冷冲压模具设计要点edde.docx
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1、目录前言1 1确确定工件件的工序序方案3 2弯弯曲件的的展开尺尺寸44 3落落料模的的设计5 3.1冲裁裁件的工工艺性 55 3.22冲裁间间隙 55 3.3凸凹凹模工作作部分尺尺寸制造造公差的的确定 5 3.4冲裁裁力、卸卸料力和和推件力力的计算算 77 3.5排样样、搭边边与料宽宽8 3.6凸、凹凹模的设设计88 3.7定位位零件的的设计与与选用 9 3.8模架架的尺寸寸和结构构形式 1003.9 卸料零零件103.100压力机机的选择择 103.111导向零零件 1113.122落料模模的说明明 114冲孔模模的设计计1224.1冲冲裁件的的工艺性性1124.2冲冲裁间隙隙1124.3凸
2、凸凹模工工作部分分尺寸与与公差124.4冲冲裁工艺艺力的确确定1334.5冲冲模压力力中心的的确定134.6凹凹模设计计1144.7凸凸模设计计144.8凸凸模与凹凹模的固固定1444.9定定位装置置 144.100卸料装装置 1144.111漏料孔 154.122模架的的结构形形式和有有关尺寸寸 1554.133导向零零件 1154.144压力机机的选择择与模具具的安装装 164.155说明165第一道道弯曲模模设计1775.1弯弯曲件的的工艺性性 1175.2弯弯曲件的的回弹1175.3弯弯曲力的的计算1185.4弯弯曲模间间隙185.5弯弯曲模工工作部分分尺寸计计算 195.6压压力机的
3、的选择1195.7模模架的设设计与有有关尺寸寸 2205.8导导向零件件 2205.9顶顶出机构构 2205.100模具的的安装206最后一一道弯曲曲模设计计 2226.1弯弯曲件的的工艺性性 2226.2弯弯曲件的的回弹 2226.3弯弯曲力的的计算 2336.4弯弯曲模的的间隙 2336.5弯弯曲模工工作部分分尺寸计计算 2246.6压压力机的的选择 246.7模模架的设设计与有有关尺寸寸 256.8顶顶出机构构2256.9模模具的安安装2557结论 266致谢 277参考文献献 288附件清单单 299前言冷冲模是是冲压加加工工艺艺的装备备之一,被广泛地运用在汽车、飞机、电机、仪表以及在
4、国防工业中。冲压工艺具有生产效率高、生产成本低、材料利用率高、能成形复杂零件,适合大批量生产的优点,在某些领域已取代机械加工,并正逐步扩大其工艺范围。因此,冲压技术对发展生产、增强效率、更新产品等方面具有重要的作用。但同时,冲压技术的推广受到投入成本低,模具成本高,不适应中小生产规模的特点。但是总的说来,随着我国经济实力的进一步加强,模具行业,包括冷压模一定会得到更普及地应用。随着冲压压工艺的的广泛应应用于国国民经济济中,再再加上随随着数控控技术和和机械CADD/CAAM的发展展,冷冲冲模的发发展和迅迅速。它它以生产产率高、成成本相对对低廉被被广泛应应用。外外国的冲冲压模发发展水平平相当高高,
5、无论论是设计计还是制制造,都都达到较较高的水水平。以以精确的的定位,合合理的工工艺,连连续加工工精度很很高的薄薄臂零件件。而国国内模具具行业的的起步较较晚,基基本上以以单模为为主,因因此,加加工精度度够高。冷冲模的的设计包包括冲裁裁模设计计、弯曲曲模设计计、拉伸伸、胀形形等模具具的设计计。冷冲冲模的设设计也用用到材料料学、机机械设计计、工程程材料、特特种加工工等方面面的知识识。因此此它是一一门综合合性很强强的学科科。经过了三三个多月月的学习习,设计计,绘图图,我学学会了冲冲裁的机机理,冲冲压的基基本理论论;理解解了冲裁裁力,卸卸料力等等工艺参参数的确确定;熟熟悉了冲冲裁模的的结构,内部的结构零
6、件及其设计的控制点;同时对于弯曲模、冲孔模、拉深模、落料模的结构能够熟悉了解。电机碳刷刷架的加加工包括括了冲孔孔、落料料、和弯弯曲的加加工。通通过对冲冲孔模、落落料模、弯弯曲模的的学习,分分析和比比较了各各加工工工艺方案案,完成成了模具具总体的的结构分分析,进进行毛坯坯尺寸、排排样、工工序尺寸寸、冲压压压力、压压力中心心、模具具工作部部分尺寸寸等工艺艺计算。绘绘制了装装配草图图并进行行零部件件初步选选用设计计,然后确确定外形形尺寸,选择冲冲压设备备,绘制总总的装配配图和非非标准的的零件图图。落料和冲冲孔都属属于冲裁裁模。冲冲裁模是是从条料料、带料料或半成成品上使使材料烟烟规定的的轮廓产产生分离
7、离的模具具,随着着科学技技术的发发展,冲冲压技术术也向高高速化、自动化、精密化的方向发展。冲裁模一般分为简单模、级进模、和复合模。简单模在国内应用比较广泛,它是在压力机的冲压行程中完成一次冲裁工艺。简单模也分为无导向简单模、导板式简单模,和导柱式简单模;级进模是在单工序冲模基础上发展的一种多工序、高效率冲模。在压力机一次冲程中,级进模在其有规律排列的几个工位上分别完成一部分冲裁工艺,在最后工位冲出完整的工件。由于级进模是连续冲压,因此生产效率高,适用于大规模生产,但是因为其结构复杂,定位要求比较严格,因此说制造成本高。复合模是指在压力机的一次冲压行程中,经一次送料定位,在模具的同一部位可以同时
8、完成几道冲裁工序的模具称为复合模。复合模同连续模一样,也是在简单模的基础上发展的一种较先进的模具。与连续模相比,冲裁模冲裁件的位置精度高,对条料的定位精度要求低,复合模的轮廓尺寸较小。复合模虽然生产效率高,冲压件精度高,但模具结构复杂,制造精度要求高,适用于生产批量大,精度要求高,内外形尺寸差较大的冲裁件。电机的炭炭刷架的的材料是是冷轧钢钢板,适适用于冷冷冲压加加工。如如何去安安排合理理的加工工工艺,确确保生产产的效率率最高,同同时也能能满足零零件的加加工要求求。这是是整个设设计的重重点。在在该零件件的加工工中,包包括了冲冲孔,落落料,以以及弯曲曲等冷冲冲加工。冲冲孔属于于冲裁加加工的一一种。
9、冲冲裁模的的结构比比较简单单,冲裁裁过程分分为弹性性变形阶阶段,塑塑性变形形阶段,断断裂分离离阶段。其断层直接关系到冲裁加工质量的好坏,一般的,断面分为四个特征区,即圆角带,光亮带,断裂带,和毛刺。我们必须有合理的冲裁模的间隔来保证良好的特征带的分布。冲裁模有刃口尺寸、冲裁力等工艺参数的确定。在设计电机炭刷架的冲孔和落料加工时,须首先确定其力学性能,然后设计主要零件,完成结构草图,最后完成装配图。弯曲是将将金属材材料完成成一定的的角度、曲曲率和形形状的冲冲压工艺艺方法。通通常弯曲曲加工的的材料有有板料、棒棒料、管管材和型型材。弯弯曲有回回弹的现现象,因因此回弹弹会降低低弯曲件件的精度度,是在在
10、弯曲加加工中不不易解决决的问题题,因此此在设计计的时候候必须考考虑这个个问题,例例如可以以考虑通通过利用用回弹规规律补偿偿回弹,改改变弯曲曲变形区区应力状状态校正正回弹等等。在了了解了弯弯曲加工工的特点点及工艺艺参数后后,安排排了炭刷刷架的合合理的工工序,熟熟悉各种种模具结结构。进进而完成成零件设设计和结结构设计计,绘制制零件工工作图。在冲压模模的设计计过程中中,还必必须考虑虑到模具具的成本本,因此此在进行行选材,结结构设计计时,必必须尽量量不去设设计形状状复杂的的结构,同同时采用用镶嵌式式代替整整体式的的结构。针针对模具具的定位位要求高高的特点点,在零零件的设设计中必必须要有有比较高高的加工
11、工精度要要求。总总的一句句话,必必须在有有高的模模具寿命命和满足足加工精精度要求求的基础础上,尽尽量降低低模具材材料的成成本,简简化模具具的结构构,这样样才能有有利于这这个行业业在我国国的发1确定件件的工序序方案根据工件件的形状状.材料.厚度及及实际加加工的需需要,生产工工件的工工序过程程如下: 1.从板料料上冲出出落料件件(该落料料件即为为弯曲体体的展开开图的外外轮廓形形体。根根据弯曲曲体的展展开尺寸寸,设计出出冲模,将所需需工件冲冲下。所所冲工件件如图所所示:2第一一次冲孔孔,冲五五个间距距要求不不太高的的圆孔。(这这五个圆圆孔如上上图所示示的五处处分布)。3第二二次冲孔孔,冲方方孔。4第
12、一一次弯曲曲,选弯弯曲复杂杂部分,即即如上图图所示的的a.b部分。5第二二次弯曲曲,弯曲曲两边,即U形弯曲。弯折线如上图中虚线所示。6第三三次弯曲曲,弯曲曲中间,弯弯折线如如上图红红线所示示。. 第第三次冲冲孔,此此乃最后后一道工工序,因因为此两两孔间距距要求较较高,如如果放在在其它工工序中冲冲,则可可能影响响定位要要求,故故最后工工序冲此此两孔比比较合适适。2弯曲件件的展开开尺寸2.1长长度方向向上的计计算:表-r/t0.2550.30.40.5K0.3110.3220.3550.377根据r/t=00.255查表得得此中性性层系数数k=00.311。 LL圆弧=22P/3360=(r+kk
13、t) =990(0.55+0.312) =11.76627(mm)L直线=10.5+99+144.5+3442 =1102(mm)长度方方向上展展开总长长度为: 44L圆弧+L直线=41.776277+1002=1109(mm)2.2宽宽度方向向上的计计算:根据r/t=00.5查表得得中性层层系数k=00.377 L圆圆弧=(r+kkt)/1880 =900(1+0.372) =2.773188(mmm)L直线=11+10=21(mm) L11=L直线+ L圆弧弧=211+2.73118233.733(mmm)另一边: L直线=111+311=422(mmm) L22=L直直线+LL圆弧=44
14、2+22.73318=44.73(mm)3落料模模的设计计3.1冲冲裁件的的工艺性性3.1.1冲裁裁体的精精度应该该在经济济范围内内进行选选择,在本冲冲裁中,属于一一般性常常见的普普通冲裁裁,因此精精度应选选择在IT112IIT14极()。3.1.2毛刺毛刺的高高度与冲冲裁方式式,材料料,厚度度有关,正正常冲裁裁中的毛毛刺高度度为: aa试模时0.005mmm bb生产时0.115mmm3.2冲冲裁间隙隙确定冲裁裁间隙的的原则是是:落料料时,因因制件尺尺寸随凹凹模尺寸寸而定,故故间隙应应在减小小凸模尺尺寸上取取得;冲冲孔时,因因孔的尺尺寸随凸凸模尺寸寸而定,故故间隙应应在增大大凹模尺尺寸的方方
15、向上取取得。根据经验验公式确确定合理理冲裁间间隙: c=mt冲裁间隙隙系数m=220% c=mt =220%2=0.44(mmm)3.3凸凸凹模工工作尺寸寸制造公公差的确确定3.3.1凸凹模模尺寸计计算应遵遵循如下下原则:落料时,先先确定凹凹模刃口口尺寸,其其大小应应取接近近或等于于制件的的最小极极限尺寸寸,以保证证凹模在在磨损到到一定的的尺寸范范围内也也能冲出出合格制制件。凸凸模刃口口的基本本尺寸应应比凹模模刃口基基本尺寸寸小一个个最小合合理间隙隙。3.3.2凸凹模的工工作尺寸寸的计算算:弯曲体的的展开图图的形状状比较复复杂,材料厚厚度不太太厚,因此,凸凹模模的工作作尺寸应应配合加加工法进进
16、行计算算。冲裁凸凹凹模间隙隙如下: Zmaax=00.366mm Zmiin=00.2446mmm未注公差差的按IT114级计算算当尺寸为为23.73mmm时,公差为0.552mmm, x=00.5;当尺寸为为12mmm时,公差为0.443mmm, x=00.5;当尺寸为为44.73mmm时,公差为0.662mmm, x=00.5;当尺寸为为9.55mm和9.773mm时,公差为0.336mmm, x=00.5;当尺寸为为13.76mmm时,公差为0.443mmm, x=00.5;当尺寸为为R5时,公差为0.33mm, xx=0.75;当尺寸为为1099mm时,公差为0.887mmm, x=0
17、0.5;当尺寸为为12mmm时,公差为0.443mmm, x=00.5;其余x=0.775用配合加加工法时时,应当以以凹模为为基准,凹模尺尺寸的计计算公式式如下表表:尺寸分类类凹模魔损损后尺寸变化化制件尺寸寸凸模尺寸寸凹模尺寸寸落料增大D按凹模尺尺寸配合加工工保证双面间间隙D凹=(D-xx)减小 dD凹=(d+xx)不变 L/2L凹=LL凹/2注:取凹=/4参照上上表,本设计计落料凹凹模的计计算结果果如下表:凹模磨损损后尺寸变变化制件按入入体原则变化后后尺寸计算公式计算凹模尺寸寸增大12D凹=(D-XX)D凹=(12-0.550.443) =11.7911.779 23.73D凹=(23.73
18、-0.550.552) =23.4723.447 44.73D凹=(44.73-0.550.662) =44.4244.4424D凹=(4-00.7550.3) =3.7783.78828.33D凹=(28.3-00.20.775) =28.228.225.5D凹=(5.55-0.750.3) =5.2285.28852.55D凹=(52.5-110.2) =52.352.339.5D凹=(9.55-0.750.336) =9.2239.2335D凹=(5-00.7550.3) =4.7784.788不变13.55450.2215L凹=LL凹/22L凹=113.55450.443/88 =13
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