冲压模具课程设计cll3860.pptx
冲压模具课程设计课程设计目的和意义课程设计步骤流程课程设计主要内容注意事项一课程设计目的和意义1.进一步巩固冲压工艺学课程中的理论知识2.了解并掌握冲压模具设计的一般步骤和方法3.熟练运用相关的设计资料，具备初步独立设计能力4.了解并掌握模具标准化知识5.在设计过程中，了解并掌握冷冲模具的制造工艺工作量和日程安排工作量和日程安排工作量工作量：绘制模具装配图一张；绘制模具零件图两张（由指导教师指定）；编制设计计算说明书，1015页。日程安排：日程安排：2014.12.82014.12.10查阅资料，初步计算2014.12.112014.12.15绘制草图2014.12.162014.12.18绘制总装配图，零件图，编写设计说明书2014.12.19：答辩准备工作：参考书准备工作：参考书2-3本本+模具大典模具大典二课程设计步骤流程本课程设计主要包括三个部分：冲压工艺分析与计算冲压工艺分析与计算 冲压模具零部件结构设计冲压模具零部件结构设计 绘制零件图、总装图并编写设计说明书绘制零件图、总装图并编写设计说明书三课程设计的主要内容零件名称：止动件生产批量：大批量材料：A3材料厚度：2mm三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算冲压件的工艺性分析结构工艺性冲压件尺寸和精度等级冲压件材料结构工艺性教P180冲裁件的形状应力求简单、对称尽量避免过长的凸出悬臂和凹槽孔边距和孔间距不能过小（如图）孔的尺寸不应太小，否则凸模易折断或压弯三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算冲压件的工艺性分析尺寸标注和精度等级未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可根据国标（GB）IT12IT14确定其公差等级一般外形尺寸公差值为负()，内形尺寸公差值为正()，中心距公差为正负()三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算冲压件的工艺性分析冲压件材料（分析材料的机械性能、使用、冲压性能）冲压件材料可冲压性能应该较好，常用的材料：优质碳素钢（08F、10、15、20、45）合金结构钢（15Cr、40Cr）碳素工具钢（T8、T10）黄铜（H62）查大典、上网、查相关资料三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算工艺方案的确定根据冲裁件的结构特点，确定工序的种类，然后确定工艺方案根据冲裁件的结构特点，确定工序的种类，然后确定工艺方案单工序模在压力机的一次行程中，在同一工位完成单一工序的冲压；包括落料模、冲孔模、切断模等。模具结构简单，制造较为容易，适合于精度要求不高、小批量生产或试制生产。三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算工艺方案的确定根据冲裁件的结构特点，确定工序的种类，然后确定工艺方案连续模在压力机的一次行程中，在模具不同工位多道工序的冲压。工件上孔与孔之间的距离或者孔与边缘的距离太小时，或者形状比较复杂，宽度很小的异形件等；可采用连续模。-所得工件的尺寸公差较低，采用导正销结构，可提高工件精度；模具外形较大，受压力机台面影响，冲压件尺寸不能太大；三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算工艺方案的确定连续模三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算工艺方案的确定连续模三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算工艺方案的确定根据冲裁件的结构特点，确定工序的种类，然后确定工艺方案复合模在压力机的一次行程中，在模具同一工位完成多道工序的冲压。有一个凸凹模（落料凸模兼作冲孔凹模）。-所得工件的尺寸公差较高，避免了多次冲压的定位误差，并且在冲裁过程中可以进行压料，工件较为平整；模具结构较为复杂，出件和清除废料较为困难。三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算工艺方案的确定复合模三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算工艺方案的确定复合模 分析手中的零件特分析手中的零件特点，（单孔垫圈，加点，（单孔垫圈，加工需要冲孔和落料两工需要冲孔和落料两个工序）初步考虑工个工序）初步考虑工艺方案有几种。艺方案有几种。最后综合考虑加工最后综合考虑加工要求和生产成本等因要求和生产成本等因素，选择素，选择#方案，采方案，采用用*模加工。模加工。三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算排样方式确定确定排样方式、计算材料利用率，并画出排样图。确定排样方式、计算材料利用率，并画出排样图。排样方式确定排样方式后，确定排样方式后，根据厚度根据厚度t，查大，查大典典P127表表19.1-17确定搭边值确定搭边值a和和a1。三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算排样方式确定确定排样方式、计算材料利用率，并画出排样图。材料利用率步距步距S=D+a1D为工件送料方向的宽度为工件送料方向的宽度条料宽度条料宽度B查大典查大典P128三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算排样方式确定确定排样方式、计算材料利用率，并画出排样图。排样图标出步距、搭边值大小（件与件标出步距、搭边值大小（件与件 件与条料边缘）、料宽等。件与条料边缘）、料宽等。三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算冲裁工艺力的计算为了选择冲压设备，确定压力机吨位，需计算相关工艺力，包括：冲裁力、卸料力、推件力、顶件力等；冲裁力平刃冲裁时，冲裁力的计算：三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算冲裁工艺力的计算卸料力从凸模将零件或废料卸下的力。推件力将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力。顶件力逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力。三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算冲裁工艺力的计算采用弹性弹性卸料装置和上出料上出料方式的总冲裁力为：采用刚性刚性卸料装置和下出料下出料方式的总冲裁力为：采用弹性弹性卸料装置和下出料下出料方式的总冲裁力为：初选压力机，根据设备吨位：查大典查大典P93开式开式三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算凸、凹模刃口尺寸的计算落料时：以凹模为基准冲孔时：以凸模为基准参照教材参照教材P228例题例题1 p p+d d Z Z max max Z Z minmin 为了保证模具间隙小于最为了保证模具间隙小于最为了保证模具间隙小于最为了保证模具间隙小于最大合理间隙大合理间隙大合理间隙大合理间隙 Z Z max max，凸凹模制，凸凹模制，凸凹模制，凸凹模制造公差必须满足：造公差必须满足：造公差必须满足：造公差必须满足：三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算模具压力中心的计算简单图形的压力中心的确定对称冲压件的压力中心，位于冲压件轮廓图形的几何中心上；冲裁直线段时，其压力中心位于直线段的中心；冲裁圆弧线段时，其压力中心的位置：三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算模具压力中心的计算确定多凸模模具的压力中心确定多凸模模具的压力中心，是将各凸模压力中心确定后，再计算模具的压力中心。参照教材参照教材公式公式三课程设计的主要内容1.冲压工艺分析与计算模具压力中心的计算复杂形状零件模具压力中心的确定复杂形状零件模具压力中心的计算原理与多凸模冲裁压力中心的计算原理相同。冲模通常由上、下模两部分构成冲模通常由上、下模两部分构成。组成模具的零件组成模具的零件主要有两类：主要有两类：工工艺结艺结构零件构零件：工作零件工作零件凹模凸模凹凸模定位零件定位零件挡料销、导正销定位销、定位板侧压板压料、卸料压料、卸料及出件零件及出件零件卸料板压边圈顶件器推件器导尺侧刀2冲裁模主要部件与零件的设计三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 工作零件的设计工作零件的设计1.1.凸模凸模从四个方面考虑从四个方面考虑结构形式刃口计算长度确定强度校核1)1)结构形式结构形式三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计工作零件的设计工作零件的设计2)2)长度的确定长度的确定当采用固定卸料板和导板时当采用固定卸料板和导板时:式中式中，固定板厚度固定板厚度;卸料板厚度卸料板厚度;导尺厚度导尺厚度;附加厚度附加厚度,包括凸模进入凹模包括凸模进入凹模的长度的长度(0.5-1(0.5-1mm)、总修模量、总修模量(10(101515mm)及模具闭合状态下及模具闭合状态下卸料板到凸模固定板的安全距离卸料板到凸模固定板的安全距离(15(1520mm)20mm)三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 工作零件的设计工作零件的设计2)2)长度的确定长度的确定当采用弹性卸料板时当采用弹性卸料板时:式中式中，固定板厚度固定板厚度;卸料板厚度卸料板厚度;板料厚度板料厚度;附加厚度附加厚度,包括凸模进入凹模包括凸模进入凹模的长度的长度(0.5-1(0.5-1mm)、总修模量、总修模量(10(101515mm)及模具闭合状态下及模具闭合状态下卸料板到凸模固定板的安全距离卸料板到凸模固定板的安全距离(15(1520mm)20mm)tt三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 工工作零作零件的件的设计设计3)3)强度强度 校核校核三课程设计的主要内容参照教材参照教材P552冲裁模主要部件与零件的设计 工作零件的设计工作零件的设计2.2.凹模凹模从三个方面考虑从三个方面考虑结构形式刃口计算整体式凹模轮廓尺寸的确定1)1)结构形式结构形式三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 工作零件的设计工作零件的设计三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 工作零件的设计工作零件的设计2)2)凹模轮廓尺寸的确定凹模轮廓尺寸的确定凹模高度：凹模高度：（15mm)凹模壁厚（由刃口到外边缘的距离）：凹模壁厚（由刃口到外边缘的距离）：（3040mm)式中，式中，冲裁件最大外形尺寸冲裁件最大外形尺寸系数，与材料厚度有关，可查表系数，与材料厚度有关，可查表三课程设计的主要内容教材教材P220表表8-3凹模轮廓尺寸凹模轮廓尺寸A*BA*B（凹模周界尺寸）（凹模周界尺寸）工序件轮廓或条料排样图上所有工序轮廓的最工序件轮廓或条料排样图上所有工序轮廓的最工序件轮廓或条料排样图上所有工序轮廓的最工序件轮廓或条料排样图上所有工序轮廓的最小包络矩形。小包络矩形。小包络矩形。小包络矩形。2冲裁模主要部件与零件的设计 工作零件的设计工作零件的设计3.3.凸凹模凸凹模内外缘均为刃口，刃口的计算按落料凸模和冲孔凹模计算内外缘均为刃口，刃口的计算按落料凸模和冲孔凹模计算内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸，从强度方面考虑，内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸，从强度方面考虑，壁厚必须有最小值限制，与板料的厚度有关壁厚必须有最小值限制，与板料的厚度有关正装复合模，凸凹模在上，内孔不积存废料，正装复合模，凸凹模在上，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚小些胀力小，最小壁厚小些倒装复合模，凸凹模在下，并采用下出料方式，倒装复合模，凸凹模在下，并采用下出料方式，内孔积存废料，胀力大，最小壁厚大些内孔积存废料，胀力大，最小壁厚大些三课程设计的主要内容大典大典P406表表2冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计固定零件的设计1.1.模板模板模架、模板均为标准件，查设计手册即可！模架、模板均为标准件，查设计手册即可！查手册的依据是凹模周界查手册的依据是凹模周界圆形模板圆形模板 比凹模直径大比凹模直径大3070mm矩形模板矩形模板 比凹模长大比凹模长大4070mm 宽相同或稍大即可宽相同或稍大即可三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计固定零件的设计1.1.模板模板模架模架滑动模架滑动模架 滚动模架滚动模架 对角导柱模架对角导柱模架后侧导柱模架后侧导柱模架后侧导柱窄形模架后侧导柱窄形模架中间导柱模架中间导柱模架中间导柱圆形模架中间导柱圆形模架四角导柱模架四角导柱模架对角导柱模架对角导柱模架中间导柱模架中间导柱模架四角导柱模架四角导柱模架后侧导柱模架后侧导柱模架三课程设计的主要内容 模架是由上下模座和导柱导套组成的标准结构，模架是由上下模座和导柱导套组成的标准结构，应根据模架类型和模架大小直接从标准规范中应根据模架类型和模架大小直接从标准规范中选用。选用。2冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计固定零件的设计2.2.模柄模柄模具的上模部分通过模柄固定在冲床的滑块上。模具的上模部分通过模柄固定在冲床的滑块上。凸缘式凸缘式压入式压入式旋入式旋入式浮动式浮动式1）凸缘式）凸缘式三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计固定零件的设计2.2.模柄模柄2）压入式）压入式三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计固定零件的设计2.2.模柄模柄3）旋入式）旋入式三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计固定零件的设计2.2.模柄模柄4）浮动式）浮动式模柄压力通过球形垫传递给模柄压力通过球形垫传递给上模板，可以避免压力机导上模板，可以避免压力机导滑误差对模具导向的影响。滑误差对模具导向的影响。适合于硬质合金、凹模的适合于硬质合金、凹模的多工序冲裁模。多工序冲裁模。三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计固定零件的设计3.3.凸、凹模固定板与垫板凸、凹模固定板与垫板凸模固定板厚度：凸模固定板厚度：三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计固定零件的设计3.3.凸、凹模固定板与垫板凸、凹模固定板与垫板凹模固定板厚度：凹模固定板厚度：三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 固定零件的设计固定零件的设计3.3.凸、凹模固定板与垫板凸、凹模固定板与垫板垫板的作用是分散凸模穿来压力，防止模板被压挤损伤：垫板的作用是分散凸模穿来压力，防止模板被压挤损伤：凸模端面对模板的单位压力凸模端面对模板的单位压力:式中式中，冲裁力，冲裁力，N 凸模支承端面积，凸模支承端面积，mm2三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 导向零件的设计导向零件的设计1.1.导板（卸料板）导板（卸料板）模具工作时，凸模始终不脱离导板，从而起到导向作用。模具工作时，凸模始终不脱离导板，从而起到导向作用。导板厚度一般等于或稍小于凹模厚度导板厚度一般等于或稍小于凹模厚度导板的平面尺寸与凹模相等导板的平面尺寸与凹模相等三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 导向零件的设计导向零件的设计2.2.导柱、导套导柱、导套导柱和导套作为标准件，和模架一起选择导柱和导套作为标准件，和模架一起选择滑动式滚动式三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 导向零件的设计导向零件的设计2.2.导柱、导套导柱、导套滚珠导向是一种无间隙导向，精度高，寿命长。滚珠导向装置及钢球保持器如图所示。滚珠在导柱和导套之间应保证导套内径与导柱在工作时有0.010.02mm的过盈量。三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 定位零件的设计定位零件的设计为了保证冲出合格的制件，必须对坯料进行定位。为了保证冲出合格的制件，必须对坯料进行定位。送料方向上的定位，用来控制送料步距送料方向上的定位，用来控制送料步距 挡料挡料送料方向垂直上的定位送料方向垂直上的定位 送进导向（导料）送进导向（导料）1.1.送进导向方式与零件送进导向方式与零件导销式导销式导尺式导尺式三课程设计的主要内容导料销导料导料销导料复合模复合模 条料同侧设置两个导料销进行导料。条料同侧设置两个导料销进行导料。条料同侧设置两个导料销进行导料。条料同侧设置两个导料销进行导料。导尺导料导尺导料 （分离式和整体式）（亦称导料板）（分离式和整体式）（亦称导料板）（分离式和整体式）（亦称导料板）（分离式和整体式）（亦称导料板）连续模连续模 与卸料板制成整体与卸料板制成整体与卸料板制成整体与卸料板制成整体侧压器侧压器条料宽度公差过大，需在一侧导尺上增设侧压装置保证条料紧靠另一侧送进。条料宽度公差过大，需在一侧导尺上增设侧压装置保证条料紧靠另一侧送进。条料宽度公差过大，需在一侧导尺上增设侧压装置保证条料紧靠另一侧送进。条料宽度公差过大，需在一侧导尺上增设侧压装置保证条料紧靠另一侧送进。2冲裁模主要部件与零件的设计 定位零件的设计定位零件的设计2.2.挡料方式与零件挡料方式与零件1）挡料销定距）挡料销定距固定挡料销活动挡料销三课程设计的主要内容导正销导正销侧刀定距侧刀定距挡料销定距挡料销定距2冲裁模主要部件与零件的设计 定位零件的设计定位零件的设计2.2.挡料方式与零件挡料方式与零件2）侧刀定距）侧刀定距长方形侧刀用与料厚小于1.5mm,精度要求不高冲裁件成形侧刀用与料厚小于.5mm,精度要求高冲裁件尖角形侧刀三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 定位零件的设计定位零件的设计2.2.挡料方式与零件挡料方式与零件3）导正销）导正销保证连续模中冲裁件内孔保证连续模中冲裁件内孔与外缘的相对位置精度与外缘的相对位置精度.三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 卸料与推件装置设计卸料与推件装置设计1.1.卸料装置卸料装置固定卸料板冲裁板料较厚(大于0.5mm),卸料力较大,平整度要求不是很高弹性卸料平整度要求比较高，或者是薄板冲裁时，弹性元件卸料板卸料螺钉三课程设计的主要内容1.1.刚性卸料：通过螺钉和销钉将卸料板固定刚性卸料：通过螺钉和销钉将卸料板固定在下模上。在下模上。适用范围：料厚适用范围：料厚0.5mm以上，以上，工件平面度要求不高、卸料力较大的情况。工件平面度要求不高、卸料力较大的情况。(a)(a)(a)(a)常用结构常用结构常用结构常用结构:(b)(b)(b)(b)整体式整体式整体式整体式:(c)(c)(c)(c)悬臂式悬臂式悬臂式悬臂式(a)(a)(a)(a)(b)(b)(b)(b)(c)(c)(c)(c)适用于条料宽度比较窄的情况。适用于条料宽度比较窄的情况。适用于条料宽度比较窄的情况。适用于条料宽度比较窄的情况。适用于料厚适用于料厚适用于料厚适用于料厚2mm2mm2mm2mm的大型零件边缘处的冲裁及在的大型零件边缘处的冲裁及在的大型零件边缘处的冲裁及在的大型零件边缘处的冲裁及在弯曲件上冲孔。弯曲件上冲孔。弯曲件上冲孔。弯曲件上冲孔。2.弹性弹性卸料：通过卸料螺钉将卸料板安装卸料：通过卸料螺钉将卸料板安装在上模或下模上，可上下运动，并在模座在上模或下模上，可上下运动，并在模座或凸模固定板与卸料板之间装有预压缩的或凸模固定板与卸料板之间装有预压缩的弹性件，以提供卸料力。弹性件，以提供卸料力。特点：工件平整度较高，且卸料较平稳。特点：工件平整度较高，且卸料较平稳。常用结构常用结构常用结构常用结构连续模连续模连续模连续模小批量的薄料冲裁小批量的薄料冲裁小批量的薄料冲裁小批量的薄料冲裁 3.卸料卸料板的尺寸板的尺寸刚性卸料板：刚性卸料板：与凸模的间隙一般取与凸模的间隙一般取与凸模的间隙一般取与凸模的间隙一般取0.10.10.5mm0.5mm；兼有凸模导向时，与凸模配合为兼有凸模导向时，与凸模配合为兼有凸模导向时，与凸模配合为兼有凸模导向时，与凸模配合为H7/h6.H7/h6.卸料板的厚度与卸料力的大小及卸料尺寸卸料板的厚度与卸料力的大小及卸料尺寸卸料板的厚度与卸料力的大小及卸料尺寸卸料板的厚度与卸料力的大小及卸料尺寸 有关，通常取有关，通常取有关，通常取有关，通常取5 512mm12mm。弹性卸料板：弹性卸料板：与凸模的单边间隙一般取（与凸模的单边间隙一般取（与凸模的单边间隙一般取（与凸模的单边间隙一般取（0.10.10.20.2）t t；兼有凸模导向时，与凸模配合为兼有凸模导向时，与凸模配合为兼有凸模导向时，与凸模配合为兼有凸模导向时，与凸模配合为H7/h6.H7/h6.模具开启状态时，应使卸料板突出工作零模具开启状态时，应使卸料板突出工作零模具开启状态时，应使卸料板突出工作零模具开启状态时，应使卸料板突出工作零 件刃口件刃口件刃口件刃口0.30.30.5mm0.5mm，以便能顺利卸料。，以便能顺利卸料。，以便能顺利卸料。，以便能顺利卸料。(a)(a)(a)(a)2冲裁模主要部件与零件的设计 卸料与推件装置设计卸料与推件装置设计2.2.推件（顶件）装置推件（顶件）装置推件或顶件的目的都是从凹模中卸下废料或冲件向下推出的结构推件，一般装在上模内；向上顶出的结构顶件，一般装在下模内；三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 卸料与推件装置设计卸料与推件装置设计2.2.推件（顶件）装置推件（顶件）装置（1）推件装置刚性推件装置弹性推件装置打杆推板推销（连接推杆）推件块弹性元件推板推销（连接推杆）推件块三课程设计的主要内容2冲裁模主要部件与零件的设计 卸料与推件装置设计卸料与推件装置设计2.2.推件（顶件）装置推件（顶件）装置（）顶件装置顶件装置一般是弹性的。其基本组成有顶杆、顶件块和装在下模底下的弹顶器，弹顶器可以做成通用的，其弹性元件是弹簧或橡胶。这种结构的顶件力容易调节，工作可靠，冲件平直度较高。三课程设计的主要内容冲模的封闭高度是指模具在最低工作位置时，上、下模板底面间的距离。HmaxmmHmin+10mm三课程设计的主要内容 压力机校核压力机校核HHmaxmax：压力机最大闭合高度：压力机最大闭合高度：压力机最大闭合高度：压力机最大闭合高度HHminmin：压力机最小闭合高度：压力机最小闭合高度：压力机最小闭合高度：压力机最小闭合高度当模具的封闭高度小于设备的最小封闭高度时：可采用的解决方法将某些模具零件的高度（厚度）增大在压力机工作台面上面（下模板下平面下面）在添加垫板三课程设计的主要内容四注意事项1.装配图装配图中要画出零件图、排样图和技术要求等；2.零件图零件图中注明材料、热出理方式等；3.课程设计说明书格式一定规范，用黑色笔手工书写；4.禁止用圆轨扎图；否则本课程设计不通过。技术要求：注明对模具的使用、装配等要求和应注意的事项。如：所选设备型号、冲压力大小、模具标记及相关工具等。谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH
