冲压模具设计任务与模具工艺计算

冲压模具设计任务与模具工艺计算名目一、冲压模具设计任务〔工件示意图〕 5二、拉伸件工艺性分析 51、拉伸件工艺性分析 52、确定工艺方案及模具结构形式 6三、模具工艺运算 61、毛胚落料模的工艺运算 61、预定毛坯尺寸 62、排样与搭边 73、冲裁力运算 84、确定压力中心 85、凸、凹模刃口尺寸运算 86、模具轮廓尺寸运算 97、模具总装图 98、冲压设备的选择 102、拉伸模的工艺运算 101、拉伸力运算 102、拉伸模工作部分尺寸运算 103、冲压设备的选择 123、整形模的工艺运算 124、修边及冲孔复合模的工艺运算 131、总冲裁力运算 132、压力中心运算 133、冲模刃口尺寸运算 144、冲压设备的选择 155、模具三维立体爆炸图 155、剖切模的工艺运算 161、总冲裁力运算 162、压力中心运算 163、凸、凹模刃口尺寸运算 174、剖切模要紧零件轮廓尺寸及剖切过程 175、冲压设备的选择 19四、模具工作零件加工工艺规程 191、落料凹模加工工艺规程 192、凸凹模加工工艺规程 203、冲孔凸模加工工艺规程 21附1、专业英文翻译〔ISO9000〕参考文献防尘罩拉伸模设计摘要：本文详细介绍了汽车启动电机上的防尘罩的落料、拉伸、整型、修边冲08F1mm零件尺寸精度要求不高，但形状较复杂，工序较多。翻译一篇。关键词：防尘罩，拉伸模DesignofDrawingDiesforDustGuardsAbstract Thistextintroducesthedesigningprocessandtheprocessingtechnologyof5setsofdiesduringproducingthedustguardsofstartingelectricmotorofautomobilesindetails,whichincludedrawingformingtrimmingandslittingthematerials.Thematerialforthepartsis08Fand1mmthick.Thereisnohighrequestputonthesizeaccuracyofthepart,butforitscomplicatedshape,morestepsareneeded.Inthetext,therearepictureofpartsassembleddiesandexplosionpicturesofthediemodeltogetherwithatranslationoftheprofessionalEnglish.Keywords: dustguards,drawingdies一、冲压模具设计任务〔工件示意图〕工件名称：防尘罩拉伸模设计材料：08F,t=1mm零件如图1：图1二、拉伸件工艺性分析拉伸件工艺分析s材料为08F，为优质碳素结构钢〔已退火〕，其抗剪强度τ=220~310MPa，抗拉强度σb=280~390MPa，伸长率δ10为32%，屈服强度σ=180MPa，具有较好的拉伸性能。sR0.3的小圆角，不能一次拉伸时成型，需添加整形工序。２、确定工艺方案及模具结构形式通过分析，拉伸件成型的工艺方案有落料——拉伸——整形——修边和冲孔——剖切，六个工序。可能的方案有以下几种：1制造周期短、投产快，但工序分散，需用模具、压力机和操作人员较多，劳动量较大。21的优点，又提高了生产效率。方案3：使用连续模将所有工序集中在一副模具上制造，其特点是连续模工序高度集中，生产效率高，适用于大量生产，但模具结构复杂，安装、调试、修理比较困难，制造周期长。1。尽管生产效率较低然而模具结构较简单，模具制造工作量小，成本低，寿命长。三、模具工艺运算１、毛胚落料模的工艺运算预定毛坯尺寸：采纳长圆形毛坯形状运算公式，查表得：修边余量δ=6mm。长轴两端处毛坯直径D=2〔凸缘宽度+δ〕+〔B2+4BH0-1.72Brp-0.57rp2〕1/2≈96mm；毛坯长度L=D+〔A-B〕=196mm；毛坯宽度K=2〔凸缘宽度+δ〕+〔2H0+B-0.86rp〕≈122mm；上式中H0=〔1.05~1.10〕H=39.9~41.8，取H0=41mm；连接的圆弧半径Rc=〔5D+3K〕/8≈106mm。毛坯如以下图：图2排样与搭边：a=1.2mm，b=2.0mmh=122+1.2=123.2mm；条料宽度：B=196+2×2.0=200mm；如图3：总冲裁力运算：10 由于模具采纳刚性卸料装置和下出件方式，总冲裁力为F=F+F，式中F冲裁力，F10 F=Ltσb L——冲裁件的周长〔mmt——板料厚度〔mm〕；σb——材料的抗拉强度〔N/mm2〕。11 1 F=nKF K查表得：K=0.055，L=256.8069≈257mm11 1 得：F=Ltσb=257×1×390=100230N× F=nK× 1 1F=F+F=105742.65N0 1确定压力中心：何中心上。凸、凹模刃口尺寸运算：采纳凸、凹模分开加工的方法：凹模：D=〔D-xΔ〕+δdd凸模：D=〔D-Z〕 =〔D-xΔ-Z〕p d min

-δp

min

-δpx=0.75IT14,Δ=0.3mm，最小合理间隙〔双边〕Zmin=0.14mm，最大合理间隙〔双边〕δp=-0.020mm，δd=+0.020mm。经运算得：D195.775+0.020mm；dD195.635 mm。p -0.020p 满足|δ|+|δp max min模具轮廓尺寸运算：依照落料尺寸查凹模周界L=315mm，B=200mm。依照典型组合中固定卸料纵向送料典型组合尺寸选取：凸模长度为75mm；配用模架闭合高度H最大255mm，最小210mm；孔距s=279mm，s1=175mm，s2=164mm，s3=90mm；垫板厚度为10mm，上模固定板厚度为25mm，2件导料板长度厚度为260×1035mm20mm315×60×4mm，螺钉4×M6×12，6×M12×702×12×70，4×10×50螺钉6×M12×65，圆柱销2×12×70。Cr12MoV，HRC58~60CrWMn45钢。模具总装图：圆柱销圆柱销螺钉螺钉模柄凸模垫板凹模螺钉螺钉导柱导套序号 名数量材料冲压设备的选择：J23-25270mm，选中间导柱模架〔GB/T2851.5-90〕。２、拉伸模的工艺运算08F23拉伸力运算：bP=kltσ=0.6×316×1×390=73944Nb拉式中k=0.5~0.8,取0.6。拉伸模工作部分尺寸运算：⑴拉伸凹模圆角半径：D-d=57-〔18.5×2〕=20mm，t=1mm。查表得：拉伸凹模圆角半径为4mm。⑵拉伸模工作部分尺寸运算：①凸、凹模差不多尺寸：Z/21~1.1t1~1.1mm查表得凸模与凹模制造公差δd=0.08，δp=0.05；凹模差不多尺寸：dd=〔dmin+0.4Δ〕0+δd=136.160+0.08mm；δ凸模差不多尺寸：dp=〔dmin+0.4Δ+Z〕0-p=138.260-0.05mm；δ②凸、凹模轮廓尺寸：依照拉伸件尺寸查凹模周界L=160mm，B=100mm。依照典型组合中弹压卸料纵向送料典型组合尺寸选取：凸模长度为56mm；配用模架闭合高度H最大170mm，最小140mm；孔距s=136mm，s1=70mm，s2=76mm，s3=40mm；垫板厚度为6mm，上模固定板厚度为16mm，2件导料板长度×厚度为140×618mm16mm160×40×3mm2×M6×10，6×M8×452×8×45，4×6×204×M8×20，卸料螺钉6×8×48，螺钉6×M8×45，圆柱销2×8×45。Cr12MoV，HRC58~62CrWMn，HRC54~58，其他非标准45钢。⑶压边力的运算：为防止凸缘部分材料起皱，采纳压边方法。查表得：p

=Fq=52626.75N压F——压边面积〔mm2〕，经运算约为19137mm2；q——单位压边力〔N/mm2〕,2.5~3,2.75N/mm2图4图4为拉伸模结构，凹凸模单面间隙为1~1.10mm，拉伸凹模圆角半径取为R4mm，采纳弹性卸料，所用橡皮为拉伸件高度的4倍。通过试模，成功地拉出了制件，且表面光滑，无起皱、拉毛等现象。假如落料毛坯尺寸偏小，那么会起皱，料大会拉裂。冲压设备的选择：依照最大闭合高度和冲压力选取J23-16开式双柱可倾压力机，最大闭合高度为270mm。３、整形模的工艺运算同拉伸模工艺运算，将凹模的圆角改小至R0.3mm。如以下图：该模具采纳材料同拉伸模。４、修边及冲孔复合模的工艺运算总冲裁力运算：由于模具采纳弹性卸料装置和上出件方式，总冲裁力为F0=F+F2+F3，式中F为冲裁力，F2为顶件力，F3为卸料力。F=Ltσb L——冲裁件的周长〔mmt——板料厚度〔mm〕；σbN/mm2〕。F2=K2F；F3K3F K2、K3——顶件力和卸料力系数。查表得：K2=0.06，K3=0.04~0.05，由于制件多孔、轮廓复杂，取K3=0.05,L=187.2414mm≈187mm。得：F=Ltσb=187×1×390=72930NF2=K2F=0.06×72930=4375.8NF3=K3F=0.05×72930=3646.5NF0=F+F2+F3=80952.3N压力中心运算：o(0,0)o〔0，0〕上，如图：o(0,0)冲模刃口尺寸运算：δ⑴冲孔凸模与凹模刃口尺寸运算：凸模：dp=〔d+xΔ〕-pδ凹模：dd=〔dp+Zmin〕+δd=〔d+xΔ+Zmin〕+δd查表得：磨损系数x=0.75，工件的制造公差按自由公差取IT12,Δ=0.12mm，最小合理间隙〔双边〕Zmin=0.19mm，最大合理间隙〔双边〕Zmax=0.27mm，δp=-0.020mm，δd=+0.020mm。经运算得：dp=6.09-0.020mmdd=6.14+0.020mm满足|δp|+|δd|≤Zmax-Zmin条件。⑵落料凸模、凹模刃口尺寸运算：凹、凸摸采纳配合加工，落料以凹模为基准件，然后配制凸模。d 0 ①模具磨损后会变大的尺寸A类，A=〔A-xΔ〕+δd，δ=Δ/4。A=R2mm：A=1.925+0.025d 0 1 d1 0A=R65mm：A=64.6+0.075mm2 d2 0A=44mm：A=44.1+0.1mm3 d3 0A=57mm：A=56.94 d4 0②模具磨损后会变小的尺寸B类，B=〔B+xΔ〕0d -δdB=R6mm：B =6.090 mm1 d1 -0.03B=37mm：B =37.18750 mm2 d2 -0.06③模具磨损后不变的尺寸C类，Cd=C±δd，δd=Δ/8。d1C1=34.5606mm：C=34.5606±0.03125mmd1凸模尺寸按凹模尺寸配制，其双面间隙为2Cmin~2Cmax，即0.19~0.27mm。⑶凹模孔口结构形式及轮廓尺寸：大，适用于形状复杂或精度较高的冲件，因此选用这种形式。依照工件尺寸查凹模周界L=160mm，B=100mm。依照典型组合中复合模矩形厚凹模典型组合尺寸选取：凸凹模长度为54mm；3配用模架闭合高度H最大225mm，最小190mm；孔距s=136mm，s1=70mm，s2=76mm，s=40mm；3垫板厚度为6mm，上模固定板厚度为16mm，凹模厚度为28mm，卸料板141862×8×606×8×486×M8×752×8×45。查表得：毛坯落料模、冲孔修边复合模采纳Cr12MoV，HRC58~60，凸、凹模采纳CrWMn，落料HRC58~60，修边HRC56~60，其他非标准零件用45钢冲压设备的选择：依照最大闭合高度和冲压力选取J23-25开式双柱可倾压力机，最大闭合高度为270mm，选中间导柱模架〔GB/T2851.5-90〕。模具三维立体爆炸图：５、剖切模的工艺运算总冲裁力运算：由于模具采纳刚性卸料装置，总冲裁力为F0=F，式中F为冲裁力F=Ltσb 式中L——冲裁件的周长〔mm〕；t——板料厚度〔mm〕；σb——材料的抗拉强度〔N/mm2〕。得：F0=F=Ltσb=239×1×390=93210N压力中心运算：何中心上，如图：凸、凹模刃口尺寸运算：凸、凹模轮廓尺寸：按照体会值取凸、凹模间隙为1/16t，即0.0625mm。为了保证模具使用寿命，放大间隙为1mm。凸、凹模厚度尺寸：凹模：Dd=〔D-xΔ〕+δdδ 凸模：Dp=〔Dd-Zmin〕-p=〔D-xΔ-Zmin〕δ 查表得：磨损系数x=0.75，工件的制造公差按自由公差取IT12,Δ=0.12mm，最小合理间隙〔双边〕Zmin=0.19mm，最大合理间隙〔双边〕Zmax=0.27mm，δp=-0.020mm，δd=+0.020mm。Dd=5.91+0.020mm;Dp=5.72-0.020mm。满足|δp|+|δd|≤Zmax-Zmin条件。剖切模要紧零件轮廓尺寸及剖切过程：依照工件尺寸查凹模周界L=160mm，B=100mm。依照典型组合中固定卸料纵向送料典型组合尺寸选取：凸模长度为70mm；3H245mm200mm；s=214mm，s1=130mm，s2=124mm，s3垫板厚度为8mm，上模固定板厚度为22mm，2件导料板长度厚度为220×10，凹模厚度为32mm，卸料板厚度为18mm，承料板250×60×4mm，螺钉4×M6×12，6×M12×65，圆柱销2×12×70，4×10×50，螺钉6×M12×30，螺钉6×M12×65，圆柱销2×12×70。图556两个定位块是可调的，以冲件外形定位，准确可靠。查表得：剖切模材料采纳6W6Mo5Cr4V，HRC58~60，凸、凹模采纳T10A，图7HRC45~50，其他非标准零件用45钢。图7图67隙为可调。R19.5mm第一对直壁进行冲裁，凸模下行到工件底部48mmR19.5mm好。冲压设备的选择：依照最大闭合高度和冲压力选取J23-25开式双柱可倾压力机，最大闭合高度为270mm，选后侧导柱模架〔GB/T2851.3-90〕。四、模具工作零件加工工艺规程：差不多相同。落料凹模加工工艺规程：工序号工序名称工序内容1下料φ50×135〔按等体积法运算后再加上锻造的烧损量〕2锻造将毛坯锻造成为165mm×105mm×60mm的平行六面体3热处理退火〔排除锻后残余内应力；降低硬度〕4铣〔刨〕平面160mm×100mm×54mm0.5mm〕5平磨对侧面，并对角尺