冲裁模设计要点及设计实例

第6讲冲裁模设计要点与设计实例1.冲裁件工艺性分析。2.确定冲裁工艺方案。3.选择模具的结构形式。4.进行必要的工艺计算。5.选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸。6.校核模具闭合高度及压力机有关参数。7.绘制模具总装图及零件图。冲裁模设计的一般步骤第6讲冲裁模设计要点与设计实例一、冲裁件的工艺性分析冲裁件的结构、形状、尺寸等对冲裁工艺的适应性。1、冲裁件的精度等级2、冲裁件的形状3、冲裁件的尺寸第6讲冲裁模设计要点与设计实例二、冲裁工艺方案的确定确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数、工序的组合和顺序。1、保证冲裁件质量2、经济性原则3、安全性原则第6讲冲裁模设计要点与设计实例冲裁方案确定之后，模具类型（单工序模、复合模、级进模等）即选定。就可确定模具的各个部分的具体结构，包括模架及导向方式、毛坯定位方式、卸料、压料、出件方式等。在进行模具结构设计时，还应考虑模具维修、保养和吊装的方便，同时要在各个细小的环节尽可能考虑到操作者的安全等。三、选择模具的结构形式第6讲冲裁模设计要点与设计实例1.排样设计与计算2.计算冲压力，初步选取压力机的吨位3.计算模具压力中心4.计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差5.弹性元件的选取与计算6.必要时，对模具的主要零件进行强度的验算四、进行必要的工艺计算第6讲冲裁模设计要点与设计实例模具主要零件的结构设计，就是确定工作零件、定位零件、卸料和出件零件、导向零件以及连接与固定零件的结构形式和固定方法。在设计时，要考虑到零部件的加工工艺性和装配工艺性。五、模具的主要零部件设计第6讲冲裁模设计要点与设计实例冲裁模总体结构尺寸必须与所选用的压力机相适应:①模具的总体平面尺寸应与压力机工作台或垫板和滑块下平面尺寸相适应；②模具的封闭（闭合）高度应与压力机的装模高度或封闭高度相适应。六、校核模具闭合高度及压力机有关参数模具的其它外形结构尺寸也必须与压力机相适应:①模具外形平面尺寸与压力机的滑块底面及工作台面尺寸；②模具的模柄与滑块的模柄孔尺寸；③模具下弹顶装置的平面尺寸与压力机工作台面孔的尺寸。第6讲冲裁模设计要点与设计实例1．绘制模具总装图应清楚表达各零件之间的装配关系以及固定连接方式。1）主视图剖视图，闭合状态，闭合高度尺寸，条料和工件剖切面涂红/黑2）俯视图俯视可见部分，未见部分可用虚线表示，平面轮廓尺寸，图中排样图轮廓线用双点划线表示。3）侧视图、局部视图和仰视图一般不要求，必要画时出，宜少勿多。七、绘制模具总装图和零件图第6讲冲裁模设计要点与设计实例4）冲裁零件图按比例，与冲压方向一致，注明零件名称、材料、厚度及有关技术要求。5）排样图对于落料模、含有落料的复合模及级进模，必须绘出排样图。6）标题栏和明细表所有零件(含标准件)都要详细填写在明细表中。7）技术要求简要注明对本模具的使用、装配等要求和应注意的事项。当模具有特殊要求时，应详细注明有关内容。第6讲冲裁模设计要点与设计实例模具零件图是模具加工的重要依据，应符合如下要求：1）视图要完整，且宜少勿多。2）尺寸标注要齐全、合理、符合国家标准。3）制造公差、形位公差、表面粗糙度选用要适当。4）注明所用材料牌号、热处理要求以及其他技术要求。2．绘制模具零件图冲裁模设计程序框图第6讲冲裁模设计要点与设计实例模具总装图的一般布置情况第6讲冲裁模设计要点与设计实例主视图俯视图冲裁零件图排样图局部视图第6讲冲裁模设计要点与设计实例第6讲冲裁模设计要点与设计实例第6讲冲裁模设计要点与设计实例技术要求：1.各模板装配前倒去除工作零件的工作部分外所有棱边；2.模具装配后卸料板高出凸模1mm；3.模具装配后顶件板高出凹模2mm，模具闭合后凸模进入凹模1.2mm；4.模具装配后保证凸模与凹模之间的冲裁间隙为0.072mm且均匀；5.模具安装在J23-63冲床上，该冲床的主要参数为：公称压力63KN，最大封闭高度170mm，封闭高度调节量40mm，工作台尺寸（左右×前后）315mm×200mm，模柄孔尺寸：φ30×50；6.模具涂绿色防锈漆。第6讲冲裁模设计要点与设计实例工件名称：手柄生产批量：中批量材料：Q235-A钢材料厚度：1.2mm冲裁模设计实例第6讲冲裁模设计要点与设计实例第6讲冲裁模设计要点与设计实例1．冲压件工艺性分析冲压工序：只有落料、冲孔；材料：为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁；结构：相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3．5mm（大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。精度：全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。第6讲冲裁模设计要点与设计实例2．冲压工艺方案的确定方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但成本高而生产效率低；方案二工件的精度及生产效率都较高，但模具强度较差，制造难度大，且操作不方便；方案三生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。结论：采用方案三为佳。第6讲冲裁模设计要点与设计实例3．主要设计计算（1）排样方式的确定及其计算（2）冲压力的计算冲压力的相关计算见表2-17。根据计算结果，冲压设备拟选J23-25。第6讲冲裁模设计要点与设计实例（3）压力中心的确定及相关计算因冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点O较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点O。若选用J23-25冲床，C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。凹模型口图第6讲冲裁模设计要点与设计实例（4）工作零件刃口尺寸计算因工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。具体计算见表2-19所示。（5）卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见表2-20。第6讲冲裁模设计要点与设计实例4．模具总体设计（1）模具类型的选择级进模（2）定位方式的选择导料板，无侧压装置，挡料销初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置可以靠操作工目测来定。（3）卸料、出件方式的选择弹性卸料，下出件（4）导向方式的选择中间导柱的导向方式第6讲冲裁模设计要点与设计实例5．主要零部件设计（1）工作零件的结构设计①落料凸模直通式，采用线切割加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。②冲孔凸模台阶式③凹模整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工。第6讲冲裁模设计要点与设计实例（2）定位零件的设计两个导正销，分别借用工件上φ5mm和φ8mm两个孔作导正孔。导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采用H7/h6配合。起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件，规格为8×16。φ8mm导正销第6讲冲裁模设计要点与设计实例（3）导料板的设计（4）卸料部件的设计①卸料板的设计②卸料螺钉的选用（5）模架及其它零部件设计第6讲冲裁模设计要点与设计实例6．模具总装图（右图）7．冲压设备的选定8．模具零件加工工艺模具关键零件因采用线切割，所以这些零件的加工就变得相对简单。第6讲冲裁模设计要点与设计实例9．模具的装配根据级进模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。第6讲冲裁模设计要点与设计实例材料：Crl2MoV热处理：58～62HRC（a）的技术要求：尾部与凸模固定板按H6/m5配合第6讲冲裁模设计要点与设计实例材料：Crl2MoV热处理：60～64HRC