67
=12、63（KN）
推件力 F推=nK推F推
=6×
０、055×
37、２4
=１2、3０（KＮ）
其中n=6就是因有两个孔。
总冲压力:
F总＝ Ｆ落＋Ｆ冲+F卸+F推
=252、67＋74、48+1２、６3+１2、３0
=３52、0７（KN）
⑵压力中心
如图３所示:
由于工件X方向对称,故压力中心ｘ0=32.5mm
=13。
0mm
Ｌ1=24mmy1=1２mm
L２=60mｍy２＝0ｍm
L3＝２4mｍy１＝1２mm
L4=6０mmy4=２４mｍ
L5＝６0mmy5＝27.9６ｍm
Ｌ6=60mm ｙ6=24mm
L7=60mmｙ７=12ｍm
L8=60mmy8=1２mｍ
计算时，忽略边缘4-Ｒ2圆角。
由以上计算可知冲压件压力中心得坐标为（３２、5，13）
５、工作零件刃口尺寸计算
落料部分以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制;
冲孔部分以冲孔凸模为基准计算，冲孔凹模按间隙值配制。
即以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。
刃口尺寸计算见表１
６、工作零件结构尺寸
落料凹模板尺寸：
凹模厚度:
Ｈ=kb（≥15mm）
H=０、２8×
65＝1８、2、mm
凹模边壁厚:
c≥（1、5~2）H
=（1、5~２）×
１8、２
=（27、3～3６、4）mm实取c=30mm
凹模板边长：
L＝b+2c
=６5+2×
3０
=１２５ｍｍ
查标准ＪB/Ｔ-６7４3、1—94:
凹模板宽Ｂ=12５mｍ
故确定凹模板外形为:
125×
１8（mｍ）．将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为:
１4（mm）。
凸凹模尺寸:
凸凹模长度：
L=h1+h2+h
=1６+１0+24
=50（ｍm）
h1—凸凹模固定板厚度
h２—弹性卸料板厚度
h—增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等）
凸凹模内外刃口间壁厚校核：
根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7ｍm，根据强度要求查《冲压模具设计与制造》表2。
9。
６知,该壁厚为４。
9mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够。
冲孔凸模尺寸:
凸模长度:
L凸= h1+h2+ｈ３
=14+1２+1４
4０mm
其中:
h1-凸模固定板厚 h2—空心垫板厚 h３－凹模板厚
凸模强度校核：
该凸模不属于细长杆,强度足够。
7、其它模具零件结构尺寸
根据倒装复合模形式特点：
凹模板尺寸并查标准JB/T—6743、1-94，确定其它模具模板尺寸列于表2:
序号
名称
长×
宽×
厚（mm）
材料
数量
1
上垫板
6
T8A
２
凸模固定板
1４
45钢
3
空心垫板
1２５×
12
4
卸料板
1２5×
10
5
凸凹模固定板
12５×
１２5×
1６
４５钢
下垫板
１2５×
T８Ａ
根据模具零件结构尺寸,查标准GB/Ｔ2855、５-9０选取后侧导柱12５×
25标准模架一副。
8、冲床选用
根据总冲压力 Ｆ总=352KN，模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等，并结合现有设备,选用Ｊ23-63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。
其主要工艺参数如下：
公称压力：
63KN
滑块行程:
130mm
行程次数：
50次／分
最大闭合高度:
36０mｍ
连杆调节长度:
80mm
工作台尺寸（前后×
左右）:
480mm×
710ｍｍ
二、模具制造
１、主要模具零件加工工艺过程
制件:
柴油机飞轮锁片
材料:
Q235
料厚：
1。
2ｍm
该制件为大批量生产,制品图如下:
（一）冲裁件得工艺分析
1、冲裁件为Ｑ235号钢,就是普通碳素钢，有较好得冲压性能，由设计书查得τ=350Mpa。
２、该工作外形简单，规则,适合冲压加工。
3、所有未标注公差尺寸，都按IT１4级制造。
4、结论：
工艺性较好,可以冲裁。
方案选择:
方案一：
采用单工序模。
方案二:
采用级进模。
方案三:
采用复合模。
单工序模得分析
单工序模又称简单模,就是压力机在一次行程内只完成一个工序得冲裁模。
工件属大批量生产,为提高生产效率，不宜采用单工序模,而且单工序模定位精度不就是很高,所以采用级进模或复合模。
级进模得分析
级进模就是在压力机一次行程中,在一副模具上依次在几个不同得位置同时完成多道工序得冲模。
因为冲裁就是依次在几个不同得位置逐步冲出得,因此要控制冲裁件得孔与外形得相对位置精度就必须严格控制送料步距,为此,级进模有两种基本结构类型:
用导正销定距得级进模与用侧刃定距得级进模．另外级进模有多个工序所以比复合模效率低。
复合模得分析
复合模就是在压力机一次工作行程中,在模具同一位置同时完成多道工序得冲模.它不存在冲压时得定位误差。
特点:
结构紧凑,生产率高，精度高,孔与外形得位置精度容易保证,用于生产批量大．复合模还分为倒装与正装两种,各有优缺点.倒装复合模但采用直刃壁凹模洞口凸凹模内有积存废料账力较大,正装复合模得优点就是:
就软就薄得冲裁件，冲出得工件比较平整，平直度高,凸凹模内不积存废料减小孔内废料得胀力,有利于凸凹模减小最小壁厚.
经比较分析，该制件得模具制造选用导料销加固定挡料销定位得弹性卸料及上出件得正装复合模。
（二）排样图设计及冲压力与压力中心得计算
由3-6，３－8表可查得：
a1=０、８,a=1、０,△=０、6查书３9
1.料宽计算:
B＝（D+2a）=62+2*1、0=64ｍm
2、步距:
A＝D=a1=62+0、８=62。
8ｍm
3、材料利用率计算:
η=A/BS×
10０％＝πR2—（πR2+1２*4、2）／６2、8*64=３、14*312-（3、1４＊１8、52+50、４）/6２、8＊64×
10０%=47、０8%
（其中a就是搭边值,a1就是工作间隙,D就是平行于送料方向冲材件得宽度，S就是一个步距内制件得实际面积,Ａ就是步距,Ｂ就是料宽，Ｒ1就是大圆半径,R2就是小圆半径，12×
4、２就是方孔得面积,η为一个步距内得材料得利用率）
4、冲裁总压力得确定:
L=2*3、14＊31+2＊３、14*18、5+1２+2*4、2=33１、26（周边总长）
计算冲裁力：
Ｆ＝KＬtτ查设计指导书得τ＝350Mpa
F=1、３*33１、6*1、2*35０≈１８0ＫN
落料力：
F落=1、３ltτ=1、3＊（２＊3、14*３1）＊1、2*350=10６295、２8N
卸料力:
F卸=ｋＦ落=０、02*1０62９5、28=212５、9N
冲孔力：
F冲=１、3＊3、14dtτ+1、３*（12+2*４、2）*１、2＊350＝74５72、6８N
顶件力:
F顶=-k2Ｆ落＝0、０６*106295、28=6377、7N
冲裁总压力:
F∑＝F落+F卸+Ｆ冲+F顶
=10629５、28+2１25、9+７45７2、６8+６３77、7=189、4KN
Ｆ压=（1、1~1、3）F∑＝246KN
说明：
K为安全系数，一般取1、3；
k为卸料力系数,其值为0、02~０、06,在上式中取值为０、02;
k2为顶件力系数,其值为0、0３~0、07,式中取值为0、06
５、压力机得初步选用:
根据制件得冲裁得公称压力，选用开式双柱可倾式压力机，公称压力为350kN形号为Ｊ2３—35满足:
Ｆ压≥F∑
滑块行程
行程次数
50
最大闭合高度
２80ｍm
封闭高度调节量
60mm
滑块中心线到床声距离
20５mm
立柱距离
工作台尺寸直径
工作台尺寸前后
３0０mm
260mｍ
380ｍm
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