冲压模具设计实验报告

冲压工艺与模具设计实验报告分院：机电与能源工程学院专业班级：机械设计制造及其自动化104班姓名：陈文飞学号：3100611136指导老师：赵忠日期：2013年12月1.零件的工艺性分析（1）结构工艺性该零件结构简单，形状对称，无悬臂，孔径、孔边距均大于1.5倍料厚，可以直接冲出，因此比较适合冲裁。（2）精度由表3-11和表3-12可知，该零件的尺寸精度均不超过ST4等级，因此可以通过普通冲裁方式保证零件的精度要求。（3）原材料08钢是常用冲压材料，具有良好的塑性，适合冲裁加工。综上所述，该零件具有良好的冲裁工艺性，适合冲裁加工。图12.工艺方案确定该零件需要落料和冲孔两道工序完成，可采用的方案有三种：方案一：单工序冲裁，先落料再冲孔。方案二：复合冲裁，落料冲孔同时完成。方案三：级进冲裁，先冲孔再落料。由于是大批量生产，因此方案一不满足生产效率的要求，方案二和方案三都具有较高的生产效率，虽然方案三比方案二操作方便，但方案二能得到较高的精度和较好的平面度，且由于被冲板料较薄并不允许产生翘曲，特别是外孔和内孔的同轴度要求，因此选择方案二，即采用复合冲压。3.模具总体设计（1）模具类型的选择对于复合模，由于倒装复合模操作方便安全，实际生产中优先考虑倒装结构。所以选用倒装复合模。（2）模具零件结构形式确定1）送料及定位方式条料由于是沿着一定的方向“推进”模具的，因此它的定位必须是两个方向的：eq\o\ac(○,1)在与送料方向垂直方向（即左右方向）上定位，以保证条料沿正确的方向送进，称为导料，常用的有导料板、导料销；eq\o\ac(○,2)在送料前方定位，以控制条料每次送进模具的距离（即步距），称为挡板，常用的有挡料销、侧刃等。这里采用手工送料，导料销导料，挡料销挡料。2）卸料与出件方式卸料零件的作用是卸下箍在凸模或凸凹模外面的制件或废料，根据卸料力的来源不同，分为刚性卸料装置和弹性卸料装置两种。拉深件切边时需要采用废料切断力卸料。（1）刚性卸料装置刚性卸料装置也称为固定卸料装置，仅由一块板（称为卸料板）构成，直接利用螺钉和销钉固定在凹模上。刚性卸料装置的卸料装置原理是冲裁结束凹模回程时，凸模带动其外面的条料或制作一起向上运动，当条料或制件与卸料板刚性接触并产生撞击时，凸模仍然可以继续上行，但箍在凸模外面的条料或制件则由卸料板的撞击力卸下。（2）弹性卸料装置结构较刚性卸料装置复杂，一般由卸料板、弹性元件（弹簧或橡胶）和卸料螺钉三个零件组成。弹性卸料装置主要用于薄料（一般料厚不超过1.5mm）、所需卸料力不大、对板的平面度有要求的冲裁件的卸料。（3）刚性推件装置原理是冲压结束时打杆与打料横杆接触并随上横回程时一起上行，当装在压力机滑块上的打料横杆撞击装在压力机床身上的挡块，产生的力则由打料横杆传给打杆，由打杆把力是刚性撞击产生的，因此推件力大，工作可靠。（4）弹性推件装置弹性推件装置由弹性元件、推板、连接推杆和推件块或直接由弹性元件和推件块组成。与刚性推件装置的不同是其推件力来源于弹性元件的被压缩，因此推件力不大，但出件平稳无撞击，同时兼有压料的作用，从而使冲件质量较高，多用于冲压薄板以及工作精度要求较高的模具。综上所述，这里采用弹性卸料装置卸料，刚性推件装置推件。3)模架的选用根据我们的零件形状及送料的方向，选用中间导柱圆形模架。因为中间导柱圆形模架的导柱、导套安装在模座的对称中心线上，导向较平稳，适用于纵向送料的模具。4.工艺计算（1）拍样设计根据工件形状，这里选用有废料的单排排样类型，差表3-3得搭边，侧搭边，则条料宽度，进距。查表3-4得截板误差，于是得到如图所示的拍样图。图2根据GB/T708—2006可知，这里选用的钢板规格为，采用横裁法，则可裁得宽度为24mm的条料25条，每条条料可冲出零件20个。由图1可计算出该零件的面积为：（2）冲裁工艺力计算由于采用复合冲裁，则总的冲裁力为落料力和冲孔力之和。其中：则总的冲裁力：、由表3-8差得。由表3-30查得凹模刃口直壁高度为6mm，则，取。5.模具零件详细设计（1）工作零件设计工件零件包括凸模、凹模和凸凹模。由于零件外形不规则，其模具采用配合加工法制造，即落料时以凹模为基准，只需计算凹模刃口尺寸和公差；中间的孔以凸模为基准，只需计算凸模刃口尺寸和公差；凸凹模刃口尺寸分别与落料凹模刃口和冲孔凸模刃口的实际尺寸配作，保证单边间隙为。1）模具间隙。由于零件有平面度要求，这里选用i类冲裁间隙，由表3-20查得：，即，。2）落料凹模和冲孔凸模刃口的制造公差分别按照IT7和IT6级选取，公差值由GB/T1800.3-2009查得。尺寸R4由冲压件尺寸公差（GB/T13914-2002）按ST7级精度查表13-11得偏差值。落料凹模和冲孔凸模刃口尺寸计算见表1。表1工作零件刃口尺寸计算3）落料凹模采用整体式结构，外形为矩形，首先由经验公式计算出凹模外形的参考尺寸，再查阅标准得到凹模外形的标准尺寸，见表2落料凹模材料选用Cr12，热处理60~64HRC。4）冲孔凸模为圆形，参照JB/T5826-2008进行设计。材料选用Cr12，热处理58~62HRC。表2落料凹模外形设计凹模外形尺寸符号凹模简图凹模外形尺寸计算值凹模外形尺寸标准值（JB/T7643.1-2008)凹模厚度HH=Kb=0.22x20=4.4,取H=5LxBxH=63x63x10凹模壁厚CC=(1.5~2)H=7.5~10,取C=10凹模长度LL=19.85+2x10=39.85凹模宽度BB=30.18+2x10=50.18（2）其他板类零件的设计当落料凹模的外形尺寸确定后，即可根据凹模外形尺寸查阅有关标准或资料得到模座、固定板、垫板、卸料板的外形尺寸。查GB/T2851-2008查得：滑动导向模架中间导柱63x63x(100~115)GB/T2851-2008。为了绘图方便，还需要查出上、下模座的规格尺寸：查GB/T2855.2-2008查得：滑动导向下模座中间导柱63x63x30查GB/T2855.1-2008查得：滑动导向上模座中间导柱63x63x30查JB/T7643.2-2008得：矩形固定板63x63x16（凸凹模固定板）查JB/T7643.2-2008得：矩形固定板63x63x12（冲孔凸模固定板）查JB/T7643.3-2008得：矩形垫板63x63x6（冲孔凸模垫板）查JB/T7643.3-2008得：矩形垫板63x63x10（空心垫板）查表3-39得卸料板的厚度为12mm，则卸料板的尺寸为：63x63x12（3）导柱、导套的选用查GB/T2861.1-2008和B/T2861.3-2008得：滑动导向导柱A16x90GB/T2861.1-2008滑动导向导柱A18x90GB/T2861.1-2008滑动导向导套A16x60x18GB/T2861.3-2008滑动导向导套A18x60x18GB/T2861.3-2008(4)模柄的选用根据初选设备JB23-10模柄孔的尺寸，查JB/T7646.1-2008得入式模柄B30mmx80mm。（5）推件块的设计推件块的外形与落料凹模单边保持0.1mm的间隙，推件块的内孔与冲孔凸模采用H8/f8的间隙配合，推件块的台阶高度为6mm，总高度为10mm。（6）螺钉、销钉的选用查表3-43，选M6内六角圆柱头螺钉，直径为5mm的圆柱形销钉。6.设备选择及校核（1）设备选择由前述计算出的冲裁工艺力，确定模具结构形式后，可得到总的冲压力为：选择JB23-16压力机，主要参数如下：公称压力：160KN。最大闭合高度：180mm，闭合高度调节量：45mm。工作台尺寸：300mmx120mm；工作台孔尺寸：220mmx140mm。模柄孔尺寸：40mm。（2）设备验收主要