冲压模具设计实验报告.pdf

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 1 2.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：○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；○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11.5amm，侧搭边2amm，则条料宽度202224Bmm，进距20sin571.5sin5725.64Smm查表3-4 得截板误差0.5mm，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600520，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F冲裁为落料力F落料和冲孔力F冲孔之和其中：12345710=KLt1.3 (2210.974)1 350180180 36.833bFKN落料落料=t1.3(4.1211 ) 1 35027.445bFKLKN冲孔冲孔则总的冲裁力：=+=36.833+27.445=64.278KNFFFKNKN冲裁落料冲孔=0.04536.833=1.66FKFKNKN卸卸=n80.06327.445=13.83FKFKNKN推推冲孔K卸、K推由表 3-8 差得由表3-30 查得凹模刃口直壁高度为6mm，则n6 / 0.87.5，取8n5.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minc1）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：(1 ~ 2)%Ct，即min0.01 10.01cmm，max0.0210.02cmm。

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 H H=Kb=0.22x20=4.4, 取 H=5 LxBxH=63x63x10 凹模壁厚 C C=(1.5~2)H=7.5~10, 取 C=10 凹模长度 L L=19.85+2x10=39.85 凹模宽度 B B=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A 16x90 GB/T2861.1-2008 滑动导向导柱A 18x90 GB/T2861.1-2008 滑动导向导套A 16x60x18 GB/T2861.3 -2008 滑动导向导套A 18x60x18 GB/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B 30mmx80mm。

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：+=+=79.768FFFFKN总冲裁卸推选择 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：40mm2）设备验收主要验收平面尺寸和闭合高度由标记为“滑动导向下模座中间导柱63x63x30 GB/T2855.2-2008”可知，下模座平面的最大外形尺寸为：150mmx150mm，长度方向单边小于压力机工作台面尺寸（500-150 ）mm/2=175mm ，下模座的平面尺寸单边大于压力机工作台孔尺寸（150-120 ）mm/2=15mm ，因此满足模具安装要求。