冷冲压工艺模具设计实例.doc

2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作湖南信息职业技术学院学生课程设计题 目： 铁芯冲片冲压模具设计 姓 名 ： xx 班级、学号 ： 系 (部) ： 专 业 ： 模具设计与制造 指导教师 ： 开题时间： 完成时间： 20年月日目录一. 冲裁件的工艺分析.31.1制件的冲压工艺分析 1.2 尺寸精度分析二、工艺方案的制定.3 2.1基本工序 2.2各种方案的比较三、模具类型的选择.4 3.1,模具的选择四、压力机的选择.5 5.1 各工序压力的计算 5.2压力机的选择 5.3模具压力中心的计算五、排样.5 4.1排样方式的确定 4.2条料宽度，导料间距 4.3材料的利用率七、模具结构形式的选择.97.1定位方式及定位零件的选择7.2 导向方式及导向零件的选择7.3卸料方式及卸料零件的选择八、模架的架构形式和相关尺寸九、模具工作零件设计.6 6.1凹凸模的间隙 6.2刃口尺寸计算 6.3外形尺寸计算 6.4压力机校核十、模具的安装、调整和安全措施.10十一、冲压工作的其他事项.10冷冲压工艺及模具设计课程设计说明书一、冲裁件的工艺性分析t=0.5mm 材料为Q235 图1上图产品属于结构简单的板状制品，材料为Q235， 属于普通碳素钢，查表可知其屈强比小，延伸率较高，具有良好的冲压性能。几何形状：该冲裁件简单对称。尺寸精度：，尺寸公差为IT13级。孔德中心距为，尺寸精度为IT12，其余尺寸为50、10、35、7.5、15、8,均按IT14级进行加工 ，查表可以得未注公差的尺寸偏差为 、 、 以上符合冲裁件的经济精度。该冲裁件的孔的尺寸为8mm大于冲孔的最小尺寸最小孔边距为3.5mm，符合冲裁的条件。表面质量没有要求，断面粗糙度取Ra12.5-50m。结论：适合冲裁二、工艺方案制定。1.该冲裁件分两步完成，工序为冲两圆孔-落料。根据1可以初步确定两个方案，(a) 第一步冲孔，第二步落料(b) 第一步落料，第二步冲孔。有三种常用的模具可供选择 根据该冲裁件的年产量为80万件，宜才采用高效多工序模具进行成型，由于（b）方案不适宜多工序模具成型，所以采用（a）种方案进行冲裁成型。三、模具类型的选择模具类型有三种常用的模具可供选择 （1） 采用两套模具，分别是冲孔模与落料模具。这种单工工序模制造方便，成本低，但无法达到本制件的精度要求。（2） 级进模，把两道工序合并在一副模具中完成，可以减少模具和设备数量，提高生产效率并容易实现自动化。（3） 复合模，能够在一套模具中同时完成两道工序，但是复合模结构复杂，制造成本高。根据上述条件可以采用级进模具或者复合模具进行成型。单工序模具无法达到产品的精度要求。本制件属于小型制件，一采用成本较低，安全，自动化较高的级进模进行生产。四、压力机的选择1、各工序的压力计算。冲孔与落料的冲裁力查附表知：; 表3-18 其中冲孔落料冲裁力卸料力 推件力 总冲压力 根据计算总力。差附表5可初选J23-16的压力机。当模具结构尺寸确定之后，可对压力机的闭合高度。模具安装尺寸进行校核。 J23-16压力机的技术参数如下：公称压力/t16滑块行程 /mm55最大闭合高度/mm220滑块行程次数/120工作台尺寸：前后/mm300工作台尺寸：左右/mm450垫板尺寸：厚度/mm40模柄孔尺寸：直径/mm40模柄孔尺寸：深度/mm602、模具压力中心的确定画出凹模刃口，用解析法或CAD法可求得压力中心的坐标为（22,22.5）如图3所示。 图3五、冲裁排样1、排样图排样是指在条料、板料上的布置的方法，拍样是否合理直接影响到材料利用率冲模结构，冲裁件的质量和成产率。搭边是指制件与制件之间，制件与毛刺坯侧边间的余料。起作用时补偿定位误差使条料在送进时有一定的刚度，以保证送料的顺利进行，从而提高制件的质量。搭边值查表3-13可知工件与工件之间的搭边值为a=1.8，工件与板料边的搭边值为a=2.0mm. 图22、条料宽度与材料利用率调料宽度与导料板间距，根据本制件采用的是级进模，为了保证其精度，应该选择有侧压装置的模具，还必须有侧刃装置。调料宽度的计算侧面导料板距离A=b+z=L+1.5a+nb+Z即查表可得，该制件采用规格板为 时，材料的利用率最高。规格板的截板方式为 横裁 。这样使得弯曲线与板材纤维方向垂直，可以减小弯曲系数，条料mm材料利用率为六、模具结构形式的选择 1、定位方式级定位零件（1）导料板的选用选用分离式的导料板，外形尺寸纵向长度有凹模长度决定。（2）侧刃的选择 由于制件两道工序之间的距离相对较大，步距与两个制件的距离一致，即为36.8mm.采用双侧刃，提高制件的精度。侧刃的的结构如图所示，这种侧刃所产生的毛刺处在侧刃齿形冲出的宽缺口中，对定距精度没有影响，定距精度较高。 侧刃的制造公差按h6确定，带侧刃的模具，一般都在侧刃孔旁的导料板上装有挡块，以减轻导料板挡料台阶的磨损。2、导正销导正销用来保证制件上孔与外形的相对尺寸，主要用于级进模，导正销一般装在冲孔工步后的落料凸模上，当上模下冲时，导正销的导入部分首先进入已冲出的孔内，然后又导正部分对条料 进行导正，进行落料。消除送料步距误差，起精确定位的作用。导正销的装配方法如下图所示：3、卸料装置的选用对于本冲裁，落料级进模，已选用最简单的卸料装置，即弹压卸料装置，弹压卸料板既起卸料作用也起压料作用，所以冲件直平度较高，结构简便易于制造。节约成本。在冲裁前将板料压平，防止冲裁件翘曲。七、模架的架构形式和相关尺寸 1、模架的结构形式模架是模具的主体结构，他是连接冷冲模具工作零件的部件，所以选用模架相当重要，根据落料模的要求，搜作用的冲裁力较大，故选用导柱在两侧的中间导柱的模座结构，次结构比较平稳。 冲模的主要零件都是通过螺钉、销钉连接到模架上，构成一幅完整的冲模结构方可使用。2、模具的尺寸根据凹凸模具的整体尺寸，查表可得到。八、模具工作零件设计1、凹凸模间隙的确定间隙对冲裁件质量，冲裁力，模具的寿命都有影响，在制造模具时应该选用一个合理的间隙。根据经验值法，查表得到该冲裁模初始双面间隙 2、凹凸模的外形尺寸凹凸模的工作刃口尺寸计算，为保证制件的精度必须采用配合加工模具的的方法。画出凹凸模磨损草图以凹模为基准，凸模磨损的磨损草图。 图四其尺寸为（单位mm）凹模尺寸与产品图一致。3、凸凹模的外形尺寸计算凸模长度凹模长度 宽度凹模的高度 模具的空间尺寸外形尺寸为4、凸模的结构形式及固定方法冲孔的凸模，按照如图所示的国家标准院凸模结构及固定形式，凸模与固定板的配合h7/m6的配合对于制件外形的凸模，属于异型，为使凸模加工方便，异型凸模做成断面，成为直通式。其固定方式采用铆钉固定，也可以采用低熔点的合金或粘接剂固定。对于截面尺寸较大，直接采用螺钉，销钉直接固定的方式。如图所示5、凹模的外形结构及固定方式。（1）凹模的外形结构，根据工件的大小，形状的特点来选择凹模的形状，由于中小型模具通常采用整体式的凹模，只有大型凹模才采用镶拼式，本冲孔落料模系中小型，所以选取整体式凹模。凹模的刃口形式，采用如下图所示的刃口形式。这种刃口的凹模，刃口无斜度，刃口强度较好，刃口尺寸不随修磨刃口而增大。它满足使制件顺冲压方向退下的要求，因此能够选用该刃口形式的凹模。（2）凹模固定形式冲孔凹模属于小型圆形凹模结构采用国家标准形式，如图所示，直接安装在凹模固定板内，主要用于冲孔。 图8对于铁芯冲片外缘的凹模，采用凹模板，使用销钉和螺钉直接固定在模座上，其螺钉孔与凹模孔壁的间距不能太小。6、压力机较核高度方向 该压力机的工作台尺寸为单边大于模具下模座5070mm 符合压力的安装要求。结论：该压力机符合制件的加工要求。即jb23-167、模柄的设计 模柄的形式只要有以下几种 图5强抑种为压入式模柄，它与上模座以H7/h6配合柄加以销钉防转，主要用于上模座较厚又没有开设推板孔或上模座比较中的场合， 后一种为旋入式模柄，通过螺纹与模座联接，并加防转螺钉，主要用于中小型的模具中。本模具属于中小型，上模座属于轻型，故模柄选取后一种，即旋入式的模柄。8、固定板与垫板固定板按外形分为圆形和矩形两种，主要用于固定小型凸凹模等零件，其外型做成和凹模一样大小，厚度取凹模后的0.60.8。本课题中属于小型的制件模具，固定板与垫板无需校核。九、模具的安装、调整和安全措施1、在压力机上安装、调整是一件很重要的工作，冲模安装和调整不好，轻则造成冲件报废，重则威胁人身级设备安全。冲模安装的一般注意事项；（1） 调整工作台，准备工具，材料图纸，模具（2） 关闭压力机电源开关。（3） 给压力注油，和上让压力机空转，观察设备的运行状况。（4） 检查压力机上的打料装置，应将打料螺钉调整到最高，以免调整压力机闭合高度是在折弯。（5） 检查压力机和冲模的闭合高度。（6） 冲模前，应将上下模座和滑块地卖弄的油污揩拭干净，并检查无异物。2、冲压工作的安全措施冲压工作必须特别重视安全技术，尤其是人身安全。操作时严禁把手伸进危险区总结经过最近一段时间的努力我的课程设计设计终于完成了。在没有做课程设计以前觉得课程设计只是对这一年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。刚拿到课题的时候，自己完全不知道从哪里入手，在老师的耐心指导下,总算了解了设计的流程,怎么样去完成任务书和在设计中要注意的问题与解决方案,比如,成型零件的结构设计中,凹模采用组合式可以简化复杂的机加工艺,有利于模具成型零件的热处理和模具的修复；图纸的明细表中应有零件的材料、规格、数量、备注等一些内容；开模次序的确定,并采用相应机构来确保这种开模次序的实现。在进行毕业设计的过程中，我还得出一个结论：知识必须通过应用才能实现其价值！有些东西以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。 在此要感谢老师对我悉心的指导，感谢老师给我提出了许多不足。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并通过网络和学习设计辅助软件等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。参考文献1. 翁其金主编.冷冲压技术.北京：机械工业出版社，20012. 模具实用技术丛书编委会编.冲模设计应用实例. 北京：机械工业出版社，20013. 王肖培主编.冲压手册。北京：机械工业出版社，20034. 马宝法编.冲模设计.长春.吉林人民出版社.19765. 郭春生编.汽车大型覆盖件模具.北京.国防工业出版社.19936. 刘心志主编.冷冲压工艺及模具设计.重庆.重庆大学出版社.19987. 钟毓斌主编.冲压工艺与模具设计.北京.机械工业出版社.20008. 陈剑鹤主编.冷冲压工艺与模具设计. 北京.机械工业出版社.20019. 李天佑.冲模图册. 北京.机械工业出版社.198810. 赵方平主编.模具结构参数化设计.桂林模具工业.200511. 宋欣.嵌入式插销模具设计.上海.模具设计.200512. 郑可鍠主编.实用冲压模具设计手册.北京.北京出版社.199913. 丁松聚主编.冷冲模设计.北京.机械工业出版社.200014. 刘建超主编.冷冲压与塑料成型加工原理.西安.西北工业大学出版社