模具课程设计
学院:材料学院
姓名:谭峰
班级:锻压12-01
学号:[1**********]0
时间:2016.1.1—1.18
目 录
1 绪 论.................................................................... 1
2工艺分析以及模具设计 ...................................................... 4
2.1零件工艺性分析....................................................... 4
2.1.1. 材料分析....................................................... 5
2.1.2. 结构分析....................................................... 5
2.1.3. 精度分析...................................... 错误!未定义书签。
2.2工艺方案的确定....................................................... 5
2.3零件工艺计算......................................................... 6
2.3.1. 拉深工艺计算................................................... 6
2.3.2. 落料拉深复合模工艺计算......................................... 7
2.3.3. 第二次拉深模工艺计算.......................................... 10
2.3.4. 第三次拉深模工艺计算.......................... 错误!未定义书签。
2.3.5. 第四次拉深模工艺计算.......................................... 10
2.3.6压力中心 ...................................................... 10
2.4冲压设备的选用...................................................... 11
2.4.1. 落料拉深复合模设备的选用...................................... 11
2.4.2. 第二次拉深模设备的选用........................ 错误!未定义书签。
2.5模具零部件结构的确定................................................ 11
2.5.1. 落料拉深复合模零部件设计...................... 错误!未定义书签。
3 模具装配与调试........................................... 错误!未定义书签。
3.1安装顺序............................................ 错误!未定义书签。
3.2 装配要点 .......................................... 错误!未定义书签。
3.3 装配过程 .......................................... 错误!未定义书签。 结束语..................................................... 错误!未定义书签。
参考文献................................................................... 17
1 绪 论
1.1 冲压的概念、特点及应用
冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使
其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加
工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,且主要采用板料来加工成
所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要
方法之一,隶属于材料成型工程术,冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。
冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中
至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,
先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加
工的三要素,只有它们完美的相互结合才能得出冲压件。
与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济
方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。这是
因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可
达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可
能得到一个冲件。
(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压
件的表面质量, 而模具的寿命一般较长, 所以冲压的质量稳定, 互换性好, 具有“一
模一样”的特征。
(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,
大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚
度均较高。
(4)冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,
因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。
但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套
模具才能加工成形,且模具 制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。
所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分体现,从
而获得较好的经济效益。
冲压在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业
部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件,如汽车、农机、仪器、仪表、电子、
航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中,冲压件所占的比重都相当
的大,少则60%以上,多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造
的零件,现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说,如果生
产中不谅采用冲压工艺,许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成
本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。
1.2 冲压的基本工序及模具
由于冲压加工的零件种类繁多,各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相
同,因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来,可分为分离工
序和成形工序两大类;分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形
状、尺寸和断面质量的冲压(俗称冲裁件)的工序;成形工序是指使坯料在不破
裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。
两类工序,按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本
工序,每种基本工序还包含有多种单一工序。
在际生产中,当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时,若用
分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的
方案,即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成,称为组合的方法
不同,又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。
冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和
成形模等;按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种
类型的冲模,都可看成是由上模和下模两部分组成,下模被固定在压力机工作台
或垫板上,是冲模的固定部分。工作时,坯料在下模面上通过定位零件定位,压
力机滑块带动上模下压,在模具工作零件(即凸模、凹模)的作用下坯料便产生
分离或塑性变形,从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时,模具的卸料与
出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来,以便进行下一次冲压循
环。
第二章 工艺分析以及模具设计
2.1零件工艺性分析
工件为图1所示拉深件,材料08钢,材料厚度1mm ,其工艺性分析内容如
下:
零件毛坯图
2.1.1.材料分析
08钢为优质碳素结构钢,属于深拉深级别钢,具有良好的拉深成形性能。
2.1.2. 结构分析
零件为一无凸缘筒形件,结构简单,底部圆角半径为R3,满足筒形拉深件底部
圆角半径大于一倍料厚的要求,因此,零件具有良好的结构工艺性。
2.2工艺方案的确定1、工艺方案分析
该工件包括落料、拉深两个基本工序,可有以下三种工艺方案:
方案一:先落料,首次拉深一,再次拉深。采用单工序模生产。
方案二:落料+拉深复合,后拉深二次,采用复合模+单工序模生产。
方案三:先落料,后二次复合拉深。采用单工序模+复合模生产。
方案四:落料+拉深+再次拉深。采用复合模生产。
方案一模具结构简单,但需三道工序三副模具,成本高而生产效率低,难
以满足大批量生产要求。方案二只需二副模具,工件的精度及生产效率都较高,
工件精度也能满足要求,操作方便,成本较低。方案三也只需要二副模具,制
造难度大,成本也大。方案四只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精
度也能满足要求,但模具成本造价高。通过对上述四种方案的分析比较,该件
的冲压生产采用方案二为佳。
2.3零件工艺计算
2.3.1. 拉深工艺计算
零件的材料厚度为1mm ,所以所有计算以中径为准。
h 106==1.325(1)确定零件修边余量零件的相对高度 d 80
经查得修边余量
∆h =5mm ,所以,修正后拉深件的总高应为106+5=111mm。
(2)确定坯料尺寸D
由无凸缘筒形拉深件坯料尺寸计算公式得
D =d 2+4dh -1. 72dr -0. 56r 2
=802+4⨯80⨯111-1. 72⨯80⨯3-0. 56⨯32mm
≈204mm
(3)判断是否采用压边圈
零件的相对厚度, t 1⨯100=⨯100=0. 49D 204 经查表为了保证零件质
量,减少拉深次数,决定采用压边圈。
(4)确定拉深次数
查得零件的各次极限拉深系数分别为[ m1]=0.56,[ m2]=0.78,[ m3]=0.8,
[ m4]=0.82,[ m5]=0.85。所以,每次拉深后筒形件的直径分别为
d 1=[m 1]D =0. 56⨯204mm =114.24mm
d 2=[m 2]d 1=0. 78⨯114.24mm =89.12mm
由上计算可知共需3次拉深。
(5)确定各工序件直径
调整各次拉深系数分别为 m 1=0. 57,m 2=0. 79,m 3=0. 82,则调整后每次拉
深所得筒形件的直径为
d 1=m 1D =0. 57⨯204mm =116.28mm
d 2=m 2d 1=0. 79⨯116.28mm =91. 86mm 第三次拉深时的实际拉深系数m 3=d 80==0. 87,其大于第二次实际拉深系d 291.86
数m 2和第三次极限拉深系数[m 3],所以调整合理。第三次拉深后筒形件的直径
为φ80mm 。
(6)确定各工序件高度
根据拉深件圆角半径计算公式,取各次拉深筒形件圆角半径分别为r 1=8mm ,
r 2=5mm ,所以每次拉深后筒形件的高度
D 2r h 1=0. 25⨯(-d 1) +0. 43⨯1(d 1+0. 32r 1) d 1d 1
20428=0. 25⨯(-116.28) mm +0. 43⨯⨯(116.28+0. 32⨯8) mm 116.28116.28
=60.4mm
D 2r h 2=0. 25⨯(-d 2) +0. 43⨯2(d 2+0. 32r 2) d 2d 2
20425=0. 25⨯(-91.86) mm +0. 43⨯⨯(91.86+0. 32⨯5) mm 91.8691.86
=92.48mm
第三次拉深后筒形件高度应等于零件要求尺寸,即h 4=111mm 。
2.3.2. 落料拉深复合模工艺计算
(1)落料凸、凹模刃口尺寸计算
根据零件形状特点,刃口尺寸计算采用分开制造法。落料尺寸为φ2040
-0. 54,落
料凹模刃口尺寸计算如下。
查得该零件冲裁凸、凹模最小间隙Z min =0. 100mm ,最大间隙Z max =0. 140mm ,
凸模制造公差δT =0. 025mm ,凹模制造公差δA =0. 035mm 。将以上各值代入
δT +δA ≤Z max -Z min 校验是否成立。经校验,不等式部不成立,所以可按下式计
算工作零件刃口尺寸。
+δA D A =(D max -X Δ) 0
+0. 024=(204-0. 5⨯0. 054)mm 0
+0. 024=203.56mm 0
D T =(D A -Z min ) 0
-δT
=(203.56-0. 100) 0
-0. 016mm
0=203.46-0. 016mm
(2)首次拉深凸、凹模尺寸计算
第一次拉深件后零件直径为116.28mm ,由公式Z =1. 1t max 确定拉深凸、凹模间隙
值Z ,由t =2,所以间隙Z =1.1⨯1mm =1.1mm ,则
+δA +0. 08+0. 03 首次拉深凹模D A =(d 1+t ) 0=(116.28+1) 0mm =117.28mm 。 0
0首次拉深凸模D T =(D A -2Z ) 0117.28-2.2) 0
-δT =(-0. 05mm =115.08-0. 02mm
(3)排样计算
零件采用单直排排样方式,查得零件间的搭边值为1.2mm ,零件与条料侧边
之间的搭边值为1.5mm ,若模具采用无侧压装置的导料板结构,则条料上零件的
步距为S=d+a=204+1.2=205.2mm;
0条料宽度B =(D max +2a +c ) 0) 0
-∆=(204+2⨯1. 5+1-0. 7mm =208-0. 7mm
选用规格为1mm ×000mm ×1500mm 的板料,计算裁料方式如下。
裁成宽208mm ,长1000mm 的条料,则每张板料所出零件数为
⎡1500⎤⎡1000⎤⨯⎢≈7⨯4=28个 ⎢⎥⎥208205.2⎣⎦⎣⎦
裁成宽208mm ,长1500mm 的条料,则每张板料所出零件数为
⎡1000⎤⎡1500⎤⨯⎢≈4⨯7=28个 ⎢⎥⎥⎣208⎦⎣205.2⎦
两种裁法的材料利用率相同:
第一种裁法: n 总π228⨯3. 14⨯2042
⨯100%==60.98% η=4LB 4⨯1000⨯1500
零件的排样图如图所示。
零件排样图
(4)力的计算
模具为落料拉深复合模,动作顺序是先落料后拉深,现分别计算落料力F 落、拉
深力F 拉和压边力F 压。
F 落=KLt τ
=1. 3⨯3. 14⨯204⨯1⨯300N
≈249.18kN
F 拉=πd 1t σb K 1
=3. 14⨯116.28⨯1⨯300⨯1N
≈109. 54kN
πF 压=[D 2-(d 1+t +2r A ) 2]P 4
π=[2042-(116.28+1+2⨯8) 2]⨯2. 5N 4
≈46.83kN
因为拉深力与压边力的和小于落料力F 拉+F 压=109.5+46.83=156.33KN
所以,应按照落料力的大小选用设备。初选设备为J23—35。
2.3.3. 第二次拉深模工艺计算
(1)拉深凸、凹模尺寸计算
第二次拉深件后零件直径为40.51 mm ,拉深凸、凹模间隙值仍为1.2mm ,则
拉深凸、凹模尺寸分别为
+δA +0. 08+0. 03D A =(d 2+t ) 0=(91.86+1) 0mm =92.86mm 0
0D T =(D A -2Z ) 0) 0
-δT =(92.86-2.4-0. 05mm =90.46-0. 02mm
(2)拉深力计算
F 拉=πd 2t σb K 2
=π⨯91.86⨯1⨯300⨯0. 78N ·
≈67.53kN
根据以上力的计算,初选设备位J23—21。
2.3.4. 第三次拉深模工艺计算
(1)拉深凸、凹模尺寸计算
由Z=1.05t,得Z=1.05
因为零件标注外形尺寸80mm ,所以要先计算凹模,即
+δA +0. 08+0. 03 D A =(d 3+t ) 0=(80+1) 0mm =810mm
0D T =(D -2Z ) 0) 0
-δT =(81-2.1-0. 05mm =78..9-0. 02mm
(2)拉深力计算
F 拉=πdt σb K 4
=π⨯80⨯1⨯300⨯0. 6N
≈45.236kN
2.3.5压力中心
压力中心即工件内外圆周边上冲裁力的合力中心。应尽可能使冲裁力的压
力中心和压力机的压力中心一致,否则会产生一个附加力矩,使模具产生偏斜、
间隙不均匀,并使压力机和模具的导向机构产生不均匀磨损,刃口迅速变钝。
内外周边形状对称的工件,其几何中心就是压力中心。
因为笔者所设计的冲裁件是一个周边形状对称的零件,因而其压力
几何中心,即圆心所在位置。
2.4冲压设备的选用
2.4.1. 落料拉深复合模设备的选用
根据以上计算,同时考虑拉深件的高度选取开式双柱可倾压力机JB23-35,其
主要技术参数如下:
公称压力:350kN
滑块行程:80mm
最大闭合高度:300 mm
闭合高度调节量:60 mm
滑块中心线到床身距离:200mm
工作台尺寸:400x600 mm
工作台孔尺寸:250 mm×180mmx210 mm
模柄孔尺寸:φ50 mm×70 mm垫板厚度:70mm
第三节 模具总体设计
2.3.1 模具类型的选择
分析冲压工艺性,采用复合模具生产效率高,模具结构容易制造,模具类
型为落料-拉深复合模。
2.3.2 定位方式的选择
模具中冲压采用条料进给,用两个导料销导料,送进步距采用挡料销。
2.3.3 卸料、出件方式
模具中采用弹性卸料装置,倒装复合模,在拉深完成后,由推杆将工件从
凸凹模型腔中推出,用压力机工作台下标准缓冲器提供压边力。
2.3.4 导向方式
为了便于条料从侧面送进,用后侧导柱的导向方式。
第四节 主要零部件的设计
2.4.1 凹模周界尺寸的计算
因制件形状简单,制件尺寸较小,只有一个工位,故选用整体式圆形凹模比较合理。
由于本模具为落料、拉深倒装复合模,凹模选取的厚度要考虑到拉深见的深度,以及考虑到拉深凸模的端面要低于落料凹模一定距离,采用标准件厚度选取为28mm ,查书《冲压模具设计与制造》中凹模尺寸计算公式:
W=1.2H(H-凹模的厚度)
则W=33.6mm
落料凹模的外形直径为:
d=2W+落料凹模刃口尺寸=60+204=264mm
2.4.2 拉深凸模长度计算
根据模具设计结构具体形式,凸模的长度为
L =H 1+H 2+A +t +Y
式中 L —凸模长度(mm );
H 1—凸模固定板厚度(mm )1;它取决于冲件的厚度,这里取20mm ; H 2—卸料板厚度(mm ), 取20mm ;
A —凸模固定板和弹簧卸料板间距,取40mm ;
t —料厚,(1mm );
Y — 附加长度,包括修磨余量(4~6mm ), 这里取3mm, 凸模进入凹模的深度,取1mm 。
将数据代入得:
凸模长度L=H 1+H 2+A +t +Y =20+20+40+1+4=85mm
2.4.3 凸凹模的长度
凸凹模的长度要考虑到模具的具体结构,同时要考虑凸模的修磨量及固定板与卸料板之间的安全距离等因素。
凸凹模长度可按下式计算:
L=h 1+h 2+δ+h 1
L-凸凹模长度 h - 1凸模长度 h -压边圈的厚度 2
δ-板料的厚度
h -附加长度.
最后算得,L=60+15+1+8=55mm
第五节 模架及其他零部件的选用
2.5.1 模架及其零件选用
模具选用滑动导向后侧导柱模架.
模架的规格:400 mmX315mmX(190~350)mm
导柱d/mm*L/mm为φ40X160 ;导套d/mm*L/mm*D/mm为φ55X 115
上模座厚度取55mm
上模垫板厚度取6mm
上模固定板的厚度取20mm
弹性卸料板的厚度取16mm
下固定板的厚度取16mm
下模垫板的厚度取6mm
下模座的厚度取65mm
模具的闭合高度为:
H 闭=H 上模+H 上垫板+H 凸凹模+H 上固定+H 下垫板+H 下模
=55+6+120+30+6+65=282mm
2.5.2 标准零件的选用
[1].模柄的选择
模柄的规格为:A40X95 (GB2862.1-81 材料:Q235)
[2].螺钉:上模选M10, 下模选M12, 长度根据模具结构定。
[3].圆柱销:上模选φ10,下模选φ12,长度由结构定。
[4].弹簧的选用:卸料力已算出为:2844.7N,选用6个弹簧,每个弹簧要承
担474N的力。
压缩量h I =工作拉深行程+落料凹模高出拉深凸模的距离+卸料板超出凸
凹模刃口的距离,则h I =18.2+3+0.5=21.7mm
查表选弹簧:
外径:D 2=19 钢丝直径:d=(D 2-D 1)/2=4.5mm
自由高度:h 0=63mm 根据该号弹簧压力特性可知,弹簧最大工作载荷下
的总变形量为23.3mm, 最大载荷F j =800N, 除去21.7mm 工作压缩量外,
取预压 .6mm,此时弹簧的预压力为54.9N 。
最后选定弹簧的规格为:4.5mm X 19mm X 63mm [ GB2089-1994《冷冲模设计指导》]
[5] 推杆的尺寸:
根据模柄的尺寸来确定推杆的直径:选φ12的推杆。
推杆的长度=模柄总长+上模垫板厚度+凸凹模高-推件块厚
=95+6+52-26.5=126.5mm
取L=130mm
推件杆尺寸为:φ12mm X 130mm , 材料取45钢,热处理硬度:43~48HRC
[6] 挡料销
选圆柱头固定挡料销,此种挡料销结构简单,制造方便,当固定部分和工作部分的直径差别大,不至于消弱凹模的强度。
尺寸为:A10mm X 6mm X 3mm,[GB2866.11-81《冷冲模设计指导》] 材料:45钢,热处理:42~46HRC
第三章 模具的装配
模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件,以一定的装配顺序和方法,将符合图样技术要求的零件,经协调加工组装成满足使用要求的模具。在装配的过程中,即要保证配合零件的配合精度,又要保证零件之间的位置精度,对于具有相对运动的零部件,还必须保证他们之间的运动精度。因此,模具装配是最后实现冲模设计和冲压工艺意图的过程,是模具制造中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用与维护和模具的寿命。
第一节 模具的装配
3.1.1 主要组件的装配
[1] 模柄的装配
模柄与上模是压入式配合,在安装垫板前先要装模柄,模柄与上模座的
配合要求为:H7/n6 。将模柄压如上模座,最后将模柄的底座磨平,检查其平行度和垂直度。
[2] 凸凹模的装配
凸凹模与固定板的配合要求是H7/n6 , 装配时,先在压力机上将凸凹模
压入固定板内,检查其垂直度,然后和固定板的上平面一起磨平。
[3] 拉深凸模的装配
凸模和下固定板的装配也为压入配合,配合要求也为H7/n6,在压力机
上将凸模压入固定板,检查凸模垂直度,然后将固定板的下平面与凸模尾部一起磨平。
3.1.2 模具的总装配
为了便于装配,首先装上模,再装下模。
[1] 上模的装配
A : 将上模座倒置,然后把垫板、推杆、推件块、压入固定板的凸凹模一
起安放在上模座上,用推杆将推件块撑起,以防止推件块在凸凹模内腔中倾斜。再把卸料板套在凸凹模上, 在卸料板和上模座之间垫平行垫块,用平行夹板夹紧它们,根据卸料板上的螺纹孔和固定板中的螺纹孔、销钉孔在上模座上投窝,将垫板、固定板、卸料板拆下,最后在上模座上钻螺钉孔和销钉孔,装入销钉,拧紧螺钉。
B : 上模间隙,安装弹簧。
[2] 下模的装配
A : 边圈套在已压入下模垫板的拉深凸模上。保证与拉深凸模合理的间隙值。
B : 料凹模上按尺寸要求加工挡料销孔、导料销孔,并根据配合精度装配挡料
销、导料销。
C: 在下模座上找正位置,将下模垫板、固定板、落料凹模一起装于下模座上。
对下模座上投窝,加工螺纹孔、销钉孔,并用螺钉、销钉将他们连接成
一个整体。
[3] 上、下模装配在一起,安装其他的零件。
[4] 对模具进行试冲、调整。
3.1.3 装配时注意事项
[1] 推件块
推件块采用刚性装置,装与上模,它是在冲压结束后上模回程时,利
用压力机滑块上的打料杆,撞击上模内的打杆与推件块,将拉深凹模内的工件推出,推力大,工作可靠。由于推件块的外形简单,它与拉深凹模采用间隙配合H8/f8。推件块在自由状态下要高出凸凹模刃口面0.2~0.5mm。
[2] 压边圈
压边圈在模具中起压料和顶出制件的作用,出件力不达,但出件平稳。
压边圈与落料凹模配合采用间隙配合H8/f8,与拉深凸模之间要留单边间
隙为0.1~0.2mm。
[3] 导料销的安装:
导料销是对条料导向,保证条料正确的送进方向。由于条料是从右往
左边送进,导料销要安放在模具的后侧。
[4] 固定板
上模固定板和下模固定板分别与凸凹模、凸模按一定位置压入固定,作为一个整体安装在上、下模座上,平面尺寸与凹模、卸料板外形相同。固定板与凸凹模、凸模均采用过渡配合H7/m6,在压入一起后,凸模和凸凹
模的下端面要与固定板一起磨平。固定板基面和压装配合面的表面粗糙度为R a 1.6~0.8μm ,另一非基准面可适当降低要求。
[5] 垫板
垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力,以降低模座所受的单位压力,防止模座被局部压陷。垫板外形和固定板相同,其厚度一般取3~10mm。垫板的材料为45钢,淬火硬度为43~48HRC。垫板上、下表面应磨平,表面粗糙度为R a 1.6~0.8μm ,以保证平行度要求。为了便于模具装配,垫板
上销钉通过孔直径可比销钉直径大0.3~0.5mm。
[6] 该模具采用了弹性卸料板,在装配时,要保证它和凸模之间的单边间
隙(0.1mm~0.2mm), 卸料板在自由状态下应高出凸凹模刃口面
0.5~1.0mm.,以便利于卸料。
[7] 模具装配后要保证间隙合理均匀,落料凹模刃口面要高出拉深凸模工
作端面3mm ,保证先落料后拉深。
3.1.4 模具装配技术要求
[1] .装配时要保证凸凹模间隙均匀一致. 配合间隙符合设计要求, 不允许采用使
凸、凹模变形的方法修正间隙
[2] 推料、卸料机构必须灵活,卸料板和推件块在冲模开启状态时,一般应突
出凸、凹模表面0.5~1.0mm.
[3] 落料、冲孔的凹模刃口高度,按设计要求制造。
[4] 冲模所有活动部分应平稳灵活,各紧固用的螺钉、销钉不得松动,并保证
螺钉和销钉的端面不突出上下模表面。
[5] 个卸料螺钉沉孔深度保证一致,卸料螺钉、顶杆的长度应保证一致。
[6] 拉深凸模的垂直度必须在凸凹模间隙允许的范围内。
[7] 冲模的装配必须符合模具装配图、明细表及技术条件的规定。
结束语
通过对无凸缘筒件的相关模具的设计、计算,使我对冲裁模的设计流程有了更深的了解,包括零件的工艺分析、工艺方案的确定、模具结构的形式的选择、必要的工艺计算、主要的零件设计、压力机的选择、总装配图及零件图的绘制。在设计的过程中,有些数据、尺寸是一点也马虎不得的,只要一个数据有误,就得全部的改动,使设计难度大大的增加。在这次设计中,我感觉要完成设计不仅要有扎实的专业的知识,还要有过硬的计算机的基础保障,方才能很好的完成这次设计。所以我们今后的学习中不仅要学习好应该所学的,还要尽可能多的去扩展我们的其他方面的领域,只有这样我们才能做得过更好
参考文献
1 王孝培主编、冲压手册、北京:机械工业出版社、1990、20-22
2 姜奎华主编、冲压工艺与模具设计、北京:机械工业出版社、1997、 60-62
3 冲模设计手册编写组、 冲模设计手册、北京:机械工业出版社、1998、150-154 4 钣金冲压工艺手册编委会编著、 钣金冲压工艺手册、北京:国防工业出版社、 1989、167-172
5 冲压工艺及模具设计编写委员会、
1993、54-55
冲压工艺及模具设计、北京:国防工业出版社、
模具课程设计
学院:材料学院
姓名:谭峰
班级:锻压12-01
学号:[1**********]0
时间:2016.1.1—1.18
目 录
1 绪 论.................................................................... 1
2工艺分析以及模具设计 ...................................................... 4
2.1零件工艺性分析....................................................... 4
2.1.1. 材料分析....................................................... 5
2.1.2. 结构分析....................................................... 5
2.1.3. 精度分析...................................... 错误!未定义书签。
2.2工艺方案的确定....................................................... 5
2.3零件工艺计算......................................................... 6
2.3.1. 拉深工艺计算................................................... 6
2.3.2. 落料拉深复合模工艺计算......................................... 7
2.3.3. 第二次拉深模工艺计算.......................................... 10
2.3.4. 第三次拉深模工艺计算.......................... 错误!未定义书签。
2.3.5. 第四次拉深模工艺计算.......................................... 10
2.3.6压力中心 ...................................................... 10
2.4冲压设备的选用...................................................... 11
2.4.1. 落料拉深复合模设备的选用...................................... 11
2.4.2. 第二次拉深模设备的选用........................ 错误!未定义书签。
2.5模具零部件结构的确定................................................ 11
2.5.1. 落料拉深复合模零部件设计...................... 错误!未定义书签。
3 模具装配与调试........................................... 错误!未定义书签。
3.1安装顺序............................................ 错误!未定义书签。
3.2 装配要点 .......................................... 错误!未定义书签。
3.3 装配过程 .......................................... 错误!未定义书签。 结束语..................................................... 错误!未定义书签。
参考文献................................................................... 17
1 绪 论
1.1 冲压的概念、特点及应用
冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使
其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件(俗称冲压或冲压件)的一种压力加
工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工,且主要采用板料来加工成
所需零件,所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要
方法之一,隶属于材料成型工程术,冲压所使用的模具称为冲压模具,简称冲模。
冲模是将材料(金属或非金属)批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中
至关重要,没有符合要求的冲模,批量冲压生产就难以进行;没有先进的冲模,
先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加
工的三要素,只有它们完美的相互结合才能得出冲压件。
与机械加工及塑性加工的其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济
方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高,且操作方便,易于实现机械化与自动化。这是
因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工,普通压力机的行程次数为每分钟可
达几十次,高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上,而且每次冲压行程就可
能得到一个冲件。
(2)冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压
件的表面质量, 而模具的寿命一般较长, 所以冲压的质量稳定, 互换性好, 具有“一
模一样”的特征。
(3)冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件,如小到钟表的秒表,
大到汽车纵梁、覆盖件等,加上冲压时材料的冷变形硬化效应,冲压的强度和刚
度均较高。
(4)冲压一般没有切屑碎料生成,材料的消耗较少,且不需其它加热设备,
因而是一种省料,节能的加工方法,冲压件的成本较低。
但是,冲压加工所使用的模具一般具有专用性,有时一个复杂零件需要数套
模具才能加工成形,且模具 制造的精度高,技术要求高,是技术密集形产品。
所以,只有在冲压件生产批量较大的情况下,冲压加工的优点才能充分体现,从
而获得较好的经济效益。
冲压在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业
部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件,如汽车、农机、仪器、仪表、电子、
航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中,冲压件所占的比重都相当
的大,少则60%以上,多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造
的零件,现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说,如果生
产中不谅采用冲压工艺,许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成
本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。
1.2 冲压的基本工序及模具
由于冲压加工的零件种类繁多,各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相
同,因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来,可分为分离工
序和成形工序两大类;分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形
状、尺寸和断面质量的冲压(俗称冲裁件)的工序;成形工序是指使坯料在不破
裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。
两类工序,按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本
工序,每种基本工序还包含有多种单一工序。
在际生产中,当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时,若用
分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的
方案,即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成,称为组合的方法
不同,又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。
冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和
成形模等;按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种
类型的冲模,都可看成是由上模和下模两部分组成,下模被固定在压力机工作台
或垫板上,是冲模的固定部分。工作时,坯料在下模面上通过定位零件定位,压
力机滑块带动上模下压,在模具工作零件(即凸模、凹模)的作用下坯料便产生
分离或塑性变形,从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时,模具的卸料与
出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来,以便进行下一次冲压循
环。
第二章 工艺分析以及模具设计
2.1零件工艺性分析
工件为图1所示拉深件,材料08钢,材料厚度1mm ,其工艺性分析内容如
下:
零件毛坯图
2.1.1.材料分析
08钢为优质碳素结构钢,属于深拉深级别钢,具有良好的拉深成形性能。
2.1.2. 结构分析
零件为一无凸缘筒形件,结构简单,底部圆角半径为R3,满足筒形拉深件底部
圆角半径大于一倍料厚的要求,因此,零件具有良好的结构工艺性。
2.2工艺方案的确定1、工艺方案分析
该工件包括落料、拉深两个基本工序,可有以下三种工艺方案:
方案一:先落料,首次拉深一,再次拉深。采用单工序模生产。
方案二:落料+拉深复合,后拉深二次,采用复合模+单工序模生产。
方案三:先落料,后二次复合拉深。采用单工序模+复合模生产。
方案四:落料+拉深+再次拉深。采用复合模生产。
方案一模具结构简单,但需三道工序三副模具,成本高而生产效率低,难
以满足大批量生产要求。方案二只需二副模具,工件的精度及生产效率都较高,
工件精度也能满足要求,操作方便,成本较低。方案三也只需要二副模具,制
造难度大,成本也大。方案四只需一副模具,生产效率高,操作方便,工件精
度也能满足要求,但模具成本造价高。通过对上述四种方案的分析比较,该件
的冲压生产采用方案二为佳。
2.3零件工艺计算
2.3.1. 拉深工艺计算
零件的材料厚度为1mm ,所以所有计算以中径为准。
h 106==1.325(1)确定零件修边余量零件的相对高度 d 80
经查得修边余量
∆h =5mm ,所以,修正后拉深件的总高应为106+5=111mm。
(2)确定坯料尺寸D
由无凸缘筒形拉深件坯料尺寸计算公式得
D =d 2+4dh -1. 72dr -0. 56r 2
=802+4⨯80⨯111-1. 72⨯80⨯3-0. 56⨯32mm
≈204mm
(3)判断是否采用压边圈
零件的相对厚度, t 1⨯100=⨯100=0. 49D 204 经查表为了保证零件质
量,减少拉深次数,决定采用压边圈。
(4)确定拉深次数
查得零件的各次极限拉深系数分别为[ m1]=0.56,[ m2]=0.78,[ m3]=0.8,
[ m4]=0.82,[ m5]=0.85。所以,每次拉深后筒形件的直径分别为
d 1=[m 1]D =0. 56⨯204mm =114.24mm
d 2=[m 2]d 1=0. 78⨯114.24mm =89.12mm
由上计算可知共需3次拉深。
(5)确定各工序件直径
调整各次拉深系数分别为 m 1=0. 57,m 2=0. 79,m 3=0. 82,则调整后每次拉
深所得筒形件的直径为
d 1=m 1D =0. 57⨯204mm =116.28mm
d 2=m 2d 1=0. 79⨯116.28mm =91. 86mm 第三次拉深时的实际拉深系数m 3=d 80==0. 87,其大于第二次实际拉深系d 291.86
数m 2和第三次极限拉深系数[m 3],所以调整合理。第三次拉深后筒形件的直径
为φ80mm 。
(6)确定各工序件高度
根据拉深件圆角半径计算公式,取各次拉深筒形件圆角半径分别为r 1=8mm ,
r 2=5mm ,所以每次拉深后筒形件的高度
D 2r h 1=0. 25⨯(-d 1) +0. 43⨯1(d 1+0. 32r 1) d 1d 1
20428=0. 25⨯(-116.28) mm +0. 43⨯⨯(116.28+0. 32⨯8) mm 116.28116.28
=60.4mm
D 2r h 2=0. 25⨯(-d 2) +0. 43⨯2(d 2+0. 32r 2) d 2d 2
20425=0. 25⨯(-91.86) mm +0. 43⨯⨯(91.86+0. 32⨯5) mm 91.8691.86
=92.48mm
第三次拉深后筒形件高度应等于零件要求尺寸,即h 4=111mm 。
2.3.2. 落料拉深复合模工艺计算
(1)落料凸、凹模刃口尺寸计算
根据零件形状特点,刃口尺寸计算采用分开制造法。落料尺寸为φ2040
-0. 54,落
料凹模刃口尺寸计算如下。
查得该零件冲裁凸、凹模最小间隙Z min =0. 100mm ,最大间隙Z max =0. 140mm ,
凸模制造公差δT =0. 025mm ,凹模制造公差δA =0. 035mm 。将以上各值代入
δT +δA ≤Z max -Z min 校验是否成立。经校验,不等式部不成立,所以可按下式计
算工作零件刃口尺寸。
+δA D A =(D max -X Δ) 0
+0. 024=(204-0. 5⨯0. 054)mm 0
+0. 024=203.56mm 0
D T =(D A -Z min ) 0
-δT
=(203.56-0. 100) 0
-0. 016mm
0=203.46-0. 016mm
(2)首次拉深凸、凹模尺寸计算
第一次拉深件后零件直径为116.28mm ,由公式Z =1. 1t max 确定拉深凸、凹模间隙
值Z ,由t =2,所以间隙Z =1.1⨯1mm =1.1mm ,则
+δA +0. 08+0. 03 首次拉深凹模D A =(d 1+t ) 0=(116.28+1) 0mm =117.28mm 。 0
0首次拉深凸模D T =(D A -2Z ) 0117.28-2.2) 0
-δT =(-0. 05mm =115.08-0. 02mm
(3)排样计算
零件采用单直排排样方式,查得零件间的搭边值为1.2mm ,零件与条料侧边
之间的搭边值为1.5mm ,若模具采用无侧压装置的导料板结构,则条料上零件的
步距为S=d+a=204+1.2=205.2mm;
0条料宽度B =(D max +2a +c ) 0) 0
-∆=(204+2⨯1. 5+1-0. 7mm =208-0. 7mm
选用规格为1mm ×000mm ×1500mm 的板料,计算裁料方式如下。
裁成宽208mm ,长1000mm 的条料,则每张板料所出零件数为
⎡1500⎤⎡1000⎤⨯⎢≈7⨯4=28个 ⎢⎥⎥208205.2⎣⎦⎣⎦
裁成宽208mm ,长1500mm 的条料,则每张板料所出零件数为
⎡1000⎤⎡1500⎤⨯⎢≈4⨯7=28个 ⎢⎥⎥⎣208⎦⎣205.2⎦
两种裁法的材料利用率相同:
第一种裁法: n 总π228⨯3. 14⨯2042
⨯100%==60.98% η=4LB 4⨯1000⨯1500
零件的排样图如图所示。
零件排样图
(4)力的计算
模具为落料拉深复合模,动作顺序是先落料后拉深,现分别计算落料力F 落、拉
深力F 拉和压边力F 压。
F 落=KLt τ
=1. 3⨯3. 14⨯204⨯1⨯300N
≈249.18kN
F 拉=πd 1t σb K 1
=3. 14⨯116.28⨯1⨯300⨯1N
≈109. 54kN
πF 压=[D 2-(d 1+t +2r A ) 2]P 4
π=[2042-(116.28+1+2⨯8) 2]⨯2. 5N 4
≈46.83kN
因为拉深力与压边力的和小于落料力F 拉+F 压=109.5+46.83=156.33KN
所以,应按照落料力的大小选用设备。初选设备为J23—35。
2.3.3. 第二次拉深模工艺计算
(1)拉深凸、凹模尺寸计算
第二次拉深件后零件直径为40.51 mm ,拉深凸、凹模间隙值仍为1.2mm ,则
拉深凸、凹模尺寸分别为
+δA +0. 08+0. 03D A =(d 2+t ) 0=(91.86+1) 0mm =92.86mm 0
0D T =(D A -2Z ) 0) 0
-δT =(92.86-2.4-0. 05mm =90.46-0. 02mm
(2)拉深力计算
F 拉=πd 2t σb K 2
=π⨯91.86⨯1⨯300⨯0. 78N ·
≈67.53kN
根据以上力的计算,初选设备位J23—21。
2.3.4. 第三次拉深模工艺计算
(1)拉深凸、凹模尺寸计算
由Z=1.05t,得Z=1.05
因为零件标注外形尺寸80mm ,所以要先计算凹模,即
+δA +0. 08+0. 03 D A =(d 3+t ) 0=(80+1) 0mm =810mm
0D T =(D -2Z ) 0) 0
-δT =(81-2.1-0. 05mm =78..9-0. 02mm
(2)拉深力计算
F 拉=πdt σb K 4
=π⨯80⨯1⨯300⨯0. 6N
≈45.236kN
2.3.5压力中心
压力中心即工件内外圆周边上冲裁力的合力中心。应尽可能使冲裁力的压
力中心和压力机的压力中心一致,否则会产生一个附加力矩,使模具产生偏斜、
间隙不均匀,并使压力机和模具的导向机构产生不均匀磨损,刃口迅速变钝。
内外周边形状对称的工件,其几何中心就是压力中心。
因为笔者所设计的冲裁件是一个周边形状对称的零件,因而其压力
几何中心,即圆心所在位置。
2.4冲压设备的选用
2.4.1. 落料拉深复合模设备的选用
根据以上计算,同时考虑拉深件的高度选取开式双柱可倾压力机JB23-35,其
主要技术参数如下:
公称压力:350kN
滑块行程:80mm
最大闭合高度:300 mm
闭合高度调节量:60 mm
滑块中心线到床身距离:200mm
工作台尺寸:400x600 mm
工作台孔尺寸:250 mm×180mmx210 mm
模柄孔尺寸:φ50 mm×70 mm垫板厚度:70mm
第三节 模具总体设计
2.3.1 模具类型的选择
分析冲压工艺性,采用复合模具生产效率高,模具结构容易制造,模具类
型为落料-拉深复合模。
2.3.2 定位方式的选择
模具中冲压采用条料进给,用两个导料销导料,送进步距采用挡料销。
2.3.3 卸料、出件方式
模具中采用弹性卸料装置,倒装复合模,在拉深完成后,由推杆将工件从
凸凹模型腔中推出,用压力机工作台下标准缓冲器提供压边力。
2.3.4 导向方式
为了便于条料从侧面送进,用后侧导柱的导向方式。
第四节 主要零部件的设计
2.4.1 凹模周界尺寸的计算
因制件形状简单,制件尺寸较小,只有一个工位,故选用整体式圆形凹模比较合理。
由于本模具为落料、拉深倒装复合模,凹模选取的厚度要考虑到拉深见的深度,以及考虑到拉深凸模的端面要低于落料凹模一定距离,采用标准件厚度选取为28mm ,查书《冲压模具设计与制造》中凹模尺寸计算公式:
W=1.2H(H-凹模的厚度)
则W=33.6mm
落料凹模的外形直径为:
d=2W+落料凹模刃口尺寸=60+204=264mm
2.4.2 拉深凸模长度计算
根据模具设计结构具体形式,凸模的长度为
L =H 1+H 2+A +t +Y
式中 L —凸模长度(mm );
H 1—凸模固定板厚度(mm )1;它取决于冲件的厚度,这里取20mm ; H 2—卸料板厚度(mm ), 取20mm ;
A —凸模固定板和弹簧卸料板间距,取40mm ;
t —料厚,(1mm );
Y — 附加长度,包括修磨余量(4~6mm ), 这里取3mm, 凸模进入凹模的深度,取1mm 。
将数据代入得:
凸模长度L=H 1+H 2+A +t +Y =20+20+40+1+4=85mm
2.4.3 凸凹模的长度
凸凹模的长度要考虑到模具的具体结构,同时要考虑凸模的修磨量及固定板与卸料板之间的安全距离等因素。
凸凹模长度可按下式计算:
L=h 1+h 2+δ+h 1
L-凸凹模长度 h - 1凸模长度 h -压边圈的厚度 2
δ-板料的厚度
h -附加长度.
最后算得,L=60+15+1+8=55mm
第五节 模架及其他零部件的选用
2.5.1 模架及其零件选用
模具选用滑动导向后侧导柱模架.
模架的规格:400 mmX315mmX(190~350)mm
导柱d/mm*L/mm为φ40X160 ;导套d/mm*L/mm*D/mm为φ55X 115
上模座厚度取55mm
上模垫板厚度取6mm
上模固定板的厚度取20mm
弹性卸料板的厚度取16mm
下固定板的厚度取16mm
下模垫板的厚度取6mm
下模座的厚度取65mm
模具的闭合高度为:
H 闭=H 上模+H 上垫板+H 凸凹模+H 上固定+H 下垫板+H 下模
=55+6+120+30+6+65=282mm
2.5.2 标准零件的选用
[1].模柄的选择
模柄的规格为:A40X95 (GB2862.1-81 材料:Q235)
[2].螺钉:上模选M10, 下模选M12, 长度根据模具结构定。
[3].圆柱销:上模选φ10,下模选φ12,长度由结构定。
[4].弹簧的选用:卸料力已算出为:2844.7N,选用6个弹簧,每个弹簧要承
担474N的力。
压缩量h I =工作拉深行程+落料凹模高出拉深凸模的距离+卸料板超出凸
凹模刃口的距离,则h I =18.2+3+0.5=21.7mm
查表选弹簧:
外径:D 2=19 钢丝直径:d=(D 2-D 1)/2=4.5mm
自由高度:h 0=63mm 根据该号弹簧压力特性可知,弹簧最大工作载荷下
的总变形量为23.3mm, 最大载荷F j =800N, 除去21.7mm 工作压缩量外,
取预压 .6mm,此时弹簧的预压力为54.9N 。
最后选定弹簧的规格为:4.5mm X 19mm X 63mm [ GB2089-1994《冷冲模设计指导》]
[5] 推杆的尺寸:
根据模柄的尺寸来确定推杆的直径:选φ12的推杆。
推杆的长度=模柄总长+上模垫板厚度+凸凹模高-推件块厚
=95+6+52-26.5=126.5mm
取L=130mm
推件杆尺寸为:φ12mm X 130mm , 材料取45钢,热处理硬度:43~48HRC
[6] 挡料销
选圆柱头固定挡料销,此种挡料销结构简单,制造方便,当固定部分和工作部分的直径差别大,不至于消弱凹模的强度。
尺寸为:A10mm X 6mm X 3mm,[GB2866.11-81《冷冲模设计指导》] 材料:45钢,热处理:42~46HRC
第三章 模具的装配
模具的装配就是根据模具的结构特点和技术条件,以一定的装配顺序和方法,将符合图样技术要求的零件,经协调加工组装成满足使用要求的模具。在装配的过程中,即要保证配合零件的配合精度,又要保证零件之间的位置精度,对于具有相对运动的零部件,还必须保证他们之间的运动精度。因此,模具装配是最后实现冲模设计和冲压工艺意图的过程,是模具制造中的关键工序。模具装配的质量直接影响制件的冲压质量、模具的使用与维护和模具的寿命。
第一节 模具的装配
3.1.1 主要组件的装配
[1] 模柄的装配
模柄与上模是压入式配合,在安装垫板前先要装模柄,模柄与上模座的
配合要求为:H7/n6 。将模柄压如上模座,最后将模柄的底座磨平,检查其平行度和垂直度。
[2] 凸凹模的装配
凸凹模与固定板的配合要求是H7/n6 , 装配时,先在压力机上将凸凹模
压入固定板内,检查其垂直度,然后和固定板的上平面一起磨平。
[3] 拉深凸模的装配
凸模和下固定板的装配也为压入配合,配合要求也为H7/n6,在压力机
上将凸模压入固定板,检查凸模垂直度,然后将固定板的下平面与凸模尾部一起磨平。
3.1.2 模具的总装配
为了便于装配,首先装上模,再装下模。
[1] 上模的装配
A : 将上模座倒置,然后把垫板、推杆、推件块、压入固定板的凸凹模一
起安放在上模座上,用推杆将推件块撑起,以防止推件块在凸凹模内腔中倾斜。再把卸料板套在凸凹模上, 在卸料板和上模座之间垫平行垫块,用平行夹板夹紧它们,根据卸料板上的螺纹孔和固定板中的螺纹孔、销钉孔在上模座上投窝,将垫板、固定板、卸料板拆下,最后在上模座上钻螺钉孔和销钉孔,装入销钉,拧紧螺钉。
B : 上模间隙,安装弹簧。
[2] 下模的装配
A : 边圈套在已压入下模垫板的拉深凸模上。保证与拉深凸模合理的间隙值。
B : 料凹模上按尺寸要求加工挡料销孔、导料销孔,并根据配合精度装配挡料
销、导料销。
C: 在下模座上找正位置,将下模垫板、固定板、落料凹模一起装于下模座上。
对下模座上投窝,加工螺纹孔、销钉孔,并用螺钉、销钉将他们连接成
一个整体。
[3] 上、下模装配在一起,安装其他的零件。
[4] 对模具进行试冲、调整。
3.1.3 装配时注意事项
[1] 推件块
推件块采用刚性装置,装与上模,它是在冲压结束后上模回程时,利
用压力机滑块上的打料杆,撞击上模内的打杆与推件块,将拉深凹模内的工件推出,推力大,工作可靠。由于推件块的外形简单,它与拉深凹模采用间隙配合H8/f8。推件块在自由状态下要高出凸凹模刃口面0.2~0.5mm。
[2] 压边圈
压边圈在模具中起压料和顶出制件的作用,出件力不达,但出件平稳。
压边圈与落料凹模配合采用间隙配合H8/f8,与拉深凸模之间要留单边间
隙为0.1~0.2mm。
[3] 导料销的安装:
导料销是对条料导向,保证条料正确的送进方向。由于条料是从右往
左边送进,导料销要安放在模具的后侧。
[4] 固定板
上模固定板和下模固定板分别与凸凹模、凸模按一定位置压入固定,作为一个整体安装在上、下模座上,平面尺寸与凹模、卸料板外形相同。固定板与凸凹模、凸模均采用过渡配合H7/m6,在压入一起后,凸模和凸凹
模的下端面要与固定板一起磨平。固定板基面和压装配合面的表面粗糙度为R a 1.6~0.8μm ,另一非基准面可适当降低要求。
[5] 垫板
垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力,以降低模座所受的单位压力,防止模座被局部压陷。垫板外形和固定板相同,其厚度一般取3~10mm。垫板的材料为45钢,淬火硬度为43~48HRC。垫板上、下表面应磨平,表面粗糙度为R a 1.6~0.8μm ,以保证平行度要求。为了便于模具装配,垫板
上销钉通过孔直径可比销钉直径大0.3~0.5mm。
[6] 该模具采用了弹性卸料板,在装配时,要保证它和凸模之间的单边间
隙(0.1mm~0.2mm), 卸料板在自由状态下应高出凸凹模刃口面
0.5~1.0mm.,以便利于卸料。
[7] 模具装配后要保证间隙合理均匀,落料凹模刃口面要高出拉深凸模工
作端面3mm ,保证先落料后拉深。
3.1.4 模具装配技术要求
[1] .装配时要保证凸凹模间隙均匀一致. 配合间隙符合设计要求, 不允许采用使
凸、凹模变形的方法修正间隙
[2] 推料、卸料机构必须灵活,卸料板和推件块在冲模开启状态时,一般应突
出凸、凹模表面0.5~1.0mm.
[3] 落料、冲孔的凹模刃口高度,按设计要求制造。
[4] 冲模所有活动部分应平稳灵活,各紧固用的螺钉、销钉不得松动,并保证
螺钉和销钉的端面不突出上下模表面。
[5] 个卸料螺钉沉孔深度保证一致,卸料螺钉、顶杆的长度应保证一致。
[6] 拉深凸模的垂直度必须在凸凹模间隙允许的范围内。
[7] 冲模的装配必须符合模具装配图、明细表及技术条件的规定。
结束语
通过对无凸缘筒件的相关模具的设计、计算,使我对冲裁模的设计流程有了更深的了解,包括零件的工艺分析、工艺方案的确定、模具结构的形式的选择、必要的工艺计算、主要的零件设计、压力机的选择、总装配图及零件图的绘制。在设计的过程中,有些数据、尺寸是一点也马虎不得的,只要一个数据有误,就得全部的改动,使设计难度大大的增加。在这次设计中,我感觉要完成设计不仅要有扎实的专业的知识,还要有过硬的计算机的基础保障,方才能很好的完成这次设计。所以我们今后的学习中不仅要学习好应该所学的,还要尽可能多的去扩展我们的其他方面的领域,只有这样我们才能做得过更好
参考文献
1 王孝培主编、冲压手册、北京:机械工业出版社、1990、20-22
2 姜奎华主编、冲压工艺与模具设计、北京:机械工业出版社、1997、 60-62
3 冲模设计手册编写组、 冲模设计手册、北京:机械工业出版社、1998、150-154 4 钣金冲压工艺手册编委会编著、 钣金冲压工艺手册、北京:国防工业出版社、 1989、167-172
5 冲压工艺及模具设计编写委员会、
1993、54-55
冲压工艺及模具设计、北京:国防工业出版社、