冲压模具设计与制造(8).ppt

第八章冷冲压模具设计与制造实例 内容简介 本章系统总结了冲压工艺设计 冲模设计和冲模制造的方法和步骤 并辅以案例说明 学习目的与要求 1 掌握冲压工艺设计 冲模设计和冲模制造的方法和步骤 2 能系统进行中等偏复杂冲压件的成形工艺 模具结构及模具制造工艺的设计 重点 冲压工艺设计 冲模设计和冲模制造的方法和步骤 难点 灵活应用冲压工艺设计 冲模设计和冲模制造的方法 第一节概述 第二节冷冲压模具设计与制造实例 第八章冷冲压模具设计与制造实例 本章目录 第一节概述 冲压模具设计与制造技术是一项技术性和经验性都很强的工作 第八章冷冲压模具设计与制造实例 包括 冲压工艺设计 模具设计 模具制造 三者关系 相互关联 相互影响 冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据 冲模设计的目的是保证实现冲压工艺 冲模制造则是模具设计过程的延续 目的是使设计图样 通过原材料的加工和装配 转变为具有使用功能和使用价值的模具实体 第一节概述 第八章冷冲压模具设计与制造实例 一 冲压工艺设计 冲压工艺设计是针对具体的冲压零件 首先从其生产批量 形状结构 尺寸精度 材料等方面入手 进行冲压工艺性审查 必要时提出修改意见 然后根据具体的生产条件 并综合分析研究各方面的影响因素 制定出技术经济性好的冲压工艺方案 其设计流程如图8 1 1所示包括冲压件的工艺分析和冲压工艺方案制定两大方面的内容 第八章冷冲压模具设计与制造实例 二 冲模设计 第八章冷冲压模具设计与制造实例 三 冲模制造 它主要包含以下三方面的工作 1 工作零件 凸 凹模等 的加工 2 配购通用 标准件及进行补充加工 3 模具的装配与试模 随着模具标准化和生产专业化程度的提高 现代模具制造已比较简化 模具标准件精度和质量已能满足使用要求 并可从市场购买 而工作零件的坯料 也可从市场购买 因此模具制造的关键和重点是工作零件的加工和模具装配 第二节冷冲压模具设计与制造实例 工件名称 手柄生产批量 中批量材料 Q235 A钢材料厚度 1 2mm 第八章冷冲压模具设计与制造实例 一 冲裁模设计与制造实例 1 冲压件工艺性分析 第八章冷冲压模具设计与制造实例 冲压工序 只有落料 冲孔 材料 为Q235 A钢 具有良好的冲压性能 适合冲裁 结构 相对简单 有一个 8mm的孔和5个 5mm的孔 孔与孔 孔与边缘之间的距离也满足要求 最小壁厚为3 5mm 大端4个 5mm的孔与 8mm孔 5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚 精度 全部为自由公差 可看作IT14级 尺寸精度较低 普通冲裁完全能满足要求 2 冲压工艺方案的确定 第八章冷冲压模具设计与制造实例 方案一 先落料 后冲孔 采用单工序模生产 方案二 落料 冲孔复合冲压 采用复合模生产 方案三 冲孔 落料级进冲压 采用级进模生产 方案一模具结构简单 但成本高而生产效率低 方案二工件的精度及生产效率都较高 但模具强度较差 制造难度大 且操作不方便 方案三生产效率高 操作方便 工件精度也能满足要求 结论 采用方案三为佳 3 主要设计计算 第八章冷冲压模具设计与制造实例 1 排样方式的确定及其计算 2 冲压力的计算 冲压力的相关计算根据计算结果 拟选冲压设备 第八章冷冲压模具设计与制造实例 3 压力中心的确定及相关计算 因冲裁力不大 压力中心偏移坐标原点O较小 为了便于模具的加工和装配 模具中心仍选在坐标原点O 若选用J23 25冲床 C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内 满足要求 凹模型口图 4 工作零件刃口尺寸计算 第八章冷冲压模具设计与制造实例 因工作零件的形状相对较简单 适宜采用线切割机床分别加工落料凸模 凹模 凸模固定板以及卸料板 这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度 使装配工作简化 5 卸料橡胶的设计 4 模具总体设计 第八章冷冲压模具设计与制造实例 1 模具类型的选择级进模 2 定位方式的选择导料板 无侧压装置 挡料销初定距 导正销精定距 而第一件的冲压位置可以靠操作工目测来定 3 卸料 出件方式的选择弹性卸料 下出件 4 导向方式的选择中间导柱的导向方式 5 主要零部件设计 1 工作零件的结构设计 落料凸模直通式 采用线切割加工 2个M8螺钉固定在垫板上 与凸模固定板的配合按H6 m5 冲孔凸模台阶式 凹模整体凹模 各冲裁的凹模孔均采用线切割加工 第八章冷冲压模具设计与制造实例 2 定位零件的设计两个导正销 分别借用工件上 5mm和 8mm两个孔作导正孔 导正销采用H7 r6安装在落料凸模端面 导正销导正部分与导正孔采用H7 h6配合 第八章冷冲压模具设计与制造实例 起粗定距的活动挡料销 弹簧和螺栓选用标准件 规格为8 16 8mm导正销 3 导料板的设计 4 卸料部件的设计 卸料板的设计 卸料螺钉的选用 5 模架及其它零部件设计 第八章冷冲压模具设计与制造实例 6 模具总装图 第八章冷冲压模具设计与制造实例 9 模具的装配 第八章冷冲压模具设计与制造实例 根据级进模装配要点 选凹模作为装配基准件 先装下模 再装上模 并调整间隙 试冲 返修 7 冲压设备的选定 8 模具零件加工工艺 模具关键零件因采用线切割 所以这些零件的加工就变得相对简单 零件名称 盖生产批量 大批量材料 镀锌铁皮材料厚度 1mm 第八章冷冲压模具设计与制造实例 二 拉深模设计与制造实例 1 冲压件工艺性分析 第八章冷冲压模具设计与制造实例 冲压工序 落料 拉深 材料 为镀锌铁皮 具有良好的拉深性能 适合拉深 结构 简单对称 精度 全部为自由公差 工件厚度变化也没有作要求 只是该工件作为另一零件的盖 口部尺寸 69可稍作小些 而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求 2 冲压工艺方案的确定 第八章冷冲压模具设计与制造实例 方案一 先落料 后拉深 采用单工序模生产 方案二 落料 拉深复合冲压 采用复合模生产 方案三 拉深级进冲压 采用级进模生产 分析 方案一模具结构简单 但成本高而生产效率低 方案二生产效率较高 尽管模具结构较复杂 但因零件简单对称 模具制造并不困难 方案三生产效率高 但模具结构比较复杂 送进操作不方便 加之工件尺寸偏大 结论 采用方案二为佳 3 主要设计计算 第八章冷冲压模具设计与制造实例 1 毛坯尺寸计算 根据表面积相等原则 用解析法求该零件的毛坯直径D 2 排样及相关计算 采用有废料直排的排样方式 3 成形次数的确定 阶梯形件拉深 h dmin 15 2 40 0 38 据t D 1 90 5 1 1 查表发现h dmin小于表中数值 能一次拉深成形 计算结果所示 4 冲压工序压力计算 第八章冷冲压模具设计与制造实例 拟采用正装复合模 固定卸料与刚性推件根据冲压工艺总力计算结果并结合工件高度 初选开式双柱可倾压力机J23 25 5 工作部分尺寸计算落料和拉深的凸 凹模的工作尺寸计算 其中因为该工件口部尺寸要求要与另一件配合 所以在设计时可将其尺寸作小些 计算结果所示 第八章冷冲压模具设计与制造实例 4 模具的总体设计 1 模具类型的选择落料 拉深复合模 2 定位方式的选择导料板 固定卸料板与导料板一体 挡料销 3 卸料 出件方式的选择固定卸料 刚性打件 标准缓冲器提供压边力 4 导向方式的选择中间导柱的导向方式 为了实现先落料后拉深 模具装配后 应使拉深凸模的端面比落料凹模端面低3mm 2 其它零部件的设计与选用 弹性元件的设计顶件块 压边 卸件 其压力由标准缓冲器提供 模架及其它零部件的选用 第八章冷冲压模具设计与制造实例 5 主要零部件设计 1 工作零件的结构设计整体结构 拉深凸模 落料凹模和凸凹模的结构 6 模具总装图7 冲压设备的选定8 工作零件的加工工艺本模具工作零件都旋转体 形状较简单 加工主要采用车削 9 模具的装配选凸凹模为基准件 先装上模 再装下模 装配后应保证间隙均匀 落料凹模刃口面应高出拉深凸模工作端面3mm 顶件块上端面应高出落料凹模刃口面0 5mm 以实现落料前先压料 落料后再拉深 第八