级进模结构总体设计以及主要零部件设计

梅花片冲孔落料级进模设计3 级进模结构总体设计以及主要零部件设计3.1 模具总体结构及工作过程3.1.1 模具结构简图 如图3.1： 图3.1 3.1.2 模具工作过程 该模具左右装有侧刃，使压力机每次行程中沿条料边缘裁下长度等于步距的料边。条料从右边送入，用始冲挡料销定位，上模下行时，冲圆孔凸模将中心圆孔冲出；松开始冲挡料销，条料继续向左送进，通过侧刃和带弹簧定位钉定位，完成“T”型孔的准确加工。同时，前一工位冲出新的圆形孔。条料继续送进，固定挡料销，导正销和导轨侧刃定位，落料凸模下行，准确完成外形落料工步，与此同时前面工位完成相应工作，整个过程连续进行，很好的保证了加工精度和速度。3.2 模具主要零部件设计3.2.1 凸模设计 本设计包括冲圆孔凸模，冲“T”型孔凸模，及落料凸模。凸模材料选用：GB1299，Cr12，热处理硬度5862HRC。（1） 凸模长度 凸模长度已经标准化，一般不需要算计算。 L=h+h+h+h （3-1） h凸模固定板厚度； h卸料板厚度； h导料板厚度； h 安全高度。 L=42mm（由典型组合标准确定）（2） 凸模强度效核 由于落料凸模较粗，故在这里不需效核其强度，只需效核冲圆孔凸模，及“T”型孔凸模的强度。 承压能力效核冲圆孔凸模 效核公式： dt （3-2） d mm （3-3） 式中： d凸模最小直径mm；材料厚度，1.2 mm；材料抗剪强度，pa.查简明冲压工艺与模具设计手册Q235钢未经退火：=310380Mpa，取=350Mpa； 凸模材料许用压力Mpa查手册，=（10001600）Mpa,取=1200Mpa。d=5.5mm1.68 mm；所以冲圆孔凸模符合要求。冲“T”型孔凸模 效核公式：A mm （3-4） 式中： A非圆形凸模最窄处截面积； F冲裁力； 凸模材料许用压力Mpa查手册，=（10001600）Mpa,取=1200Mpa。 A=17.5mm 13.65 mm 所以冲“T”型孔凸模符合要求。 抗弯能力效核 冲圆孔凸模 效核公式：L90 mm（3-5）式中： L凸模许可最大长度，=42mm； d凸模的最小直径，d=5.5mm； F冲孔力。L=42mm28.05mm所以冲圆孔凸模抗弯能力不符合要求，因此设计时加导向装置，用下列公式再次验算：L270 mm （3-6）L=42mm28.92mm所以冲“T”型孔凸模抗弯能力不符合要求，因此设计时加导向装置，用下列公式再次验算： L1180 mm （3-8） L=42mm81.95mm 所以这时候冲“T”型孔凸模抗弯能力符合要求。3.2.2 凹模设计 由于梅花片结构简单，工步只有3步，每个工步完成的工作任务也很简单，所以采用矩型式凹模，凹模各刃口及型孔采用线切割机床加工。凹模与下模座采用螺钉和销钉固定。凹模材料选用：GB1299，Cr12，热处理硬6064HRC。（1） 凹模的刃口形式为了取件方便，减少刃磨量，方便加工，一律采用锥形凹模刃口，如图3.2所示： 图3.2（2） 凹模外形和尺寸的确定 凹模高度h值，凹模壁厚的确定 由经验公式： 凹模高度：h=kb=0.434mm=14mm； 凹模壁厚：c=（1.52）h=1.8h=1.80.434mm=24.5mm。 式中： b凹模孔的最大宽度，b=34mm； k系数，由冲压工艺学表8-3，k0.35，0.50，取k=0.42； h凹模高度；c凹模壁厚，指刃口至外形边缘的距离，单位mm。 凹模周界尺寸的确定 由表4-43，矩形凹模标准可查得较为靠近的凹模周界尺寸：1258014，据此值可查表4-3可得典型组合尺寸：10080110130 mm（GB2872.1-81），而据此典型组合标准确定其他零件尺寸和参数。（3） 凹模结构示意图，如图3.3 图3.33.2.3 定位零件的选用 3.2.3.1 定位钉的选用 冲“T”型孔时，采用圆孔定位，以前一工序的圆孔为定位孔，以弹性定位钉为定位零件，借助侧刃，完成“T”型孔冲裁。 3.2.3.2 导正销的选用导正销用于梅花片连续模毛坯定位，一方面保证梅花片连续模冲内孔与外孔的同轴度；另一方面消除侧刃和导向造成的误差。梅花片以圆孔5.5mm为导正孔径，采用其结构尺寸，组成材料见装配图。3.2.3.3 始冲挡料销和固定挡料销始冲挡料销用于条料刚送进时，冲圆孔定位，它是活动挡料销，置于固定卸料板上。冲压时，条料通过始冲挡料销使条料定位（用手按弹簧），松开后在弹簧作用下自动退出。固定挡料销用于条料送进后，最后一步工步定位。 3.2.3.4 挡料板与侧刃的结构设计 挡料板结构尺寸，组成材料，见装配图。侧刃用于梅花片连续模挡料和定位，它的使用使条料精确送进，保证薄料冲裁每次送进量。3.2.4 固定零件的设计3.2.4.1 模柄的选用 模柄是连接上模与压力机的零件。本设计采用凸缘模柄，其结构尺寸，组成材料，技术要求如零件图所示。 3.2.4.2 凸凹模固定板的选用和设计凸凹模固定板主要用于梅花片级进模凸凹模工作零件的固定。其结构尺寸，组成材料，技术要求如零件图所示。 3.2.5 卸料板的设计 梅花片级进模卸料板采用弹性卸料板，其结构尺寸，组成材料，技术要求如零件图所示。 3.2.6 卸料弹簧的选用与校核卸料弹簧主要用于卸料与压料工作。（1） 单个弹簧承受负荷P已知总卸料力： P=2.3KN 卸料弹簧的个数：N=8个 所以： P=287.5N（2） 根据P大小，从标准中初选弹簧规格。初选弹簧参数： 弹簧中径：D=12mm； 弹簧钢丝直径：d=2.5mm； 节距：t=2.4mm； 最大允许工作负荷：F=340N； 每圈压缩距离：f=0.6mm。 （3） 校核 取弹簧自由长度L=110mm；则弹簧许可压缩总量：h=f=27.5mm；根据弹簧压缩时的线性关系可知，总压缩量25.67mm时，最大压力F=340N；则预压力F=287.5N时的预压量h=21.6mm。因此，弹簧所需的最大压缩量h=h+h+h=21.6+1.2+1+3=26.8mm，小于所选弹簧许可的压缩量27.5mm，所以预选弹簧序号12号可以满足要求，能保证模具正常工作。 3.2.7 导料板的设计 主要用于零件的定位和导向作用，其结构尺寸，组成材料，技术要求如零件图所示。3.2.8 承料板的设计 条料放在上面，其结构尺寸，组成材料，技术要求如零件图所示。3.2.9 模座的设计上模座的设计：依据典型组合标准，采用GB/T2855.1