冷沖模設計與制造實例

1、書名：冷沖模設計與制造實例ISBN： 978-7-111-27278-6作者：王嘉出版社：機械工業(yè)出版社本書配有電子課件冷沖模設計與制造實例 高職高專 ppt 課件冷沖壓模具設計與制造實例冷沖壓模具設計與制造實例主編：王嘉冷沖模設計與制造實例 高職高專 ppt 課件第一部分第一部分 冷沖壓模具設計步驟冷沖壓模具設計步驟冷沖模設計與制造實例 高職高專 ppt 課件 冷沖壓模具設計的一般步驟冷沖壓模具設計的一般步驟 1搜集必要的資料搜集必要的資料如產(chǎn)品圖、樣品、設計任務書和參考圖等，并相應了解如下問題： （1）了解提供的產(chǎn)品視圖是否完備，技術要求是否明確，有無特殊要求的地方。 （2）了解制件的生產(chǎn)

2、性質是試制還是批量或大量生產(chǎn)，以確定模具的結構性質。 （3）了解制件的材料性質（軟、硬還是半硬）、尺寸和供應方式，如條料、卷料還是廢料利用等，以便確定沖裁的合理間隙及沖壓的送料方法。 （4）了解可供適用的壓力機情況和有關技術規(guī)格，根據(jù)所選用的設備確定與之相適應的模具及有關參數(shù)，如模架大小，模柄尺寸，模具閉合高度和送料機構等。 （5）了解模具制造的技術力量、設備條件和加工技巧，為確定模具結構提供依據(jù)。 （6）了解最大限度采用標準件的可能性，以縮短模具制造周期。冷沖模設計與制造實例 高職高專 ppt 課件 2沖壓工藝性分析沖壓工藝性分析 沖壓件的沖壓工藝性是指該零件沖壓加工的難易程度。在技術方面，

3、主要分析該零件的形狀特點，尺寸大?。ㄗ钚】走吘?，孔徑，材料厚度，最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。如果發(fā)現(xiàn)沖壓工藝性差，則需要對沖壓件產(chǎn)品提出修改意見，經(jīng)產(chǎn)品設計者同意后方可修改。 3確定合理的沖壓工藝方案確定合理的沖壓工藝方案 確定方法如下： （1）根據(jù)工件的形狀、尺寸精度、表面質量要求進行工藝分析，確定基本工序的性質。 （2）根據(jù)工藝計算，確定工序數(shù)目，如拉深次數(shù)等。 （3）根據(jù)各工序的變形特點、尺寸要求確定工序排列的順序。 （4）根據(jù)生產(chǎn)批量和條件，確定工序的組合。 （5）最后從產(chǎn)品質量、生產(chǎn)效率、設備占用情況、模具制造的難易程度和模。具壽命高低、工藝成本、操作

4、方便和安全程度等方面進行綜合分析、比較，在滿足沖件質量要求的前提下，確定適合于具體生產(chǎn)條件的最經(jīng)濟合理的沖壓工藝方案。冷沖模設計與制造實例 高職高專 ppt 課件 4確定模具結構形式 確定工序的性質、順序及工序的組合后，即確定了沖壓的工藝方案，也即決定了各工序模具的結構型式。沖模的種類很多，必須根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)批量、尺寸大小、精度要求、形狀復雜程度和生產(chǎn)條件等多方面因素選擇，其選用原則如下： （1）根據(jù)制件的生產(chǎn)批量確定采用簡易模還是復合模結構。 （2）根據(jù)制件的尺寸要求確定沖模的精度等級。 （3）根據(jù)設備能力選擇沖模的類型。 （4）根據(jù)制件的形狀大小和復雜程度選擇結構形式。 （5）根據(jù)模具制

5、造力量和經(jīng)濟性選擇模具類型。 總之，在選擇沖模結構類型時，應從多方面考慮，經(jīng)過全面分析合比較，盡可能使所選擇的模具結構合理。 冷沖模設計與制造實例 高職高專 ppt 課件 5進行必要的工藝計算進行必要的工藝計算 主要工藝計算包括： （1）坯料展開計算 （2）沖壓力計算及沖壓設備的初選 （3）壓力中心計算 （4）進行排樣及材料利用率計算，以便為材料消耗定額作依據(jù) （5）凸、凹模間隙和工作部分尺寸計算 （6）對于拉深工序，進行確定拉深模用不用壓邊圈、拉深次數(shù)、各中間工序模具尺寸分配以及半成品尺寸等計算； （7）其它方面的特殊計算冷沖模設計與制造實例 高職高專 ppt 課件 6模具總體設計模具總體設

6、計 在上述分析、計算的基礎上，即可進行模具結構的總體設計，并勾畫草圖，初步算出模具閉合高度，概略的定出模具外形尺寸，同時考慮如下內容： （1）凸、凹模的結構形式及固定方法； （2）制件或毛坯的定位方式； （3）卸料和出件裝置； （4）模具的導向方式以及必要的輔助裝置； （5）送料方式； （6）模架形式的確定及沖模的安裝； （7）模具標準件的應用； （8）壓力機的選用； 7畫模具裝配圖、非標準零件圖，并校核沖模設計圖樣 冷沖模設計與制造實例 高職高專 ppt 課件第二部分第二部分 模具設計與制造實例模具設計與制造實例冷沖模設計與制造實例 高職高專 ppt 課件 例一例一 單工序沖裁模設計與制造實

7、例單工序沖裁模設計與制造實例 設計任務：完成圖示落料件的模具設計。材料：10料厚：0.8mm冷沖模設計與制造實例 高職高專 ppt 課件 一、工藝性分析 材料分析 10鋼為優(yōu)質碳素結構鋼，具有良好的沖壓成形性能。 2. 結構分析 零件結構簡單、左右對稱，對沖裁較為有利，但外形有多處尖角，對模具的制造和使用壽命不利，建議在不影響使用的前提下改為圓弧過渡。建議過渡圓角值應為R0.25mm。 3. 精度分析 零件上有5個尺寸標注了公差要求，由公差表查得其公差要求都屬于IT12，所以普通沖裁可以滿足零件的精度要求。對于2個未注公差尺寸，應按照IT14查得公差為 mm、 mm。52. 002222. 0

8、12 三、工藝計算 1.刃口尺寸計算 零件為一落料件，所以工藝方案為一套簡單落料模生產(chǎn)該零件。 二、沖裁工藝方案的確定 根據(jù)零件形狀特點，刃口尺寸計算宜采用配做法，但由于零件形狀較復雜，考慮模具工作零件的制造，決定凸模采用線切割加工方法，所以刃口尺寸最終選用分開制造的方法計算。落料件的基準件為凹模，根據(jù)凹模在工作中的實際磨損情況，其磨損后的尺寸可分為如下三類：024. 044018. 040018. 016024. 050mm019. 0mm)072. 0104. 0(6 . 0)(6 . 0minmaxZZmm013. 0mm)072. 0104. 0(4 . 0)(4 . 0minmaxT

9、ZZ（1）磨損后變大的尺寸：mm、mm、 mm、四個尺寸的精度等級都為IT12，所以磨損系數(shù)X取0.75。此外，為了保證模具的初始合理間隙，同時最大限度地降低工作零件的制造難度，取凹模制造公差 凸模制造公差。 mm由沖裁刃口尺寸基本計算公式可得0minT0maxATA)(ZDDXDDA）（mm820.43mm24. 075. 044019. 00019. 00A1）（Dmm748.43mm)072. 0820.43(0013. 00013. 0T1Dmm865.39mm18. 075. 040019. 00019. 00A2）（Dmm793.39mm)072. 0865.39(0013. 00

10、013. 0T2Dmm865.15mm18. 075. 016019. 00019. 00A3）（Dmm793.15mm)072. 0865.15(0013. 00013. 0T3Dmm820.49mm24. 075. 050019. 00019. 00A4）（Dmm748.49mm)072. 0820.49(0013. 00013. 0T4D（2）磨損后變小的尺寸： ，尺寸的精度等級為IT14，磨損系數(shù)X取0.5。磨損后變小尺寸的基本計算公式mm2252. 00TA0minAT0minA)(ZDDXDD）（mm260.22mm52. 05 . 0220019. 00019. 0A5）（Dmm

11、332.22mm)072. 0260.22(013. 00013. 00T5D （3）磨損后不變的尺寸： 、 ，磨損后尺寸不變的基本計算公式為mm22. 012mm1 . 019AminA)5 . 0(LLTminT)5 . 0(LLmm01. 012A1Lmm006. 012T1Lmm01. 019A2Lmm006. 019T2L、 2.排樣計算 分析零件形狀，應采用單直排的排樣方式，零件可能的排樣方式有以下所示兩種。 a) 現(xiàn)選用1500mm1000mm的鋼板，則需計算采用不同的裁剪方式時，每張板料能出的零件總個數(shù)。 （1）裁成寬43.6mm、長1500mm的條料，則一張板材能出的零件總個

12、數(shù)為 （2）裁成寬43.6mm、長1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為63829225 .5115006 .43100064619345 .5110006 .431500 （3）裁成寬53.6mm、長1500mm的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為 （4）裁成寬53.6mm、長1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為 比較以上四種裁剪方法，第3、4種裁剪方法的材料利用率最高?？紤]工人操作方便，選用第4種裁剪方式，即裁為寬53.6mm、長1000mm的條料。 64836185 .4115006 .53100064824275 .4110006 .531500零件最終的排樣圖為

13、 3.沖壓力計算 根據(jù)沖裁力基本計算公式可得： 。此例中零件的周長為218mm，材料厚度0.8mm，10鋼的抗剪強度取320MPa，則沖裁該零件所需沖裁力為 模具采用彈性卸料裝置和推件結構，所需卸料力 和推件力 為 則零件所需的沖壓力為 初選設備為開式壓力機J2316。KLtF kN6 .724 .725503208 . 02183 . 1NFXFTFkN63. 3N6 .7205. 0XXFKFkN20N6 .72055. 05TTFNKFkN23.96kN)2063. 36 .72(TXFFFF總 4.壓力中心計算 零件為左右對稱件，所以只需計算壓力中心縱坐標。建立圖示坐標系，并將零件左半

14、部分圖形分解為9條直線，則每段直線的長度及中點的縱坐標分別為：83y164l04y35l85y126l146y117l207y198l5 .108y119l19y221l201y122l142y33l123456789mm08. 0mm111931222111)8(3)14(12)20(22110niiniiilyly代入壓力中心計算公式得00 x 四、沖壓設備的選用 根據(jù)沖壓力的大小，選取開式雙柱可傾壓力機J2316，其主要技術參數(shù)如下 公稱壓力：160kN 滑塊行程：55mm 最大閉合高度：220 mm 閉合高度調節(jié)量：45 mm 滑塊中心線到床身距離：160 mm 工作臺尺寸：300 m

15、m450 mm 工作臺孔尺寸：160 mm240 mm 模柄孔尺寸：40 mm60 mm 墊板厚度：40 mm 五、模具零部件設計 1.標準模架的選用 標準模架選用的依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應首先計算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的計算公式得 凹模高度 凹模壁厚 所以凹模的總長為 ，凹模的寬度為 。 模具采用后置導柱模架，根據(jù)以上計算結果，查得模架規(guī)格為：上模座125mm100mm30mm，下模座125mm100mm35mm，導柱22mm130mm，導套22mm80mm28mm。mm17mm5 .16mm5033. 0 KbHmm30mm178 . 1)25 . 1 (HCmm110mm)

16、30250(Lmm100mm)30240(B 2.卸料裝置中彈性元件的計算 由于該零件的材料厚度為0.8mm，材料較薄，所以模具采用彈性卸料裝置，彈性元件選用橡膠，其尺寸計算如下： （1）確定橡膠墊的自由高度 由以上兩個公式得0H工）（HH45 . 30mm9mm)2 . 718 . 0(mm)105(mm1thhH修磨工作工mm360H。 （2）確定橡膠墊的橫截面積 查得矩形橡膠墊在預壓量在10%15%時的單位壓力為0.5Mpa，所以 （3）確定橡膠墊的平面尺寸 根據(jù)零件的形狀特點，橡膠墊的外形應為矩形，中間開有矩形孔以避讓凸模。結合零件尺寸確定橡膠墊中間的避讓孔尺寸為45mm55mm，外形暫定一邊長為110mm，則另一邊長為pFA/X2mm7260MPa5 . 0N3630mm89mm110554572605545110bAb （4）校核橡膠墊的自由高度 經(jīng)計算橡膠墊的高徑比在0.51.5之間，所以選用的橡膠墊規(guī)格合理。 橡膠的裝模高度約為0.8536mm=30.6mm，取整，裝模高度為30 mm。 3.其他零部件結構 凸模由凸模固定板固定，兩者采用過渡配合。模柄采用壓入式模柄，根據(jù)設