冲裁复合模案例

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模具毕业设计实例冲裁模设计举例

模具毕业设计实例冲裁模设计举例

冲裁模设计举例图2.69所示零件为电视机安装架下板展开坯料,材料为1Cr 13,厚度mm t 3=,未注圆角半径mm R 1=,中批量生产,确定产品的冲裁工艺方案并完成模具设计。

图2.69 零件图1. 冲裁件工艺性分析零件的加工涉及冲孔和落料两道工序。

除孔中心尺寸公差为±0.1mm 和孔径尺寸公差为+0.2mm 外,其余尺寸均为未注公差,查表2.4可知,冲裁件内外形的达到的经济精度为IT12~IT14级。

符合冲裁的工艺要求。

查表2.2可知,一般冲孔模冲压该种材料的最小孔径为d ≥1.0t ,t =3mm,因而孔径ø8mm 符合工艺要求。

由图可知,最小孔边距为:d =4mm ,大于材料厚度3mm ,符合冲裁要求。

2. 确定冲裁工艺方案及模具结构形式该冲裁件对内孔之间和内孔与外缘之间有较高的位置精度的要求,生产批量较大,为保证孔的位置精度和较高的生产效率,采用冲孔落料复合冲裁的工艺方案,且一次冲压成形。

模具结构采用固定挡料销和导料销对工件进行定位、弹性卸料、下方出料方式的倒装式复合冲裁模结构形式。

3. 模具设计与计算(1)排样设计排样设计主要确定排样形式、条料进距、条料宽度、材料利用率和绘制排样图。

1)排样方式的确定。

根据冲裁件的结构特点,排样方式可选择为:直排。

2)送料进距的确定。

查表2.7,工件间最小工艺搭边值为mm 2.2,可取mm a 31=。

最小工艺边距搭边值为mm 5.2,取mm a 3=。

送料进距确定为mm h 44.199=。

3)条料宽度的确定。

按照无侧压装置的条料宽度计算公式,查表2.8、表2.9确定条料与导料销的间隙和条料宽度偏差分别为mm mm b 0.1,0.10=∆=。

()()0100093132862-∆-∆-=+⨯+=++=b a L B4)材料利用率的确定。

%08.91%10044.1999344.19686=⨯⨯⨯==Bh A η 4)绘制排样图。

案例1 密封垫片冲压模具设计说明书

案例1  密封垫片冲压模具设计说明书

设计任务书:密封垫片要求表面平整、无毛刺,尺寸精度要求不高。

材料为优质碳素结构钢(如20),料厚1.0mm,属于大批量生产。

一、冲压工艺性分析图1 密封垫片由图1得知,该制件结构简单,形状对称,无狭缝、窄槽,无尖锐角。

制件上孔与边缘的最小距离b1=7mm,大于1.5倍的料厚;孔与孔的最小距离b2=12mm,大于2倍料厚。

该制件上Φ16的孔为后续安装孔,所以精度要求较高(IT12级),其他均为未注公差,精度要求不高,视为IT14级,同时要求表面平整无毛刺。

材料为20钢,具有较好的冲裁性能,适宜采用冲裁加工。

二、冲裁工艺方案制订1.冲裁工艺方案初定该零件包括落料、冲孔两道工序,可以采用以下三种工艺方案:1)采用单一工序的冲压方法:即先落料,再以外形定位冲孔,如图2所示。

a)落外形 b)冲孔图2 单一工序2)采用复合工序的冲压方法:即冲孔和落外形在同一副模具同一工位的一次冲压行程中完成,如图3所示。

图3 复合工序3)采用级进工序的冲压方法:即在同一副模具的不同工位上先后连续完成冲孔→落外形,如图4所示。

图4 级进工序2.冲裁工艺方案分析1)第一种方案的优点是模具结构简单,设计与制造周期短,成本均低。

但需采用两副模具分别进行落料和冲孔,冲压生产率低,不能满足零件大批量生产的需求。

2)第二种方案的优点是冲压的生产效率较高,且制件的平整度较高。

但模具结构较第一种方案复杂,因此设计制造周期较长,模具成本较高。

3)第三种方案的优点是冲压生产过程易于实现机械化和自动化,生产效率较高。

但模具结构较第一种方案复杂,因此设计制造周期较长,模具成本较高。

综合以上分析,以满足制件质量和生产纲领为主要因素,第一种方案显然不能满足要求,因此暂定采用第二或第三种方案。

三、排样设计1.排样方法选择经分析该制件可采用直排和斜排的排样形式,如表1所示。

表1 排样方法案例零件图排样方案简图直排竖排横排斜排2.搭边值确定密封垫片料厚为1mm,由表2-12可查得,工件间搭边值a1=1.2mm,沿边搭边值a=1.5mm,如表2所示。

冲压模具设计落料拉深复合模

冲压模具设计落料拉深复合模

冲压模具设计落料拉深复合模冲压模具设计落料拉深复合模的背景与重要性冲压模具设计是现代制造业中一项关键的技术工艺,广泛应用于金属板材的加工过程中。

冲压过程中,为了满足不同产品的需求,常常需要进行复杂的成型操作,如拉深、压扣、冲孔等。

而冲压模具的设计是冲压工艺中的核心部分,直接影响到产品的质量和生产效率。

而落料拉深复合模则是冲压模具设计中的一种重要类型。

它采用多步冲压工艺,在冲压过程中先进行拉深操作,然后对拉深成型后的零件进行进一步的冲压加工,以获得所需的形状和尺寸。

相比于传统的单步冲压模具,落料拉深复合模具能够实现更复杂的成型操作,提高产品的加工精度和成形性能。

因此,冲压模具设计落料拉深复合模的研究和应用具有重要意义。

通过精确的模具设计和合理的工艺参数选择,可以提高产品的制造质量,降低生产成本,提高生产效率,从而促进制造业的发展。

了解冲压模具设计落料拉深复合模的背景和重要性,有助于我们深入了解该领域的研究方向和技术挑战,为进一步的研究和应用提供有益的参考。

冲压模具设计是指根据工件的形状、尺寸和加工要求,设计出能够完成冲裁、拉深等工艺过程的模具。

冲压模具设计的目标是使模具能够高效、精确地完成工件的加工,提高生产效率和质量。

冲压模具设计的原理是根据工件的形状和尺寸要求,确定模具的结构和工作方式。

冲压模具一般包括上模(上模板、上模座)、下模(下模板、下模座)、顶针、导向柱等部分。

通过上模和下模的配合运动,完成对工件的冲裁、拉深等加工过程。

分析工件:对要加工的工件进行形状、尺寸和材料等方面的分析,确定加工要求。

确定模具结构:根据工件的形状和加工要求,设计出合适的模具结构,包括上模、下模、顶针等部分。

绘制模具图纸:根据模具结构设计,进行模具构造的绘制,绘制各零部件的图纸和总装图纸。

制作模具:根据图纸制作模具的各零部件,并进行装配、调试。

试模与调试:进行模具的试模、调整和修正,保证模具能够正常运行。

批量生产:模具调试通过后,可以进行批量生产工件。

复合模实例

复合模实例

案例2:复合模实例零件简图:如图1所示;零件名称:支架。

生产批量:大批量;材料:Q235A;材料厚度:2mm。

图1 零件图1、冲压件的工艺分析该支架零件形状简单,是一个外圆弧为R4.5m m的折弯件,其中Ф6mm的圆孔和6×12mm的腰形孔为安装孔,所以此两孔的位置尺寸是该零件需要保证的重点。

另外,该零件属隐蔽件,被其他零件完全遮蔽,外观上要求不高。

该零件板厚t=2mm,内表面弯曲半径为R2.5mm,大于Q235A板料的最小弯曲半径;腰形孔边到弯曲中心的距离L=4.5mm,大于2t(4mm),即腰形孔在弯曲变形区外,弯曲件的结构工艺性良好。

零件展开后形状简单、结构对称。

由冲压设计资料中可查出,冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12~IT10,而零件图中的尺寸未标注公差,即该零件的精度等级为IT14级,可知该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。

其他尺寸标注、生产批量等情况,也均符合冲裁的工艺要求,冲裁工艺性良好。

2、确定冲裁工艺方案与模具结构形式首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。

因该零件的孔在弯曲变形区外,故其需要的基本工序有落料、冲孔和弯曲。

其中弯曲决定了零件的总体形状和尺寸,为最后一道工序。

根据冲载工序的不同选择可做出以下几种组合方案:方案一:先落料,再冲孔,最后折弯,由三套模具完成。

方案二:先采用落料冲孔复合模,然后折弯,由二套模具完成。

方案三:先采用冲孔落料级进模,然后折弯,由二套模具完成。

比较上述各方案可以看出,方案一的优点是:模具结构简单、寿命长、制造周期短、投产快。

缺点是:工序分散,需用模具、压力机和操作人员较多,劳动生产率低。

方案二落料冲孔在一道工序内完成,内、外形的位置尺寸精度高,工件的平整性好;方案三由于是先冲孔后落料,内、外形的位置尺寸精度不如方案二高,工件易弯曲,平整性不如方案二好,但操作安全、方便。

方案二和方案三与方案一相比,工序集中,劳动生产率高,但模具结构复杂,制造周期长。

冲压模具实例

冲压模具实例

冲压模具实例例8.2.1冲裁模设计与制造实例工件名称:手柄工件简图:如图8.2.1所示。

生产批量:中批量材料:Q235-A钢材料厚度:1.2mm1.冲压件工艺性分析此工件只有落料和冲孔两个工序。

材料为Q235-A钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁。

工件结构相对简单,有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔;孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求,最小壁厚为3.5mm(大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚)。

工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级,尺寸精度较低,普通冲裁完全能满足要求。

2.冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序,可有以下三种工艺方案: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,但需两道工序两副模具,成本高而生产效率低,难以满足中批量生产要求。

方案二只需一副模具,工件的精度及生产效率都较高,但工件最小壁厚3.5mm接近凸凹模许用最小壁厚3.2mm,模具强度较差,制造难度大,并且冲压后成品件留在模具上,在清理模具上的物料时会影响冲压速度,操作不方便。

方案三也只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精度也能满足要求。

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三为佳。

3.主要设计计算(1)排样方式的确定及其计算图8.2.1手柄工件简图(2)冲压力的计算该模具采用级进模,拟选择弹性卸料、下出件。

冲压力的相关计算见表图8.2.2手柄排样图8.2.1。

根据计算结果,冲压设备拟选J23-25。

(3)压力中心的确定及相关计算计算压力中心时,先画出凹模型口图,如图8.2.3所示。

在图中将某oy坐标系建立在图示的对称中心线上,将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1~L6共6组基本线段,用解析法求得该模具的压力中心C点的坐标(13.57,11.64)。

有关计算如表8.2.2所示。

盖板一模两件落料冲孔切断弯曲复合模设计

盖板一模两件落料冲孔切断弯曲复合模设计

盖板一模两件落料冲孔切断弯曲复合模设计摘要冲压生产是一种先进的金属加工方法。

它是利用模具和冲压设备对板材金属进行加工,通过冲压生产可以获得所属要的零件形状和尺寸。

本课题是盖板零件的冲压模具的设计。

根据设计零件的尺寸、材料、生产批量等要求,分析零件的工艺性,确定冲裁工艺路线方案,从而设计一套复合模具,在保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时,尽量的提高材料的利用率和生产效率。

随着计算机技术的不断发展,采用CAD/CAE/CAM一体化技术可以准确、快速的完成模具设计制造。

本文主要是介绍说明了盖板零件成形的各个工序及其模具的设计及尺寸计算,在结构设计的同时,对主要零件的设计和装配要求技术进行了分析。

设计时考虑到模具设计合理、简单,便于制造和修模,有利于缩短模具生产制造周期,降低成本。

关键词:盖板零件,落料冲孔弯曲,复合模,模具设计目录1 绪论 (1)1.1 模具发展的现状及趋势 (1)1.2 相关模具制造 (1)2 零件的工艺性分析 (2)2.1零件的工艺分析 (2)2.1.1零件尺寸确定 (2)2.1.2 零件材料的选择 (3)2.1.3 尺寸精度 (3)2.1.4 零件精度选择 (3)2.1.5 弯曲回弹及其影响因素 (3)2.2 冲裁工艺方案的确定 (4)2.3 选择模具结构形式 (5)2.3.1 模架及导向方式的确定 (6)2.3.2 定位方式的选择 (7)2.3.3 卸料装置的选择 (7)3 排样设计与计算材料利用率 (8)3.1 弯曲件坯料尺寸的计算 (8)3.2 排样设计与计算材料利用率 (9)4 冲压力的计算 (14)4.1 落料力F落的计算 (14)4.2 冲孔力F冲的计算 (14)4.3 切断力F切的计算 (15)4.4 卸料力F卸的计算 (15)4.5 弯曲力F自的计算 (15)4.6 总压力的计算 (16)5 压力中心的确定和初选压力机 (17)5.1 压力中心的确定 (17)5.2 初选压力机 (18)5.2.1 冲压设备类型确定 (18)5.2.2 冲压设备规格的选择 (18)6 模具的结构计算 (20)6.1 冲裁间隙 (20)6.2 工作零件刃口尺寸计算 (21)6.3 弯曲模工作部分尺寸的设计 (25)6.3.1 凸模圆角半径 (25)6.3.2 凹模圆角半径 (25)7 模具主要零部件设计 (26)7.1 凹模设计 (26)7.1.1 凹模材料的确定 (28)7.1.2 凹模的固定方式 (28)7.1.3 凹模精度的确定 (28)7.1.4 凹模的零件图 (28)7.2 凸模的设计 (29)7.2.1 凸模的结构确定 (29)7.2.2 凸模的长度确定 (29)7.2.3 凸模材料 (30)7.2.4 凸模的固定方式 (31)7.2.5 凸模零件的精度确定 (31)7.2.6 凸模的强度校核 (31)7.3 凸凹模的设计 (31)7.3.1 凸凹模外形的介绍 (31)7.3.2 凸凹模壁厚的确定 (31)7.3.3 凸凹模洞口类型的选取 (32)7.3.4 凸凹模的尺寸设计 (33)7.3.5 凸凹模零件精度确定 (33)7.4 弯曲凹模的设计 (34)7.5 卸料装置的设计 (34)7.6 材料的选择 (35)7.7 卸料板的结构设计 (35)7.8 卸料板整体精度的确定 (35)7.9 卸料螺钉的选用 (36)7.10 弹性装置的选用 (36)7.11 垫板的设计 (37)7.12 斜楔的结构设计 (37)8 标准件的选用 (39)8.1 模架的选用 (39)8.2 导柱与导套的设计 (39)8.3 模柄的尺寸的确定 (40)8.4 其它螺钉长度选择 (40)8.5 圆柱销尺寸选用标准 (41)9 冲压设备的校核与选定 (41)9.1 冲压设备的校核 (41)9.2 压力机的确定 (42)10 模具总装图结构简述 (43)结论 (445)致谢 (46)参考文献 (47)西南科技大学应用型自学考试毕业设计(论文)1 绪论1.1 模具发展的现状及趋势标志冲模技术先进水平的多工位级进模,是我国重点发展的精密模具品种。

端盖落料拉深冲孔复合模设计

端盖落料拉深冲孔复合模设计

端盖落料拉深冲孔复合模随着中国工业不断地发展,模具行业也显得越来越重要。

本文针对端盖的冲裁工艺性和拉深工艺性,分析比较了成形过程的三种不同冲压工艺(单工序、复合工序和连续工序),确定用一幅复合模完成落料、拉深和冲孔的工序过程。

介绍了端盖冷冲压成形过程,经过对端盖的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究,按照不降低使用性能为前提,将其确定为冲压件,用冲压方法完成零件的加工,且简要分析了坯料形状、尺寸,排样、裁板方案,拉深次数,冲压工序性质、数目和顺序的确定。

进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算,并设计出模具。

还具体分析了模具的主要零部件(如凸凹模、卸料装置、拉深凸模、垫板、凸模固定板等)的设计与制造,冲压设备的选用,凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。

列出了模具所需零件的详细清单,并给出了合理的装配图。

通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率,这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。

1 分析零件的工艺性冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。

虽然冲压加工工艺过程包括备料—冲压加工工序—必要的辅助工序—质量检验—组合、包装的全过程,但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。

而冲压加工工序很多,各种工序中的工艺性又不尽相同。

即使同一个零件,由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习惯等不同,其工艺性的涵义也不完全一样。

这里我们重点分析零件的结构工艺性。

该零件是端盖,如图1.1,该零件可看成带凸缘的筒形件,料厚t=2mm,拉深后厚度不变;零件底部圆角半径r=1.5mm凸缘处的圆角半径也为R=1.5mm;尺寸公差都为自由公差,满足拉深工艺对精度等级的要求。

图1.1 工件图工艺性对精度的要求是一般情况下,拉深件的尺寸精度应在IT13级以下,不宜高于IT11级;对于精度要求高的拉深件,应在拉深后增加整形工序,以提高其精度,由于材料各向异性的影响,拉深件的口部或凸缘外缘一般是不整齐的,出现“突耳”现象,需要增加切边工序。

不规则冲裁件的复合模设计

不规则冲裁件的复合模设计

mie ru htecluaino ln igf re t p igfrea dee t gfre h i n dt o g ac lt f a kn c ,sr pn oc n ci c .T ede h h o b o i j n o
wo k t b e S h t h r d c u l y a d e fc e c a e n i r v d a d wo k n t n r ssa l O t a ep o u tq a i n fi i n y h sb e mp o e n r i g i e 。 t t n s t n r d c i n c s a e n r d c d iy a d p o u t o th sb e e u e . o K e wo d : sa i g c m p u d d e d e sr c u e y rs t mp n ; o o n i ; i tu t r
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Di n o l c n l g . 0 6 ea d M u dTe h o o y No 4 2 0
裁 中其 尺寸 公差等 级为 S 3级 ,属 于普通 冲裁 。 T
冲 裁 工 件 形 状 虽 然 不 规 则 ,但 结 构 并 不 是 很 复 杂 。考虑 到冲 裁件 的定位 误 差 、材料 厚度 、大批
原 始设 计 要 求如 图 1 示 。该零 件 的材料 是 所
图 l 冲件 零 件 图
由冲 裁 零 件 图上 所 标 注 的 尺 寸 公 差 可 以确
定 ,该 工件 的表 面加 工精 度要 求为 I8级 ,在 冲 T
收稿 日期 : 2 0 -40 060 - 4 作者简介 : 刘芝豹 ( 9 0~ ) 18 ,男,助理工程师 。

上下模弹性退料的复合冲裁模

上下模弹性退料的复合冲裁模

图 l 漏 液 板 零 件 材料 :不锈钢 料 厚 03 .mm
收稿 日期: 2 0 .60 0 60 .5
作者简介: 徐
宇 ( 9 2~ ) 17 ,男,工程师 。
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模 具 披 术 20 . . 06 5 No
1 9
件 , 因而 用常 用 的正 装式 或倒 装 式 复合冲 裁模 来 完成 冲裁 是不 可 能达 到零 件技 术 要求 的 。现 采用
( 索普 利 机械 产 品 ( 州 )有 限公 司 ,江 苏 苏 州 2 52 ) 苏 10 1

要 :介绍 了一副上 下模弹性退料的倒装式复合 冲裁模 ,该模具 集中了正装式和倒装式
复合冲裁模的优点,使有平面度要 求的多小孔薄件在倒装式复合 冲裁模 中得到成功加工。 另
外在弹 }退料装置中将卸料螺钉改用为定高套加 内六角螺钉装置,使模具在装配和维修时得 生
Ke wor : St m p n y ds a i g; d e sr t r i tuc u e; p oc s r es
0 引言
复合 冲裁模 分 为正装 式复 合模 和倒 装式 复合 模两 种 。正装式 复合 模在 冲裁 时 ,条料 被弹 顶装 置和 凸凹模紧 紧地夹 住 ,故冲 出的工件 较平 直 , 适 用于平 直度要 求较 高或 冲裁 时易 弯 曲的大 而薄 的冲裁 件 。但 由于 冲裁后 冲裁 件和 冲孔 废料 及条
1 上模 弹簧 .
图2 模 具 结 构
2 上模 定 高套 .
3 上模 内六 角螺钉 . 7 冲孔 凸模 .
孔产生的冲孔废料若落在凹模上面 ,再去清 除是
件 比较麻烦 的事情 ,囚而 只 能采用 倒装 式 的复 合 模 ,使冲孔 废 料从 凹 凸模 的 凹模 孔 中推 出 ,从模 具下 面漏 出 。采用倒 装 式 复合模 最 大 的缺 点是冲 载 件不 够平 直 ,特 别是 对 于该漏 液 板 ,外 形尺 寸 较 大 12 3 mm × 7 mm,材 料 较 薄仅 03 2 .mm,又 有 平直 度要 求 。为 了使 倒装 式 复合模 能够 保 证产 品质量 ,在 上模 内设 置 了弹 性装 置 ,采 用 了弹性 推 件 ,使模 具 在冲 裁 时如倒 装式 复合 模 一样 , 由 弹 性装 置和 凸 凹模把 条 料紧 紧夹 住 ,冲 出平 直度 合 格 的冲裁 件 。

复合冲裁模

复合冲裁模

复合冲裁模一、凸凹模最小壁厚在冲裁复合模具中,凸凹模是个很重要的模具零件。

其内外缘均为刃口,内外缘之间的壁厚决定于冲裁件的尺寸,不像凹模那样可以将外缘尺寸扩大,所以从强度考虑,壁厚受最小值限制。

凸凹模的最小壁厚受冲压模具结构的影响。

在正装复合模具中,凸凹模装于上模,此时在凸凹模孔内不积存废料,凸凹模所受胀力较小,最小壁厚可以小些。

在倒装复合模具中,凸凹模装于下模,凸凹模孔内积存有废料,凸凹模所受胀力大,最小壁厚要大些。

积聚废料的凸凹模的最小壁厚可参考表5-1选用;不积聚废料的凸凹模的最小壁厚,可根据材料的种类确定,对于黑色金属和硬材料,约为工件料厚的1.5倍,但不小于0.7mm;对于有色金属和软材料,约等于工件料厚,但不小于0.5mm.二、正装和倒装复合模图5-1和5-2所示均为落料冲孔复合模具,但两副模具的结构有所不同。

在图5-1中凸凹模7装在下模落料凹模5装在上模,这种结构叫做倒装复合模具。

倒装复合模具由打杆1、推板2、推杆3、推块4组成的推件装置将工件推出,这种结构对工件不起压平作用。

冲孔废料由凸凹模孔下漏出,结构简单、操作方便;但凸凹模孔内由于积存废料,所受胀力较大。

当凸凹模壁厚较小、强度不足时容易破裂。

卸料装置在下模,卸料弹性元件装于下模板之上,受空间位置限制。

条料的导向与定位采用活动销6的结构。

如图5-2所示凸凹模1装在上模,落料凹模2装在下模,这种结构称为正装复合模具。

正装复合模具向上出件,顶件装置由顶杆4、顶块3组成。

弹性顶件装置中的顶块应高出凹模少许。

条料在压紧的情况下冲裁,冲出的工件平直度较高。

这种反向顶出工件的弹性顶件装置只适用于冲裁薄料。

顶件装置的弹性元件在下模板下面,不受模具空间位置的限制,可获得较大的弹力,且力的大小可以调节。

冲孔废料由上模的打料装置推出,凸凹模孔内不积存废料,所受胀力小,不容易胀裂但冲孔废料落在冲模工作表面,不易排除。

因此,当工件材料厚度较薄而要求平整时,一般采用倒装式复合模具,用弹性卸料;当冲裁工件材料较厚,同时凸凹模壁厚较薄时,采用正装式复合模具。

落料冲孔复合模设计实例—连接板冲裁零件

落料冲孔复合模设计实例—连接板冲裁零件

图示连接板冲裁零件,材料为10钢,厚度为2mm,该零件年产量20万件,试确定该零件的冲压工艺方案,并设计模具。

1.冲压工艺性分析及工艺方案确定(1)冲压工艺性分析该零件的材料为10钢,冲压性能好,形状简单。

零件图上所有为标注公差的尺寸,属于自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差。

孔中心距40mm的公差为0.3,属于12级精度。

所以普通冲裁就可以达到零件的精度要求。

(2)冲压工艺方案该零件的成形包括落料和冲孔两个基本工序,由于该零件的生产批量大,形状简单,所以该零件宜采用复合成形方式加工。

2.排样设计根据该零件毛坯的形状特点,可确定采用直列单排的排样模式。

查表课的条料边缘的搭边和工作间的搭边分别为2mm和1.5mm。

从而可计算出条料宽度和送进步距分别为64mm 和21.5mm。

确定后可得排样图如图所示:材料利用率为:3.工作零件刃口尺寸计算根据零件形状特点,刃口尺寸采用分开制造法计算。

查表得凸、凹模最小间隙Z min =0.15mm ,最大间隙Z max =0.19mm 。

(1)落料件尺寸的基本计算公式为A0max A )(δ+-=X ΔD Dmin max 0min A T T T )()(δδ----=-=Z X ΔD Z D D对于Ф20,Δ=0.52,Χ=0.5,凸模制造公差δA=0.020mm ,凹模制造公差δT=0.025mm ,将以上各值代入δA+δT ≤Z min +Z max 校验是否成立。

求出D A 和D T 。

对于14mm ,Δ=0.43,Χ=0.5,凸模制造公差δA=0.020mm ,凹模制造公差δT=0.020mm ,将以上各值代入δA+δT ≤Z min +Z max 校验是否成立。

求出D A 和D T 。

(2)冲孔基本公式为0min T T )(δ-+=X Δd dA0min min A )(δ+++=Z X Δd d对于Ф8.5,Δ=0.36,Χ=0.5,凸模制造公差δA=0.020mm ,凹模制造公差δT=0.020mm ,将以上各值代入δA+δT ≤Z min +Z max 校验是否成立。

2.垫片复合冲裁模结构_冷冲压工艺与模具结构_[共6页]

2.垫片复合冲裁模结构_冷冲压工艺与模具结构_[共6页]

冷冲压工艺与模具结构 72
(2)垫片复合冲裁模冲压过程
垫片复合冲裁模冲压过程如图5-2
所示。

图5-2 垫片复合冲裁模工艺
2.垫片复合冲裁模结构
复合冲裁模根据落料凹模安装的位置,可分为两种:落料凹模安装在下模时,因为和常规的模具结构类似,称为正装式复合模;落料凹模安装在上模时,称为倒装式复合模。

图5-1所示的垫片复合冲裁模为倒装式复合模结构。

(1)工作零件
垫片复合冲裁模因为要在一个位置上完成冲孔、落料两道工序,即在一个位置上需要安排两组凸模、凹模,它们有四种可能的分布组合方式,如图5-3
所示。

图5-3 垫片复合冲裁工作零件组合分析
复合冲裁模
73
项目5
图5-3 垫片复合冲裁工作零件组合分析(续) 从图5-3分析可看出合理组合只有两种:
在落料凹模中可以安放一个冲孔凸模;由于
落料凸模比冲孔凹模大,因此两者可以合并为一
体:其外形起落料凸模作用,内孔起冲孔凹模作
用,因该零件具有冲孔凹模和落料凸模的双重作
用,故称它为凸凹模。

要保证垫片内外圆同心只
要保证凸凹模零件内外圆同心,并保证装配时和
相应凸模、凹模的位置度就很容易实现。

因此复
合冲裁模的工作零件构成如图5-4所示。

按图5-4组合方式,垫片倒装复合冲裁模工作零件组合如图5-5所示,垫片正装复合冲裁模工作零件组合如图
5-6所示。


5-5 垫片倒装复合冲裁工作零件分布

5-6 垫片正装复合冲裁工作零件分布
图5-4 垫片复合冲裁工作零件构成。

落料冲孔复合模具设计

落料冲孔复合模具设计

经过对正 、 倒装复合模 的分析 比较 , 根据零件形状 是窄缘的特点, 决定采用正装复合模结构 。设计 出了
图3 所示的落料冲孔复合模具, 在实 际生产 中取得 了
、 ‘ O牛 幂 w 0 ^} }
维普资讯
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De in o a kn n hn mp u d Di sg fBln ig Pu c ig Co o n e W ANG f n Xu a g
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棱其技术 &
落料冲孔复合模具设计
王绪芳
( 杭州职业技术学院, 浙江 杭州 300 ) I 1 8 0 摘 要: 通过对零件的工艺分析, 改进了工艺方案。 用一套复合模完成落料冲孔工序 , 阐述了垫圈冲裁复合模
具 的整 体 结构特 点及 工作 过 程 , 注意 的 问题和 装 配工艺 性 。 应 关 键词 : 圈 垫 工 艺分析 复合模 结构
p o e sa o tt e pu c ng c mp u d de o a ke ,s me p o lmswh c h u d b o sd r d a d a — r c s b u h n hi o o n i fg s t o r b e i h s o l ec n i e e n s
定 在下模 板上 。为保 证零 件 的设计 要求 , 凸模 l 略 4应
9 进入凹模 5时 , 先落料再继续下行时完成 冲孔工序 ; 压力 机此 时恰 好 到 达 下 死 点 。 中 间废 料 由打 杆 7打
出。当上模返回时 , 上卸料 板 3在橡胶 1 弹力作用 1 下, 把边缘废料从 凸凹模 9上卸下 , 同时下卸料板把工

第二章第6节冲压模具设计——复合模和连续模

第二章第6节冲压模具设计——复合模和连续模
连续冲压模具之主要优点: 1、适合以卷料生产,材料使用率低,节省不断上料的缺点。 2、工程及结构设计较具弹性。 3、一冲次可生产多PCS,生产速度快效率高。 4、同一套模具可同时生产多种产品。 5、可装设自动化生产,以节省大量人力资源。
2
2.连续模的排样设计
2.1 连续模设计步骤
连续模设计与普通冲模有很大的不同,要求也要高的多。
2.8 载体设计
载体:多工位冲压时条料上连接工序件,并使工序 件在模具上稳定送进的部分材料。载体与工序件之 间的连接段称为搭接头。
载体的形式:单侧载体、双侧载体、中间载体、无 载体和边料载体。
单侧载体
双侧载体
中间载体
无载体
边料载体
工序排样过程
带局部成形时的工序排样
2.9连续模结构设计
课程要点回顾
1.冲裁模的结构形式按工序组合方式可分为



2.
是在压力机的一次工作行程中,在模具同一
部位同时完成数道分离工序的模具。
3.
是指压力机在一次行程中,依次在模具几个
不同的位置上同时完成多道工序的冲模。
课程要点回顾
1.冲裁模的结构形式按工序组合方式可分为 单工序 模 、 复合模 和 连续模 。
4.5模架
若采用中间导柱模架,则导柱对称分布, 受力平衡,滑动平稳,拔模方便,但只能一个方 向送料。若采用对焦导柱模架,则受力平衡,滑 动平稳,可纵向或横向送料。若采用后侧导柱模 架,则可三方向送料,操作者视线不被阻挡,结 构比较紧凑,但模具受力不平衡,滑动不平稳。
本设计决定采用中间导柱模架。
4.6计算模具刃口尺寸
在倒装复合模中,如果在上模内采用弹性装置, 也可保证冲件有较高的平直度。所以,倒装模比正 装模应用更广泛。
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复合模设计案例 例题:
零件简图如图1所示 生产批量 : 大批量 材料 :10 钢 材料厚度 :2.2mm
1.冲压件的工艺分析
该零件形状简单、对称 , 是由圆弧和直线组成的。

查表得出冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12-IT13, 孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.6mm 。

将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较 , 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。

其它尺寸标注、生产批量等情况,也均符合冲裁的工艺要求,故决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工,且一次冲压成形。

2.排样
采用直对排的排样方案如图2所示。

由表查得最小搭边值α=3mm 。

计算冲压件毛坯面积 :
A=(44×45 + 66×20 + 1/2π×102 )mm 2=3457mm 2 条料宽度:b =120mm+ 3mm × 3+44mm=173mm 步距:h =45mm+3mm=48mm 一个进距的材料利用率 :
%83%10048
17334572%100===
x x x x bh nA η
图2 排样图
3.计算冲压力
该模具采用弹性卸料和下出料方式。

1.落料力
F1=Ltσb=(321.4 × 2.2 × 300)N=212 ×103N
2.冲孔力
F2=LMb=(81.64 × 2.2 × 300)N=53.9 × 103N
3.落料时的卸料力
F 卸 =K卸F1 取 K 卸 =0.03
故 F 卸 =(0.03 × 212 × 103)N=6.36 × 103N
4. 冲孔时的推件力
取凹模刃口形式 ,h =5mm, 则 n=h/t=5mm/2.2mm=2 个
查表K推 =0.05 F推 =(2 × 0.05 × 53.9 × 103)N=5.39 × 103N
选择冲床时的总冲压力为 :
F总 =F1+F2+F 卸 +F 推 =277.6kN
4.确定模具压力中心
按比例画出零件形状 , 选定圆的中心为坐标系原点,因零件左右对称 , 即 Xc=0 。

故只需计算 Yc,可以求出Yc=46.27mm。

5.计算凸、凹模刃口尺寸
查表得间隙值 Zmin=0.34,Zmax=0.39
对冲孔φ26mm 采用凸、凹模分开的加工方法 , 其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下 :
查表得凸、凹模制造公差 :δ凸 =0.02mmδ凹 =0.025mm
校核 :Zmax-Zmin=0.058 δ凸 + δ凹 =0.045 满足 Zmax-Zmin ≥δ凸 +δ凹的条件 查表得因数 X=0.5
mm X x d d 0
02.0002.0012.26)24.05.026)---=∆++=(=(凸凸δ mm Z d d 025.00025.000min 51.26)39.012.26)+++=++=(=(凸凸凹δ
对外轮廓的落料,由于形状较复杂,故采用配合加工方法,其凸、凹模刃口
部分尺寸计算如下 :
当以凹模为基准件时 , 凹模磨损后 , 刃口部分尺寸都增大 , 因此均属于
A 类尺寸。

零件图中未注公差的尺寸 , 查出其极限偏差:087.0120- 0
36.010-R ,查
表得因数 X 为 : 当 △≥ 0.50 时 ,X =0.5
当 △<0.50 时 ,X =0.75
4
/0
max )(∆+∆-=x A Aj 14
.004/56.0072.44)56.05.04545++=x -=(凹mm 14.00
4/54.0073.43)54.05.04444++=x -=(凹 22.00
4/87.0057.119)87.05.0120120++=x -=(凹 09
.00
4/36.0073.9)36.075.01010++=x R -=(凹 6.凸模飞凹模、凸凹模的结构设计
冲φ26mm 孔的圆形凸模 , 由于模具需要在凸模外面装推件块 , 因此
设计成直柱的形状。

尺寸标注如图3所示。

图3 凸模
凹模的刃口形式,考虑到本例生产批量较大,所以采用刃口强度较高的凹模,如图4所示的刃口形式。

凹模的外形尺寸 , 凹模厚度按式:H=Kb =0.24 ×
120=29mm, 凹模壁厚按式:C =1.5H =43mm 。

图4 凹模
本模具为复合冲裁模 , 因此除冲孔凸模和落料凹模外,必然还有一个凸凹模。

凸凹模的结构简图如图5所示。

校核凸凹模的强度(孔φ26.51的壁厚)按式m =1.5t得凸凹模的最小壁厚 m =1.5t=1.5x2.2 =3.3mm, 而实际最小壁厚为 22-26.51/2=9mm, 故符合强度要求。

凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制,并保证双面间隙 0.34~0.390。

凸凹模上孔中心与边缘距离尺寸22mm 的公差 , 应比零件图所标精度高 3~4 级 , 即定为 22±0.15mmo
图5凸凹模
7.模具总体设计及主要零部件设计
如图 6所示为本例的模具总图。

该复合冲裁模将凹模及小凸模装在上模上,
是典型的倒装结构。

两个导料销 24 控制条料送进的导向 , 固定挡料销 2 控制送料的进距。

卸料采用弹性卸料装置,弹性卸料装置由卸料板16、卸料螺钉23和弹簧20组成。

冲制的工件由推杆5、推扳7、推销8和推件块13组成的刚性推件装置推出。

冲孔的废料可通过凸凹模的内孔从冲床台面孔漏下。

卸料弹簧的设计计算 :
1)根据模具结构初定6根弹簧,每根弹簧分担的卸料力为:
F卸 /n=6360N/6=1060N
2)根据预压力 F 预 (>1060N,即根据每根弹簧所受的力选择弹簧) 和模具结构尺寸 , 选择弹簧其最大工作负荷>1060N(序号为68~72)。

3) 校验是否满足 S1≥S总。

查阅资料及负荷-行程曲线 , 并经过计算可得以下数据 :
由表中数据可见,序号70~72 的弹簧均满足S1≥S总, 但选序号70的弹簧最合适 , 因为其它弹簧太长 , 会使模具高度增加。

70号弹簧的规格为: 外径D =45mm
钢丝直径d =7.Omm
自由高度 Ho =120mm
装配高度 :H2=Ho-S预 =120mm-23mm=97mm
模架选用适用中等精度,中、小尺寸冲压件的后侧导柱模架,从右向左送料,操作方便。

上模座:L/mm×B/mm X H/mm =250 × 250 × 50
下模座 :L/mm × B/mzn × H/mm =250 × 250 × 65
导柱 :d/mm × L/mm =35 ×200
导套 :d/mm × L/mm × D/mm =35 × 125 × 48
垫板厚度取 :12mm
凸模固定板厚度取 :20mm
凹模的厚度已定为 :29mm
卸料板厚度取 :14mm
弹簧的外露高度 :54(=97-6- 37)mm
模具的闭合高度 : H 模 =(50+12+20+29+2.2+14+54+65)mm=246.2mm 8.冲压设备的选择
选用开式双柱可倾压力机J23-40 。

公称压力 :400 kN
滑块行程 :100mm
最大闭合高度 :330mm
连杆调节量 :65mm
工作台尺寸 ( 前后 mm ×左右 mm):460 × 700
垫板尺寸 ( 厚度 mm ×孔径 mm):65× 220
模柄孔尺寸 ( 直径 mm ×深度 mm):φ 50× 70
最大倾斜角度 :30 。

图 6 倒装复合冲裁模
1、导套
2、挡料销
3、上模座
4、螺钉
5、推杆
6、模柄
7、推板
8、推销
9、垫板 10、螺栓 11 、21铺钉 12、凸模固定板 13、推件块 14、凹模15、凸模 16、卸料板 17、导柱 18、下模座 19、凸凹模 20、弹簧 22、螺钉
23、卸料螺钉 24、导料销。

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