冲压模具设计和制造实例（DOC42页）bkkg.docx

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1、冲压模具具设计与与制造实实例例：图11所示冲冲裁件，材材料为AA3，厚厚度为22mm，大大批量生生产。试试制定工工件冲压压工艺规规程、设设计其模模具、编编制模具具零件的的加工工工艺规程程。零件名称称：止动动件生产批量量：大批批材料：AA3材料厚度度：t=2mmm一、 冲压工艺艺与模具具设计1.冲压压件工艺艺分析材料：该冲裁裁件的材材料A33钢是普普通碳素素钢，具具有较好好的可冲冲压性能能。零件结结构：该该冲裁件件结构简简单，并并在转角角有四处处R2圆圆角，比比较适合合冲裁。0-0.520-0.520-0.520-0.520-0.74尺寸精精度：零零件图上上所有未未注公差差的尺寸寸，属自自由尺寸

2、寸，可按按IT114级确确定工件件尺寸的的公差。孔孔边距112mmm的公差差为-00.111，属111级精精度。查查公差表表可得各各尺寸公公差为：零件外形形：655 mmm24 mmm30 mm RR30 mmm RR2 mm+0.360零件内形形：100 mmm孔心距：370.331mmm结论：适适合冲裁裁。2.工艺艺方案及及模具结结构类型型 该零零件包括括落料、冲冲孔两个个工序，可可以采用用以下三三种工艺艺方案：先落料料，再冲冲孔，采采用单工工序模生生产。落料-冲孔复复合冲压压，采用用复合模模生产。冲孔-落料连连续冲压压，采用用级进模模生产。0-0.11方案模模具结构构简单，但但需要两两道

3、工序序、两套套模具才才能完成成零件的的加工，生生产效率率较低，难难以满足足零件大大批量生生产的需需求。由由于零件件结构简简单，为为提高生生产效率率，主要要应采用用复合冲冲裁或级级进冲裁裁方式。由由于孔边边距尺寸寸12 mm有有公差要要求，为为了更好好地保证证此尺寸寸精度，最最后确定定 用复复合冲裁裁方式进进行生产产。工件尺寸寸可知，凸凸凹模壁壁厚大于于最小壁壁厚，为为便于操操作，所所以复合合模结构构采用倒倒装复合合模及弹弹性卸料料和定位位钉定位位方式。3.排样样设计查冲压压模具设设计与制制造表表2.55.2，确确定搭边边值：两工件间间的搭边边：a=2.22mm工件边缘缘搭边：a1=2.55mm

4、步距为：32.2mmm条料宽度度B=DD+2aa1=65+2*22.5 =70确定后排排样图如如2所示示一个步距距内的材材料利用用率为：=A/BS1000%=15550（70032.2）1000%=68.8%查板材标标准，宜宜选9000mmm10000mmm的钢板板，每张张钢板可可剪裁为为14张张条料（70mm1000mm），每张条料可冲378个工件，则为：=nAA1/LLB1000% =337815550/9900100001000% =665.11%即每张板板材的材材料利用用率为665.11%4.冲压压力与压压力中心心计算冲压力力落料力 F总=1.33Lt=1.332155.9662450

5、0=2522.677（KNN）其中按按非退火火A3钢钢板计算算。冲孔力 F冲冲=1.3Ltt=1.33210024500=74.48（KKN）其中：dd 为冲冲孔直径径，2d为两两个圆周周长之和和。卸料力 F卸卸=K卸卸F卸 =00.0552522.677 =112.663（KKN）推件力 F推推=nKK推F推推 =660.005537.24 =112.330（KKN）其中 nn=6 是因有有两个孔孔。总冲压力力：F总= F落+ F冲冲+ FF卸+ F推 =2522.677+744.488+122.633+122.300 =3522.077（KNN）压力中中心如图3所所示：由于工件件X方向对对

6、称，故故压力中中心x00=322.5mmm=13.0mmm其中：L1=224mmm yy1=112mmmL2=660mmm yy2=0mmmL3=224mmm yy1=112mmmL4=660mmm yy4=24mmmL5=660mmm yy5=227.996mmmL6=660mmm yy6=224mmmL7=660mmm yy7=112mmmL8=660mmm yy8=112mmm计算时，忽忽略边缘缘4-RR2圆角角。由以上计计算可知知冲压件件压力中中心的坐坐标为（332.55，133）5.工作作零件刃刃口尺寸寸计算落料部分分以落料料凹模为为基准计计算，落落料凸模模按间隙隙值配制制；冲孔孔部

7、分以以冲孔凸凸模为基基准计算算，冲孔孔凹模按按间隙值值配制。即即以落料料凹模、冲冲孔凸模模为基准准，凸凹凹模按间间隙值配配制。刃口尺寸寸计算见见表16.工作作零件结结构尺寸寸落料凹模模板尺寸寸：凹模厚度度：H=kb（15mm） H=00.28865=18.2.mmm凹模边壁壁厚：cc（1.522）H =（11.52）18.2 =（227.33366.4）mmm 实取cc=300mm凹模板边边长：LL=b2c =655230 =1225mmm查标准JJB/TT -667433.1-94：凹模板板宽B=1255mm故确定凹凹模板外外形为：1255125518（mmm）。将将凹模板板作成薄薄型形式式

8、并加空空心垫板板后实取取为：1125125514（mmm）。凸凹模尺尺寸：凸凹模长长度：LL=h11+h22+h =166+100+244 =500（mmm）其中：hh1-凸凸凹模固固定板厚厚度 hh2-弹弹性卸料料板厚度度 hh-增加加长度（包包括凸模模进入凹凹模深度度，弹性性元件安安装高度度等）凸凹模内内外刃口口间壁厚厚校核：根据冲冲裁件结结构凸凹凹模内外外刃口最最小壁厚厚为7mmm，根根据强度度要求查查冲压压模具设设计与制制造表表2.99.6知知，该壁壁厚为44.9mmm即可可，故该该凸凹模模侧壁强强度足够够。冲孔凸模模尺寸：凸模长度度：L凸凸= hh1+hh2+hh3 =114+112

9、+11440mmm其中：hh1-凸凸模固定定板厚 hh2-空空心垫板板厚 h3-凹模板板厚凸模强度度校核：该凸模模不属于于细长杆杆，强度度足够。7.其它它模具零零件结构构尺寸根据倒装装复合模模形式特特点：凹凹模板尺尺寸并查查标准JJB/TT-67743.1-994，确确定其它它模具模模板尺寸寸列于表表2：序号名称长宽厚（mmm）材料数量1上垫板12512556T8A12凸模固定定板12512551445钢13空心垫板板12512551245钢14卸料板12512551045钢15凸凹模固固定板12512551645钢16下垫板12512556T8A1根据模具具零件结结构尺寸寸，查标标准GBB/

10、T228555.5-90选选取后侧侧导柱112525标标准模架架一副。8.冲床床选用根据总冲冲压力 F总=3522KN，模模具闭合合高度，冲冲床工作作台面尺尺寸等，并并结合现现有设备备，选用用J233-633开式双双柱可倾倾冲床，并并在工作作台面上上备制垫垫块。其其主要工工艺参数数如下：公称压力力：633KN滑块行程程：1330mmm行程次数数：500次/分分最大闭合合高度：3600mm连杆调节节长度：80mmm工作台尺尺寸（前前后左右）：4800mm7100mm二、 模具制造造1、主要要模具零零件加工工工艺过过程制件：柴柴油机飞飞轮锁片片材料：QQ2355料厚：11.2mmm该制件为为大批量

11、量生产，制制品图如如下：（一）冲冲裁件的的工艺分分析1、冲裁裁件为QQ2355号钢，是是普通碳碳素钢，有有较好的的冲压性性能，由由设计书书查得=3550Mppa。2、该工工作外形形简单，规规则，适适合冲压压加工。3、所有有未标注注公差尺尺寸，都都按ITT14级级制造。4、结论论：工艺艺性较好好，可以以冲裁。方案选择择：方案一：采用单单工序模模。方案二：采用级级进模。方案三：采用复复合模。单工序模模的分析析单工序模模又称简简单模，是是压力机机在一次次行程内内只完成成一个工工序的冲冲裁模。工工件属大大批量生生产，为为提高生生产效率率，不宜宜采用单单工序模模，而且且单工序序模定位位精度不不是很高高，

12、所以以采用级级进模或或复合模模。级进模的的分析级进模是是在压力力机一次次行程中中，在一一副模具具上依次次在几个个不同的的位置同同时完成成多道工工序的冲冲模。因因为冲裁裁是依次次在几个个不同的的位置逐逐步冲出出的，因因此要控控制冲裁裁件的孔孔与外形形的相对对位置精精度就必必须严格格控制送送料步距距，为此此，级进进模有两两种基本本结构类类型：用用导正销销定距的的级进模模和用侧侧刃定距距的级进进模。另另外级进进模有多多个工序序所以比比复合模模效率低低。复合模的的分析复合模是是在压力力机一次次工作行行程中，在在模具同同一位置置同时完完成多道道工序的的冲模。它不存在冲压时的定位误差。特点：结构紧凑，生产

13、率高，精度高，孔与外形的位置精度容易保证，用于生产批量大。复合模还分为倒装和正装两种，各有优缺点。倒装复合模但采用直刃壁凹模洞口凸凹模内有积存废料账力较大，正装复合模的优点是：就软就薄的冲裁件，冲出的工件比较平整，平直度高，凸凹模内不积存废料减小孔内废料的胀力，有利于凸凹模减小最小壁厚。经比较分分析，该该制件的的模具制制造选用用导料销销加固定定挡料销销定位的的弹性卸卸料及上上出件的的正装复复合模。（二）排排样图设设计及冲冲压力和和压力中中心的计计算由3-66，3-8表可可查得：a1=0.88，a=1.00，=0.6查书书391. 料宽计算算： BB=（DD+2aa）=662+22*1.0=66

14、4mmm2.步距距：A=D=aa1=662+00.8=62.8mmm3.材料料利用率率计算：=A/BS1000%=R2-（R2+12*4.22）/662.88*644=3.14*3122-(33.144*188.522+500.4)/622.8*641000%=447.008%（其中aa是搭边边值，aa1是工工作间隙隙，D是是平行于于送料方方向冲材材件的宽宽度，SS是一个个步距内内制件的的实际面面积，AA是步距距，B是是料宽，RR1是大大圆半径径，R22是小圆圆半径，1124.22是方孔孔的面积积，为一个个步距内内的材料料的利用用率）4.冲裁裁总压力力的确定定：L=2*3.114*331+22

15、*3.14*18.5+112+22*4.2=3331.26（周周边总长长）计算冲裁裁力：FF=KLLt 查设设计指导导书得=3550MppaF=1.3*3331.6*11.2*35001800KN落料力：F落=1.33lt=1.3*（22*3.14*31）*1.22*3550=11062295.28NN卸料力：F卸=kF落落=0.02*10662955.288=21125.9N冲孔力：F冲=1.33*3.14ddt+1.33*（112+22*4.2）*1.22*3550=7745772.668N顶件力：F顶=-k22F落=0.006*11062295.28=63777.77N冲裁总压压力：FF

16、=F落落+F卸卸+F冲冲+F顶顶 =10662955.288+21125.9+7745772.668+663777.7=1899.4KKNF压=（11.11.33）F=2446KNN说明：KK为安全全系数，一一般取11.3；k为卸卸料力系系数，其其值为00.0220.06，在在上式中中取值为为0.002；kk2为顶顶件力系系数，其其值为00.0330.07，式式中取值值为0.065.压力力机的初初步选用用：根据制件件的冲裁裁的公称称压力，选选用开式式双柱可可倾式压压力机，公公称压力力为3550k N 形号为为J233-355 满满足：FF压F滑块行程程80mmm行程次数数50最大闭合合高度280mmm封闭高度度调节量量60mmm滑块中心心线到床床声距离离205mmm立柱距离离工作台尺尺寸直径径工作台尺尺寸前后后300mmm260mmm380mmm