冷冲压模具设计

1、冷冲压模具设计前言1确定工件的工序方案3弯曲件的展开尺寸4落料模的设计5冲裁件的工艺性5冲裁间隙5凸凹模工作部分尺寸制造公差的确定5冲裁力、卸料力和推件力的运算7排样、搭边与料宽8凸、凹模的设计8定位零件的设计与选用9模架的尺寸和结构形式10卸料零件10压力机的选择10导向零件11落料模的说明11冲孔模的设计12冲裁件的工艺性12冲裁间隙12凸凹模工作部分尺寸与公差12冲裁工艺力的确定13冲模压力中心的确定13凹模设计14凸模设计14凸模与凹模的固定14定位装置144.10卸料装置 144.11漏料孔15 HYPERLINK l _TOC_250005 4.12模架的结构形式和有关尺寸 15导

2、向零件15 HYPERLINK l _TOC_250004 压力机的选择与模具的安装16 HYPERLINK l _TOC_250003 4.15说明16 HYPERLINK l _TOC_250002 第一道弯曲模设计17 HYPERLINK l _TOC_250001 弯曲件的工艺性17弯曲件的回弹17 HYPERLINK l _TOC_250000 弯曲力的运算18弯曲模间隙18弯曲模工作部分尺寸运算19压力机的选择19模架的设计与有关尺寸20导向零件20顶出机构20模具的安装20最后一道弯曲模设计22弯曲件的工艺性22弯曲件的回弹22弯曲力的运算23弯曲模的间隙23弯曲模工作部分尺寸运

3、算24压力机的选择24模架的设计与有关尺寸25顶出机构25模具的安装257结论26致谢27参考文献28附件清单29前言随着冲压工艺的广泛应用于国民经济中， 再加上随着数控技术和机械CAD/CAM冷冲模的设计包括冲裁模设计、弯曲模设计、拉伸、胀形等模具的设计。冷冲模的设计也用到材料学、机械设计、工程材料、特种加工等方面的知识。因此它是一门综合性专门强的学科。,然后确定外形尺寸,选择冲压设备,绘制总的装配图和非标准的零件图。落料和冲孔都属于冲裁模。冲裁模是从条料、带料或半成品上使材料烟规定的轮廓产生分离的模具，随着科学技术的进展，冲压技术也向高速化、自动化、周密化的方向进展。冲裁模一样分为简单模、

4、级进模、和复合模。简单模在国内应用比较广适用于大规模生产，然而因为其结构复杂，定位要求比较严格，因此说制造成本高。较大的冲裁件。电机的炭刷架的材料是冷轧钢板，适用于冷冲压加工。如何去安排合理的加工工艺，确保生产的效率最高，同时也能满足零件的加工要求。这是整个设计的重点。在该零件的加工中，包括了冲孔，落料，以及弯曲等冷冲加工。冲孔属于冲裁加工的一种。冲裁模的结构比较简单，冲裁过程分为弹性变形时期，塑性变形时期，断裂分即圆角带，光亮带，断裂带，和毛刺。我们必须有合理的冲裁模的间隔来保证良好的弯曲是将金属材料完成一定的角度、曲率和形状的冲压工艺方法。通常弯曲加进而完成零件设计和结构设计，绘制零件工作

5、图。在冲压模的设计过程中，还必须考虑到模具的成本，因此在进行选材，结构设计时，必须尽量不去设计形状复杂的结构，同时采纳镶嵌式代替整体式的结构。针对模具的定位要求高的特点，在零件的设计中必须要有比较高的加工精度要求。总的一句话， 必须在有高的模具寿命和满足加工精度要求的基础上，尽量降低模具材料的成本，简化模具的结构，如此才能有利于那个行业在我国的发确定件的工序方案依照工件的形状 .材料.厚度及实际加工的需要 ,生产工件的工序过程如下:从板料上冲出落料件(的展开尺寸,设计出冲模,将所需工件冲下。所冲工件如图所示：（这五个圆孔如上图所示的五处。第二次冲孔，冲方孔。a. b部分。U形弯曲。弯折线如上图

6、中虚线所示。第三次弯曲，弯曲中间，弯折线如上图红线所示。. 第三次冲孔，此乃最后一道工序，因为此两孔间距要求较高，假如放在其它工序中冲，则可能阻碍定位要求，故最后工序冲此两孔比较合适。弯曲件的展开尺寸长度方向上的运算：表-r/t0.250.30.40.5K0.310.320.350.37依照 r/t=0.25 查表9得此中性层系数 k=0.31。L圆弧=2P/360=（r+kt）=90（0.5+0.312）=1.7627(mm)L直线=10.5+9+14.5+342=102(mm) 长度方向上展开总长度为：4L 圆弧+L 直线=41.7627+102=109(mm)宽度方向上的运算：依照 r/

7、t=0.5 查表9得中性层系数 k=0.37 L圆弧=（r+kt）/180=90（1+0.372）=2.7318(mm)L直线=11+10=21(mm) L1=L直线+ L圆弧=21+2.731823.73(mm)另一边: L 直线=11+31=42(mm) L2=L直线+L圆弧=42+2.7318=44.73(mm)落料模的设计冲裁件的工艺性IT12IT14 。41毛刺毛刺的高度与冲裁方式，材料，厚度有关，正常冲裁中的毛刺高度为:a 试模时0.05mm b 生产时0.15mm冲裁间隙依照体会公式确定合理冲裁间隙： c=mt9冲裁间隙系数 m=20% c=mt=20%2=0.4(mm)凸凹模工

8、作尺寸制造公差的确定凸凹模尺寸运算应遵循如下原则：模刃口差不多尺寸小一个最小合理间隙。凸凹模的工作尺寸的运算:合加工法进行运算。冲裁凸凹模间隙如下:Zmax=0.36mm Zmin=0.246mm未注公差的按 IT14 级运算当尺寸为23.73mm时,公差为0.52mm,当尺寸为12mm时,公差为0.43mm,x=0.5;当尺寸为44.73mm时,公差为0.62mm,x=0.5;当尺寸为9.5mm和9.73mm时,公差为0.36mm,当尺寸为13.76mm时,公差为0.43mm,x=0.5;当尺寸为R5时,公差为0.3mm,x=0.75;当尺寸为109mm时,公差为0.87mm,当尺寸为12m

9、m时,公差为0.43mm,x=0.5; 其余x=0.75用配合加工法时,应当以凹模为基准,凹模尺寸的运算公式如下表:尺寸分类尺寸分类凹模魔损后尺寸变化制件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落增大D0按凹模尺寸配合加工保D=(D-x)凹0减小证双面间隙料dD0凹=(d+x)0凹不变L/2L凹=L凹/2注:取凹=/4参照上表,本设计落料凹模的运算结果如下表:凹模磨损 增制件按入体原运算则变化后尺寸公式1200.043D凹=计算D=(12-0.50.43)0.43/4凹0=11.790.110凹模尺寸11.790.11023.7300.52(D-X)D=（23.73-0.50.52）0.52/凹0=23.470.

10、13023.470.13044.7300.62D=（44.73-0.50.62）0.62/凹0=44.420.155044.420.155040大0.3D=（4-0.750.3）0.3/4凹0=3.780.0803.780.08028.300.2D=（28.3-0.20.75）0.2/凹0=28.20.05028.20.0505.500.3D=（5.5-0.750.3）0.3/凹0=5.280.0805.280.08052.500.2D=（52.5-10.2）0.2/凹0=52.30.05052.30.0509.500.36D=（9.5-0.750.36）0.36/凹0=9.230.0909.

11、230.090500.3D=（5-0.750.3）0.3/凹0=4.780.0804.780.080落料凸模的差不多尺寸与凹模相同,但不必标注公差。注明:以 0.2460.36mm 间隙配制。冲裁力、卸料力和推件力的运算:冲裁力的运算F冲=2603609（19）,取=300。L 为工件的周长 L=304.92(mm)。卸料力的运算:表 双面间隙=1.3Lt冲=1.3300304.924=237837.6(N)卸推（）t（）t（）t. . . . .F =K 卸卸9冲卸 K =0.02卸F =K F卸卸冲推件力的运算:=0.02237837.6=4756.75(N)F推=KF9冲不不13.545

12、0.215L凹13.50.05L凹=L=13.5450.43/8=13.50.05变180.15凹/2L凹=180.3/8=180.0375180.0375 K推=0.03F推=KF冲=0.03237837.6=7135.128(N)排样、搭边与料宽排样材料的利用率、冲模结构、冲裁件的质量和生产率。依照所冲的落料件的形状采纳搭边排样中的斜对排,一模冲两件。其排样图如装配图中的排样所示,工件的最长边与横向的方向的角度为 10.25。搭边搭边是指排样时制件与制件之间、制件与毛刺坯侧边之间余外的料。其作用是补偿定位误差,使条料在送进时有一定的刚度,以保证送料的顺利进行,从而提高制件的质量。t=29a

13、=2mma=2.2mm。条料宽度的确定：B=109COS10.25+244.73sin10.25+22.2 =130(mm)由于两边是采纳侧刃操纵送料步距，因此适当放宽，条料的宽度采纳 132.2mm凸、凹模的设计a.固定部分：由于所冲工件形状较复杂，同时要求具有防转要求，因此固定部分依照要求，设计成如图所示的形式，如此，不仅解决了防转问题，而且还节约了材料。b.台阶部分左右。c.工作部分工作部分的尺寸前面已标注。由于其形状复杂，加工时采纳仿形刨。d.凸模长度的运算L=h1+h2+h3+h 其中：Lh1h215mm;h3 为导料板厚度，取 5mm;h 为附加长度，一样取 1020mm,那个地点

14、取 12mm凸模总长L=h1+h2+h3+h=25+15+5+12=57(mm)凹模的设计此处省略 NNNNNNNNNNN NNN NN字最小弯曲半径弯曲件的最小弯曲半径与材料的力学性能、硬化程度、纤维方向、表面质量等因素有关。其值：r=0.1t=0.22=0.2mm10弯曲件直边高度如上图所示的弯曲件，直边高度为 H=33mm,满足 H2t=22=4mm,因此符合弯曲条件。15.5S=2.2mm,15.5于弯曲变形区内，因此，弯曲差不多不阻碍小孔的精度和形状。弯曲件的精度弯曲件的角度公差为2。IT14弯曲件的回弹回弹是指金属材料在塑性弯曲时总是相伴着弹性变形，因此，当弯矩去掉之后， 弯曲件的

15、弯曲角与弯曲半径变的与模具尺寸不一致，回弹值通常以回弹角表示。=-0其中：表示回弹后制件的实际角度； 0：表示模具的角度阻碍回弹的因素材料的力学性能与弹性模数成反比；相对弯曲半径r/tr/t大则回弹角大；弯曲中心角愈大，则愈小；弯曲方式校正弯曲比自由弯曲回弹角小；制件形状U形件回弹小于V形件。回弹角的大小在实际设计时，通常按实验的数据来修正，或经试冲后再修正。 该弯曲为 U 形弯曲，且为自由弯曲 回弹角为=210。减小回弹的措施因为本弯曲件形状已设计好，因此，常常就以以下几个方面采取措施：弯曲工艺方面压弯前将坯料进行退火处理。a.补偿回弹；b.增加压料力或减小凸凹模之间的间隙的方法减少回弹；c

16、.弯曲时在弯曲件的端部加压的方法，不但能获得精确的弯曲高度，而且能减小回弹。弯曲力的运算弯曲力的大小通常采纳体会公式 该弯曲为 U 形自由弯曲F=0.7KBt2b/(r+t) 其中：FB 为弯曲件的宽度为 12t 为厚度为 2r 弯曲件的内弯曲半径为 0.5bKK=1.3弯曲力 F=0.3KBt2b/(r+t)=0.71.31222400=6.9888（KN）F1顶件力一样取自由弯曲力的 30%80%，现取自由弯曲力为 50%。顶件力 F1=0.56.9888=3.4944（KN）F压F自=6.9888+3.4944=10.4832（KN）弯曲模的间隙U凸凹模的合理间隙值可按下式进行运算： Z

17、/2=t+ct其中：Z/2 弯曲凸、凹模单边间隙； t 坯料厚度； 坯料厚度正偏差；C 依照弯曲件高度HLC0.04。t=2,为零，C为0.04Z/2=2+0.042=2.08 mm弯曲模工作部分尺寸运算rp若弯曲件的内侧半径 rrmin(材料所承诺的最小弯曲半径,见冷冲模及塑料成型工艺与模具设计资料表 1-3-1),则应取 rp=r 凸模圆角半径 rp=r=0.5mmrd(1)凹模圆角半径凹模圆角半径一样为不小于 3mm,以免弯曲时材料表面产生划痕。1-3-16rd=5mm（2）凹模深度 L0U1-3-19L0=20mm凸、凹模工作部分的尺寸公差凸L =（Lmin+0.75） 0凸凸=（10

18、+0.750.2）00.036=10.1500.036(mm)0L凹=（L凸+ Zmin）凹0=(10.15+2.08)0.0360=12.230.036 (mm)0压力机的选择10.4832KN。压力机各参数如下:S=40mm调剂行程 S1=40mmS2=6mm标准行程次数n=200次最大闭合高度H=160mm闭合高度调剂量H=35mm滑块中心到压力机的距离 C=100mm 工作台尺寸:前后 B=180mm左 右 L=280mm 左右立柱间距A130mm模架的设计与有关尺寸LB125801-9-11-9-51-9-71-9-91-9-11顶出机构顶板与凹模的配合 弯曲件的形状相对比较复杂 顶

19、板与凹模 采纳非配合关系顶板的尺寸顶板的长度一样依照弯曲件的长度而确定,或由凹模的长度确定。在前面的模具工作尺寸的运算中已求出了 L 凹=12.23mm,可知能够选顶板的长度为 12.1mm。顶板的厚度由国家标准 GB2867.4-81 查得为 9mm。模具的安装模具安装的注意事项:检查模具的闭合高度与压力机的闭合高度是否合理;碍正确安装和发生意外事故。模具安装的一样次序如下:间的距离大于冲模的闭合高度。然后调剂滑块的高度,使其底平面与冲模上模座上平面接触。35mm12固定住下模座。结论在近两个月的毕业设计过程中，我从对模具一知半解到独立设计开发的过程中，我始终做到勤勤恳恳，坚持按照一样的冷冲

20、模设计过程来我始终学习基础的知识，熟悉各零件的作用及设计方法。在考虑加工工 艺时，把一样的机械零件加工工艺知识与模具加工工艺结合起来。考虑 零件的精度要求和模具的寿命确定合理的模具结构及各零件的配合精度。通过整个过程的学习体会。我觉得受益匪浅，也对这一行业充满了爱好。冷冲模要紧利用压力通过模具对钣金零件完成冲孔、落料、弯曲、胀形等加工。冷冲模加工的精度高，生产率高。通过毕业设计我熟悉了冷冲模的结构及设计方法。在此基础上，按照一样的设计程序，针对电机碳刷架的结构特点，安排了加工工序，设计了一套模具。总的说来， 模具结构的设计应保证有足够的加工精度，确保较长的寿命。关于模具寿命和加工精度而言是相对矛盾的，因此为保证了精度要求我考虑了寿命的操纵点，在安排压力机确定凸凹模间隙时考虑到寿命问题。模具的