《冷冲压工艺与模具设计 教学课件 ppt 作者 匡余华2 2-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冷冲压工艺与模具设计 教学课件 ppt 作者 匡余华2 2-4（77页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,（1）按工序性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等;,（2）按工序组合方式可分为单工序模、复合模和级进模;,（3）按上、下模的导向方式可分为无导向的开式模和有导向的导板模、导柱模、导筒模 等,（4）按凸、凹模的材料可分为硬质合金冲模、钢皮冲模、锌基合金冲模、聚氨酯冲模等;,（5）按凸、凹模的结构和布置方法可分为整体模和镶拼模，正装模和倒装模;,（6）按自动化程度可分为手工操作模、半自动模和自动模。,2.4.1冲裁模简介 1.冲裁模分类,2 .4电机定子冲裁模结构设计,单工序冲裁模： 在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。,（1）落料模 无导向单工序落料模 导板式单
2、工序落料模 导柱式单工序落料模,（2）冲孔模 导柱式冲孔模,(3)小孔冲模 全长导向结构的小孔冲模,2.单工序冲裁模,2.4.1冲裁模简介,2.单工序冲裁模 （1）落料模 无导向单工序落料模,2.4.1冲裁模简介,2.单工序冲裁模 （1）落料模,2.4.1冲裁模简介,2.单工序冲裁模 （1）落料模 导板式单工序落料模,2.4.1冲裁模简介,2.单工序冲裁模 （1）落料模 导柱式单工序落料模,2.4.1冲裁模简介,2.单工序冲裁模 （2）冲孔模 导柱式冲孔模,2.4.1冲裁模简介,小孔冲模 全长导向结构的小孔冲模,2.4.1冲裁模简介,级进模 (又称连续模、跳步模)：压力机在一次行程中，依次在模
3、具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的冲模。,1用导正销定位的级进模,2侧刃定距的级进模（双侧刃定距的冲孔落料级进模）,优点：级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。,缺点：级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高。,适用：大批量生产小型冲压件。,3.级进模,2.4.1冲裁模简介,3.级进模 （1）用导正销定位的级进模,2.4.1冲裁模简介,3.级进模 （2）侧刃定距的冲孔落料级进模,2.4.1冲裁模简介,复合模：只有一个工位，并在压力机的一次行程中，同时完成两道或两道以上的冲压工序的冲模。,4.复合模,2.4.1冲裁模简介,（1）正装式复合
4、模（又称顺装式复合模）,4.复合模,2.4.1冲裁模简介,2.4.1冲裁模简介,（1）正装式复合模,（2）倒装式复合模,优点：,结构简单,缺点：,不宜冲制孔边距离较小的冲裁件,4.复合模,2.4.1冲裁模简介,1.冲裁模零部件的分类,2.4.2 模具零件设计,（1）凸模的结构形式及其固定方法,2.凸模及凸模组件设计,2.4.2 模具零件设计,2.4.2 模具零件设计,非圆形凸模的结构形式及其固定方法式,小孔：,dt或d1 mm的圆孔和面积A1 mm2的异形孔。,提高其强度和刚度的措施：,冲小孔凸模加保护与导向:,加保护套,采用短凸模的冲孔模,在冲模的其它结构设计与制造上采取保护小凸模措施,提高
5、模架刚度和精度；,采用较大的冲裁间隙；,保证凸、凹模间隙的均匀性并减小工作表面粗糙度等；,采用斜刃壁凹模以减小冲裁力。,冲小孔凸模,2.4.2 模具零件设计,冲小孔凸模（续）,2.4.2 模具零件设计,冲小孔凸模保护与导向结构 1护套 23芯轴 4导板 5上模导板 6扇形块凸模,当采用固定卸料板和导料板时，其凸模长度按下式计算：,当采用弹压卸料板时，其凸模长度按下式计算：,凸模长度尺寸计算,2.4.2 模具零件设计,凸模长度尺寸计算（续）,2.4.2 模具零件设计,凸模刃口要求有较高的耐磨性，并能承受冲裁时的冲击力。因此应有高的硬度与适当的韧性。 形状简单且模具寿命要求不高的凸模可选用T8A、
6、T10A等材料;形状复杂且模具有较高寿命要求的凸模应选Cr12、Cr12MoV、CrWMn等制造，HRC取5862;要求高寿命、高耐磨性的凸模，可选硬质合金材料。,凸模技术要求,2.4.2 模具零件设计,凸模的图纸技术规范,2.4.2 模具零件设计,小孔凸模容易失稳弯曲，应采用,凸模分类：无导向装置和有导向装置的凸模,无导向装置凸模,有导向装置凸模,有导向装置的凸模,2.4.2 模具零件设计,（1）凹模刃口形式：直筒形、锥形,3.凹模结构设计,2.4.2 模具零件设计,外形：,圆形、矩形,1凹模;2模板（座）;3凹模固定板;4垫板,（2）凹模外形结构及其固定方法,2.4.2 模具零件设计,（3
7、）凹模外形尺寸,2.4.2 模具零件设计,凹模厚度 H : H=Kb1 （15 mm） 垂直于送料方向的凹模宽度 B : B=b1+（2.54）H 送料方向的凹模长度 L: L=L1+2C b1垂直于送料方向的凹模孔壁间最大距离,mm; K系数，考虑板料厚度的影响，查表2-10; L1送料方向的凹模孔壁间最大距离,mm; C送料方向的凹模孔壁与凹模边缘的最小距,mm，查表 2-11。,2.4.2 模具零件设计,凹模材料选择一般与凸模一样，但热处理后的硬度应略高于凸模，HRC取6064。 凹模洞孔轴线应与凹模顶面保持垂直，上下平面应保持平行。 模孔的表面有粗糙度的要求 Ra=0.80.4m。,（
8、4）凹模技术要求,2.4.2 模具零件设计,4.凸凹模,凸凹模：复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。,凸凹模的最小壁厚值，目前一般按经验数据确定，倒装复合模的凸凹模最小壁厚见表 2-12。,2.4.2 模具零件设计,条料两个方向的限位:,送进导向 送料定距,（1）送料方向的定位零件:导料销、导料板、侧压板等 。,5.定位零件的设计,导料板结构,2.4.2 模具零件设计,侧压装置,2.4.2 模具零件设计,分类：挡料销、导正销、侧刃,挡料销 ：国标中常见的挡料销有三种形式:,（2）送料步距的定位零件,固定挡料销,2.4.2 模具零件设计,活动挡料销,2.4.2 模具零件设计,始用挡
9、料销,2.4.2 模具零件设计,2.4.2 模具零件设计,导正销,2.4.2 模具零件设计,侧刃,侧刃A型,2.4.2 模具零件设计,侧刃,侧刃 C型,2.4.2 模具零件设计,侧刃,侧刃B型,分类：定位销、定位板 。 定位方式：外缘定位和内孔定位,（2）毛坯定位零件,外缘定位,2.4.2 模具零件设计,内孔定位,2.4.2 模具零件设计,（1）卸料零件与卸料方式： 刚性卸料 弹压卸料 废料切刀,6.卸料与推件零件的设计,2.4.2 模具零件设计,1凸模; 2卸料螺钉; 3弹性元件; 4卸料板; 5凹模; 6推件块; 7推杆,弹压卸料,2.4.2 模具零件设计,废料切刀,2.4.2 模具零件设
10、计,（2）推件、顶件装置 ： 向下推出的机构称为推件，一般装在上模内。 向上顶出的机构称为顶件，一般装在下模内。,6.卸料与推件零件的设计,1滑块; 2挡铁; 3横梁; 4推杆,推件装置,2.4.2 模具零件设计,弹性顶件装置,2.4.2 模具零件设计,弹簧属标准件，在模具中应用最多的是圆柱螺旋压缩弹簧、矩形螺旋压缩弹簧和碟形弹簧。,弹簧选择原则: 所选弹簧必须满足预压力 F 0 的要求 ； 所选弹簧必须满足最大许可压缩量H 2的要求H2 H； 所选弹簧必须满足模具结构空间的要求 。,7.弹簧和橡胶的选用 （1）弹簧的选用,2.4.2 模具零件设计,卸料和顶出装置：选用较硬的橡胶； 拉深压边：
11、选用较软的橡胶。 模具上安装橡胶的块数、大小一般凭经验。在模具装配、试模时可根据试模情况，可增减橡胶。聚氨酯橡胶的总压缩量一般取小于 35%，对于冲裁模，其预压缩量一般取10%15%。,7.弹簧和橡胶的选用 （2）橡胶的选用,2.4.2 模具零件设计,主要指模架及组成零件选用。,1.模架 : (1)导柱式模架是由上模座、下模座、导柱及导套组成。 (2)模架形式： （a）对角导柱模架 ；（b）后侧导柱模架 （c）中间导柱模架 ；（d）四导柱模架,2.4.3 模具总体设计,1.模架,2.4.3 模具总体设计,分类：上模座和下模座。 在选用和设计时应 注意事项: （1）尽量选用标准模架 ； （2）与
12、所选压力机的工作台和滑块的有关尺寸相适应 ； （3）模座材料要合理。,2.模座,2.4.3 模具总体设计,后侧导柱上模座,上模座,2.4.3 模具总体设计,后侧导柱下模座,下模座,2.4.3 模具总体设计,导向零件是用来保证上模相对于下模的正确运动。对生产批量较大、零件公差要求较高、寿命要求较长的模具，一般都采用导柱、导套导向装置。 分：滑动导向和滚动导向。,3.导柱和导套,2.4.3 模具总体设计,滑动导向装置,滚动式导向装置,2.4.3 模具总体设计,模柄的结构形式 ；,1模柄;2垫块;3接头,4. 模柄,2.4.3 模具总体设计,1.冲裁模具设计一般步骤 ； 2.冲裁件的工艺性分析 ；
13、3.冲裁工艺方案的确定 ； 4.选择模具的结构形式 ； 5.进行必要的工艺计算 ； 6.模具的主要零部件设计 ； 7.校核模具闭合高度及压力机有关参数； 8.绘制模具总装图和零件图 。,2.4.4 冲裁模具设计步骤,模具闭合高度与装模高度的关系,1床身;2滑块,2.4.4 冲裁模具设计步骤,模具总装图的一般布置情况,2.4.4 冲裁模具设计步骤,2.4.5电机定子冲裁模具设计,冲压基本工序：落料和冲孔 。 孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为5 mm。 工件的尺寸全部为IT12级，尺寸精度适中。 ，尖角较多，形状复杂。 结论：电机定子冲裁工艺性相对较差，对模具技术要求高，使得模具制造成本加
14、大，模具寿命将大大缩短。普通冲裁完全能满足生产要求。,1.冲压件工艺性分析,2.4.5电机定子冲裁模具设计,方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔。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。,结论：综合比较，采用方案二最佳 。,2.冲压工艺方案的确定,2.4.5电机定子冲裁模具设计,（1）排样方式的确定及其计算,3.主要设计计算,2.4.5电机定子冲裁模具设计,（2）冲压力的计算,冲裁力F： =950KN 卸料力FKF=0.05950KN=48KN 推料力F1n1F =8x0.04x950KN=38KN（K1=0.04，n=h/t=8/1=8）,根据
15、计算结果，冲压设备拟选J23-160A,2.4.5电机定子冲裁模具设计,零件为规则几何体，压力中心在几何中心。,（4）工作零件刃口尺寸计算,（3）压力中心的确定,2.4.5电机定子冲裁模具设计,（1）模具类型的选择 ：采用正装复合模 。 （2）定位方式的选择 ：控制条料的送进方向采用导料销，无侧压装置。控制条料的进给步距采用挡料销。 （3）卸料、出件方式的选择 ：采用弹性卸料。采用正装复合模，必须采用上出件。 （4）导向方式的选择 ：为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该模采用中间导柱的导向方式。,4.模具总体设计,2.4.5电机定子冲裁模具设计,凸凹模 ；,5.主要零部件设计 （1）工
16、作零件结构设计,图2-68 凸凹模结构 材料：Crl2MoV 热处理：6062HRC 技术要求：有*尺寸与落料凹模对应尺寸配制，有*尺寸与冲孔凸模对应尺寸配制，保证间隙在0.07mm0.09mm。,2.4.5电机定子冲裁模具设计,凹模,图2-70 凹模结构 材料：Crl2 MoV 热处理：6264HRC,2.4.5电机定子冲裁模具设计,冲孔凸模,图2-69 凸模结构 材料：Crl2 MoV 热处理：6062HRC,2.4.5电机定子冲裁模具设计,卸料板的设计 ：卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为10 mm。卸料板采用45号钢制造，淬火硬度为4045HRC。 卸料螺钉的选用 ：卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为8 mm，螺纹部分为M610 mm 。 顶件块的设计 ：
