冷沖壓模具設計實例復習過程

1、冷沖壓模具設計實例精品資料A冷沖壓模具設計實例工件名稱：手柄工件簡圖：材料：Q235-A鋼、材料厚度：1.2mm1、沖壓件工藝性分析此工件只有落料和沖孔兩個工序。材料為Q235-A鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結構相對簡單，有一個© 8mm的孔和5個©5mm的孔；孑L 與孔、孔與邊緣之間的距離也滿足要求，最小壁厚為3.5mm（大端4個©5mm的孔與©8mm孔、©5mm的孔與R16mm外圓之間的壁厚）。工件的尺寸全部為自 由公差，可看作IT14級，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。2、沖壓工藝方案的確定該工件包括落料、沖孔兩個基本工序

2、，可有以下三種工藝方案：方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產。方案二：落料-沖孔復合沖壓。采用復合模生產。方案三：沖孔一落料級進沖壓。采用級進模生產。方案一模具結構簡單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產效率低，難以滿足中批量生產要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產效率都較高，但工件最小壁厚3.5mm接近凸凹模許用最小壁厚3.2mm,模具強度較差， 制造難度大，并且沖壓后成品件留在模具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生產效率高，操作方便，工件 精度也能滿足要求。通過對上述三種方案的分析比較，該件的沖壓生產采用方 案三為佳。3、主要設計計算(1

3、) 排樣方式的確定及其計算設計級進模，首先要設計條料排樣圖。手柄的形狀具有一頭大一頭小的特點，直排時材料利用率低，應采用直對排，如圖822手柄排樣圖所示的排樣方法，設計成隔位沖壓，可顯著地減少廢料。隔位沖壓就是將第一遍沖壓以后的 條料水平方向旋轉180°,再沖第二遍，在第一次沖裁的間隔中沖裁出第二部分 工件。搭邊值取2.5mm和3.5mm,條料寬度為135mm,步距離為53 mm, 個步距的材料利用率為78% (計算見表8.2.1)。查板材標準，宜選950mmX 1500mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為 7張條料(135mm X1500mm)，每張條料 可沖56個工件，故每張鋼板的材料利

4、用率為 76%。圖8.2.2手柄排樣圖(2) 沖壓力的計算該模具采用級進模，擬選擇彈性卸料、下出件。沖壓力的相關計算見表8.2.1。根據計算結果，沖壓設備擬選 J23-25(3) 壓力中心的確定及相關計算計算壓力中心時，先畫出凹模型口圖，如圖8.2.3所示。在圖中將xoy坐標系建立在圖示的對稱中心線上，將沖裁輪廓線按幾何圖形分解成L1L6共6組基本線段，用解析法求得該模具的壓力中心C點的坐標(13.57, 11.64)。有關計算如表8.2.2所示。由以上計算結果可以看出，該工件沖裁力不大，壓力中心 偏移坐標原點0較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標原點 0。若選用J23-25沖床

5、，C點仍在壓力機模柄孔投影面積范圍內，滿足要求。(4) 工作零件刃口尺寸計算在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法 及模具裝配方法。結合該模具的特點，工作零件的形狀相對較簡單，適宜采用 線切割機床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法 可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸 計算就按分開加工的方法來計算，具體計算見表 8.2.3所示。> 8,24條料艮沖壓力的相關諸理基本宴惡度L/itim客基本要素壓力中心 的坐標值XyL1 =邛 132佗丹226.5L2-P5.34033.5口=灼4014.5L4=0.26J5

6、7.8562C.5U=15.708-47.;-26.5U=S? P6547.麼計369.7513.5711.64表牡2壓力中心數據表S8.Z.3凹模屋口圉項目分頂目蚩式備建排樣i悌伴面穢A162+82 )1+32>1/227S2 4min2條料養(yǎng)度BB= 95+ 2X16+2x3 5+1urn有畝2 5 '2 t步距S5=32 + 16+3x2 553mm土1 iMJ屋小搭辺值a-35mm, 耳=2.加如：采用無側壓 裝置，蓋料與導料板間 司隙 Cjmii-lmm.-平步距的材 率r對-叫 10略-2* 27 監(jiān) 4X°J斑13553737o沖壓力憾力FKU 巧=117

7、3160NL=37Drnm jTb=30OMFa呻力Fj<FK= 0.041731®5926,4N查表 就.1得Kk=D.呵推件力Fr旳土 NKtF= 70j055173150566晝.血ji=hJt=£/l .2=7沖壓工藝總力F滬F + Fk*刊24S753N彈性卸斜。下出件(5) 卸料橡膠的設計卸料橡膠的設計計算見表824。選用的四塊橡膠板的厚度務必一致，不然 會造成受力不均勻，運動產生歪斜，影響模具的正常工作。4、模具總體設計(1) 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級進沖壓，所以模具類型為級進模（2）定位方式的選擇因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方

8、向采用導料板，無側壓裝 置?？刂茥l料的送進步距采用擋料銷初定距，導正銷精定距。而第一件的沖壓 位置因為條料長度有一定余量，可以靠操作工目測來定。（3）卸料、出件方式的選擇因為工件料厚為1.2mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可采用彈性卸 料。又因為是級進模生產，所以采用下出件比較便于操作與提高生產效率。（4）導向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質量，方便安裝調整，該級進模采用中間導柱的 導向方式。5、主要零部件設計（1）工作零件的結構設計 落料凸模結合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成直通式，采用線切割機床 加工，2個M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按 H6/m5。其總長L可 按公式

9、2.9.2計算：L =20+14+1.2+28.8=64mm具體結構可參見圖8.2.4（a）所示。 沖孔凸模因為所沖的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護的小凸模，所以沖 孔凸模采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面又便于裝配與更換。其中沖5 僅供學習與交流，如有侵權請聯(lián)系網站刪除 謝謝7精品資料個©5的圓形凸?？蛇x用標準件 B U型式(尺寸為5.154)。沖©8mm孔的凸 模結構如圖8.2.4 (b)所示。 凹模凹模采用整體凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，安排凹模 在模架上的位置時，要依據計算壓力中心的數據，將壓力中心與模柄中心重 合。其輪廓尺寸可按公式2.9.3

10、、2.9.4計算：凹模厚度 H=kb=0.2X127mm=25.4mm (查表 2.9.5得 k=0.2)凹模壁厚c= (1.52) H=3850.8mm取凹模厚度H=30mm，凹模壁厚c=45mm，凹模寬度 B=b+2c= (127+2 M5) mm=217mm凹模長度L取195mm (送料方向)凹模輪廓尺寸為195mmX217mmX30mm，結構如圖8.2.4 (c)所示。(2) 定位零件的設計落料凸模下部設置兩個導正銷，分別借用工件上© 5mm和©8mm兩個孔作 導正孔。© 8mm導正孔的導正銷的結構如圖8.2.5所示。導正應在卸料板壓緊板 料之前完成導正，

11、考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面lmm，所以導正銷直線部分的長度為1.8mm。導正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導正 銷導正部分與導正孔采用 H7/h6配合。起粗定距的活動擋料銷、彈簧和螺塞選用標準件，規(guī)格為8X16。(3) 導料板的設計導料板的內側與條料接觸，外側與凹模齊平，導料板與條料之間的間隙取 1mm，這樣就可確定了導料板的寬度，導料板的厚度按表2.9.7選擇。導料板采用45鋼制作，熱處理硬度為4045HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導料 板的進料端安裝有承料板。（4）卸料部件的設計 卸料板的設計卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為14mm。卸料板采用45鋼制造

12、，淬火硬度為4045HRC。 卸料螺釘的選用卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺紋部分為M10 X10m m。卸料u1拾弭凸摸杞料；CrlSHcV 熱虬理：62TOC 技術要求；尾部與凸模匪扳施HBF臨配合b沖亂曲料材料：CrlZlflQV 楸處理：586ZHRCR7殆晶國4Uliin'?A"H!*T qv a » 4l .KJIr-1-二二亠亠詳/fl7lAoufrIA.2<- JJav13 巧 ±QJ)194 580"4.3疔- Jc）凹很材料:Cr22 MoV 迪處理：0.2.4工作零件釘尾部應留有足夠的行程空間。卸料螺釘

13、擰緊后，應使卸料板超出凸模端面Imm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調整。（5）模架及其它零部件設計該模具采用中間導柱模架，這種模架的導柱在模具中間位置，沖壓時可防 止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸為依據，選擇模架規(guī)格。導柱 d/mmXL/mm 分別為© 28X160,©32 X160;導套 d/mmXL/mm XD/mm 分別為 ©28X115X42，©32X115X45。上模座厚度H上模取45mm，上模墊板厚度H墊取10mm，固定板厚度H固取20mm，下模座厚度H下模取50mm，那么，該模具的閉合高度：H 閉=H 上模+ H

14、墊+ L + H + H 下模h2 = （45+ 10+ 64 + 30+ 50- 2） mm=197mm式中L凸模長度，L=64 mm ;H凹模厚度，H=30mm;h2凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=2mm?？梢娫撃＞唛]合高度小于所選壓力機 J23-25的最大裝模高度（220mm）, 可以使用。6、模具總裝圖通過以上設計，可得到如圖8.2.6所示的模具總裝圖。模具上模部分主要由 上模板、墊板、凸模（7個）、凸模固定板及卸料板等組成。卸料方式采用彈 性卸料，以橡膠為彈性元件。下模部分由下模座、凹模板、導料板等組成。沖 孔廢料和成品件均由漏料孔漏出。條料送進時采用活動擋料銷13作為粗定距，在落料凸模上安裝兩個導正銷4,利用條料上© 5mm和©8孔作導正銷孔進行導正，以此作為條料送進的精確 定距。操作時完成第一步沖壓后，把條料抬起向前移動，用落料孔套在活動擋 料銷13上，并向前推緊，沖壓時凸模上的導正銷 4再作精確定距?；顒訐趿箱N 位置的設定比理想的幾何位置向前偏移 0.2mm，沖壓過程中粗定位完成以后， 當用導正銷作精確定位時，由導正銷上圓錐形斜面再將條料向后拉回約0.2mm而完成精確定距。用這種方法定距，精度可達到0.02mm。7、沖壓設備的選定通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機