倒装复合模设计说明书

《模具设计》

设计题目倒装复合模模具设计

学院(系) 机械与能源工程学院

专业机电一体化

学号1251934

学生姓名王浩

指导老师林建平

完成日期 2016 年 1 月 8 日

目录

引言 (3)

一．分析零件工艺性 (4)

1．冲裁件造型 (4)

2．冲裁件工艺分析 (4)

3．冲压工艺方案的确定 (4)

二．毛坯排样方案设计及材料利用率计算 (5)

1．排样方法的确定 (5)

2．布置方式的确定 (5)

三．冲裁力及压力中心计算 (6)

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σb=39kgf/mm2；

(2)材料厚度t=0.5mm；

(3) 落料周边长度L1=152.548mm冲孔周边长度L2=94.2mm

(4) 总冲裁力F=(L1+L2)tσb=4811.586kgf

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K x=0.04；推件力系数K T=0.055.

F

卸

=K x F=192.46kgf

F

顶

=K T F=264.64kgf

F 总=F+F

卸

+F

顶

=5268.68kgf=53kN

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P≥1.3F

总

=68.9kN，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。