冲压模具设计和制造实例设计说明书

1 冲压模具设计和制造实例设计说明书 例：图 1 所示冲裁件，材料为 度为 2批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料： 料厚度： t=2、 冲压工艺与模具设计 材料：该冲裁件的材料 是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。 零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处 角，比较适合冲裁。 尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按 确定工件尺寸的公差。 孔边距 12公差为 11 级精度。查公差表可得各尺寸公差为： 零件外形： 65 24 30 件内形： 10 心距： 37 论：适合冲裁。 该零件包括落料、冲孔两个工序，可以采用以下三种工艺方案： 先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 落料 用复合模生产。 冲孔 用级进模生产。 方案模具结构简单，但需要两 道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸 12 公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定 用复合冲裁方式进行生产。 工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。 查冲压模具设计与制造表 定搭边值： 两工件间的搭边： a=工件边缘搭边： 距为： 料宽度 B=D+265+2*0 0 2 =70 确定后排样图如 2 所示 一个步距内的材料利用率为： =A/100% =1550（ 70 100% =查板材标准，宜选 9001000钢板，每张钢板可剪裁为 14 张条料（ 70000每张条料可冲 378 个工件，则为： =B 100% =378 1550/900 1000 100% =即每张板材的材料利用率为 冲压力 落料力 F 总 =2 450 = 其中按非退火 板计算。 冲孔力 F 冲 = =2 10 2 450 = 其中： d 为冲孔直径， 2 d 为两个圆周长之和。 卸料力 F 卸 =K 卸 F 卸 = 推件力 F 推 = F 推 =6 其中 n=6 是因有两个孔。 总冲压力： F 总 = F 落 + F 冲 + F 卸 + F 推 = 压力中心 如图 3 所示： 由于工件 X 方向对称，故压力中心3 =中： 422=603=2424=6045=606=6047=6028=602算时，忽略边缘 4角。 由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为（ 13） 落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算，冲孔凹模按间隙值配制。即以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。 刃口尺寸计算见表 1 4 5 落料凹模板尺寸： 凹模厚度： H= 15 H=65=模边壁厚： c（ ） H =（ ） （ 实取 c=30模板边长： L=b 2c =65 2 30 =125标准 模板宽 B=125确定凹模板外形为： 125 125 18（ 将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为： 125 125 14（ 凸凹模尺寸： 凸凹模长度： L=h1+h2+h =16+10+24 =50（ 其中： 括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等） 凸凹模内外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为 7据强度要求查冲压模具设计与制造表 ，该壁厚为 可，故该凸凹模侧壁强度足够。 冲孔凸模尺寸： 凸模长度： L 凸 = h1+h2+14+12+14 40中： 凸模强度校核：该凸模不属于细长杆，强度足够。 根据倒装复合模形式特点：凹模板尺寸并查标准 定其它模具模板尺寸列于表 2： 序号 名称 长宽厚（ 材料 数量 1 上垫板 125 125 6 2 凸模固定板 125 125 14 45 钢 1 3 空心垫板 125 125 12 45 钢 1 4 卸料板 125 125 10 45 钢 1 5 凸凹模固定板 125 125 16 45 钢 1 6 下垫板 125 125 6 根据模具零件结构尺寸，查标准 取后侧导柱 125 25 标准模架一副。 根据总冲压力 F 总 =352具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，并结合现有设备，选用式双柱可倾冲床，并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下： 公称压力： 636 滑块行程： 130程次数： 50 次 /分 最大闭合高度： 360杆调节长度： 80作台尺寸（前后左右）： 4807107 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 二、 模具制造 1、主要模具零件加工工艺过程 21 22 23 24 25 制件：柴油机飞轮锁片 材料： 厚： 制件为大批量生产，制品图如下： （一）冲裁件的工艺分析 1、冲裁件为 钢，是普通碳素钢，有较好的冲压性能，由设计书查得 =350 2、该工作外形简单，规则，适合冲压加工。 3、所有未标注公差尺寸，都按 制造。 4、结论：工艺性较好，可以冲裁。 方案选择： 方案一：采用单工序模。 方案二：采用级进模。 方案三：采用复合模。 单 工序模的分析 单工序模又称简单模，是压力机在一次行程内只完成一个工序的冲裁模。工件属大批量生产，为提高生产效率，不宜采用单工序模，而且单工序模定位精度不是很高，所以采用级进模或复合模。 级进模的分析 级进模是在压力机一次行程中，在一副模具上依次在几个不同的位置同时完成多道工序的冲模。因为冲裁是依次在几个不同的位置逐步冲出的，因此要控制冲裁件的孔与外形的相对位置精度就必须严格控制送料步距，为此，级进模有两种基本结构类型：用导正销定距的级进模和用侧刃定距的级进模。另外级进模有多个工序所以比复合模效率低。 复合模 的分析 复合模是在压力机一次工作行程中，在模具同一位置同时完成多道工序的冲模。它不存在冲压时的定位误差。特点：结构紧凑，生产率高，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。 经比较分析，该制件的模具制造选用导料销加固定挡料销定位的弹性卸料及上出件的正装复合模。 （二）排 样图设计及冲压力和压力中心的计算 由 33可查得： a= =书 39 1. 料宽计算： B=（ D+2a） =62+2*4A=D=2+ =A/100%= 2*64=12-(4 100%=（其中 a 是搭边值， 工作间隙， D 是平行于送料方向冲材件的宽度， S 是一个步距内制件的实际面积，A 是步距， B 是料宽， 大圆半径， 小圆半径， 12 方孔的面积，为一个步距内的材料的 26 利用率） L=2*1+2*2+2*边总长） 计算冲裁力： F=查设计指导书得 =350=50 180料力： F 落 = 2*1） *50=料力： F 卸 = =孔力： F 冲 = 12+2*50=件力： F 顶 = =裁总压力： F =F 落 +F 卸 +F 冲 +F 顶 = 压 =（ F =246明： K 为安全系数，一般取 k 为卸料力系数，其值为 上式中取值为 顶件力系数，其值