冲压模具设计和制造实例

冲压模具的设计与制造例如，图1所示的冲裁件由厚度为2mm的A3材料制成，并且被大量生产。努力制定冲压工艺规范，设计模具，制定模具零件的加工工艺规范。零件名称：停止生产批次：大量材料：A3材料厚度：t=2mm一、冲压工艺和模具设计1.冲压件工艺分析材料：冲裁件材料A3钢为普通碳钢，冲压性能好。(2)零件结构：冲裁件结构简单，拐角处有四个R2圆角，更适合冲裁。0-0.520-0.520-0.520-0.520-0.74(3)尺寸精度：零件图上未标注公差的尺寸均为自由尺寸，工件尺寸的公差可根据IT14确定。12毫米孔边公差为-0.11，属于11级精度。检查公差表，获得每个尺寸的公差，如下所示：零件外形：65毫米24毫米30毫米R30毫米R2毫米0.360零件内部形状：10毫米孔中心距：370.31毫米结论：适用于冲裁加工。2.工艺计划和模具结构类型该零件包括落料和冲孔两个工序，可采用以下三种工艺方案：(1)先下料，再冲孔，采用单工序模具生产。(2)落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。(3)冲孔-落料连续冲孔，采用级进模生产。0-0.11方案一：模具结构简单，但需要两道工序和两套模具来完成零件的加工，生产效率低，难以满足零件批量生产的要求。由于零件结构简单，应采用复合冲裁或渐进冲裁来提高生产效率。由于孔边尺寸公差要求为12 mm，为了更好地保证尺寸精度，最终确定采用复合冲裁的方法进行生产。工件尺寸表明凸凹模的壁厚大于最小壁厚。为便于操作，复合模结构采用倒装复合模，弹性卸载和定位销定位。3.布图设计检查冲压模具设计与制造的表2.5.2以确定重叠值：两个工件之间的边缘重叠：a=2.2mm毫米工件边缘重叠：a1=2.5mm毫米步长：32.2毫米条带宽度B=D 2a1=65 2*2.5=70确保后排的样本图如图2所示。一步材料利用率为：=A/BS100%=1550(7032.2)100%=68.8%检查板材标准，宜选用900毫米1000毫米的钢板，每块钢板可切割成14块材料(70毫米1000毫米)，每块材料可加工378个工件，为：=nA1/LB100%=3781550/9001000100%=65.1%即每块板材的材料利用率为65.1%4.冲压压力和压力中心的计算(1)冲压压力冲裁力f=1.3Lt=1.3215.962450=252.67(千牛)其中计算为未退火的A3钢板。冲击力f=1.3Lt=1.32102450=74.48(千牛)其中：d是冲压直径，2d是两个周长之和。放电力f放电=K放电f放电=0.05252.67=12.63(千牛)推力=nK推力=60.05537.24=12.30(千牛)其中n=6是由于两个孔。总脉冲压力：F总计=F下降，F冲击，F排放，F推动=252.67 74.48 12.63 12.30=352.07(千牛顿)(2)压力中心如图3所示：因为工件的X方向是对称的，压力中心X0=32.5毫米=13.0毫米其中：L1=24毫米y1=12mm毫米L2=60毫米y2=0毫米L3=24mm毫米y1=12mm毫米L4=60mm毫米y4=24mm毫米L5=60mm毫米y5=27.96mm毫米L6=60毫米y6=24mm毫米L7=60mm毫米y7=12mm毫米L8=60mm毫米y8=12mm毫米计算中忽略边缘4-R2圆角。根据以上计算，冲压件压力中心的坐标为(32.5，13)5.工作零件切削刃尺寸的计算在冲裁凹模的基础上计算冲裁件，根据间隙值制备冲裁凸模；基于冲压凸模计算冲压零件，并根据间隙值制备冲压凹模。即以冲裁凹模和冲孔凸模为基准，根据间隙值制备凸模和凹模。切削刃尺寸的计算见表16.工作零件的结构尺寸下料凹模板尺寸：凹模厚度：H=kb(15毫米)H=0.2865=18.2毫米阴模侧壁厚度：c 1.5 2 h=(1.52)18.2=(27.336.4)毫米乘c=30毫米凹形模板边长：l=b 2c=65+230=125毫米检查支架凸模和凹模长度：L=h1 h2 h=16 10 24=50(mm)其中：h1-凸凹模固定板厚度H2弹性卸料板的厚度H-增加长度(包括凸模进入凹模的深度、弹性元件的安装高度等。)检查凸模和凹模内外刃口的壁厚：根据冲裁件的结构，凸模和凹模内外刃口的最小壁厚为7 mm，根据强度要求，检查冲压模具设计与制造表2.9.6，只有4.9 mm，因此凸模和凹模的侧壁强度足够。冲压冲头尺寸：冲头长度：l凸=h1 h2 h3=14 12 1440毫米其中：h1-冲头固定板厚度h2-中空垫板厚度h3-凹形模板厚度冲头强度检查：冲头不属于细长杆，有足够的强度。7.其他模具零件的结构尺寸根据倒装复合模的形状特点：凹形模板的尺寸和JB/T-6743.1-94标准，其他模板的尺寸见表2:序列号名字长度和宽度(mm)材料量1上垫板1251256T8A12冲头固定板1251251445钢13中空垫板1251251245钢14排种盘1251251045钢15凸凹模具固定板1251251645钢16下垫板1251256T8A1根据模具零件的结构尺寸，检查标准GB/T2855.5-90，为后导柱12525选择一对标准模架。8.冲床的选择根据总冲压压力F=352KN千牛，合模高度，冲压工作台的尺寸等。结合现有设备，选用J23-63开放式双柱翻转冲床，并在工作台上准备垫块。主要工艺参数如下：标称压力：63千牛顿滑动行程：130毫米行程数：50次/分钟最大关闭高度：360毫米连杆调节长度：80毫米桌子尺寸(前、后、左、右):480mm710mm第二，模具制造1、主要模具零件加工工艺零件：柴油机飞轮锁定板材质：Q235材料厚度：1.2毫米这种产品大量生产。产品示意图如下：(1)冲裁件的工艺分析1.冲裁件为Q235钢，为普通碳钢，冲压性能好。设计文件显示=350兆帕。2.该工件形状简单规则，适合冲压。3.所有没有公差的尺寸都是根据IT14制造的。4.结论：该工艺性好，可冲压成型。选项选择：方案一：采用单工序模具。方案二：采用级进模。方案3:使用复合模。单工序模具分析单工序冲模，也称为简单冲模，是一种冲裁模，其中压机仅在一个行程中完成一个工序。大量生产工件。为了提高生产效率，不宜使用单工序模具，且单工序模具的定位精度不高，所以采用级进模或复合模。级进模分析级进模是一种在压机的一个冲程中，在一对模具的几个不同位置同时完成几个工序的模具。由于冲裁是在几个不同的位置顺序渐进冲压的，因此必须严格控制进给步长，以控制孔的相对位置精度和冲裁件的形状。因此，级进模有两种基本结构类型：带导销的级进模和带侧边的级进模。此外，级进模有多道工序，因此效率不如复合模。复合模块分析复合模是在压力机的一个工作行程中，在模具的同一位置同时完成多道工序的模具。冲压过程中没有定位误差。特点：结构紧凑，生产率高，精度高，容易保证孔和形状的位置精度，用于大批量生产。复合模具又分为倒装芯片模具和正式模具，各有优缺点。倒组合模但带有直边壁凹模孔的凸凹模有大量的堆积废料。正向复合模的优点是：对于软薄冲裁件，冲裁件相对平整，直线度高。凸凹模内无废料堆积，减少了孔内废料的膨胀力，有利于减小凸凹模的最小壁厚。经过对比分析，该零件的模具由复合材料制成(其中a是重叠值，a1是工作间隙，d是冲压件平行于进给方向的宽度，s是冲压件在一个台阶距离内的实际面积，a是台阶距离，b是材料宽度，R1是大圆半径，R2是小圆半径，124.2是方孔面积，是材料在一个台阶距离内的利用率)4.总冲裁压力的确定：l=2 * 3.14 * 31 2 * 3.14 * 18.5 12 2 * 4.2=331.26(总周长)根据设计说明计算冲裁力：F=KLt =350Mpaf=1.3 * 331.6 * 1.2 * 350180千牛顿冲裁力：f=1.3 lt=1.3 *(2 * 3.14 * 31)* 1.2 * 350=. 28n排放力：f排放=kF下降=0.02 * . 28=2125.9牛冲压力：f冲头=1.3 * 3.14 dt1.3 *(12 2 * 4.2)* 1.2 * 350=74572.68n顶部构件力：f顶部=-k2F下降=0.06 * . 28=6377.7牛落料总压力：F=F从顶部落料=. 28 2125.9 74572.68 6377.7=189.4千牛顿F压力=(1.1 1.3)F=246千牛顿注：k为安全系数，一般为1.3；k为泄力系数，其值为0.020.06