冲压模具设计教程(经典冲压模具设计实例讲解)

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冲压模具设计教程(经典冲压模具设计实例讲授)

基于现代企业生产环境,体系总结了冲压工艺设计、冲模设计和冲模制作的办法和步骤,并辅以案例解释。

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冲压模具设计与制作技巧是一项技巧性和经验性都很强的工作。包含:冲压工艺设计、模具设计、模具制作。

三者关系:相互关联、相互影响。

冲压工艺设计是冲模设计的基本和根据;

冲模设计的目标是保证实现冲压工艺;

冲模制作则是模具设计进程的延续,目标是使设计图样,通过原材质的加工和装配,改变为具有应用功效和应用价值的模具实体。

一、冲裁模设计与制作实例

工件名称:手柄

生产批量:中批量

材质:Q235-A钢

材质厚度:1.2mm

1.冲压件工艺性剖析

冲压工序:只有落料、冲孔;

材质:为Q235-A钢,具有良好(原创版权www.isoyu.com)的冲压性能,合适冲裁;

构造:相对简略,有一个8mm的孔和5个5mm的孔;孔与孔、孔与边沿之间的距离也满足请求,最小壁厚为3.5mm(大端4个5mm的孔与8mm孔、5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚)。

精度:全体为自由公差,可看作IT14级,尺码精度较低,普通冲裁完整能满足请求。

2.冲压工艺计划的肯定

计划一:先落料,后冲孔。采取单工序模生产。

计划二:落料-冲孔复合冲压。采取复合模生产。

计划三:冲孔-落料级进冲压。采取级进模生产。

计划一模具构造简略,但成本高而生产效力低;

计划二工件的精度及生产效力都较高,但模具强度较差,制作难度大,且操作不便利;

计划三生产效力高,操作便利,工件精度也能满足请求。

结论:采取计划三为佳。

3.重要设计盘算

(1)排样方法的肯定及其盘算

(2)冲压力的盘算

冲压力的相干盘算见表。依据盘算成果,冲压装备拟选J23-25。

(3)压力中心的肯定及相干盘算

因冲裁力不大,压力中心偏移坐标原点O较小,为了便于模具的加工和装配,模具中心仍选在坐标原点O。若选用J23-25冲床,C点仍在压力机模柄孔投影面积规模内,满足请求。

(4)工作零件刃口尺码盘算

因工作零件的形状相对较简略,合适采取线切割机床分离加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板,这种加工办法可以保证这些零件各个孔的同轴度,使装配工作简化。具体盘算见表8.2.3所示。

(5)卸料橡胶的设计

4.模具总体设计

(1)模具类型的选择: 级进模

(2)定百思特网位方法的选择:导料板,无侧压装置,挡料销初定距,导正销精定距。而第一件的冲压地位可以靠操作工目测来定。

(3)卸料、出件方法的选择:弹性卸料,下出件

(4)导向方法的选择:中间导柱的导向方法

5.重要零部件设计

(1)工作零件的构造设计

①落料凸模:直通式,采取线切割加工,2个M8螺钉固定在垫板上,与凸模固定板的配合按H6/m5。

②冲孔凸模:台阶式

③凹模:整体凹模,各冲裁的凹模孔均采取线切割加工。

(2)定位零件的设计

两个导正销,分离借用工件上5mm和8mm两个孔作导正孔。导正销采取H7/r6安装在落料凸模端面,导正销导正部分与导正孔采取H7/h6配合。

起粗定距的运动挡料销、弹簧和螺塞选用尺度件,规格为816。

(3)导料板的设计

(4)卸料部件的设计

① 卸料板的设计

②卸料螺钉的选用

(5)模架及其它零部件设计

6.模具总装图

7.冲压装备的选定

8.模具零件加工工艺

模具症结零件因采取线切割,所以这些零件的加工就变得相对简略。

落料凸模的加工工艺

9.模具的装配

依据级进模装配要点,选凹模作为装配基准件,先装下模,再装上模,并调剂间隙、试冲、返修。具体装配见表。

二、拉深模设计与制作实例

零件名称:盖

生产批量:大量量

材质:镀锌铁皮

材质厚度:1mm

1.冲压件工艺性剖析

冲压工序:落料、拉深;

材质:为镀锌铁皮,具有良好的拉深性能,合适拉深;

构造:简略对称;

精度:全体为自由公差,工件厚度变更也没有作请求,只是该工件作为另一零件的盖,口部尺码69可稍作小些。而工件总高度尺码14mm可在拉深后采取修边达请求。

2.冲压工艺计划的肯定

计划一:先落料,后拉深。采取单工序模生产。

计划二:落料-拉深复合冲压。采取复合模生产。

计划三:拉深级进冲压。采取级进模生产。

计划一模具构造简略,但成本高而生产效力低;

计划二生产效力较高,尽管模具构造较庞杂,但因零件简略对称,模具制作并不艰苦;

计划三生产效力高,但模具构造比拟庞杂,送进操作不便利,加之工件尺码偏大。

结论:采取计划二为百思特网佳。

3.重要设计盘算

(1) 毛坯尺码盘算

依据表面积相等原则,用解析法求该零件的毛坯直径D,具体盘算(略)。

(2)排样及相干盘算

采取有废料直排的排样方法。

(3)成形次数的肯定

阶梯形件拉深。h/dmin=15.2/40=0.38,据t/D=1/90.5=1.1,查表发明h/dmin小于表中数值,能一次拉深成形。

(4)冲压工序压力盘算

拟采取正装复合模,固定卸料与刚性推件,盘算冲压力。

依据冲压工艺总力盘算成果并联合工件高度,初选开式双柱可倾压力机J23-25。

(5) 工作部分尺码盘算

落料和拉深的凸、凹模的工作尺码盘算(略)。其中因为该工件口部尺百思特网寸请求要与另一件配合,所以在设计时可将其尺码作小些。

4.模具的总体设计

(1)模具类型的选择:落料-拉深复合模

(2)定位方法的选择:导料板(固定卸料板与导料板一体)+挡料销

(3)卸料、出件方法的选择:固定卸料,刚性打件,尺度缓冲器供给压边力

(4)导向方法的选择:中间导柱的导向方法

5.重要零部件设计

(1)工作零件的构造设计

整体构造,拉深凸模、落料凹模和凸凹模的构造如图所示。

为了实现先落料后拉深,模具装配后,应使拉深凸模的端面比落料凹模端面低3mm。

(2)其它零部件的设计与选用

① 弹性元件的设计:顶件块(压边、卸件),其压力由尺度缓冲器供给。

②模架及其它零部件的选用

6.模具总装图

7.冲压装备的选定

8.工作零件的加工工艺

本模具工作零件都旋转体,形状较简略,加工重要采取车削。

9.模具的装配

选凸凹模为基准件,先装上模,再装下模。

装配后应保证间隙均匀,落料凹模刃口面应高出拉深凸模工作端面3mm,顶件块上端面应高出落料凹模刃口面0.5 mm,以实现落料前先压料,落料后再拉深。