玻璃升降器冲压模说明书

1、1.冲压件工艺分析1.1 使用条件和技术要求该零件是汽车车门上玻璃升降器的外壳零件如图1 所示 08 碳素结构钢，板厚 1.5mm，该件装配后外露表面，要求成型零件不允许有折皱、拉伤、裂纹等缺陷。图 1外壳内腔的主要配合尺寸 23mm、15mm、14mm 为 IT11IT12 级，为确保在铆钉固定后， 保证外壳承托部位处于正确部位， 三个小孔为外壳承托部位相互位置要准确。1.2 冲压工艺性分析外壳的形状表明， 它是拉伸件， 所以拉伸为基本工序， 凸缘上 3 个小孔又冲孔工序完成。该零件 15mm 部分的成形可以采用拉伸后，冲底孔，再翻孔的方法。这种方法生产效率高，而且省料由于外壳高度尺寸20m

2、m 的公差要求不高，翻孔的工艺完全可以保证零件的技术要求，故采用拉伸翻孔的工艺是比较合理的。2.工艺方案的确定2.1 计算毛坯尺寸在计算毛坯尺寸以前需要先确定翻边前的半成品形状和尺寸， 核算翻边的变形程度。见图 1 所示，零件 15mm 的处的高度尺寸 H=20-14=6mm，根据翻边工艺计算公式，翻边系数K 为：K=1-将翻边高度 H=6mm，翻边直径 D=15+1.5=16.5mm，翻边圆角半径r=1mm，材料厚度 t=1.5mm 带入上式中，得：K=1-2.99×2÷16.5=0.64预冲孔孔径 d=DK=10.5mm ，d/t=7.04，查翻边系数极限值表可知， 当

3、选用圆柱形凸模冲孔时，极限翻孔系数Kmin=0.50 ，发现 0.640.50，故可以由冲孔后直接翻孔获得 H=6mm 的竖边。翻孔前的拉伸件形状和尺寸如图2 所示图 2一般拉伸件， 在拉伸成形后， 工件口或凸缘周边不齐， 必须进行修边以达到工作的要求。 因此，在按照工件图样计算毛坯尺寸时， 必须加上修边余量后在计算=55÷ 23=2.39查表得，凸缘圆筒形拉伸件的修边余量 =2.5实际凸缘直径计算：dr=d+2=60mm毛坯直径尺寸的计算D=69mm3.排版方式的确定及 计算3.1 搭边值的确定查表可得： 条料沿边 a=2 ，工作间 a? =1.5 ；条料进距 h=69+1.5=7

4、0.5；条料宽度 b=69+2 ×2=73 。3.2 材料利用率查表可得，板料 规格选用 1.5mm ×900mm ×1800mm 。若是横裁，则裁板条数 n? =1800 ÷73=24 （条），余 48mm每条零件个数 n? = （900-1.5零件总个数 n 总=24 ×12=288材料利用率=66.5%若是纵裁，则n? =12 （条），余 24mm）÷70.5=12 （个）余 52.5mmn? =25 （个），余 36mm零件总个数 n 总=300材料利用率=69.2%个由此可见，采用纵裁法。排 样如图 3 所示。图 34.主要

5、设计计算4.1 冲压力的计算1）落料力F 落=0.8 Dt =0.8 ×3.14 ×69 ×1.5 ×400 103997N 2）卸料力F 卸=K 卸 F 落 =0.03 ×103997=3120N3）翻边工序翻边零件竖立边缘与平面之间的圆角半径r= （ 0.51 ） t，取 1mm翻边的高度零件要求 H=6mm预冲孔直径：d=10.5mm翻边系数 K=0.64翻孔力F 翻=1.1 t（ d? -d0 ）=1.1 ×3.14 ×1.5 ×400 ×（16.5-10.5）=12434N4）冲 3 个3.5

6、的孔工序P 冲=3 ×0.8 dt =3 ×0.8 ×3.14 ×3.5 ×1.5 ×400=15825N 5.工作零件刃口尺寸的 计算5.1 落料落料凹模、落料凸模采用分别加工法加工。落料件直径为 69 ，根据t=1.5mm ，查表可得 Zmin=0.024 ，Zmax=0.132，p=-0.02mm，d=+0.03mmp + d =0.05 Zmax-Zmin=0.108满足要求凹模刃口尺寸 Dd= （Dmax-x）=68.63mm凸模刃口尺寸 Dp= （Dd-Zmin）=68.606mm根据模具 结构要求，初步确定落料凹模壁厚C

7、=30mm ，调整到符合 标准，即凹模的外 径为 140mm ，落料凹模高度h=53mm ，落料冲 头长 度调整为69mm 。5.2 冲孔冲孔直 径为3.5mm ，冲孔凹模、冲孔凸模采用分别加工法加工。根据t=1.5mm， 查 表 得Zmin=0.024mm， Zmax=0.132， p=-0.02mm， d=+0.02mm，x=0.55.3p + d =0.04 Zmax-Zmin=0.108凸模刃口尺寸 Dd= （Dmax+x）=3.87凹模刃口尺寸 Dp= （Dd+Zmin ）= 3.894翻边满足要求mmmm圆孔翻边时，材料沿切向伸 长，其断面的材料 变薄非常严重。这时凸模和凹模之间的

8、间隙的选取应小于原来的材料厚度，对于平面毛坯 圆孔翻边凸模凹模之凸模直径： D=（ d+）=15.74=15.72mm凹模直径： D=（ d+2c） = 16.995=17mm6.冲压设备的选择由于零件 属于中小型冲 压件，且需要拉深工序， 所以冲压设备类 型初步选用开压式压力机。下面 进行规格选择。6.1 压力机吨位计算F 总 =F 落+F 孔 +F 翻 =103997+3120+12434=122.942KN但是，冲压过程中最大作用 发生的时间很难与标定压力机的名 义压力位置相重合。只是便不能 单纯地按最大作用力 与压力机名 义压力之间的关系来选择吨位，而应该一保证压力机全部行程范 围内，

9、为完成加工 锁需要的滑 块作用力都不能超过压力机允许压力与形成关系的发威为条件来选择。由于没有压力机通许负荷曲线，所以压力机吨位选择中相关计算公式的F 总=（0.50.6 ）F 压力机因此压力机计算压力为F 压力机 =245.884205KN根据上述 计算压力，选定 250KN 的压力机。6.2 滑块行程滑块行程应该能保证毛坯的巡 礼放进与零件取出。在冲裁是，压力机并不需要太大的滑 块行程，滑块行程只要比凹模 与卸料版上板料的距离大（23 ）mm即可。6.3 装模高度模具闭合高度的 值应小于压力机连杆调节到最短距离 时，由压力机垫板上表面到滑块地平面的距离，其 关系为Hmax Hm+5式中，

10、Hmax 模具的 闭合高度（ mm ）综合以上要求， 选择的压力机型号为 J23-25开式双柱可倾式压力机。7.主要零部件的 设计7.1 落料凹模尺寸则凹模厚度H=kb=0.24 ×69mm=16.56mm则H=16mm c=2h=32mm凹模的外形尺寸的 长度为L=69+2×32=133mm凹模的材料与凸模一样，其热处理硬度应略高于凸模，达到 60 64HRC。为了提高模具寿命与冲裁件精度， 凹模的底面和型孔的孔壁光滑凹模的型孔轴线与顶面应保持垂直。凹模的底面与顶面应保持平行。根据模具的结构要求， 确定了落料凹模的壁厚和厚度，实际尺寸如图 4 所示图 47.2 冲小孔凸模

11、的 设计从冲压零件图可以看出，有3.5三个圆孔凸模，固定在凸模固定板上。冲模中的凸模不管其 断面形状如何，其基本结构均有安装固定部分和工作部分两大部分组成。凸模与凸模固定板的配合 间隙均为 H7/m6. 对于当装饰复合模，圆孔凸模结构尺寸为L 凸 =h1+h2+h式中， h1 为凸模固定板厚度，一般为凹模厚度的60%80% 在此确定 为30mm ；h2 为凹模板厚度 48mm ；h 为增加长度 0.5mm ，作为首次刃磨量。计算得出 L 凸=78.5mm其凸模结构如图 5 所示图 57.3 翻孔凸模设计翻孔凸模的高度由冲小孔凸模和零件的形状共同决定，去h=92.5mm ，根据翻边凸模圆角半径

12、r ，一般取 4t ，因此，凸模 圆角半径取 6mm ，其结构如图6 所示图 67.4 翻边凹模的设计由零件尺寸和翻 边高度确定，凹模厚度h=10mm 。其刃口 圆角半径与制作圆角半径相等 r=2mm凹模壁厚 c= （1.42 ）h=20mm ，故壁厚 为 20mm翻边凹模的内形刃口起冲小孔凹模作用。 翻边凹模上有螺 钉和销钉的紧固位置，所以直接固定在下模座上。翻边凹模设计如图 7 所示。图 77.5 导柱和导套在选用时应注意导柱的长度，应保证冲模在最低工作位置 时，导柱上端面 与上模座 顶面的距离不小于 1015mm 。而下模座底面 与导 柱底面的距离 应为 0.51mm 。导柱与导套之间的

13、配合根据冲裁模的 间隙大小选用。当冲裁板厚在 0.8mm 以下的模具 时，选用 H6/h5 配合的 I 级精度模架， 当冲裁板厚 为 0.8mm4mm 时，选用 H7/h6 配合的 级精度模架。8.模具结构选择8.1 冲模结构形式由冲压工艺分析可知，采用 单工序模。8.2 定位方式固定挡料销分为圆形与钩形两种。一般装在凹模上， 活动挡料销，其常用于倒装复合模中，装于卸料板上可以伸 缩。由于本模具装置要求 简单，所以可以采用圆形挡料销，因为其结构简单 ，制造加工方便。8.3 卸料选择采用刚性推件装置， 常用于倒装复合模中的推件装置， 装于上模部分。 将冲出的工件或落料从上模的凹模型孔内向下推出使

14、用的装置称为推件装置。 刚性推料装置推件力大，工件可靠，便于维修。9.模架及其部件模架选用滑动导向，中间导柱模架， 个零件标注如下。模柄：50mm ×70mm上模座尺寸 规格： 200mm ×200mm ×50mm垫板尺寸规格： 200mm ×200mm ×22mm凸模固定板尺寸 规格： 200mm ×200mm ×22mm凹模尺寸 规格： 130mm ×130mm ×48mm下模座尺寸 规格： 200mm ×200mm ×60mm导柱： 30mm ×190mm ， 32mm ×190mm导套： 30mm ×100mm ×38mm ，32mm ×100mm ×38mm卸料板尺寸 规格： 200mm ×200mm ×16mm10. 模具总装图通过上述计算所得 数据和确定的 结构尺寸， 设计出的模具装配 图如附录所示。参考文献1 成虹 .冲压工艺与模具设计.高等教育出版社 20062