冲孔模说明书.doc

课 程 设 计 报 告题目：_ 冲压模具设计 _ 专业： 08材料成型及控制工程一班 姓名：_ 赵旭东 _导师：_ 周伟_ _ 时间：_ 2010年6月25日_ 冲压模具设计已知：材料 08钢 厚度 1.5生产批量 大批量冲裁件精度：IT12冲模制造精度：IT9（表2.2）一、零件的工艺分析1) .材料 08钢 抗拉强度330450MPa，壁厚为1.5mm。08 钢是优质碳素结构刚，易于拉伸成形，具有良好的冲压性能 2) .结构该零件形状为筒形件，结构对称，底部以R2.5的圆角过渡，材料是低碳钢，拉深性能好，所以该零件有较好的成型工艺性。3）.冲孔零件冲孔29mm，查表1-1，已知材料08钢屈服点大小200Mpa，选dt为最小孔，满足要求。表 1-1自由凸模冲孔的最小尺寸(mm)材料圆孔方形孔矩形孔长圆孔钢700Mpa钢=400-700Mpa钢180 2600.030.04518 300.020.25260 3600.0350.0530 800.020.03360 5000.040.0680 1200.0250.0355000.050.07120 1800.30.04 查得： p=0.02 mm d=0.02 mm有： p+d=0.04 mmZmax-Zmin满足间隙公差条件x系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸，与工件制造精度有关，按下列关系取值，也可查表1-11：当制件公差为 IT10以上，取x 当制件公差为 IT11IT13，取x0.75当制件公差为 IT14以下时，取x0.5。 表 1-11 系数x材料厚度t()非 圆 形 圆 形 10.750.50.750.5工件公差 4 0.160.200.240.30 0.170.350.210.410.250.440.310.590.360.420.500.60 0.160.200.240.300.160.200.240.30 查表可知系数x=0.75，工件公差=0.20设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造故得： =(mm)=（mm）孔心距尺寸Ld=L/8=4520.2/8=450.05(mm)凸模长度应根据模具结构的需要来确定。采用弹性卸料时，图1-12所示，凸模的长度应该为： =20+18+1.5+20.5 =60（mm）式中 L冲裁凸模长度； 凸模固定板厚度； 卸料板厚度； t材料厚度 附加长度。（1520）凸模强度校核：弯曲应力校核：露出凸模固定板部分长度F=14836.5N d=9mm L=40mm代入式中 符合要求压应力校核公式：校核后满足使用要求（c）材料和其他要求可选择Cr12，热处理为淬火；工作部份的粗糙度为：Ra0.80.4 um固定部分粗糙度为：Ra1.60.8 um凹模1. 凹模洞口的类型常用凹模洞口类型如图1-14所示，其中a)、b)、c)型为直筒式刃口凹模。其特点是制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸不变。广泛用于冲裁公差要求较小，形状复杂的精密制件。但因废料或制件在洞壁内的聚集而增大了推件力和凹模的涨裂力，给凸、凹模的强度都带来了不利的影响。一般复合模和上出件的冲裁模用 a)、c)型，下出件的用b)或a)型。d)、e)型是锥筒式刃口，在凹模内不聚集材料，侧壁磨损小。但刃口强度差，刃磨后刃口径向尺寸略有增大 (如30时，刃磨0.1mm，其尺寸增大0.0017mm)。设计的为复合模和上出件的冲裁模用 a)型，洞口的主要参数可查下表1-13，表1-13 洞口的主要参数板料厚度t/mmah/mm0.5015240.51152512.5152 62.53038洞口形状选b)型 得到：a=15 2、h6mm。2. 凹模的外形尺寸 凹模的外形一般有矩形与圆形两种。凹模的外形尺寸应保证有足够的强度、刚度和修磨量。凹模的外形尺寸一般是根据被冲压材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定凹模厚度 HKb（15mm) 凹模壁厚 c(1.5)H (30mm)式中b为冲裁件的最大外形尺寸；K是考虑板料厚度的影响系数。查表1-15根据凹模壁厚即可算出其相应凹模外形尺寸的长和宽，然后可在冷冲模国家标准手册中选取标准值。 表 1-15 系数K值 b材料厚度t 5050 100100 200 2000.512330.30.20.150.10.350.220.180.120.420.280.20.150.50.350.240.180.60.420.30.22查得： K = 0.19凹模厚度： HKb= 0.19189=35.91mm 取36mm （ 15mm) 凹模壁厚 ：c(1.52)H =（54.72）mm (3040mm)五、模具的总体结构设计1）、模具的类型选择根据冲裁件的结构特点，而且要进大批量的生产，综合上述，可选择正装式单工序模进行生产，其结构图如图1-7.。2）、模架的选择模架由上下模座，模柄及导向装置（导柱，导套）组成。查表可知：L=200B=160D0=200最大行程S=100最小闭合高度H=200上模座20016045下模座20016055导柱28195导套28100383）、导柱和导套导柱和导套的结构与尺寸都可以直接从标准中选取，选滑动导向的导柱导套，安装尺寸示意图如图1-9. 图1-94）、模柄的选择所作设计为大型，模具都通过模柄固定在压力机滑块上的，可使用螺钉固定凸模固定板结构 凸凹模固定板主要用于小型凸模、凹模或凸凹模等工作零件的固定。固定板的外形与凹模轮廓尺寸基本一致，厚度取（0.60.8） 。 材料可选用Q235或45钢，本此选45钢。垫板的作用是承受凸模或凹模的轴向压力,防止过大的冲压力在上、下模板上压出凹坑,影响模具正常工作。 凸模固定板：5）、卸料板的结构设计的目的，是将冲裁后卡箍在凸模上或凸凹模上的制件或废料卸掉，保证下次冲压正常进行。常用的卸料方式有：刚性卸料和弹压卸料板。材料选择为45钢，热处理硬度为3242HRC。 卸料板的结构：6）、垫板的结构垫板装在固定板与上模座或下模座之间，它的作用是防止冲裁时凸模压坏上模座。垫板的尺寸可在标准中查得。垫板的材料一般可选45钢，本模具也选择此材料。如下所示：六、模具装配和技术要求模架是由上、下模座，模柄及导向装置（最常用的是导柱、导套）组成模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受冲压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉压板固定在压力机工作台面上。上、下模座之间靠模架的导向装置来保持其精确位置，以引导凸模的运动，保证冲裁过程中间隙均匀。一般模架均已列入标准，设计模具时，应加以正确选用。本模具选择四导柱模架，因其送料方便，且此冲裁件对模具刚度、硬度要求不高。 模座材料一般选用HT200、HT250，也可选用Q235、Q255结构钢，对于大型精密模具的模座选用铸钢ZG35、ZG45。导向装置采用导柱导套光滑的圆柱导向型式导向零件是用来保证上模相对于下模的正确运动。对生产批量较大、零件公差要求较高、寿命要求较长的模具，一般都采用导向装置。模具中应用最广泛的是导柱和导套。导柱、导套与模座的装配方式及要求按标准规定。但要注意，在选定导向装置及零件标准之后，根据所设计模具的实际闭合高度导柱和导套一般采用过盈配合H7/r6分别压入下模座和上模座的安装孔中。导柱、导套之间采用间隙配合，其配合尺寸必须小于冲裁间隙。导柱、导套一般选用20钢制造。为了增加表面硬度和耐磨性，应进行表面渗碳处理7、 模具安装顺序清洗压力机滑块底面，工作台和垫片平面及上下模座的顶面和底面。降冲模置于压力机工作台或垫片上，移至近似工作位置。观察工件或废料能否落下。用手搬动飞轮或压力机的寸装置，是压力机滑块逐渐降至下极点。在滑块下降过程中移动冲模，以便模柄进入滑块中的模柄孔内。调节压力机至近似的闭合高度。安装固定下模的压板，垫块和螺栓，但不拧紧。紧固上模，确保上模顶部与滑块底面贴近无缝隙。紧固下模，逐次交替拧紧。调整闭模高度，使凸模进入凹模。回升滑块，在个滑动部分加润滑剂，确保导套上部出气槽畅通。以纸试冲，观察毛刺以判断间隙是否均匀。滑块寸动或手搬使飞轮移动。刃口加油，用规定材料试冲若干件，检查冲件质量。安装，调试送料和出料装置。再次试冲。安装安全装置。八、常见的试冲缺陷和调整方法试冲的缺陷生产原因调整方法送料不畅或料被卡死1.两导料板件的尺寸过小或有斜度2.凸模与卸料板之间间隙过大，是搭边翻扭3.用侧刃定距的的冲裁模导料板的工作面和侧刃不平行形成毛刺1.根据情况修整或重装卸料板2.减小凸模和卸料板的间隙3.重装导料板卸料不正常，退不下料1.装配不正确，卸料机构不能移动2.凹模和下模座的漏料孔没对正3.顶出杆过短或卸料板行程不够1.修整卸料板2.修整漏料孔，修整凹模3.顶出器的顶出部分加长或加深卸料螺钉沉孔的深度凸，凹模刃口相碰1.上模架，下模架，固定板，凹模，垫片等零件不平行2.凸，凹模错位3.导杆和导套配合间隙过大使导向不准1.修整有关零件，重装上模或下模2.重新安装凸，凹模是对正3.更换导柱或导套凸模折断1.冲裁时产生侧向力未抵消2.卸料板倾斜1.在模具上设置靠块来抵消侧向力2.修整卸料板或在凸模加导向装置凹模被胀裂凹模口有倒锥现象修磨凹模口冲裁件的形状和尺寸不正确凹模与凸模的刃口形状及尺寸不正确修整凸模和凹模的尺寸落料位置和冲孔位置不正确，成偏位现象1.挡料钉位置不正2.导料板和凹模送料中心不平行1.修整导料钉2.修整导料板冲压件不平1落料凹模有上口大，下口小的倒锥，冲裁件从中通过会被压弯2.冲孔结构不当，落料是没有压料装置1.修磨凹模口，去倒锥现象2.加压料装置冲压件毛刺较大1.刃口不锋利或淬火硬度低2.凸，凹模配合间隙过大或间隙不均匀1.修磨工作刃口2.重新调整凸，凹模间隙，使其均匀九、感谢由于本人水平有限，本设计仍存在众多失误与缺陷，望不吝赐教。在此，特别感谢指导老师周伟老师，在整个设计过程中答疑解惑，给与很多帮助和提示。参考文献【1】李名望主编，冲压模具设计与制造技术指