免费-电极片冲孔、落料、弯曲连续模设计

1、电极片冲孔、落料、弯曲连续模设计1工件结构形状分析5技术要求 工件名称，插片 材料:10钢料厚: 0.381NM 批量：大批堂由零件图2.1可知，工件为落料、弯曲。产品形状比较简单、无狭槽、尖角，外形尺寸较小弯曲件的圆角半径不宜小于最小弯曲半径，以免产生裂纹。但也不宜过大，因为过大时, 受到回弹的影响，弯曲角度与圆角半径的精度都不易保证。弯曲件的弯边长度不宜过小，其值 应为hR+2t。当h较小时，弯边在模具上支持的长度过小，不容易得到形状准确的零件。弯曲 线不应位于零件宽度突变处，以避免撕裂2工件尺寸精度、粗糙度、断面质量分析(1)尺寸精度。要求普通冲裁尺寸精度低于 IT13级，现在产品的设计

2、精度低于IT13级，所以尺寸精度满足要求(2)冲裁件断面质量分析2mm 以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra 可达 12.53.2毛刺允许高度为0.010.05mm；本产品在断面粗糙度和毛刺高度上没有太严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。（ 3）产品材料分析对于冲压件材料一般要求得力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的工件材料是10 钢，属于优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，经退火后，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。另外产品对于厚度和表面质量没有严格要求， 所以尽量采用国家标准的板材， 其冲裁出的产品的表面质量和厚

3、度公差就可以保证6 。经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。3 插片冲模结构的确定级进模的排样是指制件（一个或多个）在条料上分几个工位冲刺的布置方法。排样论证的基本思路排样论证的目的是为了画出正确的模具排样图。一个较佳的排样方案必须兼顾冲压件的公差等级、冲压件的生产批量、模具结构和材料利用率等方面的因素。1）冲压件的尺寸精度图 2.1 所示冲压件， 材料为 10 钢板， 料厚 0.381mm， 其未注公差尺寸精度等级为 IT13 ，属一般冲裁模能达到的公差等级，不需采用精冲或整修等特殊冲裁方式。从该冲压件的形状来看，完全可以实现少、无废料排样法。但该冲压件的尺寸精度等级决定了应采用有废

4、料排样法。2）考虑冲压件的生产批量该冲压件属于大批量的生产类型， 因此优先考虑多排、 或一模多件的方案（该方案较适宜大批量生产，约几十万件以上） 。3）提高原材料利用率在绘制排样图的过程中，应注意提高冲压原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高冲裁模结构的复杂程度为代价。排样图上搭边值设计是否合理，直接影响到原材料的利用率和模具制造的难易程度。总是采用最小许用搭边值，往往人为地提高了模具的制造难度，而在通常情况下却并不能提高原材料的利用率。除使用卷料进行冲压外， 一般搭边值均应在的基础上圆整 (料宽尺寸 也须圆整)，以降低模具制造难度。4)模具形式在保证产品尺寸公差等级的前提下，应

5、尽量简化模具结构复杂程度，降低模具制造费用，这是设计模具的铁则。从零件图 2.1可知此件外形尺寸小，不适合单工序加工，即落料，弯曲 工序，因为若采用单工序，制件在转序过程中工人操作难度大，且在下道工序制件定位较复杂，所以考虑上述因素，最后确定采用级进模加工此件7-8。排样设计设计多工位级进模，首先要设计条料排样，因为条料排样图是设计多工位级进模的重 要依据，因此在设计排样图时要设计多个方案进行比较，归纳、综合得出最佳方案。(1)竖排图3.1竖排a.搭边。查冲模设计手册，确定搭边值a、bo当0.25t0.5时，a=2 b=1.8,但根据多工位级进模设计与制造，由于多工位级进模在排样设计时，常常将

6、用于精定位的导正销孔设置在载体上(载体在排样中就是用来运载冲压零件向前送进的那一部分料)，同时为了保证载体的强度，载体的宽度尺寸远比普通冲压搭边值要大得多。电极片的厚度为0.381,考虑到用多工位级进模、导正销孔的大小，所以搭边值取a=3 b=36b.步距步距是指级进模中相邻两工位间的距离大小值。每一副级进模，一旦排样的步距值确定后，在该模具上相邻两工位间的距离，必须相等。即在一副模具内，步距是个等值。A=C+a式中A步距（mm）C与送料方向平行白制件外形尺寸（mm）a制件间搭边值（mm）A=C+a=3.810+3=6.810 （mm）c.条料宽度。采用无侧压装置。所以B-=（D+2a+Z）

7、0-a式中Z导尺与最宽条料之间的最小间隙，见图， mm,查表得Z=0.5mm；条料宽度的单向偏差， mm,查表得 =-0.5mm。图3.2条料与导尺之间的关系所以B0-=(13.208+2 X 3+0.5 ) -0.5 =19.708 0-0.5 (mrmd.导尺间距离AA=B+Z=D+2a+2Z=13.208+2 3+2X 0.5=20.208 (mrme.材料利用率,0 =近 100% LB式中n 板料（或带料、条料）上实际冲裁的零件数量;Fi零件的实际面积，mmL板料（或带料、条料）长度， mmB板料（或带料、条料）宽度， mm若取工件数量n=20件，则料长为L=20D+19b+2b=2

8、0 3.810+19 x 3+2x 3=139.2 （mrm取 L=140mm所以条料规格为140 X 19.708 X 0.381所以材料利用率为0 二町 100%0 LB20 43.69140 19.708100% -31.67%（2）横排参考竖排a=3b=3b.步距A=C+a式中A步距（mimC与送料方向平行白制件外形尺寸（mma制件间搭边值(mm)A=C+a=13.21+3=16.21 (mmc.条料宽度。采用无侧压装置。B-a= (D+2a+Z 0-=(3.810+2 X 3+0.5 ) -0.5 =10.3100-0.5 (mm若取工件数量n=20件，则料长为L=20D+19b+2

9、b=20H(H min-Hd)+10330-5H265+10325H275此设计中模具的闭合高度为180mm满足要求。模具压力中心的设计计算如图所示，确定坐标原点第一工位，冲裁表4.2压力中心L1(60.54, 13.48)L8(48.42, -13.48)L2(59.79, 16.350)L9(48.17, -16.350)L3(55.98, 16.350)L10(52.98, -16.350)L4(54.48, 13.48)L11(54.48, -13.48)L5(52.98, 16.350)L12(55.98, -16.350)L6(49.17, 16.350)L13(59.79, -1

10、6.350)L7(48.42, 13.48)L14(60.54, -13.48)Li XiL2 X2 L3 X3 Li4 44X01 二Li L2 L3Li81.5 60.54 5.77 59.79 5.77 59.79 1.5 60.54-1.5 5.77 5.77 1.5=54.48y01 = 0(X01, y01)= (54.48 , 0)第三工位，弯曲，(X03, y03)= (27.24, 0)第五工位，落料，(X05, y05)= (0, 0)压力中心：PX1 P3X3 P5X5X0 -P +P3+P511043 54.48 523 27.24 14158 011043 523 1

11、4158= 0.0000075：0y0 =0在确定模具压力中心时，考虑到加工此制件所需的压力很小，且第一工位与第五工位都用 冲裁，第二工位、第四工位是空工位，第三工位是弯曲工位，通过冲裁力的计算，在第一工位 上所需的冲裁力与第五工位所需的冲裁力相差不大，故把压力中心设计在弯曲工位上，图5.1凸模 图5.1凸模 #因为此模具安装在25t冲床上，考虑到偏裁会对模具具有一定的影响，所以在凹模、凸模固定 板、卸料板之间增加了四支小导柱导向，所以这样就可以避免偏裁对模具的影响，故略去压力 中心的计算。5主要零部件设计计算5.1凸、凹模设计凸、凹模是模具的工作零件，不仅在于它是直接担负着冲压工作，而且是在

12、模具上直 接决定制件形状、尺寸大小和精度的最为关键的零件。设计时，依据以下原则：凸、凹模 必须有足够的强度、刚度和硬度；结构要简单可靠、制造方便；便于调整、维修和保养； 要考虑刃磨后的凸、凹模相对位置对其他工位凸、凹模相对位置的影响；要考虑排件的及 时畅通和防止浮料。(1)凸模设计冲模中的凸模结构，不论其断面形状如何，其基本结构都是由工作部分和安装固定两 大部分组成。凸模包括落弯曲部位外形凸模即第一工步侧刃、冲导正孔凸模、弯曲凸模和落料凸模。凸 模采用台肩固定，长度根据模具结构需要而确定。技术要求热姐1： 58-60HRC材料；Crl2MoV。0 0技术要求热处理：5860HRC材料t Crl

13、2MoV图5.2凸模2图5.4凸模 #图5.4凸模 技术室求其处总58-60HRC材料：Crl2MoV图5.3凸模3技术要求热处理：58-60HRC 材料：CrlSMoV图5.5凹模凹模设计Cr12MoV 。凹模采用整体式凹模， 凹模上各刃口及形孔均采用线切割机床加工， 凹模材料为凹模刃口采用斜刃口。凹模厚度 HH=Ks式中s垂直送料方向的凹模刃壁间最大距离（mm）;K 系数。H=0.4X 38.5=15.4凹模宽度 BB=s+ （2.54.0） H=38.5+2.5 X 15.4=84.7凹模长度 LL=s1+2s2式中si送料方向的凹模刃壁间最大距离（mm）;s2送料方向的凹模刃壁至凹模边

14、缘的最小距离（mm）,其值查表可得。125X 100X 30L=20 X2+72=112为了满足凹模强度要求，长、宽、高圆整为I”必支*胆叨taU应i_5JOS WEE 裳 los emfizjrx林就嬲生 6CH62HRCM Cr 12MoV5.2主要零部件设计(1)模架模架是模具的主体结构，它是连续级进模所有零件的重要部件，模具的全部零件都固定在 它的上面，并承受冲压过程中全部载荷。模具的上、下模之间相对位置通过模架的导向装置稳 定保持其精度，并引导凸模正确运动，保证冲压过程中凸、凹模之间间隙均匀。选用滑动导向模架中的对角导柱模架，凹模面积的对角中心线上有一个前导柱和一个后导柱， 受力平衡

15、，上模座在导柱上滑动平稳，无偏斜现象，有利于延长模具使用寿命，广泛用于中小 型工位数不多的级进模。170.00500,00图5.6模架(2)模柄模柄是中小型级进模模架上一个不可少的零件，通过它使上模部分迅速找正位置，直接与 压力机滑块连接固定在一起，以实现冲压的往复运动。因此，模柄的直径和长度应和压力机滑 块的模柄孔相匹配。选择压入式模柄，与上模座成H7/m6或H7/n6配合，此结构能较好地保持模柄垂直度要求，长 期使用后模柄稳定可靠，不会松动，因此在多工位级进模中是最好的一种模柄，应用最多。为 防止转到装防转销钉。根据选择的压力机 J23-40型开式双柱可倾式曲柄压力机，模柄孔为40mm,所

16、以选择直径图5.7模柄(3)卸料装置图5.7模柄(3)卸料装置为40mm的模柄。卸料装置在级进模中是个很重要的组成部分，常用的有固定卸料和弹压卸料两种形式。由 于其结构不同，功能也不一样，固定卸料装置就是起卸料作用；弹压卸料装置不仅冲压完后起 卸料作用，冲压开始前还起压料作用，防止冲压过程中材料的滑移或扭曲，同时对销凸模还有 导向保护等作用，因此，模具的精度和使用寿命与卸料装置的结构、精度和强度有着直接的关 系。选用弹压卸料装置，简单的弹压卸料装置是由卸料板通过卸料螺钉和弹性元件(弹簧等) 等装在模具上组成的。弹簧的设计计算弹簧预压力Fy =1243/5 : 249(N)弹簧极限工件压力 Fj

17、Fy, 一般可取Fj= (1.52) Fy,所以Fj=2 X 249=498 (N)初选弹簧的规格为：d=4mm； Fj=670N ; hj=12.6mm ; H0=38mm弹簧预压缩量hy=Fyhj/Fj =24.9 12.6/670 ： 4.68(mm)校核所选弹簧是否合适卸料板工作行程 hx=0.381+1=1.381内1.4 (mm)凸模刃磨量 hm=4 (mm)故弹簧工作时的总压缩量 h为h = hy hx hm = 4.68 1.4 4 =10.08mm ： 12.6mm所选弹簧满足工件要求。弹簧规格为：弹簧 4X 22X38 GB2089-80(4)导向零件导柱(5)支撑零件(5

18、)支撑零件图5.8导柱图5.8导套固定板冲模中的固定板，根据用途不同又主要用于固定凸模的凸模固定板，简称固定板，和用于固定凹模的凹模固定板之分。凸模固定板几乎所有冲模都有（对于特别大的凸模可直接固定在上模座上而不用固定板） ，而凹模固定板不一定每副模具都需要。多工位级进模的凸模固定板一般结构上都是必要的，它不仅要安装许多凸模，还要安装一些其他零件，如侧刃、导正销、小导柱、小导套和安全保护装置等。这和普通简单模具固定板单一用于安装一、二个凸模在功能上是有区别的；因此，对于多工位级进模的固定板要求刚性和强度方面更要高些。多工位级进模一般都是高速下自动冲压生产，要求模具寿命长、耐用，因此，对笃定版的厚度要求比普通比普通冲模厚一些之外，为了提高刚性和增加耐磨性，对凸模经常更换不影响配合精度，常常采用45钢或CrWMrM料制造，淬火硬度最低取42-48HRC,高时取55-60HR（T凸模固定板固定凸模的各孔中心位置要严格地和凹模孔中心的平面位置完全一致。虽然大多数多工位级进模凸模与固定板的配合不是传统的过盈