倒裝沖孔落料復(fù)合模

1、冷沖壓模具說明書太空模具網(wǎng)  2010-3-4 14:53:00       閱讀：5391次【字體：大 中 小】 學(xué)院名稱    ：     中物院工學(xué)院      專    業(yè)    ：     數(shù)控技術(shù)        班&#

2、160;   級(jí)    ：      05數(shù)控（3班） 姓    名    ：     周        麗      指導(dǎo)教師姓名： 孫銘、廖海平、陳興、唐軍 目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)31.1零件設(shè)計(jì)任務(wù)31.2分析比較和確定工藝方案3第二章 計(jì)算沖裁壓力、壓力中心和選

3、用壓力機(jī)52.1排樣方式的確定及材料利用率計(jì)算52.2計(jì)算沖裁力、卸料力52.3確定模具壓力中心6第三章 模具工作部分尺寸及公差73.1沖孔部分73.2落料部分7第四章 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸94.1凹模外形尺寸確定94.2其他尺寸的確定94.3合模高度計(jì)算9第五章 模具零件的加工9第六章 模具的裝配10第七章 壓力機(jī)的安全技術(shù)措施12參考文獻(xiàn)14第一章設(shè)計(jì)任務(wù)1.1、零件設(shè)計(jì)任務(wù)零件簡圖：如圖1 所示生產(chǎn)批量：小批量材料：Q235材料厚度：0.5mm未標(biāo)注尺寸按照IT10級(jí)處理, 未注圓角R2.（圖1）1.2、分析比較和確定工藝方案(一)加工方案的分析.由零件圖

4、可知，該零件包含沖孔和落料兩個(gè)工序。形狀較為規(guī)則，尺寸較小，精度要求IT10。材料低硬度，強(qiáng)度極限為40MPa.根據(jù)鑲片（如圖1）包括沖孔、落料兩道沖壓工序。模具形狀較為規(guī)則即可以在一個(gè)工位完成所有工序?？刹捎靡韵聝煞N方案可采用以下幾個(gè)方案：（1）方案一（級(jí)進(jìn)模）夾頭鑲片包括沖孔、落料兩道沖壓工序在內(nèi)。形狀較為規(guī)則，尺寸較小，精度要求IT10?？刹捎眉?jí)進(jìn)模。（2）方案二（倒裝復(fù)合模）將沖孔、落料兩道沖壓工序用一副模具直接完成沖孔、落料兩道工序。采用沖孔、落料倒裝復(fù)合模（彈性卸料）。模具結(jié)構(gòu)參看所附裝配圖。（3）方案三（正裝復(fù)合模）正裝復(fù)合模方案完成工序和倒裝復(fù)合模完成的工序一樣。凸凹模在上模。

5、彈性卸料板卸料。方案比較：方案一：采用級(jí)進(jìn)模，安全性好，但是考慮到級(jí)進(jìn)模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工件精度加工精度不高,對(duì)稱度和位移誤差較大,以及加工難度較大，裝配位置精度要求高，按照實(shí)際生產(chǎn)，級(jí)進(jìn)模成本也高。方案二：倒裝復(fù)合模，沖孔廢料由下模漏出，工件落在下模表面，需要及時(shí)清理。安全性相對(duì)較低。但工件精度較高,同軸度,對(duì)稱度及位置度誤差較小,生產(chǎn)效率較高,對(duì)材料要求不嚴(yán),可用邊角料.方案三：正裝復(fù)合模，沖孔廢料和工件都落在下模表面，安全性更差。綜合以上兩個(gè)方案分析比較結(jié)果說明，本零件采用第二方案最為合適。 （二）模具結(jié)構(gòu)型式的選擇確定沖壓工藝方案后，應(yīng)通過分析比較，選擇合理的模具結(jié)構(gòu)型式，使其盡量滿足以下要

6、求：（1）能沖出符合技術(shù)要求的工件；（2）能提高生產(chǎn)率；（3）模具制造和維修方便；（4）模具有足夠的壽命；（5）模具易于安裝調(diào)整，且操作方便、安全。1、模具結(jié)構(gòu)型式在確定采用復(fù)合模后，便要考慮采用正裝式還是倒裝式復(fù)合模。大多數(shù)情況優(yōu)先采用倒裝式復(fù)合模，這是因?yàn)榈寡b式復(fù)合模的蟲孔廢料可以通過凸凹模從壓力機(jī)工作臺(tái)孔中漏出。工件由上面的凹模帶上后，由推薦裝置推出，再由壓力機(jī)附上的接件裝置接走。條料由下模的卸料裝置脫出。這樣操作方便而且安全，能保證較高的生產(chǎn)率。而正裝式復(fù)合模，沖孔廢料由上模帶上，再由推料裝置推出，工件則由下模的推件裝置向上推出，條料由上模卸料裝置脫出，三者混雜在一起，如果萬一來不及排

7、出廢料或工件而進(jìn)行下一次沖壓，就容易崩裂模具刃口。故本零件采用倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)。2、定位裝置為了使條料送料時(shí)有準(zhǔn)確的位置,保證沖出合格的制件,同時(shí)考慮到零件生產(chǎn)批量不多,且要求模具結(jié)構(gòu)盡量簡單,所以采用定位銷定位。因?yàn)榘辶虾穸萾=0.5mm,屬于較小厚度的板材,且制件尺寸不大,固采用側(cè)面兩個(gè)固定擋料銷定位導(dǎo)向,在送料方向由于受凸模和凹模的影響,為了不至于削弱模具的強(qiáng)度,在送給方向采用一個(gè)彈簧擋料裝置的活動(dòng)擋料銷.3、推件裝置在倒裝式復(fù)合模中，沖裁后工件嵌在上模部分的落料凹模內(nèi)，需由剛性或彈性推件裝置推出。剛性推件裝置推件可靠，可以將工件穩(wěn)當(dāng)?shù)赝瞥霭寄?。但在沖裁時(shí)，剛性推件裝置對(duì)工件不起壓平作用

8、，故工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置時(shí)要低些。由于剛性推件裝置已能保證工件所有尺寸精度，又考慮到剛性推件裝置結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便，故這套模具采用剛性結(jié)構(gòu)。為兼顧工件的平整度和尺寸精度，可在剛性推件裝置和凸模固定板之間鑲嵌橡膠。4、卸料裝置復(fù)合模沖裁時(shí)，條料將卡在凸凹模外緣，因此需要在下模設(shè)置卸料裝置。在下模的彈性卸料裝置一般有兩種形式：一種是將彈性零件（如橡膠），裝設(shè)在卸料板與凸凹模固定板之間；另一種是將彈性零件裝設(shè)在下模板下。由于該零件的條料卸料力不大，故采用前一種結(jié)構(gòu)，并且使用橡膠作為彈性零件。5、導(dǎo)向裝置采用二導(dǎo)柱式模架。第二章   計(jì)算沖裁壓力、壓力中心和選用壓力

9、機(jī)2.1、排樣方式的確定及材料利用率計(jì)算（1）排樣方式的確定查沖壓手冊(cè)表2-17，兩工件之間按矩形取搭邊值b=2.5mm，側(cè)邊取a=2.5mm。進(jìn)料步距為h=10+2.5=12.5mm；條料寬度為B=（D+2×a）0-，查沖壓手冊(cè)表2-19得，條料寬度偏差=0.4mm，沖裁件垂直于送料方向的尺寸為D=35mm，則B=（D+2×a）0-=（35+2×2.5）0-0.4=400-0.4mm（2）材料利用率計(jì)算板料規(guī)格選用 0.5×1000×2000mm； 采用縱裁時(shí):每板的條數(shù)   n1=1000/40=25條余零每條的工件數(shù)

10、n2=2000/12.5=160件余零每板的工件數(shù) n=n1×n2=25×160=4000個(gè)利用率為： =4000×10×35/(1000×2000) ×100%=70%采用橫裁時(shí):每板的條數(shù)： n1=2000/40=50條余零每條的工件數(shù)： n2=1000/12.5=80件余零每板的工件數(shù)： n=n1×n2=50×80=4000個(gè)利用率：      =4000×10×35/(1000×2000) ×100%=70%

11、經(jīng)計(jì)算橫裁.縱裁時(shí)板料利用率相同都為70%,故采用橫裁或縱裁都可以.排樣方式（如圖2）所示：（圖2）2.2、計(jì)算沖裁力、卸料力：查表得材料Q235的抗張強(qiáng)度為b=400MPa;落料尺寸：L1=90；沖圓形孔尺寸：L2=9.42，沖方形孔尺寸：L332(1)落料力F落=L1tb90×0.5×400=18×103 N(2)沖孔力F2=L2tb=9.42×0.5×400=1884 NF3=L3tb=32×0.5×400=6400 NF沖=F2+F3=8284 N(3)沖孔推件力F推=nK推F沖(查表計(jì)算n=16 k=0.045 F

12、沖=8284N)F推=16×0.04×8284=5964.5 N(4)落料時(shí)的卸料力F卸k卸×F落0.03×18×103540 N沖床總壓力F總F沖+F推+F落+F卸=32.789×103 N2.3、 確定模具壓力中心計(jì)算出各個(gè)凸模的沖裁周邊長度：L1=3.14×3=9.42mmL2=2×5+2×3=16mmL3=L2=16mmX1=45-6=39mmX2=5+3+8+10-2.5=23.5mmX3=8+10-2.5=15.5mmY1=Y2=Y3=15mm對(duì)整個(gè)工件選定x、y坐標(biāo)軸，代入公式：X0=(L1

13、X1+L2X2+L3X3)/(L1+L2+L3)=23.93mmY0=(L1Y1+L2Y2+L3Y3)/(L1+L2+L3)=15mm壓力中心在工件中的位置是距右邊為23.93-10=13.93mm，距中間15-10=5mm。第三章    模具工作部分尺寸及公差3.1、沖孔部分：1、小凸模：查表沖壓手冊(cè)第57頁，沖裁凸模、凹模的極限偏差為：p=0.02mm，d=0.02mm查表沖壓手冊(cè)第54頁，沖裁模初始雙面間隙為：Zmax=0.04mm，Zmin=0.03mm由于   p+d=Zmax-Zmin=0.01mm，故采用凸模與凹模配合加工。沖孔情

14、況，磨損后凸模減小查表得因數(shù)：x=1小凸模尺寸：dp=(A+x) -0.06250 =(2.95+1×0.25)0.06250=3.20.06250mm凹模配作，最小間隙Zmin=0.030mm;凹模尺寸：dd=( dd +Zmin)0+0.0625=3.2300+0.0625  mm，大凸模尺寸：長度方向尺寸5.020-0.04mm，（2）寬度方向尺寸為：3.020-0.04mm，3.2、落料部分：查表沖壓手冊(cè)第57頁，沖裁凸模、凹模的極限偏差為：凸=0.02，凹=0.02查表沖壓手冊(cè)第54頁，沖裁模初始雙面間隙為：Zmax=0.04，Zmin=0.03由于凸+凹=Zma

15、x-Zmin=0.01，故采用凸模與凹模配合加工。零件圖如下圖：落料件應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，然后配作凸模。（1）凹模磨損后尺寸增大：計(jì)算這類尺寸，先把工件圖尺寸化為A0-,再按落料凹模公式進(jìn)行計(jì)算：寬度方向尺寸為：10.020-0.04mm，即=0.04mm查表沖壓手冊(cè)表2-30，磨損系數(shù)X=1；凹模制造偏差凹=/4=0.04/4=0.01mm，故凹模尺寸：A0-=（Amax-X）0+0.01=（10.02-1×0.04）0+0.01=9.98+0.010mm凸模寬度方向尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙ZminZmax，即0.030.04mm。長度方向尺寸為：35.020-0.04mm，

16、即=0.04mm查表沖壓手冊(cè)表2-30，磨損系數(shù)X=1；凹模制造偏差：凹=/4=0.04/4=0.01mm，故凹模尺寸：A0-=（Amax-X）0+0.01=（35.02-1×0.04）0+0.01=34.98+0.010mm凸模長度方向尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙ZminZmax，即0.030.04mm。 圓角部分尺寸為：R20-0.08mm，即=0.08mm查表沖壓手冊(cè)表2-30，磨損系數(shù)X=1；凹模制造偏差凹=/4=0.08/4=0.02mm，故凹模尺寸：A0-=（Amax-X）0+0.02=（2-1×0.08）0+0.02=1.92+0.020mm凸模圓角部分尺

17、寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙ZminZmax，即0.030.04mm。   第四章 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸4.1、凹模外形尺寸確定查沖壓手冊(cè)表2-39b=35mm,a=10mm,t=0.5mm<0.8mm,c=26mm,h=20mm B=b+2c=35+2×26=87mmA=a+2c=10+2×26=62mmH=20mm對(duì)以上尺寸數(shù)據(jù)根據(jù)結(jié)構(gòu)要求適當(dāng)放大、取整為：90×100×20mm 4.2、其他主要零件結(jié)構(gòu)上模墊板90×100×6mm；凸模固定板90×100×20mm；下模卸料板90

18、×100×10mm；凸凹模固定板90×100×20mm。4.3、合模高度計(jì)算H0=30+39+20+20+6+30-5=140mm，39mm為凸模長度,-5mm是考慮凸模進(jìn)入凹模的深度第五章 模具零件的加工普通零件的加工是按產(chǎn)品零件圖要求全部加工完畢，再進(jìn)行總裝。而模具零件的加工有些是不能按模具零件圖全部加工完畢的，要待部件組裝或整模組裝時(shí)修配或配鉆，所以模具零件圖上的形狀和尺寸是否全部加工出來，還要根據(jù)模具加工的裝配方法而定。若以凸模凹模為基準(zhǔn)裝配時(shí)，零件圖上的導(dǎo)柱孔在零件加工時(shí)就不加工，若以四導(dǎo)柱導(dǎo)套作型腔，凸模相對(duì)位置控制基準(zhǔn)時(shí)，則凹模及

19、凸模固定板的導(dǎo)柱孔應(yīng)與凹模或凸模固定板的型孔在各板之上同時(shí)加工出來。 使用銑床加工一個(gè)零件時(shí)，必須先把零件的相關(guān)尺寸、材料、使用刀具、加工參數(shù)確定下來，保證加工能順利完成，同時(shí)，設(shè)計(jì)方面也要考慮到加工的難易程度，以減少加工的困難，所以在加工前要慎重考慮各種細(xì)節(jié)。在買回來的模板里，要確定模板的加工基準(zhǔn)，哪些面是基準(zhǔn)面，這一般在訂購模板時(shí)會(huì)標(biāo)明那幾個(gè)面是經(jīng)過打磨，之后就是把加工基準(zhǔn)定下來，當(dāng)然事前必須準(zhǔn)備好零件圖，根據(jù)零件圖來定位加工方案，如果要用到數(shù)控編程，就必須把加工原點(diǎn)定出來。定好加工方案后，就可以開始加工，先把臺(tái)虎鉗裝夾到銑床導(dǎo)軌上微微夾緊，然后打表，在打表時(shí)要非常小心，當(dāng)表很靠近工件時(shí)，

20、不能使用太快的進(jìn)給速度，否則很容易碰壞儀表，在校平行度時(shí)，最好先來回走幾遍，觀察大概偏向，然后使用木錘輕輕敲擊虎鉗，使其保持在很小的偏差范圍就行了，然后夾緊虎鉗，把兩個(gè)基準(zhǔn)方向的平行度定好后，把工件裝上放平然后夾緊，就要把刀具裝到銑床上，利用刀具找正工件坐標(biāo)原點(diǎn)，在設(shè)置坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)要將刀具的半徑算進(jìn)去，這樣才能使主軸對(duì)應(yīng)工件原點(diǎn)，x-y平面的坐標(biāo)定下來后，確定z方向上的原點(diǎn)，將z方向上的原點(diǎn)設(shè)在工件表面上，以方便編程。之后就是加工，加工程序編好后必須進(jìn)行一次模擬運(yùn)行，察看刀具路線是否會(huì)超出銑床的工作行程，防止出事故。如果程序沒錯(cuò)，就可以傳到數(shù)控銑床運(yùn)行。不同刀具要使用不同轉(zhuǎn)速，鉆孔要比銑槽的轉(zhuǎn)速

21、慢，進(jìn)給速度要根據(jù)觀察來手動(dòng)調(diào)試，加工時(shí)要時(shí)刻觀察走刀情況，同時(shí)適當(dāng)加冷卻液及掃除鐵屑，當(dāng)程序完成后，刀具就會(huì)自動(dòng)回原點(diǎn)，（若發(fā)現(xiàn)有不正常的現(xiàn)象，必須馬上停止。）若無異?，F(xiàn)象即可繼續(xù)做下一工序。零件加工工藝卡參看附件。第六章   模具的裝配1、常用的裝模工具（1）、平行夾平行夾一般成對(duì)使用，將兩塊或幾塊平行的板料夾在一起引孔或裝調(diào)模具時(shí)夾緊用。（2）、平行墊鐵：即兩塊墊鐵的厚度要相同。1）、在鉆床打孔時(shí)特別是用平行夾頭夾住板料之后，板料不能直接放在鉆床工作臺(tái)上，必須要用平行墊鐵，將工件墊平后打孔,2）、調(diào)節(jié)冷沖模上下或塑料動(dòng)定模之間的距離用3）、調(diào)整凸凹原間隙用（3）、銅棒

22、（銅榔頭）銅棒主要是利用銅料較軟的特點(diǎn)，用其鎬打模具，銷釘及裝入凸模型芯等和零件，可使棒桿變形而不傷害模具零件.2、模具的裝配： （1）、冷沖模的裝配過程沖模的裝配原則是將模具的主要工作零件如凹模，凸模凸凹?；?qū)О宓冗x為裝配的基準(zhǔn)件，復(fù)合模一般的裝配順序?yàn)椋阂话阋酝拱寄榛鶞?zhǔn)件，先裝凸凹模部分再裝凹推板和凸模等。該倒裝復(fù)合模裝配過程如下（裝配圖見附錄）：<1>、按零件圖和工藝要求檢驗(yàn)全部零件<2>、底座劃漏料孔線，加工漏料孔<3>、上模座劃線，加工模柄孔<4>、凸模壓入固定板并磨平（1）將凸凹模裝入下固定板并正反面磨平（2）將圓凸模裝入上固定板并

23、磨平注意：安裝圓凸模時(shí)必須以凸凹模的沖孔凹模為基準(zhǔn)，看凸模壓入固定板與沖孔凹模的間隙是否均勻。<5>、組裝下模：（1）打卸料板上的螺紋孔。1）將凸凹模插入卸料板，調(diào)整好方向墊好墊鐵。2）由固定板向凹模引孔。A：用F6.7的鉆頭引螺釘過孔。B：用F6.7的鉆頭引卸料螺釘過孔。3）用F6.7后鉆頭打孔。4）攻絲4-F6.8。（2)打下模座上的孔1）將凸凹模和固定板上在下模座上（注下模座的漏料孔與凸凹模的漏料孔應(yīng)對(duì)正）。2）用平行夾夾緊固定板和下模。3）由固定板向下模座引孔。A：用F6.8的鉆頭引螺釘過孔。B：用F9的頭引卸料螺釘頭過孔。4）做好記后分開。5）用F9的鉆頭打4個(gè)螺釘過孔。

24、6）用F13.5的鉆頭打4個(gè)卸料螺釘頭過孔。7）反面將4F9的孔沉孔13.5×10。 8）用F13.5的锪孔鉆锪孔保證深12。9）正反面孔倒角。（3）組裝下模1）將墊板、凸凹模包括（固定板）按方向放在下模座上。2）用螺釘拉緊并輔以平行夾夾緊。3）用F7.8的鉆頭打F8 銷釘孔的預(yù)孔。4）鉸孔。5）選配并打入銷釘（卸料板暫時(shí)不裝）。<6>、組裝上模（1）將沖孔凸模和固定板固定在上模上。1）將沖孔凸模插入凸凹模的沖孔凹模孔中，兩邊用平行墊鐵墊在上下固定板之間,使沖孔凸模插入沖孔凹模深約5mm。2）將上墊板對(duì)準(zhǔn)上固定板的孔位放置好。3）合上上模座。4）用平 行夾將上模座、上墊板

25、及上固定板夾緊。5）調(diào)整沖孔間隙。6）用撬桿將上下模分開。7）用F9的鉆頭由上凹模板向上模座引4F9的螺釘過孔（兩銷釘孔不引孔）。8）用F7.8的鉆頭打F8銷孔預(yù)孔。9）用8的鉸刀鉸孔。10）做上記號(hào)后折開。11）打4F9的螺釘過孔。12）將4F9的孔沉孔F13.5深10。13）用F13.5的锪孔鉆锪孔深12。14）上模座正反面的孔倒角。15）裝模柄。16）打止轉(zhuǎn)螺釘預(yù)孔F5.1×12。17）攻絲6。18）上轉(zhuǎn)螺釘。（2）裝落料凹模并組裝上模1）將落料凹套在凸凹模上，加墊鐵同樣使凸凹模進(jìn)入凹模約5mm (注意擋料釘讓位孔的方向與卸料板擋料釘?shù)奈恢孟喾?。2）將推塊套入沖孔凸模。3）將

26、沖孔凸模插入沖孔凹模，推板插入落料凹模。4）放入頂桿。5）放上上頂桿。6）將打板和打桿裝配一體并鉚接后插入模柄孔中。7）合攏上模，打入上模座和上 固定板的銷釘。8）微調(diào)落料凹模方向后拉上上模的螺釘。9）輔以平行夾。10）調(diào)整廢料間隙。11）用F8的鉆頭將兩銷孔引在上模座上。12）用F7.8的鉆頭打兩銷釘預(yù)孔。13）用F8的鉸刀鉸孔。14）選配并打入銷釘。<7>、安裝下模座的卸料板（1）安裝伸縮擋料銷彈簧及螺釘。（2）安裝固定檔料釘。（3）在下固定板和卸料板之間墊上橡皮。（4）安裝卸料板。整個(gè)裝模結(jié)束。產(chǎn)品模具裝配圖和主要零件圖參見附件。第七章 壓力機(jī)的安全技術(shù)措施根據(jù)壓力機(jī)的種類和作業(yè)方法的不同，應(yīng)采取與其相適應(yīng)的安全裝置。安全裝置應(yīng)安裝調(diào)整方便，維護(hù)管理簡單，工作可靠，不受外界環(huán)境（光、噪聲、震動(dòng)等）干擾，不影響操作者視線，不防礙作業(yè)效率。本套模具采用：光電保護(hù)裝置。在操作者與危險(xiǎn)區(qū)（上下模具的空間）之間用光屏截住，一旦操作者的手或肢軀進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)遮住光屏?xí)r，則光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)放大或，使繼電器動(dòng)作，控制壓力機(jī)的啟動(dòng)控制線路，壓力機(jī)便立即停車或不能動(dòng)。該裝