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1、（数控模具设计）冷冲压工艺模具设计实例湖南信息职业技术学院学生课程设计题目： 铁芯冲片冲压模具设计 姓名： xx 班级、学号： 系(部)： 专业： 模具设计和制造 指导教师： 开题时间： 完成时间： 20年月日目录一. 冲裁件的工艺分析.31.1制件的冲压工艺分析1.2尺寸精度分析二、工艺方案的制定.32.1基本工序2.2各种方案的比较三、模具类型的选择.43.1,模具的选择四、压力机的选择.55.1各工序压力的计算5.2压力机的选择5.3模具压力中心的计算五、排样.54.1排样方式的确定4.2条料宽度，导料间距4.3材料的利用率七、模具结构形式的选择.97.1定位方式及定位零件的选择7.2导
2、向方式及导向零件的选择7.3卸料方式及卸料零件的选择八、模架的架构形式和相关尺寸九、模具工作零件设计.66.1凹凸模的间隙6.2刃口尺寸计算6.3外形尺寸计算6.4压力机校核十、模具的安装、调整和安全措施.10十壹、冲压工作的其他事项.10冷冲压工艺及模具设计课程设计说明书壹、冲裁件的工艺性分析t=0.5mm材料为Q235图1上图产品属于结构简单的板状制品，材料为Q235，属于普通碳素钢，查表可知其屈强比小，延伸率较高，具有良好的冲压性能。几何形状：该冲裁件简单对称。尺寸精度：，尺寸公差为IT13级。孔德中心距为，尺寸精度为IT12，其余尺寸为50、10、35、7.5、15、8,均按IT14级
3、进行加工，查表能够得未注公差的尺寸偏差为、之上符合冲裁件的经济精度。该冲裁件的孔的尺寸为8mm大于冲孔的最小尺寸最小孔边距为3.5mm，符合冲裁的条件。表面质量没有要求，断面粗糙度取Ra12.5-50m。结论：适合冲裁二、工艺方案制定。1.该冲裁件分俩步完成，工序为冲俩圆孔-落料。根据1能够初步确定俩个方案，(a) 第壹步冲孔，第二步落料(b) 第壹步落料，第二步冲孔。有三种常用的模具可供选择根据该冲裁件的年产量为80万件，宜才采用高效多工序模具进行成型，由于（b）方案不适宜多工序模具成型，所以采用（a）种方案进行冲裁成型。三、模具类型的选择模具类型有三种常用的模具可供选择（1） 采用俩套模具
4、，分别是冲孔模和落料模具。这种单工工序模制造方便，成本低，但无法达到本制件的精度要求。（2） 级进模，把俩道工序合且在壹副模具中完成，能够减少模具和设备数量，提高生产效率且容易实现自动化。（3） 复合模，能够在壹套模具中同时完成俩道工序，可是复合模结构复杂，制造成本高。根据上述条件能够采用级进模具或者复合模具进行成型。单工序模具无法达到产品的精度要求。本制件属于小型制件，壹采用成本较低，安全，自动化较高的级进模进行生产。四、压力机的选择1、各工序的压力计算。冲孔和落料的冲裁力查附表知：;表3-18其中冲孔落料冲裁力卸料力推件力总冲压力根据计算总力。差附表5可初选J23-16的压力机。当模具结构
5、尺寸确定之后，可对压力机的闭合高度。模具安装尺寸进行校核。J23-16压力机的技术参数如下：公称压力/t16滑块行程/mm55最大闭合高度/mm220滑块行程次数/120工作台尺寸：前后/mm300工作台尺寸：左右/mm450垫板尺寸：厚度/mm40模柄孔尺寸：直径/mm40模柄孔尺寸：深度/mm602、模具压力中心的确定画出凹模刃口，用解析法或CAD法可求得压力中心的坐标为（22,22.5）如图3所示。图3五、冲裁排样1、排样图排样是指在条料、板料上的布置的方法，拍样是否合理直接影响到材料利用率冲模结构，冲裁件的质量和成产率。搭边是指制件和制件之间，制件和毛刺坯侧边间的余料。起作用时补偿定位
6、误差使条料在送进时有壹定的刚度，以保证送料的顺利进行，从而提高制件的质量。搭边值查表3-13可知工件和工件之间的搭边值为a=1.8，工件和板料边的搭边值为a=2.0mm.图22、条料宽度和材料利用率调料宽度和导料板间距，根据本制件采用的是级进模，为了保证其精度，应该选择有侧压装置的模具，仍必须有侧刃装置。调料宽度的计算侧面导料板距离A=b+z=L+1.5a+nb+Z即查表可得，该制件采用规格板为时，材料的利用率最高。规格板的截板方式为横裁。这样使得弯曲线和板材纤维方向垂直，能够减小弯曲系数，条料mm材料利用率为六、模具结构形式的选择1、定位方式级定位零件（1）导料板的选用选用分离式的导料板，外
7、形尺寸纵向长度有凹模长度决定。（2）侧刃的选择由于制件俩道工序之间的距离相对较大，步距和俩个制件的距离壹致，即为36.8mm.采用双侧刃，提高制件的精度。侧刃的的结构如图所示，这种侧刃所产生的毛刺处在侧刃齿形冲出的宽缺口中，对定距精度没有影响，定距精度较高。侧刃的制造公差按h6确定，带侧刃的模具，壹般都在侧刃孔旁的导料板上装有挡块，以减轻导料板挡料台阶的磨损。2、导正销导正销用来保证制件上孔和外形的相对尺寸，主要用于级进模，导正销壹般装在冲孔工步后的落料凸模上，当上模下冲时，导正销的导入部分首先进入已冲出的孔内，然后又导正部分对条料进行导正，进行落料。消除送料步距误差，起精确定位的作用。导正销
8、的装配方法如下图所示：3、卸料装置的选用对于本冲裁，落料级进模，已选用最简单的卸料装置，即弹压卸料装置，弹压卸料板既起卸料作用也起压料作用，所以冲件直平度较高，结构简便易于制造。节约成本。在冲裁前将板料压平，防止冲裁件翘曲。七、模架的架构形式和相关尺寸1、模架的结构形式模架是模具的主体结构，他是连接冷冲模具工作零件的部件，所以选用模架相当重要，根据落料模的要求，搜作用的冲裁力较大，故选用导柱在俩侧的中间导柱的模座结构，次结构比较平稳。冲模的主要零件都是通过螺钉、销钉连接到模架上，构成壹幅完整的冲模结构方可使用。2、模具的尺寸根据凹凸模具的整体尺寸，查表可得到。八、模具工作零件设计1、凹凸模间隙
9、的确定间隙对冲裁件质量，冲裁力，模具的寿命都有影响，在制造模具时应该选用壹个合理的间隙。根据经验值法，查表得到该冲裁模初始双面间隙2、凹凸模的外形尺寸凹凸模的工作刃口尺寸计算，为保证制件的精度必须采用配合加工模具的的方法。画出凹凸模磨损草图以凹模为基准，凸模磨损的磨损草图。图四其尺寸为（单位mm）凹模尺寸和产品图壹致。3、凸凹模的外形尺寸计算凸模长度凹模长度宽度凹模的高度模具的空间尺寸外形尺寸为4、凸模的结构形式及固定方法冲孔的凸模，按照如图所示的国家标准院凸模结构及固定形式，凸模和固定板的配合h7/m6的配合对于制件外形的凸模，属于异型，为使凸模加工方便，异型凸模做成断面，成为直通式。其固定
10、方式采用铆钉固定，也能够采用低熔点的合金或粘接剂固定。对于截面尺寸较大，直接采用螺钉，销钉直接固定的方式。如图所示5、凹模的外形结构及固定方式。（1）凹模的外形结构，根据工件的大小，形状的特点来选择凹模的形状，由于中小型模具通常采用整体式的凹模，只有大型凹模才采用镶拼式，本冲孔落料模系中小型，所以选取整体式凹模。凹模的刃口形式，采用如下图所示的刃口形式。这种刃口的凹模，刃口无斜度，刃口强度较好，刃口尺寸不随修磨刃口而增大。它满足使制件顺冲压方向退下的要求，因此能够选用该刃口形式的凹模。（2）凹模固定形式冲孔凹模属于小型圆形凹模结构采用国家标准形式，如图所示，直接安装在凹模固定板内，主要用于冲孔
11、。图8对于铁芯冲片外缘的凹模，采用凹模板，使用销钉和螺钉直接固定在模座上，其螺钉孔和凹模孔壁的间距不能太小。6、压力机较核高度方向该压力机的工作台尺寸为单边大于模具下模座5070mm符合压力的安装要求。结论：该压力机符合制件的加工要求。即jb23-167、模柄的设计模柄的形式只要有以下几种图5强抑种为压入式模柄，它和上模座以H7/h6配合柄加以销钉防转，主要用于上模座较厚又没有开设推板孔或上模座比较中的场合，后壹种为旋入式模柄，通过螺纹和模座联接，且加防转螺钉，主要用于中小型的模具中。本模具属于中小型，上模座属于轻型，故模柄选取后壹种，即旋入式的模柄。8、固定板和垫板固定板按外形分为圆形和矩形
12、俩种，主要用于固定小型凸凹模等零件，其外型做成和凹模壹样大小，厚度取凹模后的0.60.8。本课题中属于小型的制件模具，固定板和垫板无需校核。九、模具的安装、调整和安全措施1、在压力机上安装、调整是壹件很重要的工作，冲模安装和调整不好，轻则造成冲件报废，重则威胁人身级设备安全。冲模安装的壹般注意事项；（1） 调整工作台，准备工具，材料图纸，模具（2） 关闭压力机电源开关。（3） 给压力注油，和上让压力机空转，观察设备的运行状况。（4） 检查压力机上的打料装置，应将打料螺钉调整到最高，以免调整压力机闭合高度是在折弯。（5） 检查压力机和冲模的闭合高度。（6） 冲模前，应将上下模座和滑块地卖弄的油污揩拭干净，且检查无异物。2、冲压工作的安全
