气筒垫片落料冲孔复合模

1、气筒垫片落料冲孔复合模 题题 目：气筒垫片落料冲孔复合模目：气筒垫片落料冲孔复合模 指导教师：阳娣莎指导教师：阳娣莎 院系：机械工程系院系：机械工程系 班级：班级：1212模具模具01 01 学号：学号：2012090185 2012090185 答辩人：冯杰答辩人：冯杰 1冲裁工艺设计 材料：该冲裁件的材料材料：该冲裁件的材料08F08F钢是碳素钢是碳素结构钢，抗剪强度结构钢，抗剪强度216304216304，抗拉强度，抗拉强度275383275383，屈服点，屈服点177177，伸长率，伸长率32%32%，具，具有较好的可冲压性能。有较好的可冲压性能。零件结构：该冲裁件结构简单，左右零件结

2、构：该冲裁件结构简单，左右对齐，并在转角有四处对齐，并在转角有四处R2R2圆角光滑相连圆角光滑相连接，比较适合冲裁。接，比较适合冲裁。尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按尺寸，属自由尺寸，可按IT14IT14级确定工级确定工件尺寸的公差。件尺寸的公差。结论：适合冲裁结论：适合冲裁技术要求：零件名称：气筒垫板生产批量：大批量材料：08F材料厚度：t=1.2mm该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。先落料，再冲孔，采用单工序模生产。落

3、料冲孔复合冲压，采用复合模生产。落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。方案模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较方案模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。方案只需要一副模具，生产率也高，但零件低，难以满足零件大批量生产的需求。方案只需要一副模具，生产率也高，但零件的冲压精度较差。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具的冲压精度较差。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造安装较复合模复杂由于零件结

4、构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或制造安装较复合模复杂由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。最后确定用复合冲裁方式进行生产。级进冲裁方式。最后确定用复合冲裁方式进行生产。 工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，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复合模及弹性卸料和定位钉定位方式2冲压工艺方案的确定3工件排样零件外形近似矩形，轮廓尺寸为零件外形近似矩形，轮廓尺寸为35x15,35x15,考虑考虑操作方便并为了保证要求精度，利用直排有操作方便并为了保证要求精

5、度，利用直排有废料排样。废料排样。查查冲压模具设计与制造冲压模具设计与制造表表2-112-11确定搭边确定搭边值：值：两工件间的搭边：两工件间的搭边：a=1.5mma=1.5mm；工件边缘搭边工件边缘搭边:a=1.2mm:a=1.2mm板料冲裁时的下偏差为板料冲裁时的下偏差为0.5mm0.5mm，取，取a=2mm a=2mm a=2mm a=2mm 送进步距为送进步距为:S=D+a= 22mm :S=D+a= 22mm ； 排样图排样图 条料宽度条料宽度B=D+2aB=D+2a =(35+2 =(35+22)=39mm2)=39mm 制 件 实 际 面 积 S = 3 5 x 1 5 - 3

6、. 1 4 x 2 x 2 -2 x 3 . 1 4 x 3 x 3 + 3 . 1 4 x 1 0 0 x 0 . 4 6 x 2 -13.2x7.5=500（mm2） A=39mm B=22mm，选取90010001.2的标准板料，采用横裁切割法被割成（900/22）40个制件，每个条料可做成（1000/39）25个条料。 4总冲压力计算计算工序冲压力，选用压力机。计算工序冲压力，选用压力机。查附表查附表1 1，=250=250。表。表2-162-16，K K卸卸=0.05=0.05，K K推推=0.055.=0.055.落料力落料力 F F落落=1.3Lt=1.3Lt =1.3x =1.

7、3x（ 3 1 x 2 + 1 1 x 2 + 3 . 1 4 x 2 0 x 0 . 6 4 -3 1 x 2 + 1 1 x 2 + 3 . 1 4 x 2 0 x 0 . 6 4 -13.2x2+4x3.14)13.2x2+4x3.14)1.21.2250250 =43(KN) =43(KN)其中其中按非退火按非退火A3A3钢板计算钢板计算. .冲裁力冲裁力 F F冲冲=1.3Lt=1.3Lt=1.3=1.3226 61.21.2250250=14.7(KN)=14.7(KN)其中其中:d:d为冲孔直径为冲孔直径,2d,2d为两个孔圆周长之为两个孔圆周长之和和。 =61.7(KN)卸料力

8、卸料力 F F卸卸=K=K卸卸F F落落=0.05=0.054303743037=2.2(KN)=2.2(KN)推件力推件力 F F推推=nK=nK推推F F落落=6=60.0550.0551469514695=4.8(KN)=4.8(KN)n n为梗塞在凸凹模内的冲件数，为梗塞在凸凹模内的冲件数， 取凸凹模刃取凸凹模刃口高度口高度h=4mmh=4mm， 则则n=2n=2h/t=2h/t=23/1.2=6 3/1.2=6 总冲压力：总冲压力： F F总总=F=F落落+F+F冲冲+F+F卸卸+F+F推推 =61.7(KN)=61.7(KN)5压力中心及刃口尺寸冲压力合力的作用点称为压力中心。在设

9、计冲裁模时，应尽量使模具压力中心与压力机滑块中心冲压力合力的作用点称为压力中心。在设计冲裁模时，应尽量使模具压力中心与压力机滑块中心相重合，否则会产生偏心裁荷，使模具倾斜，间隙不均匀，严重时会啃刃口，加速压力机和模具相重合，否则会产生偏心裁荷，使模具倾斜，间隙不均匀，严重时会啃刃口，加速压力机和模具等导向部分及刃口磨损。在模具设计中，使柄的轴线通过压力中心，在安装模具时，便能实现压等导向部分及刃口磨损。在模具设计中，使柄的轴线通过压力中心，在安装模具时，便能实现压力中心与滑块中心重合。力中心与滑块中心重合。 由于此制件为对称的制件，所以压力中心为几何中心。由于此制件为对称的制件，所以压力中心为

10、几何中心。工作零件刃口尺寸计算工作零件刃口尺寸计算 采用配作法采用配作法落料凸模刃口尺寸按落料凹模实际尺寸配作，保证双面间在（落料凸模刃口尺寸按落料凹模实际尺寸配作，保证双面间在（0.1260.1800.1260.180）mmmm之间。之间。冲孔凹模刃口尺寸按冲孔凸模实际尺寸配作，保证双面间隙在（冲孔凹模刃口尺寸按冲孔凸模实际尺寸配作，保证双面间隙在（0.1260.1800.1260.180）mmmm之间。之间。6主要零件结构尺寸计算凹模可采用整体凹模，其轮廓尺寸可计算：查文献（1）表2-24得k=0.4凹模厚度 H=ks=0.4x35=14mm 凹模边壁厚:c(1.52)H =(1.52)

11、14 =(2128)mm 实取c=25mm凹模宽度 B=s+2c=（35+2x25）=85mm。凹模长度 L=S1+2S2=20+2x22=64mm。查JB/T7643.17643.3-2008故确定凹模轮廓尺寸为: 10010014(mm)凸凹模长度:L=h+h+h =16+8+20 =44(mm)其中: h 凸凹模固定板厚度h 弹性卸料板厚度h增加长度(包括凸模进入凹模深度,弹性元件安装高度等)凸模长度:L凸=h+h+h =14+12+16 =42mm其中:h凸模固定板厚 h空心垫板厚h凹模板厚7模具总体结构的设计模具类型的确定模具类型的确定 由冲压工艺分析可知，采用冲孔由冲压工艺分析可知

12、，采用冲孔落料复合模。复合模有两种结构形式，正装式和倒装式。落料复合模。复合模有两种结构形式，正装式和倒装式。考虑到工件成型后脱模的难易，选用倒装式复合模。上模加装一副推件装置。为了提高模具的寿考虑到工件成型后脱模的难易，选用倒装式复合模。上模加装一副推件装置。为了提高模具的寿命和工件的质量，方便安装和调整，该复合模采用导柱来导向，同时考虑到进料的方便性，所以命和工件的质量，方便安装和调整，该复合模采用导柱来导向，同时考虑到进料的方便性，所以应采用后侧导柱形式。应采用后侧导柱形式。卸料装置的选择卸料装置的选择 该模具复合模，材料厚度为该模具复合模，材料厚度为1.2mm1.2mm，推件力比较大，

13、用弹性装置取出工件不太容易，且对弹力，推件力比较大，用弹性装置取出工件不太容易，且对弹力要求高，不易使用。而采用推件块，利用模具开模力来推出工件，既安全又可靠。故选择刚性推要求高，不易使用。而采用推件块，利用模具开模力来推出工件，既安全又可靠。故选择刚性推件弹性卸料的复合卸料方式。件弹性卸料的复合卸料方式。 为了提高模具的寿命和工件的质量，方便安装和调整，该复合模采用导柱来导向，同时考虑为了提高模具的寿命和工件的质量，方便安装和调整，该复合模采用导柱来导向，同时考虑到进料的方便性，所以应采用后侧导柱形式。到进料的方便性，所以应采用后侧导柱形式。条料定位方式条料定位方式 可采用左右送料，由两个导

14、正销控制条料送进的方向，由一个挡料销控制送进的步距。可采用左右送料，由两个导正销控制条料送进的方向，由一个挡料销控制送进的步距。8主要零件部件的设计定位零件的设计定位零件的设计结合本套模具的具体结构，考虑到工件的形结合本套模具的具体结构，考虑到工件的形状，设置一个状，设置一个44弹簧挡料销和两个弹簧挡料销和两个44的活的活动导料销。挡销和导销下面分别采用弹簧，动导料销。挡销和导销下面分别采用弹簧，在开模时，弹簧恢复弹力把挡料销顶起，使在开模时，弹簧恢复弹力把挡料销顶起，使它处于工作状态，旁边的导料销也一起工作它处于工作状态，旁边的导料销也一起工作。卸料板设计卸料板设计卸料板的周界尺寸与凹模周界

15、尺寸相同，厚卸料板的周界尺寸与凹模周界尺寸相同，厚度为度为8mm8mm，材料为，材料为4545钢，热处理硬度为钢，热处理硬度为4045HRC4045HRC。卸料螺钉的设计卸料螺钉的设计 卸料板采用卸料板采用4 4个个M8M8的螺钉固定，长度的螺钉固定，长度L=h1+h2+h3+a=27+7.5+8+14=56.5mmL=h1+h2+h3+a=27+7.5+8+14=56.5mm，其中，其中h1h1为橡胶的安装高度，为橡胶的安装高度，h2h2为卸料板工作行为卸料板工作行程程,h3,h3为下垫板厚度；为下垫板厚度；a a为凸凹模固定板厚度。为凸凹模固定板厚度。垫板的确定垫板的确定 矩形垫板周界尺寸

16、与凹模周界尺寸相同，矩形垫板周界尺寸与凹模周界尺寸相同，厚度为厚度为8mm8mm。垫板采用。垫板采用T8AT8A钢制造，淬火硬度钢制造，淬火硬度为为5458HRC5458HRC。垫板规格。垫板规格100X100X8100X100X8。技术条件：按技术条件：按JB/T76531994JB/T76531994的规定。的规定。凸模固定板的确定凸模固定板的确定 矩形固定板周界尺寸与凹模周界尺寸相矩形固定板周界尺寸与凹模周界尺寸相同，厚度为同，厚度为14mm14mm。固定板采用。固定板采用4545钢制造，淬钢制造，淬火硬度为火硬度为2428HRC2428HRC。固定板。固定板100X100X14-451

17、00X100X14-45钢。钢。凸凹模固定板的确定凸凹模固定板的确定 矩形固定板内孔与凸凹模配矩形固定板内孔与凸凹模配H7/m6H7/m6，厚度，厚度为为16|mm16|mm。固定板采用。固定板采用4545钢制造，淬火硬度钢制造，淬火硬度为为2448HRC2448HRC。固定板。固定板100X100X14-45100X100X14-45钢。钢。9选用压力机与校核总的冲裁力必须小于或等于压力机的公称压总的冲裁力必须小于或等于压力机的公称压力，查文献（力，查文献（1 1）附表）附表6 6选选JB23-10JB23-10开式双开式双柱固定台压力机，并在工作台面上安装垫块，柱固定台压力机，并在工作台面

18、上安装垫块，其主要技术参数如下：其主要技术参数如下：公称压力公称压力 100KN100KN最大闭合高度最大闭合高度 180180 mmmm 滑块行程滑块行程 45mm45mm滑块行程次数滑块行程次数 145145次次/min/min连杆调节长度连杆调节长度 35mm35mm滑块中心线至床身距离滑块中心线至床身距离 130mm130mm床身两立柱间距离床身两立柱间距离 180mm180mm工作台尺寸前后工作台尺寸前后 240mm240mm工作台尺寸左右工作台尺寸左右 370mm 370mm 垫板尺寸厚度垫板尺寸厚度 35mm35mm垫板尺寸孔径垫板尺寸孔径 170mm170mm模柄孔尺寸模柄孔尺

19、寸 孔径孔径 30mm30mm模柄孔尺寸模柄孔尺寸 深度深度 55mm55mm电动机功率电动机功率 1.10KW1.10KW冲模的闭合高度是指滑块在下死点即模具在冲模的闭合高度是指滑块在下死点即模具在最低工作位置时，上模座上平面与下模座下最低工作位置时，上模座上平面与下模座下平面之间的距离平面之间的距离H H。冲模的闭合高度必须与。冲模的闭合高度必须与压力机的装模高度相适应。压机的装模高度压力机的装模高度相适应。压机的装模高度 是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫板上平面间的距离。当连杆调至最短时为压板上平面间的距离。当连杆调至最短时为压机的最大装模高度

20、机的最大装模高度HmaxHmax；连杆调至最长时为；连杆调至最长时为为最小装模高度为最小装模高度HminHmin。冲模的闭合高度冲模的闭合高度H H应介于压机的最大装模高应介于压机的最大装模高度度HmaxHmax之间之间经计算经计算因因150150所以要加所以要加20mm20mm的垫板。的垫板。 如果冲模的闭合高度大于压机最大装模如果冲模的闭合高度大于压机最大装模高度时，冲不能在该压力机上使用。反之小高度时，冲不能在该压力机上使用。反之小于压力机最小装模高度时，可加经过磨平的于压力机最小装模高度时，可加经过磨平的垫板。垫板。可见闭合高度小于所选压力机取大装模高度可见闭合高度小于所选压力机取大装

21、模高度150mm150mm，压力机可以满足使用要求，压力机可以满足使用要求10模柄与模座压入式模柄精度较好、应用最多压入式模柄精度较好、应用最多 凸缘式：凸缘式：装拆方便、大型模具装拆方便、大型模具旋入式：装拆方便、精度一般旋入式：装拆方便、精度一般 浮动式：浮动式：精密模具精密模具 选用压入式模柄选用压入式模柄A A型，查文献型，查文献(3)(3)表表1-2651-265模柄尺寸如下：模柄尺寸如下：d=30d=30 极限偏差为极限偏差为-0.065-0.065 -0.195-0.195H=73mm h=25mmH=73mm h=25mm D=32mm D=32mm 极限偏差为极限偏差为-0.025-0.025 -0.009-0.009D1=39mm h1=5mmD1=39mm h1=5mmd1=6mm b=2mmd1=6mm b=2mmd2=M6 a=0.5mmd2=M6 a=0.5mm材料为材料为Q235Q235压入式模柄