冷冲压模具设计与制造实例汇总

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冲压模具设计与制造实例

冲压模具设计与制造实例

冲压模具设计与制造实例图1所示冲裁件,材料为Q235,厚度为1mm,大批量生产。

试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

零件名称:1#件生产批量:中批量材料:Q2351. 冲压件工艺分析2. 工艺方案及模具结构类型3. 排样设计4.冲压力与压力中心运算工件如图找到坐标运算得24*12+60*0+24*12+14.5*24+38.6*27.97+14.5*24+31.4*12+31.4*12Y= ——————————————————————————————=2.5 24+60+24+14.5+38.5+14.5+34.1+31.4X=8.35.工作零件刃口尺寸运算落料部分以落料凹模为基准运算 ,落料凸模按间隙值配制;冲孔部分以冲孔凸模为基准运算,冲孔凹模按间隙值配制。

既以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制。

刃口尺寸运算见表1。

表 1 刃口尺寸运算6.工作零件结构尺寸7.其它模具零件结构尺寸依照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:依照模具零件结构尺寸 ,查标准GB/T2855.5-90选取后侧导柱125×25标准模架一副。

8.冲床选用依照总冲压力 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。

其要紧工艺参数如下:公称压力:1630KN滑块行程: 120mm行程次数: 60 次∕分最大闭合高度: 140mm连杆调剂长度: 50mm工作台尺寸(前后×左右): 63*639.冲压工艺规程切料63*25的板料排样图设计10.模具总装配图图 4 模具装配图11.模具零件图上模座下模座凹模凸模垫板下模座板卸料板卸料螺钉挡料销螺钉导套凹模垫板1. 要紧模具零件加工工艺过程落料凹模加工工艺过程材料 :Gr12 硬度 : 60 ~ 64 HRC冲孔凸模加工工艺过程材料: T10A 硬度: 56 ~ 60HRC凸凹模加工工艺过程材料 :Gr12 硬度 : 60 ~ 64 HRC凸模固定板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ~ 28 HRC凸凹模固定板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ~ 28 HRC卸料板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ~ 28 HRC上垫板加工工艺过程材料 :T8A 硬度 : 54 ~ 58 HRC下垫板加工工艺过程材料 :T8A 硬度 : 54 ~ 58 HRC空心垫板加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 ~ 28 HRC上模座加工工艺过程材料 :HT200下模座加工工艺过程材料: HT200推件块加工工艺过程材料 :45# 硬度 : 24 — 28 HRC2. 加工过程:详见素材资源库中的视频。

冲压模具设计和制造实例

冲压模具设计和制造实例

冲压模具设计与制造实例例:图1所示冲裁件,材料为A3,厚度为2mm,大批量生产。

试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

零件名称:止动件生产批量:大批材料:A3材料厚度:t=2mm一、冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料:该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢,具有较好的可冲压性能。

②零件结构:该冲裁件结构简单,并在转角有四处R2圆角,比较适合冲裁。

③尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差。

孔边距12mm的公差为-0.11,属11级精度。

查公差表可得各尺寸公差为:零件外形:65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm零件内形:10 mm孔心距: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。

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的加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产的需求。

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12 mm 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。

-0.74-0.52-0.52-0.52-0.52+0.360 0-0.11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和定位钉定位方式。

3.排样设计查《冲压模具设计与制造》表2.5.2,确定搭边值:两工件间的搭边: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所示一个步距内的材料利用率η为:η=A/BS×100%=1550÷(70×32.2)×100%=68.8%查板材标准,宜选900mm×1000mm的钢板,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×100%=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为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。

冲压模具设计和制造实例

冲压模具设计和制造实例

冲压模具设计和制造实例冲压模具设计与制造实例例:图1所示冲裁件,材料为A3,厚度为2mm,大批量生产。

试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

零件名称:止动件生产批量:大批材料:A3材料厚度:t=2mm一、冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料:该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢,具有较好的可冲压性能。

②零件结构:该冲裁件结构简单,并在转角有四处R2圆角,比较适合冲裁。

③尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸,属自由尺寸,-0.74 0-0.52-0.52-0.52-0.52可按IT14级确定工件尺寸的公差。

孔边距12mm 的公差为-0.11,属11级精度。

查公差表可得各尺寸公差为:零件外形:65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm零件内形:10 mm孔心距: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。

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的加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产的需求。

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12 mm 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。

+0.36 0-0.11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和定位钉定位方式。

3.排样设计查《冲压模具设计与制造》表2.5.2,确定搭边值:两工件间的搭边: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所示一个步距内的材料利用率η为:η=A/BS×100%=1550÷(70×32.2)×100%=68.8%查板材标准,宜选900mm×1000mm的钢板,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×100%=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为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。

冷冲压模具设计与制造实例[2]汇总

冷冲压模具设计与制造实例[2]汇总

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1.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,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设计级进模,首先要设计条料排样图。

手柄的形状具有一头大一头小的特点,直排时材料利用率低,应采用直对排,如图8.2.2所示的排样方法,设计成隔位冲压,可显著地减少废料。

隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°,再冲第二遍,在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。

搭边值取2.5mm和3.5mm,条料宽度为135mm,步距离为53 mm,一个步距的材料利用率为78%(计算见表8.2.1)。

查板材标准,宜选950mm×1500mm的钢板,每张钢板可剪裁为7张条料(135mm×1500mm),每张条料可冲56个工件,故每张钢板的材料利用率为76%。

冷冲压模具设计汇总

冷冲压模具设计汇总

冷冲压模具设计一、冲压件的工艺分析(1)零件的尺寸精度:所有公差等级均按IT14级精度计算160-0.043¢260-0.052120-0.043 ¢8.4+0.36 0(2)零件的的结构性分析:a.零件结构简单对称b.最小孔边距b1=3.8>2tc.无悬臂、窄槽d.无尖角、无小孔(3)零件的材料分析08F黑色金属抗剪强度=220~340MPa ,优质碳素结构钢,工件可以直接冲裁。

二、制定工艺方案:(1)基本工序性质:冲孔、落外形。

(2)工艺方案:方案一:单工序模,冲孔模具、落料模具,共两幅模具。

方案二:级进模,冲孔、落料级进模,一副模具。

方案三:复合模,冲空、落料复合模,共一副模具。

(3)针对三个方案进行分析:a.第一种方案优点是模具结构简单、周期短,模具成本低。

缺点是需要两幅模具,生产效率低,不满足大批量生产的要求。

b.第二种方案优点是冲压效率高,而且平整度较高。

缺点是模具成本高,结构复杂,制造周期长。

c.第三种方案优点是易于实现机械华和自动化,生产效率高。

缺点是模具结构复杂,设计制造周期较长。

模具尺寸较大,成本高。

结论:通过以上分析:由于工件形状简单,工序不多。

故采用第三种方案复合模。

三、排样(1)计算搭边值:查相关图表得知:工件间距a1=1.5,圆弧沿边a=1.2,矩形沿边a=1.8。

(2)排样图:(3)材料利用率:η=S/S0=S/AB=226.04/17.5*22.4=56.7%四、冲压力计算及压力中心(1)落料力F1=kltτ=1.3x61.1x1.5x340=40.51KN冲孔力F2= kltτ=1.3XπX8.4X1.5X340=17.49KN卸料力F卸=K卸F=0.0425X40.51=1.72KN顶出力F顶=0.06X40.51=2.43总力=F1+F2+F卸+F顶=62.15KN(2) 压力中心由于工件结构对称,压力中心为(0,0)五、压力机的选择:JH21-63型压力机六、刃口尺寸的计算:(1)冲裁间隙Zmax=12%*1.5=0.18,Zmin=8%*1.5=0.12(2 ) 冲孔φ8.4+0.360(分开加工)查表知:磨损系数X=0.5,D P=(Dmin+X△)-δp0=8.4+(0.5*0.36)0-0.020=8.580-0.020D D=( D P +Zmin)+δd0=(8.58+0.12)+0.0200=8.70+00.020(3) 落料件外形轮廓(配合加工)未注公差均按IT14查表写出160-0.043φ200-0.052 120-0.043凹模尺寸:Ad=15.97+0.0110 Ad=19.97+0.0130Ad=11.98+0.0110凸模尺寸实际配作,保证冲裁间隙0.12~0.18。

冷冲压模具设计(反拉深)汇总

冷冲压模具设计(反拉深)汇总

目录1 前言………………………………………………………………‥31.1 题目的由来……………………………………………………‥31.2 具体的题目及零件工艺分析.......................................‥3 2 冲压工艺方案 (3)2.1 修边余量的确定 (3)2.2 坯料直径的计算 (4)2.3 拉深系数的计算 (4)2.4 拉深次数的计算 (4)2.5 冲压工艺设计及工艺方案确定(工序冲件图绘制)............4 3 冲压模具设计 (5)3.1 落料模、拉深模的设计或落料拉深复合模的设计 (5)3.2 冲压力的计算 (7)3.3 冲压设备的选定 (8)3.4 模柄尺寸及其它相关尺寸确定 (8)3.5 强度校核………………………………………………………‥93.6模具材料与热处理………………………………………………9 4 模具关键零件加工工艺编制…………………………………‥164.1 凸模加工工艺编制 (16)4.2 凹模加工工艺编制 (16)4.3 凸凹模加工工艺编制 (17)5 结束语……………………………………………………………‥17 前言1.1 题目的由来在教育主管部门的关怀下,在院系领导的关心、关注下,在《冲压成型技术》课程实践考核方案获得通过之后,由专业老师出题,进行与冲压、模具、加工有关的综合设计,重点考核综合运用冲压知识、工序与工序衔接复合、拉深曲线拟合(或正拉深与反拉深的应用、在掌握模具制造工艺基础上正确利用合理模具结构解决冲压件成形问题能力。

1.2 具体的题目及零件工艺性分析1对以下冲压件(材料08FAl, 厚度1mm )进行冲压工艺设计、模具设计,对关键模具零件进行加工工艺编制,按要求绘制模具装配图、关键模具零件的零件图,编写设计计算说明书,正确回答有关提问。

将以上长度方向尺寸各加上1mm图1.1 冲压件2、材料及强度、刚度。

该零件的材料为硬度t=1.5的08FAL 钢,具有优良的冲压性能。

冷冲压模具设计实例和编写说明书

冷冲压模具设计实例和编写说明书

冷冲压模具设计实例和编写说明书一、冲裁模如图1所示工件为22型客车车门垫板。

每辆车数量为6个,材料为Q235,厚度t=4mm.图1 车门垫板1.零件的工艺分析零件尺寸公差无特殊要求,按ITl4级选取,利用普通冲裁方式可达到图样要求.由于该件外形简单,形状规则,适于冲裁加工。

材料为Q235钢板,2.确定工艺方案零件属于大批生产,工艺性较好。

但不宜采用复合模.因为最窄处A的距离为6.5mm(图1),而复合模的凸凹模最小壁厚需要8.5mm(见表2—27),所以不能采用复合模.如果采用落料以后再冲孔,则效率太低,而且质量不易保证。

由于该件批量较大,因此确定零件的工艺方案为冲孔—切断级进模较好,并考虑凹模刃口强度,其中间还需留一空步,排样如图2所示。

图2 排样图.工艺与设计计算(1)冲裁力的计算根据式(2—4),冲孔力切断力根据式(2-5),冲孔部分及切断部分的卸料力二、弯曲模如图6-10所示零件为汽车上的塑料闸瓦钢背,每辆车16个。

材料为Q235,厚度t=3mm.图6—10 塑料闸瓦钢背本工序简图设计步骤:1.分析零件的冲压工艺性并确定工艺方案弯曲模没有固定的结构型式,有可能设计得很简单,也可能设计得很复杂,这需要根据工件的材料性能、形状、精度要求和产量进行综合分析,确定模具结构型式。

本工件的断面是燕尾形的,其表面还要翻出两种尺寸的若干梅花形孔,确定工艺方案为弯曲一翻边一修边三个工序.本工序主要完成弯曲工艺,达到如图6—10所示的燕尾形工件.这种燕尾形一般分两次弯成,先弯成四个直角槽形件,然后再侧弯成燕尾形,这就需要两套模具,生产效率低。

考虑该工件的批量较大,因此应该尽量设计一种效率较高的模具,本方案就是采用了能一次成形的转轴式压弯模。

2.进行必要的计算(1)毛坯尺寸计算毛坯尺寸分析如图6,11所示三、拉深模及翻边模如图6—19所示工件,为180柴油机通风口座子,每台车用数量4个.材料为08酸洗钢板,厚度t=1.5mm。

冷冲压模具结构与设计实例

冷冲压模具结构与设计实例

粉末冶金高速工具钢
4.GD钢
1.D2
2.SKD系列
表0-5 SKD系列的参数对比 表0- 6 以SKD11为基准的纵弯曲、抗弯强度、耐磨性的对比值
1.TiCN涂覆凸模
2.WPC处理凸模
3.HW涂覆处理凸模
图0-2 TiCN涂覆和HW涂覆处理涂层的对比
3.HW涂覆处理凸模
Z1.eps
图1-2 冲裁件尺寸工艺性
一、制件工艺性要求
表1-3 一般冲裁件剪断面的表面粗糙度值
表1-2 钢材制件一般冲孔模可以冲压的最小孔径
制件的工艺分析
内容二 制订工艺方案及确定模具结构
制定冲压工艺方案 复合模的概念与分类 正装式复合模和倒装式复合模的性能比较 复合模工作零件的位置关系 复合模具的结构形式
表1- 44 翻孔相关尺寸计算
一、计算零件毛坯尺寸
表1-11 平板毛坯局部压凸包时的许用成形高度
二、排样与材料利用率
表1-12 低碳钢的搭边a和的数值
二、排样与材料利用率
图1-26 排样图
二、排样与材料利用率
图1-27 对排落料排样图
二、排样与材料利用率
图1-28 复合模排样图
二、排样与材料利用率
图1-29 排样图
二、排样与材料利用率
三、计算冲压力、选择压力机
图1-34 模具卸料、出料结构
三、计算冲压力、选择压力机
表1-14 复合模模具冲压力的计算
三、计算冲压力、选择压力机
表1-15 压力机相关参数与后续部分工艺计算的联系
四、确定模具的压力中心
确定落料凹模尺寸 确定拉深凹模的尺寸 确定冲裁凸模的尺寸 设计模具凸凹模 选择弹性元件 一般冲裁模总体结构的尺寸关系

冲压模具设计和制造实例

冲压模具设计和制造实例

冲压模具设计与制造实例例:图1所示冲裁件,材料为A3,厚度为2mm,大批量生产。

试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

零件名称:止动件生产批量:大批材料:A3材料厚度:t=2mm一、冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料:该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢,具有较好的可冲压性能。

②零件结构:该冲裁件结构简单,并在转角有四处R2圆角,比较适合冲裁。

③尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸,属自由尺寸,0 0 0 0 0可按IT14级确定工件尺寸的公差。

孔边距12mm 的公差为-0.11,属11级精度。

查公差表可得各尺寸公差为: 零件外形:65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm零件内形:10 mm孔心距: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。

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的加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产的需求。

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12 mm 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。

+0.36 0-0.11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和定位钉定位方式。

3.排样设计查《冲压模具设计与制造》表2.5.2,确定搭边值:两工件间的搭边: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所示一个步距内的材料利用率η为:η=A/BS×100%=1550÷(70×32.2)×100%=68.8%查板材标准,宜选900mm×1000mm的钢板,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×100%=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为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。

冷冲模设计及实例汇总

冷冲模设计及实例汇总

冷冲模设计及实例编辑:国际模具网时间:2005-5-22 16:38:41 在工艺分析的基础上,综合考虑产品的产量和精度要求。

所用材料的性能,工厂的技术力量,设备情况及模具制造情况,确定该工件的工艺规程和每道工序的冲模结构形式。

结构设计:在方案设计的基础上,进一步设计模具各部分零件的具体结构尺寸。

(一)冲裁的工艺分析分析冲裁件的结构形状,尺寸精度,材料是否符合,冲压力工艺要求,从而确定冲裁的可能性。

(二)确定冲裁工艺方案及模具结构形式工序数目,工序性质,工序顺序,工序组合及模具结构形式。

(三)冲压模具的设计计算。

(1)排样(2)冲压力(3)压力中心(4)模具刃口尺寸计算(5)确定各主要零件的外形尺寸(6)计算模具的闭合高度(7)确定所用冲床(四)绘制冲模总装图从冷冲模标准中选取标准件,将标准编号写入详细表。

(五)绘制非标准零件图设计实例(一)冲裁件工艺分析1、材料:08F是优质碳素钢,具有良好的冲压性能。

2、结构形状:冲裁件内,外形要尽量避免尖锐清角。

3、尺寸精度:未标注按IT14级,查标准公差表。

(二)确定工艺方案及模具形式:采用具有导正钉定位的连续冲裁模。

(三)模具设计计算 1、排样:按表2-8查:a:手动送料按图形a=2 b: 手动送料按图形b=2 条料宽度:B=(d+2a)- =(58+4)-0.6=62-0.6 步进:30+2=32 画出排样图 2、计算总冲压力P总=P冲裁+P推件=P冲孔+P落料+P推件P冲孔=1.3Lt=4*3.14*3.5*2*390 =34000N Pt=Kt.Pn 取n=3 Kt=0.055(查表2-5) Pt=0.055*(126000+34000)*3 =26400 =186400N=186.4KN 3、压力中心在O1上,P2压力中心在O上。

离O1距离为X根据压力中心两边边距相等的条件:P1X=(32-X)P2 X=6.8 4、冲模刃口尺寸计算(1)落料凹、凸模尺寸,按配合加工,只计算凹模尺寸。

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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。
4.模具总体设计
(1)模具类型的选择
由冲压工艺分析可知,采用级进冲压,所以模具类型为级进模。
(2)定位方式的选择
因为该模具采用的是条料,控制条料的送进方向采用导料板,无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销初定距,导正销精定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量,可以靠操作工目测来定。
(3)卸料、出件方式的选择
取凹模厚度H=30mm,凹模壁厚c=45mm,
凹模宽度B=b+2c=(127+2×45)mm=217mm
凹模长度L取195mm(送料方向)
凹模轮廓尺寸为195mm×217mm×30mm,结构如图8.2.4(c)所示。
(2)定位零件的设计
落料凸模下部设置两个导正销,分别借用工件上φ5mm和φ8mm两个孔作导正孔。φ8mm导正孔的导正销的结构如图8.2.5所示。导正应在卸料板压紧板料之前完成导正,考虑料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面lmm,所以导正销直线部分的长度为1.8mm。导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面,导正销导正部分与导正孔采用H7/h6配合。
起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件,规格为8×16。
(3)导料板的设计
=20+14+1.2+28.8=64mm
具体结构可参见图8.2.4(a)所示。
②冲孔凸模
因为所冲的孔均为圆形,而且都不属于需要特别保护的小凸模,所以冲孔凸模采用台阶式,一方面加工简单,另一方面又便于装配与更换。其中冲5个φ5的圆形凸模可选用标准件BⅡ型式(尺寸为5.15×64)。冲φ8mm孔的凸模结构如图8.2.4(b)所示。
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>第8章冷冲压模具设计与制造实例> 8.2冷冲压模具设计与制造实例
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:1.2mm
1.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。
由以上计算结果可以看出,该工件冲裁力不大,压力中心偏移坐标原点O较小,为了便于模具的加工和装配,模具中心仍选在坐标原点O。若选用J23-25冲床,C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内,满足要求。
(4)工作零件刃口尺寸计算
在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前,首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方
法。结合该模具的特点,工作零件的形状相对较简单,适宜采用线切割机床分别加工落料凸
3.主要设计计算
(1)排样方式的确定及其计算
设计级进模,首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点,直排时材料利用率低,应采用直对排,如图8.2.2所示的排样方法,设计成隔位冲压,可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°,再冲第二遍,在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取2.5mm和3.5mm,条料宽度为135mm,步距离为53 mm,一个步距的材料利用率为78%(计算见表8.2.1)。查板材标准,宜选950mm×1500mm的钢板,每张钢板可剪裁为7张条料(135mm×1500mm),每张条料可冲56个工件,故每张钢板的材料利用率为76%。
模、凹模、凸模固定板以及卸料板,这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度,使装
配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算,具体计算见表8.2.3所示。
图8.2.3 凹模型口图
(5)卸料橡胶的设计
卸料橡胶的设计计算见表8.2.4。选用的四块橡胶板的厚度务必一致,不然会造成受力不均匀,运动产生歪斜,影响模具的正常工作。
图8.2.1 手柄工件简图
图8.2.2 柄排样图
(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xoy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。
因为工件料厚为1.2mm,相对较薄,卸料力也比较小,故可采用弹性卸料。
又因为是级进模生产,所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。
(4)导向方式的选择
为了提高模具寿命和工件质量,方便安装调整,该级进模采用中间导柱的导向方式。
5.主要零部件设计
(1)工作零件的结构设计
①落料凸模
结合工件外形并考虑加工,将落料凸模设计成直通式,采用线切割机床加工,2个M8螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按H6/m5。其总长L可按公式2.9.2计算:
③凹模
凹模采用整体凹模,各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工,安排凹模在模架上的位置时,要依据计算压力中心的数据,将压力中心与模柄中心重合。其轮廓尺寸可按公式2.9.3、2.9.4计算:
凹模厚度H=kb=0.2×127mm=25.4mm(查表2.9.5得k=0.2)
凹模壁厚c=(1.5~2)H=38~50.8mm
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