日用家电内部金属挂件RGJ-01级进模具设计【含CAD图纸+文档】
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模具设计
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附 录冲压工艺过程卡片厂名冷冲压工艺卡片产品型号LJG00-00零件名称日用家电内部金属挂件RGJ-01 共 页产品名称金属连接脚级进模具零件型号第 页材料牌号及规格材料技术要求毛坯尺寸每毛坯可制件数毛坯重量辅助材料08条料0.8mm86mm2000mm63工序号工序名称工序内容加 工 简 图设备工艺装备工时0下料剪床上裁板8620001冲孔冲直径2mm圆，异性孔侧刃J23-400级进模2冲孔异型孔J23-400级进模3冲孔异性孔J23-400级进模4冲孔异型孔J23-400级进模5冲孔弯曲异型孔L形弯J23-400级进模6冲孔异性孔J23-400级进模7弯曲L形弯曲J23-400级进模8弯曲L形弯J23-400级进模9弯曲L形弯J23-400级进模10冲孔侧刃J23-400级进模11冲孔异型孔J23-400级进模12冲孔异型孔J23-400级进模第一章 主要零件的设计根据零件在模具中的功用和特点可以分成两大类：工艺结构零件和辅助结构零件。工艺机构零件直接参与完成工艺过程并和毛坯直接发生作用，包括：工作零件、定位零件、压料、卸料和出件零件。辅助结构零件不直接参与完成工艺过程，也不和毛坯直接发生作用，只对模具完成工艺过程起保证作用或对模具的功能起完善的作用，包括：导向零件、固定零件、紧固零件及其它零件。第一节 工艺零件设计一、凸模设计1）圆形冲孔凸模采用如图所示的圆凸模图1-1 圆凸模2）异型冲孔凸模采用如图所示的吊装式凸模图1-2 异型凸模3）凸模长度应由模具结构尺寸确定，这里应考虑：凸模固定板厚度h1,卸料板厚度h2,导料版厚度h3,凸模进入凹模的深度h4(0.52mm)，以及凸模的修磨量和凸模固定与板卸料板之间的安全距离h(一般取1020mm).即： 二、凹模设计1）凹模刃口形式采用直刃壁，刃口强度较高，而且制做方便，尺寸不宜发生改变。2）凹模整体为矩形，螺栓固定，销钉紧固，凹模镶块采用台肩固定，与凹模板采用H7/m6的配合。3）凹模尺寸刃壁高度：垂直于凹模平面的刃壁，当冲件料厚t3mm时，h=3mm凹模壁厚：冲件料宽=86mm,料厚0.8mm,凹模壁厚为4052mm，取c=50mm凹模厚度：最大冲裁力为12.35KN，由1图14-15，取得H=21mm由上可确定凹模尺寸为389*142*21mm。三、定距和导正元件由于模具采用级进模，定距和导正对于制件的精度的影响非常的大，而且级进模的精度要求比较高，所以采用侧刃粗定距，导正销精定位的方式，两种方式的配合使用可以很好的保证定距的精度。四、卸料与推（顶）件装置 弹性卸料装置 弹性卸料装置卸料力较小，但可在冲裁前将板压平，可以防止冲裁件翘曲，所得冲件的质量会比较好，平直度较高，一般用于板料厚度t1.5mm的冲裁从凸模上卸料。弹性卸料装置一般由卸料板、弹性元件和卸料螺钉组成。如图1-3所示为以导料板为送料导向的模具中使用的弹性卸料装置，此模具中即使用这种弹压卸料装置。 图1-3 弹压卸料装置弹压卸料板的型孔与凸模之间应有合适的间隙。为了确保卸料可靠，装配模具时，弹压卸料板的压料面应凸出凸模端面0.20.5mm.当弹压卸料板有导向时，其型孔与凸模按H7/h6配合制造，但其间隙应比凸、凹模间隙小。五、浮顶装置采用如图所示的结构第二节 结构零件设计一、模架选择根据凹模尺寸及排样的形式，选择四导柱钢板模架，方便操作。模架 530*360*262I JB/T 7181.4-95技术条件按JB/T 7181-1995的规定图1-5 模架结构二、导向装置 常用的导向装置有导板式、导柱导套式、滚珠导向式。其中圆柱形导柱导套式导向装置加工容易，装配简单，滑动导向刚度大，精度高，稳定性好，是冷冲模应用最广泛的导向装置。导柱与导套制成小间隙H7/h6配合，导柱导套与模座均为H7/r6过盈配合。为了保证使用中的安全性和可靠性，设计和装配时，还应注意：当模具处于闭合位置时，导柱上端面与上模座的上平面应留1015mm的距离；导柱下端面与下模座下平面应留25mm的距离。导套与上模座上平面应留不小于3mm的距离，同时上模座开横槽，以便排气和出油。第三节 主要零件的强度校核一、凸模强度校核凸模冲裁时的正常工作条件是其刃口端面承受的轴向压应力必须小于凸模材料的许用压应力即 （1-1）式中 凸模刃口端面承受的压应力，单位为MPa；F作用在凸模端面的冲裁力，单位为N；A凸模刃口端面面积，单位为mm2；凸模材料许用压应力，单位为Mpa。=15002100MPa本模具中强度最弱的未直径为2mm的冲孔凸模，故只需校核该凸模的强度即可因此，凸模的强度是符合要求的。二、凸模失稳校核由于凸模比较细长而截面尺寸较小，必须进行稳定性校核。本模具有卸料板导向，圆形凸模不发生失稳弯曲的最大自由长度为： （1-2） F 冲裁力，单位为N； dp凸模最小直径，单位为mm； 凸模不发生失稳弯曲的最大自由长度，单位为mm；校核截面最小最细长的凸模，代入数值得： 凸模实际最细段的长度为因此，凸模的稳定性是符合要求的第二章 凸凹模刃口尺寸计算第一节 冲裁部分刃口尺寸在确定冲模凸模和凹模刃口尺寸时，必须遵循以下原则：（1）根据落料和冲孔的特点，落料件的尺寸取决于凹模尺寸，因此落料模应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙；冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸，故冲孔模应先决定凸模尺寸，用增大凹模尺寸来保证合理间隙。（2）根据凸、凹模刃口的磨损规律，凹模刃口磨损后使落料件尺寸变大，其刃口的基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；凸模刃口磨损后使冲孔件孔径减小，故应使刃口尺寸接近或等于工件的最大极限尺寸。（3）考虑工件精度与模具精度间的关系，在确定模具制造公差时，既要保证工件的精度要求，又能保证有合理的间隙数值。一般冲模精度较工件精度高2-3级。根据凸、凹模的加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类。凸凹模分别加工法，这种加工方法目前多用于圆形或简单规则形状（方形或矩形）的工件；凸模与凹模配合加工法，配做法是先按设计尺寸制出一个基准件（凸模或凹模），然后根据基准件的实际尺寸按间隙配制另一件。这种加工方法的特点是模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，并且还可适当放大基准件的制造公差，使制造容易，故目前一般工厂常常采用此种加工方法。因为此套模具中的刃口多为异型刃口，所以宜采用配合加工法冲孔时应以凸模为基准件来配做凹模。凹模磨损后刃口尺寸有变大、变小和不便三种情况：（1） 凸模磨损后变大的尺寸 （2-1）（2） 凸模磨损后变小的尺寸 （2-2）（3） 凸模磨损后无变化的尺寸 （2-3）式中 Ad、Bd、Cd相当的凸模刃口尺寸； 冲裁件制造公差X 系数，为了避免多数冲裁件尺寸都偏向极限偏差尺寸，应使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸。x值在0.51.0之间，与冲裁件的精度等级有关，见表2-1表2-1 系数x非圆形圆形10.750.50.750.5工件公差/mm10.160.170.350.36120.200.210.410.42240.240.250.490.5040.300.310.590.6058HRC。3）回火材料经淬火，在冷却至室温后应立即进行回火。温度；硬度5862HRC。第五章 模具制造工艺第一节 概述冲模一般由凸模和凹模组成，凸模可以采用机械加工或电火花线切割加工，而凹模可以采用电火花加工。第二节 电火花成形加工电火花成形加工又称放电加工或电蚀加工。它是指在一定的介质中，通过工具电极和工件之间脉冲放电时的电腐蚀作用对工件进行加工的一种工艺方法。电火花成形可加工多种高熔点、高强度、高纯度、高韧性材料，可加工特殊及复杂办的零件，因此被广泛用于各类模具加工。一、电火花成形加工原理生活中我们可以发现电器开关在断电或闭合时，往往会产生火花，而火花又把触点腐蚀成粗糙不平的凹坑，并逐渐损坏开关。这是一种有害的电腐蚀现象，但它给我们种启示，利用两电极的火花放电可对电极材料进行蚀除，电火花成形加工正是在这一启示下创立的。脉冲电源输出的单向脉冲电压作用在工件和工具电极（以下简称电极）上。当电压升高到电极和工件间隙中工作液( 的击穿电压时，会使工作液在绝缘强度最低处被击穿，产生火花放电。火花放电引起的瞬间高温使工件和电极表面都被蚀除掉小块材料。次脉冲放电，在工件和电极表面各形成个小凹坑，多次脉冲放电后，使工件整个被加工表面形成无数个小放电凹坑，工具电极的轮廓形状便被复制到工件上，从而完成工件的加工。二、电火花成形加工的特点及应用1）电火花加工是利用瞬时高温局部逐点熔化蚀除金属进行加工的，可以加工用机械加工方法难于加工或无法加工的材料，如淬火钢、硬质合金钢、耐热合金钢等。2）电极和工件在加工过程中不接触，两者间的宏观作用力小，所以当加工小孔、深孔、窄缝零件时，不必担心工具或工件刚度太低无法加工的问题。3）电极材料不必比工件材料硬，不存在机械加工时由于刀具硬度不够而无法加工的问题。4）直接利用电能、热能进行加工，便于实现加工过程自动控制。第三节 电火花线切割加工电火花成形加工模具，离不开成形电极，当被加工的模具零件精密细小、形状复杂时，不仅电极的制作难度大，而且加工的效率也很低。电火花线切割加工是一种不用电极就能实现精细加工的电加工方法，而且比电火花成形机床操作更方便、效率更高。一、电火花线切割加工原理电火花线切割加工是利用移动的细金属丝作工具电极（简称电极），在电极和工件间施以脉冲电压，通过电极和工件之间脉冲放电时的电腐蚀作用，对工件进行加工。丝电极穿过工件上预先钻好的小孔（穿丝孔），经导轮由贮丝筒带动相对工件不断上下移动（慢走丝单向移动，快走丝是往复移动）。加工时，由高频脉冲发生器,对丝电极和工件施加脉冲电压，丝电极接负极，工件接正极。脉冲电压将电极和工件间的间隙（放电间隙）击穿，产生瞬时火花放电，将工件放电区局部熔化或气化。从而完成工件的加工。安装工件的工作台，由步进电动机驱动，在轴方向实现切割进给，使丝电极沿工件需加工轮廓进行切割加工。电火花线切割加工特点二、与电火花成形相比，电火花线切割加工有如下特点：1）不需制造专用电极，可降低加工成本，缩短生产周期。2）能加工出形状复杂、细小的通孔和外表面。3）加工过程中，电极损耗小（一般可忽略），可获得较高的加工精度。4）由于丝电极直径很细，切屑极少，对于贵金属加工更有意义。5）自动化程度高，操作简便，加工周期短，成本低。6）可以一模两用，加工件作凹模，切割下来的料作凸模。第六章 模具的装配与调试第一节 装配要求级进模是在送料方向上设有多个冲孔工位，可以在不同工位上进行连续冲压完成多道冲压工序。模具的加工和装配要求较高，难度较大。装配要求有以下几点。（1）选择装配基准件 级进模的凹模是装配基准件，所以应先安装下模，再以下模为准配装上模。（2）确定装配顺序 根据各个零件与装配基准件的依赖关系和远近程度确定装配顺序。（3）保证冲裁间隙（4）位置正确，动作无误 模具内各部件必须保证位置、尺寸正确，动作灵活、可靠。（5）试冲 第二节 装配方案一、模具结构主要特点（一） 该模具由十二个工步组成，条料首次靠手动送入，用侧刃定位。冲压时有导正销精确定位，顶出及导向由浮顶装置和导料板实现，卸料装置采用弹性卸料板，由卸料螺钉和橡胶实现。（二） 凹模采用分体式凹模。凸模以台肩式固定在凸模固定板上。 二、装配工艺过程（一） 凹、凸模预配1该模具凹模采用分体式，凹模型孔步距靠加工时保证。2凹、凸模预配时，检查凸、凹模间隙是否均匀，不合格者修对为止。（二） 组装凸模1以凹模定位，将各凸模依次压入固定板，切工艺槽凸模采用紧固件法，先将螺钉位置复印在固定板上，再钻螺纹孔，由两个螺钉固定。2压入后将固定板底面与凸模底面磨平（以固定板另一面为基准）。3以固定板为基准磨刃口面。（三） 装配下模1下模座上划中心线，按中心线位置预装凹模和凹模固定板。2在下模座上，通过凹模复钻螺孔复印螺钉孔位置，然后钻孔，加工螺纹。3将橡胶，卸料螺钉依次装入相应位置。4将凹模用螺钉紧固在下模座上，钻铰销钉孔，打入销钉定位。（四） 装配上模1将卸料板套在凸模上，配钻凸模固定板上的卸料螺钉孔，再将卸料板合到凹模固定板上。2在凹模（已装在下模座上）上放等高垫块，将凸模（已装入凸模固定板）装入凹模内。3预装上模座，并在上模座上划出凸模固定板螺孔、卸料螺钉孔的位置，钻铰螺孔。4用螺钉将凸模固定板与上模座紧固，复查凸、凹模间隙。5切纸法检查间隙值合适后，钻铰销钉孔，打入销钉定位。参考文献1 肖祥芷，王孝培主编.中国模具设计大典 第四卷 冲压模具设计M.北京：电子工业出版社，20072翁其金，徐新成.冲压工艺及冲模设计M.北京：机械工业出版社，2004.3吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册（第3版）M.北京：高等教育出版社，2006.4王伯平.互换性与测量技术基础M.北京：机械工业出版社, 2004.5胡新如，潘行伟，晏平仲. 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