冲压模具弹簧固定座课程设计演示文稿讲解

1、学院：机械工程学院学院：机械工程学院班级：材料班级：材料组员：组员： 一.设计任务成型件成型件 二二.零件的工艺分析零件的工艺分析1.材料分析：经查材料分析：经查金属材料手册金属材料手册知，该钢板为知，该钢板为08钢，属优质碳素结构钢，厚度为钢，属优质碳素结构钢，厚度为1. 08钢的强度硬钢的强度硬度很低，而塑性韧性又很高，具有良好的冷变形和度很低，而塑性韧性又很高，具有良好的冷变形和焊接性。焊接性。08钢塑性很好具有良好的冲压拉深成形性钢塑性很好具有良好的冲压拉深成形性能。能。2.结构分析：该零件为一有凸缘的锥形件，在底部结构分析：该零件为一有凸缘的锥形件，在底部和侧壁上分别有和侧壁上分别有

2、10和和3的孔，底部圆角半径为的孔，底部圆角半径为R2,满足拉深件底部圆角半径大于一倍的材料厚的要满足拉深件底部圆角半径大于一倍的材料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性求，因此，零件具有良好的结构工艺性。3精度分析：该零件无尺寸公差属自由尺寸，精度分析：该零件无尺寸公差属自由尺寸，均按均按IT14级确定工件的公差，属于一般冲裁均级确定工件的公差，属于一般冲裁均能满足其尺寸精度要求。查能满足其尺寸精度要求。查公差配合与技术公差配合与技术测量测量得各个尺寸公差分别为得各个尺寸公差分别为4.结论：该工件可以冲裁、拉深结论：该工件可以冲裁、拉深。341025. 0036. 00,mm三三.工艺方

3、案的确定工艺方案的确定由图纸分析可知该工件属于拉深件，由图纸分析可知该工件属于拉深件，主要工序为冲孔、落料、拉深。所以主要工序为冲孔、落料、拉深。所以拟拟定出以下几种方案。拟拟定出以下几种方案。方案一：先冲大孔和四个小孔，然后方案一：先冲大孔和四个小孔，然后再落料，最后拉深。再落料，最后拉深。方案二：先冲方案二：先冲10的大孔，然后落料的大孔，然后落料和拉深，最后分两次冲侧壁上的四个和拉深，最后分两次冲侧壁上的四个小孔。小孔。方案三：先冲大孔，然后落料拉深，方案三：先冲大孔，然后落料拉深，最后钻孔。最后钻孔。方案分析：方案分析：（1）方案一的工序较为简单，但是先冲出）方案一的工序较为简单，但是

4、先冲出的孔由于有的孔径尺寸较小在以后的落料拉的孔由于有的孔径尺寸较小在以后的落料拉深过程中容易变形，使工件误差变大，精度深过程中容易变形，使工件误差变大，精度降低。降低。（2)方案二先冲方案二先冲10的孔，由于孔径较大且的孔，由于孔径较大且在工件的顶部，不容易产生变形，同时该方在工件的顶部，不容易产生变形，同时该方案的落料与拉深同时进行采用复合模结构，案的落料与拉深同时进行采用复合模结构，使工件精度提高了生产效率。使工件精度提高了生产效率。（3）方案三工序较为分散，工序简单容易）方案三工序较为分散，工序简单容易实现，但是先冲出的孔会在以后的拉深过实现，但是先冲出的孔会在以后的拉深过程中变形，影

5、响精度。程中变形，影响精度。综上分析：该零件包括落料、拉深、冲孔综上分析：该零件包括落料、拉深、冲孔等工序，为了提高生产效率，可以考虑工等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合。该题中我们采用方案二落料与序的复合。该题中我们采用方案二落料与拉深复合，最后分两次冲出周边的四个小拉深复合，最后分两次冲出周边的四个小孔，使孔的精度得以保证孔，使孔的精度得以保证。 四四.冲压工艺的计算冲压工艺的计算包括毛坯的尺寸计算、排样及裁板方式的包括毛坯的尺寸计算、排样及裁板方式的经济性分析、材料的利用率计算；冲压所经济性分析、材料的利用率计算；冲压所需的力、功计算；凸凹模工作部分尺寸计需的力、功计算；凸凹模

6、工作部分尺寸计算等。算等。经计算得经计算得1.零件修边余量为零件修边余量为3mm、 2.毛坯直径为毛坯直径为66 mm 3.按有凸缘锥形件采用压边圈直接拉深按有凸缘锥形件采用压边圈直接拉深成形成形 4.可进行一次拉深可进行一次拉深5.搭边值搭边值a1=0.8 6.送料步距送料步距S=66.8mm 条料宽度条料宽度B=68.5mm 7.剪剪切条料尺寸为切条料尺寸为70960mm 8.一个步距内材料的一个步距内材料的利用率利用率n=72.整条板料的利用率为整条板料的利用率为70%。1.冲裁力计算及压力机的选择冲裁力计算及压力机的选择0 0. .5 50 01 10 0. .2 20 05 50 0

7、. .0 05 5K K0 0. .5 51 11 10 0. .2 20 05 50 0. .0 05 55 5K K1 10 0. .2 20 05 51 10 01 13 32 25 5t tt tl lF FF FF FF FF F落落卸卸落落推推b b落落采用弹性卸料下出料的方式冲裁采用弹性卸料下出料的方式冲裁模具设计模具设计工序一：冲工序一：冲10底孔10底孔1 11 1. .2 22 2F FF FF FF F卸卸推推落落总总2.由上式计算结果知该工件最小冲压力为由上式计算结果知该工件最小冲压力为11.22KN，查，查冲压模具手册冲压模具手册选择压力选择压力机型号为机型号为J23

8、-3.15，其参数为：，其参数为：公称压力：公称压力：31.5KN 滑块行程：滑块行程：25mm行程次数：行程次数：20次次min 最大闭合高度：最大闭合高度：120mm闭合高度调节量：闭合高度调节量：25mm 滑块中心线至床身距离：滑块中心线至床身距离：90mm工作台尺寸：工作台尺寸：160250 工作垫板厚度：工作垫板厚度：30mm模柄直径：模柄直径：25 深度：深度：40mm3.模具压力中心为毛坯几何中心模具压力中心为毛坯几何中心4.凸凹模刃口尺寸计算及尺寸公差的确定凸凹模刃口尺寸计算及尺寸公差的确定0 0. .0 02 20 00 0. .0 02 20 00 0m mi in nd

9、d0 00 0. .0 02 20 00 0. .0 02 20 0p pm mi in nm ma ax xd db bd db bm mi in nm ma ax x1 10 0. .1 11 18 80 0. .1 11 10 0. .0 01 18 8z zx xd dd d1 10 0. .0 01 18 80 0. .3 36 60 0. .5 51 10 0 x xd dd d冲冲孔孔时时以以凸凸模模为为基基准准 0 0. .5 5查查表表得得x x合合格格0 0. .0 04 4m mm m0 0. .0 02 20 0. .0 02 2, ,0 0. .1 1m mm m,

10、,0 0. .1 14 4m mm m, ,计计得得查查冲冲压压工工艺艺及及模模具具设设d dp pZ ZZ ZZ ZZ Z5.凹模设计：凹模设计：选择材料为选择材料为Gr12，硬度为，硬度为60-64HRC凹模厚度凹模厚度Hd=kb=0.3515=5.25mm凹模壁厚凹模壁厚c=（15-20）mm按国家冷冲模标准按国家冷冲模标准GB2873.1-81查凹模的外查凹模的外缘尺寸为缘尺寸为6010. 螺孔到凹缘距离为螺孔到凹缘距离为（1.7-2.0）d6.凸模设计凸模设计：查查冲压模具简明设计手册冲压模具简明设计手册选择凸模材料选择凸模材料为为Gr12，其硬度为，其硬度为60-64HRC经校核，

11、凸、凹模能满足工作要求。经校核，凸、凹模能满足工作要求。 凸模 凹模凹模7.模架的选取模架的选取：经查手册选取模架规格为上模座（经查手册选取模架规格为上模座（GBT2861.1）160mm142mm25mm,下模下模座（座（GBT2861.6）160mm142mm30mm8.导套导套：选择材料为：选择材料为20号钢，硬度为号钢，硬度为58-62HRC B型型 精度精度H79.导柱导柱：采用滑块式导柱结构：采用滑块式导柱结构 与导套间隙与导套间隙配合配合 型号（标准型号（标准GB2861.6）2064 23 精度精度h6 上模座上模座下模座下模座 10.模柄模柄：材料为：材料为Q235，由压力机

12、选择模柄的孔尺寸为，由压力机选择模柄的孔尺寸为2555，选择压入式，选择压入式A型模柄型模柄11.橡胶橡胶：材料为聚氨酯弹体：材料为聚氨酯弹体 自由高度自由高度H0=（3.54）Hi=2124mm 其中其中Hi=H工作工作h修模修模=6mm 取取H0=21mm12mm12mm11.8611.861.521.524 40.50.51.271.276 64P4P1.271.27d d橡胶的外径D橡胶的外径D 2 2卸卸2 2F F12.卸料装置的选择：卸料板材料为卸料装置的选择：卸料板材料为45钢，硬度为钢，硬度为4348HRC ，弹性卸料，与凸模双边间隙为，弹性卸料，与凸模双边间隙为0.1，与凸

13、，与凸模的配合为模的配合为H7h6 ，厚度，厚度H=（810）卸料板上螺钉为卸料板上螺钉为M6，个数为，个数为4. 模柄模柄冲底孔模冲底孔模工序二：落料拉深复合模设计工序二：落料拉深复合模设计 74.43KN74.43KN方式方式采用弹性卸料下出料的采用弹性卸料下出料的3.37KN3.37KN67.3567.350.050.05K K3.70KN3.70KN67.35KN67.35KN0.0550.055K K67.35KN67.35KN1 132.532.56666tltlktlktl落料：落料：1 11.冲裁力计算1.冲裁力计算F FF FF FF FF FF FF FF FF F卸卸推推

14、落落冲冲落落卸卸落落推推b b落落 1 10 05 5. .5 57 7K KN NF FF FF FF F力力为为拉拉深深时时该该工工件件所所需需总总的的1 12 2. .0 01 1K KN N1 1. .2 23 35 55 50 04 4P Pd dD D4 4F F1 19 9. .1 13 3K KN N2 25 50 0. .7 75 53 32 25 51 13 3. .1 14 4k kd dt tF F拉拉深深：2 2压压拉拉冲冲总总2 22 22 22 2压压F Fb b拉拉2.压力机的选择压力机的选择选择开式可倾工作台压力机，参数如下：选择开式可倾工作台压力机，参数如下

15、：工称压力：工称压力：160KN 最大闭合高度调节量：最大闭合高度调节量：60 滑块行程次数：滑块行程次数：115次次min 滑块行程：滑块行程：70 滑块中心至床身的距离滑块中心至床身的距离:160mm 立柱间距离：立柱间距离：220mm工作台尺寸：工作台尺寸：300450 工作台孔尺寸：工作台孔尺寸：220110横柄：横柄：3050 垫板厚度：垫板厚度：60mm3.模具的设计模具的设计：（1）凹模的设计：查表凹模的设计：查表冲压模具简明设计手册冲压模具简明设计手册选择凹选择凹模的材料为模的材料为Gr12，其硬度为，其硬度为6064HRC凹模的厚度凹模的厚度Hd=kb=0.3566=23.1

16、壁厚壁厚C=（1.52）Hd=（1.52）23.1=34.6546.2按照国家冷冲模标准按照国家冷冲模标准GB2873.1-81 查得凹模的外缘尺寸为查得凹模的外缘尺寸为10010030查表得凹模的螺钉为查表得凹模的螺钉为M8，销为，销为M8，螺钉孔到凹模外缘的距，螺钉孔到凹模外缘的距离大于（离大于（1.72.0）d，螺钉孔与销孔的距离，螺钉孔与销孔的距离b2d经校核凹模强度，合格。经校核凹模强度，合格。（2）凸模的设计：查凸模的设计：查冲压模具简明设计手册冲压模具简明设计手册模具材料为模具材料为Gr12，硬度为，硬度为6064HRC凸模长度计算：凸模长度计算：L=压边圈的厚度压边圈的厚度l1

17、工件的高度工件的高度l2伸入下模座内伸入下模座内长度长度l3附加长度附加长度l4（一般取（一般取510）=810142=34经校核凸模，能满足工作要求。经校核凸模，能满足工作要求。（3）凸凹模的设计：查表选择凸凹模材料为）凸凹模的设计：查表选择凸凹模材料为Gr12硬度为硬度为6064HRC,最小壁厚为最小壁厚为Hmin=27、Dmin=18（当（当t=1时）时）为使凸凹模能装与上模内、孔内不存积废料且凸凹为使凸凹模能装与上模内、孔内不存积废料且凸凹模帐形力小，应使模帐形力小，应使H=85、D=25 凸模凸模 凹模凹模 凸凹模凸凹模（4）模柄：采用凸缘式模柄，查模柄：采用凸缘式模柄，查GBT28

18、62.1选择选择尺寸为尺寸为3055 材料为材料为Q235（5）模具的闭合高度为：）模具的闭合高度为：H总总=H上模板上模板H下模板下模板H凸凹模固定板凸凹模固定板H凸模凸模H卸卸H空空H橡胶橡胶=253020342021=150（5）凸凹模固定板：选择材料为凸凹模固定板：选择材料为45钢、硬度为钢、硬度为5058HRC、矩形板高度、矩形板高度H固固 =20 凸凹模结构形式为直通式，与工件形状相同的凸凹模结构形式为直通式，与工件形状相同的锥形用凸台固定锥形用凸台固定（6）模架：规格为）模架：规格为16014225，下模座，下模座为为16014230，分别由，分别由GBT2861.1和和GB28

19、61.6查出。查出。（7）导柱、导套）导柱、导套:采用滑动式导柱导套，查采用滑动式导柱导套，查冲压模具冲压模具简明设计手册简明设计手册选择材料为选择材料为20钢，硬度为钢，硬度为5862HRC,型型号为号为B型，导柱精度为型，导柱精度为h6、导套精度为、导套精度为H7.（8）卸料板：材料为）卸料板：材料为45钢，硬度为钢，硬度为4548HRC,选择弹选择弹性卸料装置，与凸凹模的间隙为性卸料装置，与凸凹模的间隙为0.1，与凸模的配合为，与凸模的配合为H7h6，厚度，厚度H=（0.81）Hd=（0.81）20=20查表得卸料螺钉为查表得卸料螺钉为M6，螺钉孔与凸凹模的间隙为，螺钉孔与凸凹模的间隙为

20、0.1，螺钉个数为螺钉个数为4个（个（GB2867.5,GB2873.2）（9）顶杆和推件块：选择材料为）顶杆和推件块：选择材料为45钢，硬度为钢，硬度为4548HRC.顶杆与模柄采用间隙配合，双边间隙顶杆与模柄采用间隙配合，双边间隙Z=0.05查标准查标准GB2867.1得推杆规格为得推杆规格为A12128，推件块类，推件块类型为钢性推件方式。型为钢性推件方式。 推件块推件块弹簧弹簧 落料拉深复合模落料拉深复合模剖面图剖面图6 6. .7 76 66 6K KN N2 2F F2 2F F2 2F FF F的的方方式式两两个个小小孔孔采采用用弹弹性性卸卸料料. .下下降降时时对对斜斜楔楔的的

21、力力相相等等故故冲冲孔孔时时的的力力与与压压力力机机，楔楔的的角角度度为为4 45 5同同时时冲冲两两个个小小孔孔，且且斜斜1 15 53 3. .0 07 7N N3 30 06 61 1. .5 50 0. .0 05 5F FK KF F1 16 68 8. .3 38 8N N3 30 06 61 1. .5 50 0. .0 05 55 5F FK KF F3 30 06 61 1. .5 5N N1 13 32 2. .5 5t tl lk kt tl lF F1 1. .冲冲裁裁力力的的计计算算：式式冲冲侧侧壁壁上上的的孔孔采采用用斜斜楔楔式式滑滑块块结结构构形形卸卸推推落落总总落落卸卸落落推推b b落落的的模模具具设设计计工工序序三三：冲冲侧侧壁壁上上小小孔孔m mm m3 3. .2 22 25 50 0. .1 10 0. .3 35 50 0. .5 53 3Z Zd dd dm mm m3 3. .1 12 25 50 0. .3 35 50 0. .5 53 3d dd d：为为基基准准，刃刃口口尺尺寸寸如如下下0 0. .5 5，冲冲孔孔时时以以凸凸模模查查表表得得合合格格Z ZZ Z0 0. .0 04 4m mm m0 0. .0 02 2m mm