冷冲模设计与制造实例

1、书名：冷冲模设计与制造实例ISBN： 978-7-111-27278-6作者：王嘉出版社：机械工业出版社本书配有电子课件冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件冷冲压模具设计与制造实例冷冲压模具设计与制造实例主编：王嘉冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件第一部分第一部分 冷冲压模具设计步骤冷冲压模具设计步骤冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件 冷冲压模具设计的一般步骤冷冲压模具设计的一般步骤 1搜集必要的资料搜集必要的资料如产品图、样品、设计任务书和参考图等，并相应了解如下问题： （1）了解提供的产品视图是否完备，技术要求是否明确，有无特殊要求的地方。 （2）了解制件的生产

2、性质是试制还是批量或大量生产，以确定模具的结构性质。 （3）了解制件的材料性质（软、硬还是半硬）、尺寸和供应方式，如条料、卷料还是废料利用等，以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。 （4）了解可供适用的压力机情况和有关技术规格，根据所选用的设备确定与之相适应的模具及有关参数，如模架大小，模柄尺寸，模具闭合高度和送料机构等。 （5）了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧，为确定模具结构提供依据。 （6）了解最大限度采用标准件的可能性，以缩短模具制造周期。冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件 2冲压工艺性分析冲压工艺性分析 冲压件的冲压工艺性是指该零件冲压加工的难易程度。在技术方面，

3、主要分析该零件的形状特点，尺寸大小（最小孔边距，孔径，材料厚度，最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。 3确定合理的冲压工艺方案确定合理的冲压工艺方案 确定方法如下： （1）根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析，确定基本工序的性质。 （2）根据工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等。 （3）根据各工序的变形特点、尺寸要求确定工序排列的顺序。 （4）根据生产批量和条件，确定工序的组合。 （5）最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和模。具寿命高低、工艺成本、操作

4、方便和安全程度等方面进行综合分析、比较，在满足冲件质量要求的前提下，确定适合于具体生产条件的最经济合理的冲压工艺方案。冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件 4确定模具结构形式 确定工序的性质、顺序及工序的组合后，即确定了冲压的工艺方案，也即决定了各工序模具的结构型式。冲模的种类很多，必须根据冲压件的生产批量、尺寸大小、精度要求、形状复杂程度和生产条件等多方面因素选择，其选用原则如下： （1）根据制件的生产批量确定采用简易模还是复合模结构。 （2）根据制件的尺寸要求确定冲模的精度等级。 （3）根据设备能力选择冲模的类型。 （4）根据制件的形状大小和复杂程度选择结构形式。 （5）根据模具制

5、造力量和经济性选择模具类型。 总之，在选择冲模结构类型时，应从多方面考虑，经过全面分析合比较，尽可能使所选择的模具结构合理。 冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件 5进行必要的工艺计算进行必要的工艺计算 主要工艺计算包括： （1）坯料展开计算 （2）冲压力计算及冲压设备的初选 （3）压力中心计算 （4）进行排样及材料利用率计算，以便为材料消耗定额作依据 （5）凸、凹模间隙和工作部分尺寸计算 （6）对于拉深工序，进行确定拉深模用不用压边圈、拉深次数、各中间工序模具尺寸分配以及半成品尺寸等计算； （7）其它方面的特殊计算冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件 6模具总体设计模具总体设

6、计 在上述分析、计算的基础上，即可进行模具结构的总体设计，并勾画草图，初步算出模具闭合高度，概略的定出模具外形尺寸，同时考虑如下内容： （1）凸、凹模的结构形式及固定方法； （2）制件或毛坯的定位方式； （3）卸料和出件装置； （4）模具的导向方式以及必要的辅助装置； （5）送料方式； （6）模架形式的确定及冲模的安装； （7）模具标准件的应用； （8）压力机的选用； 7画模具装配图、非标准零件图，并校核冲模设计图样 冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件第二部分第二部分 模具设计与制造实例模具设计与制造实例冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件 例一例一 单工序冲裁模设计与制造实

7、例单工序冲裁模设计与制造实例 设计任务：完成图示落料件的模具设计。材料：10料厚：0.8mm冷冲模设计与制造实例 高职高专 ppt 课件 一、工艺性分析 材料分析 10钢为优质碳素结构钢，具有良好的冲压成形性能。 2. 结构分析 零件结构简单、左右对称，对冲裁较为有利，但外形有多处尖角，对模具的制造和使用寿命不利，建议在不影响使用的前提下改为圆弧过渡。建议过渡圆角值应为R0.25mm。 3. 精度分析 零件上有5个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属于IT12，所以普通冲裁可以满足零件的精度要求。对于2个未注公差尺寸，应按照IT14查得公差为 mm、 mm。52. 002222. 0

8、12 三、工艺计算 1.刃口尺寸计算 零件为一落料件，所以工艺方案为一套简单落料模生产该零件。 二、冲裁工艺方案的确定 根据零件形状特点，刃口尺寸计算宜采用配做法，但由于零件形状较复杂，考虑模具工作零件的制造，决定凸模采用线切割加工方法，所以刃口尺寸最终选用分开制造的方法计算。落料件的基准件为凹模，根据凹模在工作中的实际磨损情况，其磨损后的尺寸可分为如下三类：024. 044018. 040018. 016024. 050mm019. 0mm)072. 0104. 0(6 . 0)(6 . 0minmaxZZmm013. 0mm)072. 0104. 0(4 . 0)(4 . 0minmaxT

9、ZZ（1）磨损后变大的尺寸：mm、mm、 mm、四个尺寸的精度等级都为IT12，所以磨损系数X取0.75。此外，为了保证模具的初始合理间隙，同时最大限度地降低工作零件的制造难度，取凹模制造公差 凸模制造公差。 mm由冲裁刃口尺寸基本计算公式可得0minT0maxATA)(ZDDXDDA）（mm820.43mm24. 075. 044019. 00019. 00A1）（Dmm748.43mm)072. 0820.43(0013. 00013. 0T1Dmm865.39mm18. 075. 040019. 00019. 00A2）（Dmm793.39mm)072. 0865.39(0013. 00

10、013. 0T2Dmm865.15mm18. 075. 016019. 00019. 00A3）（Dmm793.15mm)072. 0865.15(0013. 00013. 0T3Dmm820.49mm24. 075. 050019. 00019. 00A4）（Dmm748.49mm)072. 0820.49(0013. 00013. 0T4D（2）磨损后变小的尺寸： ，尺寸的精度等级为IT14，磨损系数X取0.5。磨损后变小尺寸的基本计算公式mm2252. 00TA0minAT0minA)(ZDDXDD）（mm260.22mm52. 05 . 0220019. 00019. 0A5）（Dmm

11、332.22mm)072. 0260.22(013. 00013. 00T5D （3）磨损后不变的尺寸： 、 ，磨损后尺寸不变的基本计算公式为mm22. 012mm1 . 019AminA)5 . 0(LLTminT)5 . 0(LLmm01. 012A1Lmm006. 012T1Lmm01. 019A2Lmm006. 019T2L、 2.排样计算 分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式有以下所示两种。 a) 现选用1500mm1000mm的钢板，则需计算采用不同的裁剪方式时，每张板料能出的零件总个数。 （1）裁成宽43.6mm、长1500mm的条料，则一张板材能出的零件总个

12、数为 （2）裁成宽43.6mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为63829225 .5115006 .43100064619345 .5110006 .431500 （3）裁成宽53.6mm、长1500mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为 （4）裁成宽53.6mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为 比较以上四种裁剪方法，第3、4种裁剪方法的材料利用率最高。考虑工人操作方便，选用第4种裁剪方式，即裁为宽53.6mm、长1000mm的条料。 64836185 .4115006 .53100064824275 .4110006 .531500零件最终的排样图为

13、 3.冲压力计算 根据冲裁力基本计算公式可得： 。此例中零件的周长为218mm，材料厚度0.8mm，10钢的抗剪强度取320MPa，则冲裁该零件所需冲裁力为 模具采用弹性卸料装置和推件结构，所需卸料力 和推件力 为 则零件所需的冲压力为 初选设备为开式压力机J2316。KLtF kN6 .724 .725503208 . 02183 . 1NFXFTFkN63. 3N6 .7205. 0XXFKFkN20N6 .72055. 05TTFNKFkN23.96kN)2063. 36 .72(TXFFFF总 4.压力中心计算 零件为左右对称件，所以只需计算压力中心纵坐标。建立图示坐标系，并将零件左半

14、部分图形分解为9条直线，则每段直线的长度及中点的纵坐标分别为：83y164l04y35l85y126l146y117l207y198l5 .108y119l19y221l201y122l142y33l123456789mm08. 0mm111931222111)8(3)14(12)20(22110niiniiilyly代入压力中心计算公式得00 x 四、冲压设备的选用 根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机J2316，其主要技术参数如下 公称压力：160kN 滑块行程：55mm 最大闭合高度：220 mm 闭合高度调节量：45 mm 滑块中心线到床身距离：160 mm 工作台尺寸：300 m

15、m450 mm 工作台孔尺寸：160 mm240 mm 模柄孔尺寸：40 mm60 mm 垫板厚度：40 mm 五、模具零部件设计 1.标准模架的选用 标准模架选用的依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的计算公式得 凹模高度 凹模壁厚 所以凹模的总长为 ，凹模的宽度为 。 模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果，查得模架规格为：上模座125mm100mm30mm，下模座125mm100mm35mm，导柱22mm130mm，导套22mm80mm28mm。mm17mm5 .16mm5033. 0 KbHmm30mm178 . 1)25 . 1 (HCmm110mm)

16、30250(Lmm100mm)30240(B 2.卸料装置中弹性元件的计算 由于该零件的材料厚度为0.8mm，材料较薄，所以模具采用弹性卸料装置，弹性元件选用橡胶，其尺寸计算如下： （1）确定橡胶垫的自由高度 由以上两个公式得0H工）（HH45 . 30mm9mm)2 . 718 . 0(mm)105(mm1thhH修磨工作工mm360H。 （2）确定橡胶垫的横截面积 查得矩形橡胶垫在预压量在10%15%时的单位压力为0.5Mpa，所以 （3）确定橡胶垫的平面尺寸 根据零件的形状特点，橡胶垫的外形应为矩形，中间开有矩形孔以避让凸模。结合零件尺寸确定橡胶垫中间的避让孔尺寸为45mm55mm，外形暂定一边长为110mm，则另一边长为pFA/X2mm7260MPa5 . 0N3630mm89mm110554572605545110bAb （4）校核橡胶垫的自由高度 经计算橡胶垫的高径比在0.51.5之间，所以选用的橡胶垫规格合理。 橡胶的装模高度约为0.8536mm=30.6mm，取整，装模高度为30 mm。 3.其他零部件结构 凸模由凸模固定板固定，两者采用过渡配合。模柄采用压入式模柄，根据设