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1、 冷冲压模具设计 说明书 设计题目：冷冲压模具系部：机械电子工程系专业：机械制造与自动化班级:12级机械班设计 者: 学号:123520指导老师:胡建军 2014年6月7日 摘 要 本次模具设计是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。其开始是确定该模具类型为落料-拉深复合模，计算毛坯尺寸，确定拉深次数，作工艺计算，计算出冲裁时的冲压力、卸料力、推件力，以及拉深时的拉深力和压边力 ，确定模具的压力中心，选择压力机和确定冲模的闭合高度，最后根据前面所计算出的内容确定模具的凸、凹模尺寸和形状。设计出挡料销、卸料板、推件装置、弹簧、导柱、导套和模柄等模具的主要零部件，从而完成整个模
2、具的设计工作。 其中模具主要零部件结构设计是这次设计的主要内容，其内容包含了凹模结构设计、凸模结构设计、凸凹模结构设计、定位零件、弹性卸料装置、钢性推件装置、弹簧的选用、导柱与导套、模柄与模架的选取等重要零部件的设计加工方法和加工注意要点。这样更有利于加工人员的一线操作，使其通俗易懂加工方便。本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且让我做到所学的运用到实践当中，更让我了解了冲压模具设计的全过程和加工实践中应注意的要点。使我在此次设计中有一个质的飞跃。 目 录 1 冷冲压工艺规程的编制 .1 1.1工艺分析.1 1.2确定工艺方案.1 2 零件成形方案的确定2 2.1修边余量的确定 .2 2.
3、2毛坯尺寸的计算 .2 2.3计算毛坯相对厚度.2 2.4总的拉深系数 2 3 工艺计算.23.1凸、凹模间隙值的确定 .2 3.1.1冲裁间隙的确定.2 3.1.2拉深间隙的确定 .3 3.2凸、凹模工作部分的尺寸.33.2.1总裁模凸、凹模配合加工时工作部分的尺寸 .3 3.2.2拉深模凸、凹模工作部分的尺寸.3 3.3拉深模凸、凹模圆角半径.3 3.3.1 排样和裁板方式的经济性分析 . 4搭边.4 3.3.3送料步距及条料宽度计算. 4 3.3.4裁板方式的确定 .4 排样方式设计.5 3.4冲裁工艺力的计算. 5 3.4.1冲裁力的计算 .5 3.4.2卸料力、推件力和顶件力的计算
4、.5 3.4.3总冲压力的计算 63.5拉深力和压边力的计算 . 6 3.5.1拉深力的计算 .6 3.5.2压边力的计算 6 3.6计算压力中心 .6 3.7选择压力机 . 7 3.8 冲模的闭合高度 7 4 模具主要零部件的结构设计 . 7 4.1凹模的结构设计 . 7 4.1.1凹模洞口形状的选择 7 4.1.2凹模的外形尺寸 .8 图4.3 凹模 .8 4.1.3凹模的主要技术要求 9 4.2 凸模和凸凹模的结构设计 9 4.3 定位零件 104.3.1 条料方向的控制 .10 4.3.2 挡料销的选择.10 4.4弹性卸料装置.10 4.5刚性推件装置 .10 4.6 弹簧的选用.1
5、0 4.7 导柱与导套.11 4.8 模柄.11 4.9模架的选取及装配图.11 参 考 文献 14结束语.151 冷冲压工艺规程的编制 1.1工艺分析 该零件为旋转体零件。属于大批量生产，是一个不带凸缘的圆筒形零件，且其形状简单、对称，有利于合理排样、减小废料，直线、曲线的连接处为圆角过渡。其主要的形状、尺寸可以由冲裁和拉深工序获得。且选用硬铝LY12，其弯曲半径均大于该种材料的最小弯曲半径，且工件精度要求不高，不需要校形，作为拉深成形尺寸，其相对值d凸/d、h/d都比较合适，拉深工艺性较好，因此，该零件可以用冷冲压加工成形。（宋体，小四号字，行间距21磅，字间距0.9磅） 其零件如图1.1
6、： 1.2确定工艺方案 冲压该零件所需的基本工序为落料和拉深。其拉深工艺方案有以下几种： 方案一：落料与拉深复合，采用正装复合模。 方案二：落料与拉深复合，采用倒装复合模。 方案三：先落料、再拉深，采用单工序 比较上述各方案可以看出：方案一的优点是在压力机一次行程内，可同时完成落料及拉深工序，在完成这些工序的过程中，冲件材料无需进给移动；冲件精度高，不受送料误差影响，内外形相对位置一致性好；冲件表面较为平整；适宜冲薄料及脆性或软性材料；可充分利用短料和边角余料；冲压生产率高，适合于大批量生产，缺点是冲模面积较小，制造复杂，价格较高。 方案二的优点是废料能直接从压力机台面落下，而冲裁件从上模推下
7、，比较容易引出去，操作方便安全，且易于安装送料装置，缺点同方案一。 方案三：优点是通用性好，冲模结构简单、制造周期短，价格低，适合于小批量生产，缺点是冲压生产率低。 由以上分析可知，该零件的加工选用方案一为优。2 零件成形方案的确定 2.1修边余量的确定 一般拉深件，在拉深成形后，工件口或凸缘周边不齐，必须进行修边以达到工件的要求。因此，在按照工件图样计算毛坯尺寸时，必须加上修边余量后再计算，查表2.1可得：2=d。 表2.1无凸缘圆筒形拉伸件的修边余量工件高度h工件的相对高度h/H 附 图 0.50.8 0.81.6 1.62.5 2.54101.01.21.5210201.21.622.5
8、205022.53.345010033.856100150456.5815020056.381020025067.591125078.510122.2工件毛柸尺寸d工件最大直径为32mm内部直径为29,27 D毛坯尺寸为65mm2.3毛坯相对厚度为0.6mm 所以查表可知可不用压边圈拉深2.4总的拉深系数 计算总的拉深系数，并判断能否一次拉成，根据工件直径d和毛坯直径D算出总拉深系数m总=d/D。由表2.3选取m1，如果m总m1，则说明工件可以一次拉成。否则需多次拉深。计算得M总=1.35 所以需要两次拉伸即可3 工艺计算 3.1凸、凹模间隙值的确定 3.1.1冲裁间隙的确定 冲裁间隙是指冲裁
9、凸模和凹模之间工作部分的尺寸之间，如无特殊说明，冲裁间隙一般是指双边间隙。冲裁间隙对冲裁过程有很大的影响，对模具寿命也有较大影响。 合理间隙值有一个相当大的变动范围，约为（5%25%）t左右。取较小的间隙利于提高冲件的质量，取较大的间隙有利于提高模具的寿命。因此，在保证冲件质量的前提下，应采用较大间隙。 冲裁间隙的合理数值应在设计凸模与凹模工作部分尺寸时给予保证，同时在模具装配时必须保证间隙，沿封闭轮廓线的分布均匀，这样才能保证取得满意的效果。由于冲裁件大于0.6可以认为无间隙。3.1.2拉深间隙的确定 拉深模的间隙是指单边间隙，即Z=D凹D凸/2间隙过小增加磨擦阻力，使拉深件容易破裂，且易擦
10、伤零件表面，降低模具寿命；间隙过大，则拉深时对毛坯的校直作用小，影响零件尺寸精度。因此，确定间隙的原则是既要考虑板料厚度的公差，又要考虑筒形件口部的增厚现象，根据拉深时是否采用压边圈和零件尺寸精度要求合理确定。筒形件拉深时，由设计可知本模具采用无压边圈装置。3.2凸、凹模工作部分的尺寸 3.2.1总裁模凸、凹模配合加工时工作部分的尺寸 冲裁模确定凸凹模加工尺寸的原则： 落料件的尺寸取决于凹模，因此落料模先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙。 刃口磨损后冲件尺寸减小，取接近或等于冲件的最大极限尺寸。 在选择模具制造公差时，既要保证冲件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较冲件精度高23级。式中Ad=(A-Xo) - Ad凹模刃口尺寸，单位为mm - A工件基本尺寸，单位为mm -D 工件的公差，本工件公差为0.3mm
