冷冲模设计第七章资料.ppt

1、第一节制订工艺规程的步骤,一、分析制件的冲压工艺性 分析制件图样，首先了解该制件的使用要求，然后再根据制件的结构形状、尺寸精度、表面质量和使用材料等因素分析图样是否符合冲压工艺要求。如果发现冲压工艺性不良，则应立即与产品设计部门协商，在不影响制件使用的前提下，由产品设计者对制件的形状、尺寸及涉及的问题作合理的修改，使之既满足使用性能，又符合冲压工艺要求，达到两全其美的效果。 二、确定制件的总体工艺方案根据制件技术要求及其生产批量等主要条件，拟订冲压准备工序、辅助工序、冲压工序及后续工序的数目及先后顺序。此顺序即从毛料到产品制造的全过程，称为冲压制件的总体工艺方案。,三、制订冲压工艺方案 冲压工

2、艺方案的编制是冷冲压工艺规程中最主要的工作，通过对比及必要的技术经济分析后，正确确定冲压工序及冲压顺序，其内容包括以下几个方面：1.确定毛坯形状、尺寸和下料方式根据冲压制件，拟订最佳排样方案，然后计算毛料尺寸和形状，选择合适的下料方式。2.确定工序性质工序性质应根据制件的结构形状，按各种工序的变形性质和应用范围予以确定，如平板件采用冲裁工序，弯曲件采用弯曲工序，筒形件采用拉深工序等。 3.合理确定冲压工序顺序和工序数目必须考虑冲压变形的规律性和制件的形状、尺寸、公差和生产批量等来编排出最经济、最合理的冲压工序顺序。,四、合理选择冲模类型及结构根据已确定的冲压工艺方案和制件的形状、精度、生产批量

3、、操作习惯和现有的模具加工条件等因素，便可合理选择冲模的类型与结构(参考表3-1确定)。五、选择冲压设备通常按冲压工序性质来选择冲压设备类型。根据冲压加工的变形所需的力和模具尺寸来选择冲压设备的技术规格。总之，工艺规程的制订常常受到很多具体生产条件的限制，因此，编制时一定要紧密结合本工厂的生产实际进行，否则便是纸上谈兵，闭门造车。,第二节,例7-1根据图7-1所示的制件，试确定其冲压工艺方案，并设计模具结构图。,图7-1片状弹簧,具体设计计算步骤如下：1.模具结构形式的确定因制件材料较薄，为保证制件平整，采用弹压卸料装置。它还可对冲孔小凸模起导向作用和保护作用。为方便操作和取件，选用双柱可倾压

4、力机，纵向送料。因制件薄而窄，故采用侧刃定位，生产率高，材料消耗也不大。综上所述，选用对角导柱滑动导向模架、纵向送料弹压卸料典型组合结构形式。2.工艺设计(1)计算毛坯尺寸相对弯曲半径为,可见，制件属于圆角半径较大的弯曲件，应先求弯曲变形区中性层曲率半径。中性层的位置计算公式为,(2)画排样图因23.5mm的孔壁距较小，考虑到凹模强度，将两小孔分两步冲出，冲孔与切口工步之间留一空位工步，故该制件需6个工步完成。,图7-3排样图,(4)计算冲压力完成本制件所需的冲压力由冲裁力、弯曲力及卸料力、推料力组成，不需计算弯曲时的顶料力和压料力。,1)冲裁力F冲由冲孔力、切口力、切断力和侧刃冲压力四部分组

5、成。冲裁力F冲的计算公式为,2)弯曲力F弯为有效控制回弹，采用校正弯曲。校正弯曲力F弯的计算公式为,3)卸料力F卸和推料力F推,(5)初选压力机由开式双柱可倾压力机(部分)参数，初选压力机型号规格为J23-25。 (6)计算压力中心本例由于图形规则，两件对排，左右对称，故采用解析法求压力中心较为方便。 (7)计算凸、凹模刃口尺寸本制件形状简单，可按分开加工法计算刃口尺寸。,图7-4建立坐标系,图7-5凹模孔口到凹模周界尺寸,(10)凸模固定板各孔口尺寸凸模固定板各孔与凸模配合，通常按H7/n6或H7/m6选取，本例选H7/n6配合。,表格,(10)凸模固定板各孔口尺寸凸模固定板各孔与凸模配合，

6、通常按H7/n6或H7/m6选取，本例选H7/n6配合。,表格,表格,4.模具结构设计,(1)凹模设计因制件形状简单，虽有6个工步，但总体尺寸并不大，因此选用整体式矩形凹模较为合理。因生产批量较大，由表3-4，选用Cr12MoV为凹模材料。1)确定凹模厚度H值:其经验公式为,2)确定凹模周界尺寸LB：由凹模孔壁厚的确定公式，凹模孔口轮廓线为直线时，W=1.5H。由图7-5得,(2)选择模架并确定其他冲模零件尺寸由凹模周界尺寸及模架闭合高度在140170mm之间，选用对角导柱模架，标记为160140(140170) I(GB/T 2851.11981)，并可根据此标准画出模架图。类似也可查出其他

7、零件尺寸参数，此时即可转入画装配图。,例7-2如图7-14所示的心轴托架，试制订其工艺方案。材料为08钢，料厚1.5mm，年产量为两万件，表面不允许有明显划痕，孔不能变形。,表7-1冷冲压工艺卡片,1.工艺分析,表7-1冷冲压工艺卡片,1.工艺分析,表7-1冷冲压工艺卡片,1.工艺分析,表7-1冷冲压工艺卡片,1.工艺分析,表7-1冷冲压工艺卡片,1.工艺分析,表7-1冷冲压工艺卡片,1.工艺分析,表格,1.工艺分析,表格,1.工艺分析,表格,1.工艺分析,图7-15心轴托架弯曲变形方式,2.工艺方案分析确定,2.工艺方案分析确定此制件从结构形状与要求来看，大致可用三种弯曲方式实现(图7-15

8、)。 1)方案一：冲10mm孔与落料复合弯曲两端与中间成45角弯曲中间成90角冲45mm孔(图7-16)。 2)方案二：冲10mm孔与落料复合(图7-16a)弯曲两端成90角弯中间成90角(图7-17)冲45mm孔(图7-16d)。 3)方案三：冲10mm孔与落料复合四点弯曲成90角(图7-18)冲4个5mm孔。 4)方案四：冲10mm孔切断四点弯曲成90角连续冲裁(图7-19)冲45mm孔。 5)方案五：全部工序组合，采用带料级进冲压(图7-20)。,图7-17心轴托架工艺方案二,图7-16心轴托架工艺方案一,图7-18心轴托架四点弯曲模,图7-19心轴托架级进冲模,7Z20.TIF,例7-

9、3柴油机通风口座如图7-21所示，材料为08钢，料厚1.5mm，年产量四万件。试确定其工艺方案，选择冲压设备，计算冲模工作部分尺寸并绘制模具总图。,图7-21柴油机通风口座,2.工艺方案的确定,(1)翻孔工序计算(2)拉深工序计算翻孔前制件已成图7-23所示半成品，形状为阶梯形。(3)压力机的选择(4)工作部分尺寸计算从制件图看，要求的是外形尺寸，因此应依凹模尺寸为准，间隙取在凸模上。(5)绘制模具总图如图7-26、图7-27和图7-28所示。,(1)翻孔工序计算,1)核实能否采用一次翻孔成功。Hmax=D/2（1-K）+043r+072t=mm 2)计算冲底孔后翻孔高度h(图7-22)。hm

10、ax=D/2（1-Kmin）+057r=mm=1067mm3)计算冲底孔直径D0D0=D+114r-2h=（56+1143-210）mm=3942mm4)计算拉深高度hh=H-h+r+t=（215-10+3+15）mm=16mm,(1)翻孔工序计算,5)绘制翻孔前半成品图，如图所示。,图7-22通风口座拉深翻孔工艺尺寸,(2)拉深工序计算翻孔前制件已成图7-23所示半成品，形状为阶梯形。1)毛坯直径d0的计算。,图7-23通风口座翻孔前半成品图,图7-24通风口座计算毛坯分析图,表7-3通风口座曲面旋转各部分计算值(单位:mm),2)确定能否一次拉成。3)计算第一次拉深工序尺寸(图7-25)。

11、,图7-25通风口座第一次拉深后的尺寸,4)绘制第一次拉深工序图，如图7-25所示。,5)此时工件形状近似于阶梯，为了便于核算，将第二阶梯的直径假设为122mm，计算m假，校核能否一次拉成。注：利用克里满诺维奇的经验公式，来求m假。,图7-26落料-拉深复合模1模柄2上模座3卸料板4凸凹模5落料凹模6顶件块7下模座8拉深凸模,(3)压力机的选择,1)总拉深力的计算。F拉=d1tbK1=3141585152)压边力为F压=/4p=314/425N22490N3)总拉深力为F总=F拉+F压=(305706+22490)N=328196N4)由于第一次拉深与落料复合进行，故还应计算一下冲裁力，然后在

12、两者中选择。F冲=Ltb=31420615450N=436617N,(3)压力机的选择,图7-27拉深-冲底孔复合模1上模座2连接推杆3推板4模柄5打杆6垫板7凸模固定板8导套9导柱10冲孔凸模11凹模12推件块13凸凹模14下模座,图7-28翻孔模1上模座2凹模3压料板4凸模5下模座6顶杆,第三节冲压安全生产,一、冷冲压生产发生事故的原因及预防措施 (1)操作者的原因操作者对冲压设备的性能和结构缺乏了解，操作时疏忽大意或违反操作规程。(2)模具的原因模具结构设计不合理或模具制造不符合要求，模具安装调整不当。(3)设备的原因冲压压力机带病工作，使用中造成动作误差或压力机性能老化，动作不可靠。(

13、4)车间环境的原因车间的作业环境噪声太大，环境温度过高以及车间照明设施照度不足都会造成操作工人疲劳、精力不集中而发生安全事故。,二、冲模的安全措施,1.冲模结构的安全措施冲模结构的安全措施主要是指冲模各零件的结构和冲模装配完后有关零件的相关尺寸以及冲模运动零件可靠性等方面的安全措施。图7-29是一些常见冲模结构的安全措施。,2.冲模的其他安全措施1)在手工操作中，为防止操作者接触危险区，应将冲模工作区用防护板或防护罩封闭起来，但不能妨碍观察冲压工作情况。如图7-30所示 2)设置安装块和限位套。如图7-31所示，大型模具设置安装块给模具的安装、调整带来方便。还可使工作零件保持一定距离，以防止模具倾斜和碰伤刃口。 3)开设冲模的起重孔和起重腿。冷冲模中25kg以上的零件都应开设起重孔或起重螺孔，同一套模具中起重孔(或螺孔)的类型和规格应尽可能一致，如图7-32所示。对于大中型冲模，模座上设置的起重腿应放在长度方向，便于模具在压力机上的安装，也便于模具的翻转，如图7-33所示。,1.冲模结构的安全措施,图7-29常见冲模的安全措施,2.冲模的其他安全措施,1)在手工操作