倒装复合模

目录

引言

一、零件设计2

二、冲裁件的工艺分析3

三、确定冲裁工艺方案4

四、模具结构形式的选择5

4.1模具的类型的选择5

4.2送料与定位方式5

4.3 卸料与出件装置5

4.4.模架类型及精度5

五、冲压工艺计算：6

5.1．排样设计及计算6

5.2．冲压力计算和初选压力机6

5.3．压力中心的计算7

5.4．计算凸凹模刃口尺寸7

六、主要零部件设计8

6.1．凹模的设计8

6.2．卸料装置的设计8

6.3．凸模固定板的设计9

6.4．垫板设计9

6.5．凸模的设计9

6.6．凸凹模设计9

七、模架以及其他零部件的选用10

八、校核模具闭合高度及压力机有关参数24

九、设计并绘制模具总装图及主要成形零件图

十、冲压工艺过程卡

十一、结束语

十二、参考文献27

引言

模具是大批生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。

模具可保证冲压产品的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产品表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制钢板或钢带为坏料，且在生产中不需加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列优点，是其他加工方法所不能比拟的。使用模具已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代制造

工业的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展。

目前，工业生产中普遍采用模具成形工艺方法，以提高产品的生产率和质量。一般压力机加工，一台普通压力机设备每分钟可生产零件几件到几十件，高速压力机的生产率已达到每分钟数百件甚至上千件。据不完全统计，飞机、汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表等产品，有６０％左右的零件是用模具加工出来的；而自行车、手表、洗衣机、电冰箱及电风扇等轻工产品，有９０％左右的零件是用模具加工出来的；至于日用五金、餐具等物品的大批量生产基本上完全靠模具来进行。显而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中的决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。

鉴于这种情况，本次课程设计将设计一副倒装复合冲压模，由于实践经验的欠缺和知识的极限性，该模具的实际工作情况及可用性还有待于实践的检验。

一、零件设计

零件简图：如图1.1所示

成产批量：10万件

材料：10钢

材料厚度：2mm

图1.1 零件简图

二、冲压件的工艺分析

2.1、结构分析

该零件形状简单、对称，冲裁凸出的部分B=4mm≥1.5 t=3mm(t为材料厚度)。

2.2、材料分析

材料为10号钢，其主要性能为：σs=205Mpa，σb=386Mpa，延伸率δ=31%，断面收缩率为55%，塑性良好，适合于进行冲压

2.3、精度分析

由【1】表2.3查出，用一般精度的模具时，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11，由【10】表9.1差查得，冲裁件孔尺寸偏差为0.13mm，外形尺寸公差为0.16mm，将以上精度与工件简图所标注的尺寸公差相比较，可认为该工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。

三、确定冲裁工艺方案

该冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序,可采用的冲裁方案有单工序冲裁,复合冲裁和级进冲裁三种.零件属于大批量生产,因此采用单工序须要模具数量较多,生产率低,所用费用也高,不合理;如果采用级进模，需要较多的工位数，必须解决板料的准确定位问题；采用倒装复合模可以一次冲压成形，结构较为简单，卸件可靠，操作方便。根据以上分析，该零件比较适宜采用倒装复合冲裁工艺方案。

四、模具结构形式的选择

4.1模具的类型的选择

根据零件的冲裁工艺方案,采用倒装式复合模。

4.2送料与定位方式

零件属于大批量生产，采用自动送料方式。采用固定导料销和固定挡料销

导料销如图4.1所示

图4.1 导料销

4.3卸料和出件装置

根据要求采用弹性卸料装置；冲压件采用刚性推件装置推出，直接利用压力机的打杆装置进行推件，工作可靠，冲孔废料直接从凸凹模向下推出的出件方式。推件块如图4.2所示

图4.2 推件块

4.4.模架类型及精度

由于该冲裁零件的尺寸较小，冲裁间隙较小，采用导向平稳的中间导柱模架, 考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用Ⅰ级模架精度。

五、冲压工艺计算：

5.1、排样设计及计算：

该零件尺寸较小，结构对称，采用直排的排样方案，如图5.1所示

图5.1 排样图 由【1】附表2查得 排样搭边a=1.2mm 侧搭边a 1=1.5 mm

由CAD 算得冲压件毛坯面积A=600mm 2 条料宽度B=（42+2x1.5）mm=45mm 步距：h=（34+1.2）mm=35.2mm 一个步距内的材料利用率η为：

η=Bh nA

x100%=2

.35456001⨯⨯x100%=38%

5．2．冲压力计算和初选压力机

该模具采用弹性卸料和下出料方式

5.2.1、落料力

F 1=L 1t δb =120mm x 2mm x420MPa=100.8 x 103N

5.2.2、冲孔力

F2=L2 tδb =66mm x 2mm x 420MPa=55.4 x 103N

5.2.3、落料时的卸料力

=0.045

由【2】表5.10得K

卸

F卸=K卸xF1=0.045 x 100.8 x 103=4.54 x 103 N

5.2.4、冲孔时的推件力

由【2】表5.10得K

=0.055

推

取同时梗塞在凹模内的废料数为3

F推=nK推F2=3 x 0.55 x 55.4 x 103=9.14 x 103 N

5.2.5、冲床的总压力为

F总=F1+F2+F推+F卸=(100.8+55.4+4.54+9.14）x 103N=170KN

5.2.6、选用压力机

根据总冲压力为170KN，采用开式双柱可倾压力机，考虑到压力机的使用安全，总冲压力一般不应超过压力机额定吨位的80%，

由【1】表7.10初选JH23-25开式双柱可倾压力机

公称压力：250KN

滑块行程：65mm

最大闭合高度:270mm

滑块中心线到床身距离：200mm

工作台尺寸：370mm x 560mm

垫板厚度：50mm

模柄孔尺寸：Φ40mm x 60mm

5.3．压力中心的计算

由于零件结构对称，所以压力中心在孔的中心，即模柄轴线通过压力中心。

5.4计算凸、凹模刃口尺寸

5.4.1、对于冲孔Φ21mm

由【8】表2.13查得间隙值Zmin=0.246mm Zmax=0.360mm

由【8】表2.18查得凸、凹模制造公差δp =0.020mm δd =0.025mm Zmax- Zmin=0.360-0.246=0.114mm