当前位置:首页 >> 机械/仪表 >>

筒形件落料、拉深、冲孔模具课程设计







言 ................................................ 2

第一部分 冲压成形工艺设计 ............................ 4 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 明确设计任务,收集相关资料 ..................... 5 冲压工艺性分析 ................................. 7 制定冲压工艺方案 ............................... 7 确定毛坯形状,尺寸和主要参数计算 .............. 10 冲压模具设计 ............................. 16

第二部分 Ⅰ Ⅱ Ⅲ

确定冲模类型机结构形式 ........................ 16 计算工序压力,选择压力机 ...................... 16 计算模具压力中心 .............................. 19

Ⅴ、弹性元件的设计 ................................ 25 Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ 模具零件的选用 ................................ 27 冲压设备的校核 ................................ 29 其他需要说明的问题 ............................ 30 模具装配 ..................................... 32

设计总结 ............................................. 36 参 考 文 献 .......................................... 37





目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。主要原因是我 国在模具标准化, 模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比 差距很大。 随着工业产品质量的不断提高,模具产品生成呈现的品种、少 批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工 设备,依靠人工经验和常规机加工,技术向以计算机辅助设计,数 控编程切屑加工,数控电加工核心的计算机辅助设计(CAD/CAM) 技术转变。 模具生产制件所表现出来的高精度,高复杂程度,高生产率, 高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来, 从而 有好的经济效益,因此在批量生产中得到广泛应用,在现代工业生 产中有十分重要的地位, 是我国国防工业及民用生产中必不可少的 加工方法。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展, 冲压零件日 趋复杂化,冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展, 冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工 的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行 业,更多的依靠各种高效、高精度的 NC 机床、CNC 机床、电加工 机床,从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及
2

其他特种加工相结合的时代。模具制造技术,已经发展成为技术密 集型的综合加工技术。 本专业以培养学生从事模具设计与制造工作能力的核心, 将模 具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起, 实现理论与实际相结合,突出实用性,综合性,先进性。正确掌握 并运用冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸的综合应 用,以提高我的模具设计与制造能力的综合应用。 在以后的生产中,研究和推广新工艺,新技术。提高模具在生 产生活中的应用,并进一步提高模具设计水平。

3

《压工艺与模具设计》 机电工程系 一 设计题目 筒形件落料,拉深,冲孔,复合模 二 设计内容要求 材料: 08 厚度: t=2mm 硬度: 60—64HRC

4

实体图

第一部分 Ⅰ

冲压成形工艺设计

明确设计任务,收集相关资料
冲压工艺设计应在收集﹑调查﹑研究并掌握有关设计设计的原

始资料的基础上的基础上进行,做到有的放矢,避免盲目性。工艺 设计的原始资料主要包括如下内容: ⑴冲压件的产品图及技术要求 零件图如设计任务书中所示的零件图。技术条件应明确合理。由 此可对拉深件的结构,尺寸大小,精度要求以及装配关系,实用性

5

能等有全面了解,以便制定工艺方案,选择模具类型和确定模具精 度。 ⑵生产类型 生产类型是企业生产产业程度的分类,一般分为大量生产、成批 生产、 、小批量生产。 根据生产纲领和产品零件的特征或工作的每月担负的工序数查 文献表 1-3 生产类型和生产纲领的关系,确定该零件的生产类型为 大批量生产。 ⑶生产组织形式 生产类型不相同,零件和产品的组织形式,采用的技术措施和达 到的技术经济效果会不同。因为该零件是大批量生产,所以其生产 类型查文献【1】表 1-5 的各种生产类型的工艺性,特征其生产组织 形式为零件的互换性,有修配法、钳工修配、缺乏互换性、毛坯的 制造方法和加工余量、手工造型或自由锻造毛坯精度低,加工余量 大。 ⑷工艺装备 大批量的的采用专用夹具,标准附件,标准刀具和万能量具,靠 划线和试切法达到精度要求。

6



冲压工艺性分析
1 材料 08 钢是优质碳素结构刚,易于拉伸成形,具有良好的

冲压性能 2 工件结构 该工件为圆形带孔拉深件,拉伸高度不大,孔在

底部并且不在拉深变形区 3 尺寸精度 零件图上工件高度 8 孔Φ 30+0.210。工件外轮廓Φ

39,一般冲压均能满足精度要求。



制定冲压工艺方案
1 工序性质和数量 ( 1 ) 工序性质的确定 在冲压加工中, 工序性质是指冲压件所需的工序种类, 剪裁,

落料,冲孔,切边等使材料产生分离的工序。弯曲拉深局部成形 等使材料产生变形的工序。 冲压工序性质的确定主要取决于冲压件的形状尺寸和精度 要求。 同时还应考虑冲压变形规律及某些具体条件的限制。 通常 在确定工序性质时应当考虑以下几方面: 1)从零件图上直观的确定工序性质,平板件冲压加工时常采 用剪裁,落料,冲孔等冲裁工序。当平面度要求较高时采用较平 的工序进行精压,当零件的断面质量尺寸精度要求较高时,需增

7

加修整工序或采用精密冲裁工艺进行加工。 2)对零件图进行计算分析,比较后确定工序性质。 3)为改善冲压变形条件,方便工序定位,增加附加工序。预 冲工序工艺切口达到改善冲压变形条件,提高成型质量母的。 根据零件图分析冲压加工时须用落料,冲孔,拉深,翻边等 工序。 ( 2 ) 工序数量的确定 确定工序数量的基本原则是:在保证工件质量,生产率和经 济性要求的前提下,工序数量应尽可能地减少。 该零件精度要求较高,故采用复合模。 2 工序顺序和组合 ( 1 ) 工序顺序

各工序的安排主要取决于冲压变形规律和零件质量要求。工 序顺序的安排一般应注意以下几方面: 1)所有的孔只要其形状和尺寸不受后续工续的影响,都应在平 板坯料上冲出。 2)所在位置会受到以后某工序变形的影响的孔,一般都应在有 关的成型工序完成后再冲孔。 3) 孔靠近或孔边缘较小时, 如果模具强度够高, 最好同时冲出。 否则应先冲出大孔和一般精度孔, 后冲出小孔和高精度孔或者先

8

落料再冲孔,力求把可能产生的畸变限制在最小范围内。 4)如果在同一个零件的不同位置冲压时,变形区域互相不发生 作用,根据模具结构定位和操作的过程难易程度来确定。 5) 多角弯曲件主要从材料变形核材料的运动两方面安排弯曲的 顺序。一般是先弯外部角后弯内部角,弯角根据零件图先冲裁后 落料,由固定挡料销定位。 ( 2 )工序组合方式选择 冲压工序的组合是指将两个或两个以上的工序分析合并在一 道工序内完成。减少工序及占用的模具设备和数量,提高效率和 冲压件的精度,在确定工序组合时,首先应考虑组合的必要性和 可行性,然后再决定是否组合。 1)工序组合的必要性主要取决于冲压件的生产批量。 2)工序的组合的可行性受到多种因素的限制,应保证能冲压出 形状、尺寸和精度均符合要求的图样,实现其所需动作保证有足 够的强度与现有的冲压设备条件相适应。 根据零件图的要求及批量采用落料,拉深,冲孔,切边复合 模。 3 冲压工艺方案 ( 1 )工艺方案 该工件包括落料,拉深,冲孔,切边四个基本工序,可以有以下

9

三种工艺方案。 方案一:先落料,再拉深,然后冲孔,最后切边。采用单工序模 生产。 方案二:落料-拉深-冲孔-切边复合冲压。采用复合模生产。 方案三:落料-拉深-冲孔-切边连续冲压。采用连续模生产。 ( 2 )工艺方案分析 方案一模具结构简单,但需四道工序,即需要落料模,拉深模, 冲孔模,切边模四副模具,生产效率低,难以满足该零件的年产量要 求。方安二只需一副模具,冲压件的形位精度和尺寸精度易保证,且 生产效率也高。尽管模具结构较方案一复杂,但由于零件的几何形状 简单对称,模具制造并不困难。方案三也只需一副模具,生产效率也 很高,但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度,需在模具 上设置导正销导正,故其模具制造,安装较复合模复杂。通过对上述 三种方案的分析比较,该件的冲压生产采用方案二为佳。



确定毛坯形状,尺寸和主要参数计算
1 毛坯尺寸计算 该工件位无凸缘圆筒形件, 根据等面积原则采用解析法求毛

坯直径。如图 1 所示,将工件分为三个简单的几何体。

10

图1

δ
1 毛坯尺寸

1 确定是否加修边余量 由于坯料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响,拉深后 工件的边缘不整齐,甚至出现突耳,需在拉深后进行修边,所有 在计算坯料直径时,要确定是否需要增加修边余量。 零件的相对高度 h/d=(8+1)/(39-2)=0.243,而高度 h﹤ 10mm,根据文献[1]查表 4-3 可知,修边余量δ =1 ㎜ 1) 计算毛坯直径 D=
d 1 ? 4d 2 (h ? ? ) ? 6.28rd
2 1

? 8r

2

d1=39-(1.5+2) ×2=32 ㎜, d2=39-2=37 ㎜,δ =1 ㎜, h=10-1.5-2=6.5 ㎜,rg=1.5+1=2.5 ㎜ D=51.83mm 取 D=55 ㎜

11

2)

确定是否需要压边圈 根据坯料相对厚度: t/d×100=2/55×100=3.64>2 式中 t——坯料厚度,㎜ D——毛坯直径,㎜ 查文献【1】P185 表 5-1 可知

不用压边圈, 若怕该冲件在拉深过程中会发生起皱, 保险起见, 采用带弹性压边装置的模具也可。这里的压边圈实际上是作为定 位与顶件之用。 2 确定拉深次数 由于拉深件的高度与其直径的比值不同, 有的拉深件科研用一 次拉深制成,而有的高度大的拉深件,则需要多次拉深才能制成。 所有根据工件的相对高度 (h/d) 和坯料的相对厚度 (t/D×100) 的大小确定拉深次数 。 查表可知,由于工件相对高度 0.35 远远小于一次拉深时的相 对高度 0.70~0.57,则可一次拉深成形。 也可根据相对厚度查表确定出筒形件(带压边圈)极限拉深系 数 m=0.53~0.55,而工件的拉深系数为 h/d=9/37=0.243>m 则 可一次拉成。 3 排样及材料利用率

12

(1)排样方法 冲裁件在板料,带料或条料上的布置方法称为排样。合理的 排样是将低成本和保证冲件质量及模具寿命的有效措施。应考 虑以下原则: 1〉提高材料得利用率(不影响冲件的使用性能的前提下可 适当改变冲件形状) 。 2〉合理排样可使操作方便,劳动强度低。 3〉模具结构简单寿命长。 4〉保证冲件质量和冲件对板料纤维方向的要求。 A:根据零件图可选用少废料的利用率情况,排样有三种: a 有废料排样 b 少废料排样 c 无废料排样 根据零件图可选用少废料排样。 沿冲件部分外形切断或冲裁。 只有在冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。 这种排 样利用率高,用于某些精度要求不是很高的冲裁件排样。 B: 排样的形式分为直排式,斜排式,直对排,斜对排,混合 排等。 根据零件的形状和排样方法确定为直排排样。如图 2 所示

13

图2 (2)搭边与料宽 1〉搭边 排样中相邻两个零件之间的余量或零件与条料边缘件的余量 称为搭边。其作用时补偿定位误差,保持条料有一定的刚度,以 保证零件质量和送料方便。 由排样图知搭边值 a=a1=1.5 式中 a——侧面搭边值 a1——冲件之间的搭边值 搭边值的大小与下列因素有关: a 材料的力学性能 b 材料的厚度 c 零件的外形和尺寸

d 排样方法 e 送料及挡料方式 2〉送料步距和条料宽度的确定 a. 送料步距 条料在模具上每次送进的距离称为送料步距(简称步距或进 距)其大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点 之间的距

14

离。 b.条料宽度 条料宽度的确定原则:最小条料宽度要保证冲裁件零件周 边有足够的搭边值。最大条料宽度要能在冲裁时顺利在导料板 之间送行并与导料板之间有一定的间隙。根据零件图要求,导 料板之间无测压装置。 送料进距: s=D+ a1=55+1.5mm=56.5mm 条料宽度: b=D+2a=55+2×1.5mm=58mm 式中 D——平行于送料方向冲裁件的宽度 3〉裁板方法 板料规格选用 2 mm×1000 mm×3000 mm 每张钢板裁板条数 n1:为了操作方便,采用横裁,即 n1 =3000/58=51 条余 42mm 每条裁板上的工件数 n2 n2=(B-a1)/s=(1000-1.5)/56.5=17 个 式中 B——钢板宽度(每条裁板的长度)1000mm 每张钢板上的工件总数: n 总=n1×n2=51×17=867 个 (3)材料的利用率 衡量材料的经济利用率的指标是材料的利用率 =(n 总×π D2)/(4L×B) x 100%

15

=(867×3.14×552)/(4×3000×1000)× 100% = 74.3%

第二部分 Ⅰ

冲压模具设计

确定冲模类型机结构形式

在冲压工艺性分析后拟定冲压工艺方案时选择复合模, 又因零件的几 何形状简单对称, 工件间无搭边值, 复合模结构相对简单, 操作方便, 又可直接利用压力机的打杆装置进行推件,卸件可靠、便于操作,所 以模具类型为少废料复合模。



计算工序压力,选择压力机
在冲裁模设计中,冲压力是指落料力,缷料力,拉深力, 压边力,冲孔力,切边力和推件力的总称。它是冲裁时选择 压力机,进行模具设计校核强度和刚度的重要依据。 1)落料力 F 落=1.3π Dδ t =1.3×3.14×55×320×2N =143.69N ≈143.7KN 式中 δ ——材料抗剪强度

16

查文献【1】P63 表 3-18 可知 08 钢 δ =260~360MPa 2)卸料力 F 卸=K 卸 F 落 =0.04×143.7KN ≈5.748KN 查文献【1】P60 表 3-16 可知 式中 K 卸=0.4 3) 拉深力 F 拉=Kπ dtδ
b

取 δ =320Mpa

=0.45×3.14×37×2×400N =41.8248KN ≈41.8KN 查文献【1】P197 表 5-7 可知 式中 K——修正系数,K=0.45 δ b——材料强度极限,08 钢 δ b=342~441MPa,取 δ b=400MPa 4) 压边力 F 压=π /4〔D2-(d+2rd)2〕F =3.14/4〔552-(37+2×2.5)2〕×2.5N

17

=2001.6715N ≈2.5KN 式中 rd——凹模圆角半径,取 rd=2.5mm; P——单位压边力,P=2.5MPa。 5)冲孔力 F 冲=1.3π dtδ =1.3×3.14×30×2×320N =78374.4N ≈78.4KN 式中 d——工件孔直径,d=30mm。 5) 切边力 F 切=1.3π Dtδ =1.3×3.14×39×2×320N =101.89KN ≈101.9KN 式中 D——工件外轮廓直径,D=45mm。 6) 推件力 F 推=nK 推 F 冲 =3×0.05×78.4KN =11.7KN

18

式中 n——冲孔时卡在凹模内的废料数,n=3; K 推——推件力因素,K 推=0.05。 故总冲压力为: F 总=F 落+F 卸+F 拉+F 压+F 冲+F 切+F 推 =143.7+5.75+41.8+2.5+78.4+101.9+11.7KN =385.75KN 从满足冲压力要求看, 选用 630KN 规格的压力机其主要技 术参数为: 公称压力: 滑块行程: 最大封闭高度: 最大封闭调节量: 工作台尺寸: 工作台垫板孔尺寸: 模柄孔尺寸: 工作台厚度: 垫板厚度: 630KN 120mm 360mm 90mm 480mm×710mm Φ 180mm Φ 50mm×70 mm 90mm 80mm



计算模具压力中心
模具的压力中心就是冲裁力合力的作用点。 冲模压力中心应

19

尽可能和模柄轴线以及压力机滑块中心线重合,以使冲模平稳 地工作,减少导向件的磨损,从而提高模具的寿命。 冲模压力中心的求法,采用求平行力系合力的作用点方法。 由于绝大部分冲裁件沿冲裁轮廓线的断面厚度不变,轮廓部分 的冲裁力与轮廓长度成正比,所以,求合力的作用点可转化为 求轮廓线的中心。 由图 3 可知,其压力中心就在圆心上。 即 X0=0,Y0=0。

图3 Ⅳ 计算模具零件主要工作部分的刃口尺寸 模具的落料凹模 24,落料拉深凸凹模 5,拉深冲孔凸凹模 20 和冲孔凸模 14 工作部分的相互关系。如图 4 所示

20

图4

1 凸、凹模刃口尺寸的确定 凸、凹模刃口尺寸的确定原则 1)考虑落料和冲孔的区别,落料件的尺寸取决于凹模。因此, 落料模应先决定凹模的尺寸,用减小凸模尺寸来保证合理的间 隙。冲孔件的尺寸取决于凸模,因此,冲孔模应先决定凸模尺 寸。用增大凹模尺寸来保证合理的间隙。 2)考虑刃口的磨损对冲件尺寸的影响。刃口磨损后尺寸变大, 其刃口的基本尺寸应接近或等于冲件的最小极限尺寸;刃口磨 损后尺寸变小,应接近或等于冲件的最大极限尺寸。 3)考虑冲件精度与模具精度之间的关系,选择模具制造公差 时,既要保证冲件的精度要求又要保证有合理的间隙值。一般 冲模精度较冲件精度高 2~3 级。 2 凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸 其公式见表:

21

表一 工 序 性 质 落

凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸的计算公式

冲件 凸模尺寸 尺寸 凹模尺寸

Dp=(D—XΔ 料 D -Δ —Zmin)0-δ
p 0

Dd=(D—XΔ )
0

+δ d

冲 D0 Δ 孔
+

dp=(d+XΔ )
0 -

dd=(d+XΔ +Zmin)
0

δ

p

+δ d

表示:Dp,Dd——分别为落料凸,凹模刃口尺寸 dp,dd— 分别为冲孔凸,凹模刃口尺寸 D, d— 分别为落料件外径和冲孔件的基本尺寸
p

, d—分别为凸凹模的制造公差,凸模按 IT6,凹模

按 IT7. Δ ——制件的制造公差 Zmin—最小合理间隙 X—磨损系数,其值在 0.5~1 之间。 零件精度 IT10 以上,X=1,工件精度 IT14,X=0.5.为了保证 冲模的间隙小于最大合理间隙(Zmax) ,凸模和凹模制造公差必
22


p

+ d≤Zmax — Zmin

3 凸、凹模配合加工时的工作部分尺寸 对于冲制复杂形状冲件的模具或单件生产的模具, 其凸凹模 常采用配合加工的方法。 凸凹模工作部分尺寸计算:其落料件按凹模磨损后尺寸增 大(A 类尺寸) ,减小(B 类尺寸)和不变(C 类尺寸)的规律分 三种。冲件按凸模磨损后尺寸减小(B 类尺寸) ,增大(A 类尺 寸)和不变(C 类尺寸)的规律分三种。因为工件属冲孔,根据 设计要求确定凸模刃口尺寸并依次为基准配置凹模,按磨损后 其尺寸变大,变小,不变。 (1) 落料刃口尺寸计算 对于落料部分按未注公差 IT14 级计算,所以落料件尺寸为 Φ 550-0.1mm,根据查表得冲裁刃口双面间隙为 Zmin=0.1mm, Zmax=0.14mm. Φ 550-0.1 的制造公差查表得 δ 凹=0.04mm, δ 凸=0.03mm δ 凹+δ 凸=0.04+0.03mm=0.07mm Zmax-Zmin=0.14-0.1 mm =0.04 mm 由于 δ 凹+δ 凸>Zmax-Zmin, 故采用凸模与凹模配合加工法。 磨损系数为 x=0.5.则凹模刃口尺寸为

23

D 凹 =(D-x△)+δ

凹 0

=(55-0.5×1)+0.04 =54.5+0.04
0

0

凹模刃口尺寸 d 凹按凹模实际尺寸配制, 其双面间隙为 0.1~ 0.4mm 为保证模具刃口有较长的使用寿命,即保证刃口磨损后还 能冲出合格的制件来, 制造是按最小间隙 Zmin=0.01mm 配合间隙。 (2)冲孔刃口尺寸计算 对于Φ 30 的孔尺寸为Φ 30+0.210,制造公差查表得 δ 凹=δ 凸=0.02 mm 由于 δ 凹+δ 凸=0.02+0.02mm=0.04mm 即 δ 凹+δ = Zmax-Zmin 凸故采用分开加工,则: d 凸=(d+x△)0-δ


=(30+0.5×0.21)+0.020 mm =30.105
+0.02 0

mm
凹 0

d 凹 =(d+x△+Zmin)+δ

=(30+0.5×0.21+0.1)+0.020 mm =30.205+0.020 mm (3)拉深刃口尺寸计算 对于拉深部分的工件高度Φ 390-0.25 制造公差查表得 δ 凹=δ 凸=0.02 mm

24

拉深凸模和凹模的单边间隙查表, Z/2=1.1t,即 Z=2×1.1t。 按 则可求得拉深凸模和凹模的刃口尺寸为: D 凹=(D-0.75△)+δ
凹 0

=(39-0.75×0.25)+0.020 mm =38.8125+0.020 mm ≈40.41+0.020 mm

Ⅴ、弹性元件的设计
为了得到较平整的工件。此模具采用弹压式卸料结构。弹簧 和橡胶是模具中广泛应用的弹性元件。主要为弹性卸料,压料及 出件装置供弹压力。 弹压卸料装置是由卸料板、弹性元件(弹簧或橡胶),卸料螺钉 等零件组成。 根据模具安装位置拟选 4 个弹簧,每个弹簧的预压力为:
F0 ≥ F x /n

式中: F x 为冲裁卸料力; n 为弹簧个数。 所以
F0 ≥ F x /n

=5.75/4 =1457.5N

25

查《冲压模具设计指导》表 8-40,初选弹簧规格为 40mm× ×80mm 其 余 件 参 数 是 D=40mm , d=6mm , 8mm,f=-3.79mm, F =1500N,n=10
j

6mm

h0

=80mm,t=9.9mm ,

hj

=2

D——弹簧中径;d——材料直径;t——节距;
0
j

Fj

——工作极

限负荷; h ——自由高度;n——有效圈数; h ——工作极限负荷下 变形量。
?H 0 ? F0 Fj hj

=27.2mm

也可以直接在弹簧压缩特性曲线上根据 F 查出 ? H ,见图检查弹
0 0

簧最大允许压缩量,如满足下列条件,则弹簧选的合适。
h j ? ? H 0 ? h工 ? h 修 模 ? H ? ? H 0 ? h工 ? h修 模

26

(△H 为弹簧实际总压缩量)
h 式中 h 工为卸料板工作行程, 一般取料厚加 l mm, 所以 h =1.8mm,
工 工
修模

修 磨 为 凸 凹 模 修 磨 量 , 一 般 取 4 — 1Omm , h
h j ? ? H 0 ? h工 ? h 修 模

修模

取 =4mm , 所 以 ,

=27.2+1.8+4mm =33mm



模具零件的选用
1. 模架的选择 《冲模模架》标准是 1991 年 5 月 1 日由国家技术监督局批

准频布实施的,该标准是在《冷冲模》国家标准的基础上修订 的新标准,其中模架产品标准:(GB/T2851.1, GB/T2851.3~ 7, GB/T2852.1~4)共 10 个。模架的选择一般根据凹模定位和 卸料装置的平面而定,选择模座的形状和尺寸,模座外形,尺 寸比凹模相应尺寸大 40~70mm。 模座厚度一般取凹模厚度的 1~ 1.5 倍。下模座外形尺寸至少超过压力机约 50mm,同时选择的 模架与闭合后的模具设计的高度相适应。 通常所说的模架由上模座,下模座,导柱,导套四部分组 成,一般标准模架不包括模柄。模架是整副模具的骨架,它是

27

连接冲模主要零件的载体,模具的全部零件都固定在它上面, 并承受冲压过程的全部载荷。模具的上模座盒下模座分别与冲 压设备的滑块和工作台固定。上下模间的精确位置由导柱导套 来实现。 模架的选择应从三方面入手:依据产品零件精度,模具工 作零件配合精度、高低确定模架精度;根据产品零件精度要求, 形状,板料送料方向选项二模架类型;根据凹模周界尺寸确定 模架的大小规格。 查文献【1】P117 表 2—49 选择《冲模滑动导向模架后侧导柱模 架》GB/T2851.3-1990。后侧导柱模架的特点是导向装置在后侧,横 向和纵向送料都比较方便, 但如果有偏心载荷, 压力机导向又不精确, 就会造成上模歪斜,导向装置和凸、凹模都容易磨损,从而影响模具 寿命,此模架一般用于较小的冲裁模。 选择模架规格: 导套 d/mm×L/mm×D/mm 为 ? 25×95×38(mm) 导柱 d/mm×L/mm×为 ? 25×180(mm) 模座厚度 H
上模

取 35mm, 上模垫板厚度 H 7mm, 凸模固定板 H 为 14 mm,
垫 固
下模

下模座厚度 H

取 40mm,那么该模具的闭合高度:

H 闭 ? H 上 模 ? H 垫 ? H 凹 ? H 固 ? H 凸 、 凹 ? H 下 模 ? h2

式中 H 凹为凹模厚度 H =24mm


28

H 凸、凹
h2

为凸凹模厚度 H

凸、凹

=24mm
2

为凸凹模冲裁后进入凹模的深度 h =0.4mm 所以 H =35+7+24+24+24+39-0.4=142.6mm


2 模柄的选择 查文献【1】表 2—37 知选用旋入式模柄。通过螺纹与上模 座连接,为防止松动,常用防转螺钉紧固,优点是拆装方便, 缺点是模柄轴线与上模座的垂直度较差。 3 螺钉 固定螺钉引入模体的深度勿太深, 如拧入铸铁件深度是螺钉 直径的 2-2.5 倍,拧入一般钢件深度是螺钉直径的 1.5~2 倍。 4 定位销 冲模中的定位销常选用圆柱销,其直径与螺钉直径接近, 不能太细,每个模具上只需两个销钉,长度不能太长,使进入 模体长度直径的 2~2.5 倍。



冲压设备的校核
选用 630KN 规格的压力机其主要技术参数为: 公称压力: 滑块行程: 最大封闭高度: 630KN 120mm 360mm

29

最大封闭调节量: 工作台尺寸: 工作台垫板孔尺寸: 模柄孔尺寸: 工作台厚度: 垫板厚度:

90mm 480mm×710mm Φ 180mm Φ 50mm×70 mm 90mm 80mm



其他需要说明的问题

1、挡料钉 在卸料板上设置一个挡料钉, ? 4 的挡料钉的结构如图,导正应 在卸料板压紧板料之前完成导正,考虑料厚和能准确挡料,确定 卸料板上的挡料钉超出卸料板 O.4mm,并考虑到挡料钉下部弹簧的长 度h
0

? 25 m m

,结合模座其它零件的尺寸,确定挡料钉的长度为 19mm,

挡料钉和其孔的配合采用 H7/h6,其结构如图:

2、定位钉

30

定位钉用于单个坯料或工序件的定位,其定位方式有两种: 外缘定位和内孔定位,如图所示:

3、垫板的设计 垫板的作用是直接承受凸模的压力,以降低模座所受的单位压 力,防止模座被局部压陷,从而影响模具的正常工作,垫板上的螺钉 孔,销钉孔,推杆孔均根据凹模固定板进行配作,垫板厚度一般取 4-12mm,此模具中的垫板厚度取 7 mm,垫板的长和宽尺寸和凸模固定 板相同。 4、卸料板 当卸料板仅起卸料作用时, 凸模与卸料板的双边间隙取决于板料 厚度, 有一般在 0.2-0.5mm 之间, 板料薄时取小值; 板料厚时取大值。 当固定卸料板兼起导板作用时,一般按 H7/h6 配合制造,但应保证 导板与凸模之间间隙小于凸、凹模之间的冲裁件时,一般采用固定卸 料装置。

31



模具装配
模具装配是按照规定的技术要求,将若干个零件结合成型零部

件,再将若干个零件和部件组合成模具的工艺过程,装配工作通常分 为部件装配和总装配。

表 1-1 落料拉深复合模零件 序 号 1 2 3 4 上模板 上模板垫 卸料导套 导套 1 1 3 2 22*100*33
32

名称

数量 材料

备注

45 Gr12

5 6 7 8 9 10

卸料螺钉 导柱 导料销 推件板 推件弹簧

3 2 4 1 3 Gr12 Gr12 Φ 5*40 Gr12 22*160

拉伸凸模固定 1 板

11 12 13 14 15 16 17 18 19

螺栓 下模板 推件螺钉 下模垫板 拉伸凸模 落料凹模 卸料版 凹凸模 弹簧

4 1 1 1 1 1 1 1 4 1 4 2 1 Gr12 Gr12 SKD11 SKD11 Gr12 SKD11 45

M8*45

*20 凹凸模固定板 21 22 23 螺栓 销钉 止旋螺钉

M8*32

33

24 25

模柄 顶件弹簧

45 Φ 10*20

1、冲裁间隙的调整 对于冲裁模,即使模具零件的加工精度已经得到保证,但是在装 配时, 如果不能保护冲裁间隙均匀会影响制件的质量和模具的使用寿 命。 2、模架的装配 ①模柄的装配 此模具采用的是凸缘模柄中的 B 型,模柄与上模座的配合为 H7 /h6,将模柄装上模座,用角尺检查模柄圆柱面与上模座上平面的垂 直度,其误差不大于 O.05mm 然后用螺钉将其固定在上模座上,应在 装模柄前先装入推板。 ②导柱和导套的装配 导柱导套与上下模座均采用压入式连接导套导柱与模座的配合 分别为 H7/r6 和 R7/r6 压入时要注意校正导柱对模座底面的垂直 度,装配好的导柱的固定端面与下模座底面的距离不小于 1-2mm 3、凸模和凸凹模的装配 此模具的凸模与固定板的配合采用 H7/r6,凸模,装入固定板 后,其固定端面应和固定板的支承面处于同一平面内,在压力机上调 整好凸模与固定板的垂直度将凸模压入固定板内, 凸模对固定支承面

34

的垂直度经检查合格后将凸模上端铆合, 并在平面磨床上将凸模的上 端面和固定板一起磨平,并以固定板支承面定位将凸模工作端面磨 平,凸凹模与固定板的配合采用 H7/r6,总装前应将凸凹模压入固 定板内,压在平面磨床将上下平面磨平。 4、总装 ① 把组装好凸凹模的固定板放在下模座上, 按中心线打正固定板的 位置,用平行夹头夹紧,通过螺钉孔在下模座上钻出锥窝,拆去凸凹 模固定板,在下模座上按锥窝钻螺纹底孔并攻丝,重新将凸凹模固定 板置于下模座上找正,用螺钉紧固,钻较销孔,打入销钉定位。 ② 配钻卸料螺钉孔时,将卸料板套在已装入固定板的凸凹模上,在 固定板与卸料板之间垫上适当高度的等高垫铁, 并用平行夹头将其夹 紧,按卸料板上螺孔在模座上钻锥窝,然后拆开,按锥窝钻孔。 ③ 在凸凹模固定板的弹簧孔中装入卸料弹簧,挡料销弹簧,并将挡 料销装入,卸料板上相应的孔中,将卸料板套入凸凹模,用螺钉将卸 料板与下模座进行连接。 ④在卸料板上装入导料销 ⑤ 用①中同样的方法配钻垫板和上模座上的螺钉孔,推杆孔。 ⑥ 将推件块装入凹模,并将推杆装入固定板上的推杆孔,用螺钉将 凹模与凸模固定板,垫板,上模座固定,钻胶销孔,打入销钉定位。 5、试冲和调整

35

在将模具装入压力机之前,应按设计图样对模具进行检验,然后 在生产条件下进行试冲,通过试冲可以发现模具的设计与制造缺陷, 找出产生的原因,对模具进行适当的调整和修理后,再进行试冲,直 到模具能正常工作,冲出合格的制件,则模具的装配过程结束。

设计总结
冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生再学完基础理论课, 技术基础深和专业课的基础上所设置的一个重要实践性教学环节, 其 目的是综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识, 进行一次冲 压模具设计工作的实际训练,从而培养和提高我们独立工作的能力,
36

巩固与扩大《冲压模具设计与制造》等课程所学的内容,掌握冷冲压 模具设计的方法和步骤,掌握冷冲压模具设计的基本技能,如计算, 绘图,查阅设计资料和手册,熟悉标准和规范等,通过毕业设计,使 自己再其后各方面知识有所提高。

参 考 文 献

1、 王孝培主编.冲压手册.北京:机械工业出版社,1998 2、 1998 3、 李硕本主编.冲压工艺学.北京:机械工业出版社,1982
37

杜东福主编.冷冲压模具设计.长沙:湖南科学技术出版社,

4、 成虹主编.冲压工艺与模具设计.北京:高等教育出版社,2000 5、 李天佑主编.冲模图册.北京:机械工业出版社,1998 6、 陈炎嗣,郭景仪主编.冲压模具设计与制造技术.北京:北京

出版社,1991 7、 张钧主编.冷冲压模具设计与制造.西安:西北工业大学出版

社,1995 8、 2002 陈剑鹤主编.冲压工艺与模具设计.北京:机械工业出版社,

38


相关文章:
筒形件落料、拉深、冲孔、复合模模具课程设计
3 《冲压工艺与模具设计》 冲压工艺与模具设计》 机械工程系 模具 2 班一二 学生姓名: 闫奇 : 学号 071101011508 设计题目 筒形件落料,拉深,冲孔,复合模 设计...
圆筒形件落料拉深冲孔复合模设计
筒形件落料拉深冲孔复合模设计_材料科学_工程科技_专业资料。毕业设计(论文)(说明书) 题姓编 目:圆筒形件落料拉深冲孔复合模设计 名:姜鹏科 号: 平顶山工业...
筒形件落料、拉深、冲孔、复合模模具课程设计
3 《冲压工艺与模具设计》 机械工程系 模具 2 班 学生姓名: 闫奇 学号 071101011508 一 设计题目 筒形件落料,拉深,冲孔,复合模 二 设计内容要求 材料: 08 ...
筒形件落料、拉深、冲孔复合模课程设计 (2)
筒形件落料拉深冲孔复合模课程设计 一、落料冲孔复合模设计实例 (一)零件工艺性分析 工件为图 1 所示的落料冲孔件, 材料为 Q235 钢, 材料厚度 2mm, 生产...
筒形件落料、拉深、冲孔复合模课程设计
筒形件落料拉深冲孔复合模课程设计_工学_高等教育_教育专区 暂无评价|0人阅读|0次下载筒形件落料拉深冲孔复合模课程设计_工学_高等教育_教育专区。目序...
筒形件落料、拉深、冲孔复合模实习报告
筒形件落料拉深冲孔复合模实习报告 毕业实习是我们综合运用所学知识完成毕业设计任务的一个实践教 学环节,主要是使我们深入到工厂的有关部门或生产现场调查研究...
筒形件落料、拉深、冲孔复合模工艺路线课程设计
筒形件落料拉深冲孔复合模工艺路线课程设计_工学_高等教育_教育专区。前 言 本工艺规程主要将学生学到的理论与实际醒结合,突出模具设 计基础的结合运用,以...
落料、拉深、冲孔复合模的课程设计
落料拉深冲孔复合模的课程设计_工学_高等教育_教育专区。落料拉深冲孔...产品为圆片落料、有凸缘筒形件拉深、圆片冲孔,产品结构简 单对称,孔壁与制件直...
筒形件落料、拉深、冲孔复合模设计
筒形件落料拉深、冲孔复合模设计_工学_高等教育_教育专区。2013 届本科毕业...随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展, 冲压零件日 趋复杂化,冲压模具...
落料、拉深、冲孔复合模设计_图文
四川理工学院毕业设计(论文) 落料拉深冲孔复合模设计 学生: 学号: 专业: ...d 102 也可根据相对厚度查表确定出筒形件(带压边圈)极限拉深系数 m=0.53-...
更多相关标签: