冲压模具设计和制造实例

--.--.--总结--总结冲压模具设计与制造实例例：图1所示冲裁件，材料为A3， 厚度为2mm，大批量生产。试制定工件 冲压工艺规程设计其模具编制模具零 件加工工艺规程。零件名称：止动件生产批量：大批材料：A3t=2mm一、 冲压工艺与模具设1.冲压件工艺分析①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，00000-0.74-0.52-0.52-0.52-0.52可按IT14级确定工件尺寸的公差。孔边距12mm的公差为-0.11，属11级精度。查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：65 mm 24 mm 30 mm mm R2 mm+0.36零件内形0 10 孔心距：37±0.31mm结论：适合冲裁。2.工艺方案及模具结构类型方案：①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。②落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。③冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。-0.1112mm求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定用复合冲裁方式进行生产。小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。3.排样设计查《冲压模具设计与制造》表2.5.2，确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm工件边缘搭边：a1=2.5mm步距为：32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2*2.5=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为：η=A/BS×100%=1550÷（70×32.2）×100%=68.8%900mm×1000mm14张条料（70mm×1000mm，每张条料可冲378件，则η为：η=nA1/LB×100%=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为65.1%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力F总=1.3Ltτ=1.3×215.96×2×450=252.67（KN）其中τ按非退火A3钢板计算冲孔力 F冲=1.3Ltτ=1.3×2π×10×2×450=74.48（KN）其中：d为冲孔直径，2πd为两个圆周长之和卸料力 F卸=K卸F卸=0.05×252.67=12.63（KN）推件力 F推=nK推F推=6×0.055×37.24=12.30（KN）其中n=6是因有两个孔。总冲压力：F总=F落+F冲+F卸+F推=352.07（KN）⑵压力中心=352.07（KN）⑵压力中心如图3所示：Xx0=32.5mm=13.0mm其中：L1=24mm L2=60mm y2=0mmL3=24mm L4=60mmy4=24mmL5=60mmy5=27.96mmL6=60mmL7=60mmL8=60mm计算时，忽略边缘4-R2圆角。由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为（32.5，13）5.工作零件刃口尺寸计算即以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。刃口尺寸计算见表1--.--.--总结--总结落料凹模板尺寸：凹模厚度：H=kb（≥15mm）H=0.28×65=18.2.mm凹模边壁厚：c≥（1.5~2）H=（1.5~2）×18.2=（27.3~36.4）mm 凹模板边长：L=b＋2c=65＋2×30=125mm查标准JB/T-6743.1-94：凹模板宽B=125mm125×125×1m型形式并加空心垫板后实取为：125×12514（。--.--.--总结--总结凸凹模尺寸：凸凹模长度：L=h1+h2+h=16+10+24=50（mm）其中：h1-凸凹模固定板厚度h2-弹性卸料板厚度h-增加长度（高度等）凸凹模内外刃口间壁厚校核：根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm表2.9.6知，该壁厚为4.9mm即可，故该凸凹模侧壁强度足够。冲孔凸模尺寸：凸模长度：Lh1+h2+h3=14+12+1440mm其中：h1-凸模固定板厚 h2-空心垫板厚 h3-凹模板凸模强度校核：该凸模不属于细长杆，强度足够。其它模具零件结构尺寸序号名称长×宽×厚材料序号名称长×宽×厚材料数量1上垫板（mm）125×125×6T8A12凸模固定板125×125×1445钢13空心垫板125×125×1245钢14卸料板125×125×1045钢15凸凹模固定板125×125×1645钢16下垫板125×125×6T8A1根据模具零件结构尺寸，查标准GB/T2855.5-90选取后侧导柱125×25标准模架一副。冲床选用根据总冲压力FJ23-63在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下：公称压力：63KN滑块行程：130mm行程次数：50次/分最大闭合高度：360mm连杆调节长度：80mm工作台尺寸（前后×左右：480mm×710mm--.--.--总结--总结二、 模具制造1、主要模具零件加工工艺过程--.--.--总结--总结制件：柴油机飞轮锁片材料：Q235料厚：1.2mm制件：柴油机飞轮锁片材料：Q235料厚：1.2mm（一）冲裁件的工艺分析1Q235由设计书查得τ=350Mpa。2、该工作外形简单，规则，适合冲压加工。3、所有未标注公差尺寸，都按IT14级制造。4、结论：工艺性较好，可以冲裁。方案选择：方案二：采用级进模。方案三：采用复合模。单工序模的分析进模或复合模。级进模的分析级进模是在压力机一次行程中，在一副模具上依次在几个不模。另外级进模有多个工序所以比复合模效率低。复合模的分析复合模是在压力机一次工作行程中，在模具同一位置同时完成多道工序的冲模。它不存在冲压时的定位误差。特点：结用于生产批量大。复合模还分为倒装和正装两种，各有优缺点。倒装复合模但采用直刃壁凹模洞口凸凹模内有积存废料账力较大，正装复合模的优点是：就软就薄的冲裁件，冲出的工件比较平整，平直度高，凸凹模内不积存废料减小孔内废料的胀力，有利于凸凹模减小最小壁厚。用导料销加固定挡料销定位的弹性卸料及上出件的正装复合模。用导料销加固定挡料销定位的弹性卸料及上出件的正装复合模。（二）排样图设计及冲压力和压力中心的计算由3-63-880，△=0.6查书391.料宽计算：B=（D+2a）--.--.--总结--总结=62+2*1.0=64mm2.步距：A=D=a1=62+0.8=62.8mm3.材料利用率计算：η=A/BS×100%=πR2-（πR2+12*4.2）/62.8*64=3.14*312-(3.14*18.52+50.4)/62.8*64×100%=47.08%（aa1，D是料宽，R1是大圆半径，R2是小圆半径，12×4.2是方孔的面积，η为一个步距内的材料的利用率）冲裁总压力的确定：L=2*3.14*31+2*3.14*18.5+12+2*4.2=331.26（周边总长计算冲裁力：F=KLtτ查设计指导书得τ=350MpaF=1.3*331.6*1.2*350≈180KN卸料力：F=kF落=0.02*106295.28=2125.9N冲孔力：F 冲=1.3*3.14dtτ+1.3*（12+2*4.2）*1.2*350=74572.68N顶件力：F顶=-k2F落=0.06*106295.28=6377.7N冲裁总压力：F∑=F落+F卸+F冲+F顶=106295.28+2125.9+74572.68+6377.7=189.4KNF（1.1~1.3）F∑=246KN说明：K为安全系数，一般取1.3；k为卸料力系数，其值为0.02~0.06，在上式中取值为0.02；k2为顶件力系数，其值为