墊片落料沖孔倒裝復合模具設計含說明書和CAD圖

1、1.1 前言幾年來，模具工業(yè)向來以 15%左右的增加速度發(fā)展， 模具工業(yè)公司的全部制成分速發(fā)展。浙江寧波和黃巖地域的“模具之鄉(xiāng)” ；廣東一些大公司公司和快速興起和外商獨資的模具公司以有幾千家。跟著與國際接軌的腳步不停加速，市場競爭的日趨加劇，人們已經愈來愈認基礎的因素之一，模具自主技術現(xiàn)已成為權衡一個國家制造也水平高低的重要標 記，并在很大程度上決定公司的生計空間。最近幾年來許模具公司加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為公司發(fā)展的重要動力。一些國家內模具公司以普及了二維CAD ，并陸續(xù)開始使用 UG, PRO/E,I-DE 等 國 際 通 用 軟 件 ， 個 別 廠 家 還 引 進 了

2、 Moldflow,C-flow, 和 MAGMASOFT等 CAE 軟件，并已成為應用于沖壓模的設計中。以汽車覆蓋模具為代表的大型沖壓模具的制造技術已已獲得進步， 東風汽車公司模具廠， 一汽模具中心等模具廠家已能生產部分橋車覆蓋件模具。 別的，很多研究機構和大專院校展開模具技術的研究和開發(fā)。經過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM 技術方面獲得明顯進步；在提升質量和縮短模具設計制造周期等方面做出了巨大貢獻。比如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型剖析KAMS軟件，華中理工大學模具技術國家要點實驗開發(fā)的注塑模，汽車覆蓋件模具和級進模 CAD/CAE/CAM軟件，上海交

3、通大學模具 CAD 國家工程研究中心開發(fā)的冷沖壓模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和經沖模 CAD 業(yè)用有許多的用戶。固然中國模具工業(yè)在過去十多年內獲得了令人矚目的成就， 但在很多方面與工業(yè)發(fā)達國家對比仍有較大的差距。 比如，精細加工設施在模具加工設施中的比率比較低； CAD/CAE/CAM 普及率不高；很多先進的模具技術應用不夠寬泛等等，以致相當一部分大型，精細，復雜和長壽命的模具依靠入口。將來沖壓模具技術發(fā)展應當為適應模具產品 “交貨期短”“精度高”“質量好” “價錢低”的要求服務。全面推行 CAD/CAE/CAM技術是模具設計制造的發(fā)方向。跟著微機軟件的發(fā)展和進步，普及 CAD/CAE/CAM

4、技術條件已成熟，各公司將加大 CAD/CAE/CAM技術培訓和技術服務的力度； 進一步擴大 CAE 技術的應用范圍。計算機和網絡的發(fā)展正使 CAD/CAE/CAM技術超越地域， 跨公司，1 / 22跨院所地在整個行業(yè)中推行成為可能， 實現(xiàn)技術資源的從頭整合， 使虛構制造成為可能。外國最近幾年來發(fā)展的高速銑削加工， 大幅度提升了加工效率， 并可獲取極高表面光潔度。此外，還可加工高硬度模塊，還有溫度低，熱變形小等長處。高速銑削加工技術的發(fā)展， 對汽車，家電行業(yè)中大型型腔模具制造豬肉了新的活力。當前它已成為向更高的矯捷化， 智能化，集成化方向發(fā)展。 模具掃描及數字化系統(tǒng)高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提升了

5、從模型或實物掃描到加工出希望的模型所需要的諸多功能， 大大縮短了模具的研制制造周期。 有些快速掃描系統(tǒng)， 可快速控系統(tǒng)的加工程序，不一樣格式的 CAD 的作用。2 / 22部件簡圖：以下圖。墊片部件圖生產批量：大量量資料： H62資料厚度：3 / 22墊片落料沖孔復合模剖析計算墊片沖壓工藝性剖析由部件圖可知，該部件形狀簡單，對稱，是由圓弧和直線構成的。由表 2-1.2-2.2-3【1】得：沖裁件內外所能達到的經濟精度為 差為；兩孔中心距離公差為 0.1mm;將以上精度與部件圖所標明的尺寸公差對比較，可以為改部件精度能夠在沖裁件加工中獲取保證。其余標明尺寸 一般要求的力學性能是強度低 塑性高。本

6、設計資料是 H62，其硬度不高，塑性好，相同切合沖壓工藝要求。表 2-1沖裁件外形所能達到的經濟精基本尺寸 /mm3366101818資料厚度 t/mm1 1 2IT1410500IT11IT12IT11資料厚度 t表2-2孔中心與邊沿距離尺寸公差孔中心與邊沿距離尺寸 2505012024 4表 2-3兩孔中心距離公差一般精度（模具）較高精度（模具）材 料厚度 t孔距基本尺寸 150501505050150124 / 22沖壓工藝方案確實定達成此工件需要沖孔落料兩道工序。其加工方案分以下3種第一種方案采納單工序逐漸加工（1）沖孔，落料單工序模。工序簡圖見圖落料，沖孔單工序模。工序簡圖見圖2-2

7、.2-1特色：因為采納單工序模模具制造簡單，維修方便，但生產效率低，工件精度低，很不合適大量量生產。第二種方案采納復合模加工成形。工序圖見圖2-35 / 22特色：生產率高，工件精度高。 但模具制造較復雜， 調整維修麻煩，使用壽命低。第三種方案采納連續(xù)模加工成形。工序圖見圖2-4.特色：生產率高，便于實現(xiàn)自動化。但模具制造復雜，調整維修麻煩，工件精度低。依據本部件設計要求，以及各樣方案的特色，決定采納第二種方案比較合理。復合沖裁模方案的比較復合?？煞譃檎b式復合模和倒裝式復合模） 正裝式復合模的特色：工件和沖孔廢料都將在凹模表面上，一定加以消除后才能進行下一次沖裁。所以，操作不方便，也不安全）

8、 倒裝式復合模的特色：沖孔廢料由沖孔凸模沖進凹模洞口中聚集到必定數目，由下模漏料孔排出，不用消除廢料，操作方便，應用很廣。但工件表面平直度較差。凸凹模蒙受的張力較大。所以，凸凹模的壁厚應嚴格控制。免得強度不足。經剖析：工件由三個孔，若采納正裝式復合模，操作很不方便。此外，此6 / 22定采納倒裝式復合模。沖裁過程圖 2-5所示為本例的模具總圖。該復合模將凹模及小凸模裝在上模上，凸凹模裝在下模上，是典型的倒裝式構造。兩個導料銷控制條料送進的方向。 固定擋料銷控制送料的進距。 卸料采納彈性卸料裝置。彈性卸料裝置由卸料板卸料螺釘和橡膠構成。 工作時，條料沿兩個導料銷送至固定擋料銷處定位。 沖裁時上模

9、向下運動， 因彈壓卸料板與安裝在凹模型孔內的推料板分別壓緊；上模持續(xù)向下，先沖出孔 8 和孔 5 ，后落料；沖孔廢料直接由沖孔凸模從凸凹模內孔推下， 構造簡單，操作方便； 卡在凹模內的沖件由彈性卸料裝置推出。圖 2-5工件的排樣與搭邊方案一：采納直對排7 / 22圖 2-6依據部件形狀，可查表得搭邊值a1 =則 步 距 條料寬度取 B=63mm一個進距的資料利用率 =( nA / b) A沖裁件的面積（A=5*20+30*17+23*46+5*36+*2-*2-2* *2 =1747.4mm 2）=*100%=68.6%）方案二：采納直排圖 2-78 / 22搭邊值a1 =則 步 距 條料寬度

10、一個進距的資料利用率 =( nA / b)100% =100%66.2%明顯方案一的資料利用率更高。 但考慮到資料太薄， 若采納方案一， 條料易變形翹起，以致部件平直度不夠高。 所以采納方案二的直排方案。 橫向從右向左的手動送料方式。沖裁力的計算該模具采納彈性卸料和上出料方式。查表H62 的 =410630Mpa1).落料力2 RF落= K 【 ）+36+4*4】*0.5*600K沖裁力系數取L沖裁刃口周長2）.沖孔力F孔1= L=1.3*(F 孔 2 =K =1.3*(F 孔3 =K =1.3*( *5)*0.5*600=6.1K總的最大沖壓力 P=F 落 +F1 +F2 +F3 =99.8

11、KN 推件力PtnktPn為同時堵塞在凹模內的工件的個數9 / 22kt為推件力系數 查表 【7】取 0.065.卸料力PxkxPkx 為卸料力系數，查表 【7】取 0.055.頂件力dkd pkd為頂件力系數，查表2.6模具壓力中心的計算1-2【0.08.按比率畫出部件形狀，選定坐標系XOY。因部件左右對稱，即 xc0。故只要計算 yc 。圖 2-846mm0mml2l346mmy20mm028 5y325l416mml 5 34mml 6y428mm y54510 / 22l7l8l9 r25.12mmy810mm38mmlyyc 11 29 91 29凸凹模刃口尺寸的計算為了提升沖裁件的

12、斷面質量與模具壽命， 需選擇合理的沖裁空隙， 經查表 2-4【 】 H62的始用空隙 ZMAXZMIN表2-4 沖裁模刃口始用空隙材 料名稱、H68（硬）、H68（半硬） H62 、 H68（軟）HBS 140 190HBS 70140HBS 70力 學 b 400 600 b 300 400 b300 Mpa性能MpaMpa初始空隙 Z厚 度ZminZmaxZminZmaxZmiZmaxtn落料刃口尺寸因為落料外形不是單調的直線或弧線，故凸模與凹模采納配合加工。落料與凹模為基準件，凸模按凹模尺寸配作，保證雙面空隙為ZMIN MAX。凹模損后刃口尺寸都增大，所以均屬于類尺寸。查表 【1】得磨損

13、因數 為：當0 . 3611 / 22當按式D凹=（D04【1】得D 凸、 Dmm ；工件制造公差， mm ；X 磨損因數46 0 45.865凹0428 =（28-0.16*0.75）00 .16凹040004凹30 =29.895凹0凹50 =（50-0.18*0.5凹40 0 .035=49.8650 4R5（凹=00 .3040 0 .045=4.7750 0 .0752）.對沖孔5mm 、 8mm 采納凸、凹模分開加工的方法。其凸、凹模刃口部分尺寸計算以下： 對 孔 8：查表 【1】得凸、凹模制造公差凸凹校核： ZMAXIN- Z+- Z明顯不切凹凸+MAXMIN 要求現(xiàn)對 凸. 凹

14、合適進行調整：取 凸（ ZMAXIN ）（ 凹MAX-Z）MIN此時 凸凹0.008+0.012=0.02=ZMAX- ZMIN切合要求2-13【 】得磨損因數按式 d=（d + x凸凸【】t 凸t min=d凹（d Z） 0（dx+Z）min=凸【 2】12 / 22008凸=（） 0 .008=8.004 0.0088凹=（）0.012）400對孔 5： 同理凸查表 2-13得磨損系數5050.0080.01200. 012孔心距由表 【4】得 31，28.表2-5孔中心與邊沿距離尺寸公差資料厚度 t 2 24450孔中心與邊沿距離尺寸50 120凸凹模構造尺寸計算1） 沖孔凸模采納 B型

15、圓凸模圖 2-9沖孔凸模長度L=h 1 +h 2 +h 3+lh1 凸模固定板的厚度h2 卸料板厚度h3 凸模進入凹模的厚度13 / 22l凸模修磨量 612mm孔 8凸模 L=20+6+1+10=37mm孔 5凸模 L=20+6+1+8=35mm取 38mm.取 35mm.落料凹模側壁采納階梯形直壁形H=ksk系數，考慮板料厚度的影響。查表s垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離H=0.4*50=20mm凹模壁厚 C=(1.52)H=15mm垂直送料的凹模寬度 B=S+2C=50+2*15=80mm3-15 4k=0.4.送料方向的凹模長度 L=s1 +2s2 .=46+2*28=100mms1

16、送料方向的凹模刃壁間最大距離 .s2 送料方向的凹模刃壁至凹模邊沿的最小距離23-14【 4 】 s=28mm2.查表模具閉合高度與壓力機的關系模具的閉合高度 H間的高度。 模具的閉合高度一定與壓力機的裝模高度相適應。 因為壓力機的連桿長度能夠調理， 所以壓力機的裝模高度能夠調理的。 當連桿調理到最短時為壓力機的最大裝模高度Hmax: 當連桿調理到最長時為壓力機的最小裝模高度應Hmin.模具的閉合高度H 介于壓力機的最大裝模高度 Hmax 與最小裝模高度Hmin 之間，不然就不可以保證正常的安裝與工作。其關系為：Hmax5H Hmin10由選擇的模座可知 Hmax=145mm , Hmin=1

17、20mm所以有 134mm H 124mm取 H=130mm.模具標準件的采納1）. 凸模固定板的采納由式 H=(11.5)D3H 固定板的厚度14 / 22D凸模與固定板相當合部分的直徑H=1.5*8=12mm查閱表 7-1【3】選用“固定板 100*80*20-45鋼 JB/T 術條件：無需熱辦理淬硬 .圖 3-12）.墊板的采納墊片的作用是直接蒙受和擴散凸凹模傳達的壓力，以降低模板所受的單位的應相同。查表 7-3【3】選用“墊板 100*80*6 45鋼 JB/T ” 技術條件為淬火硬度 4348HRC.卸料裝置的采納卸料裝置是將條料、廢料從凸模上卸掉的裝置，有剛性和彈性兩種。剛性卸料板

18、卸料力大， 但卸料板不起壓料作用， 而彈性卸料板的卸料力較小， 但在沖壓成形過程中還可以起到壓料的作用， 沖裁質量較好， 多用于薄板的卸料， 基于本設計資料較薄，宜采納彈性卸料板。卸料板厚度取 H=10mm, 板孔與凸模按 H7/h6合。4）.模柄的采納模柄采納壓入式，形式以下列圖：15 / 22圖 3-2資料為 Q235-AF，模柄與上模座孔采納 H7/m6 過分配歸并加銷釘防轉。5）.模架模架的形式 在標準模架中，應用最寬泛的是用導柱和導套作為導向裝置的模架。依據導柱和導套配置的不一樣有以下四種基本形式：（1）后側導柱模架后側導柱送料方便，能夠縱向和橫向送料?？墒菦_壓時假如有偏愛載荷， 則

19、導柱、導套會單邊磨損。 它不可以用于模柄與上模座浮動連結的模具。16 / 22圖 3-3后側導柱模架（2）中間導柱模架 兩導柱左右對稱散布，受力均衡，所以導柱、導套磨損平均?？墒侵挥幸粋€送料方向。3-4中間導柱模架（3）對角導柱模架 導柱的部署是對稱的，并且縱橫都能送料。對角導柱模架的兩導柱之間距離較遠，在導柱、導套之間相同空隙的條件下，這類模架的導向精度較高。17 / 22圖 3-5（4）四導柱模架對角導柱模架其導向精度與剛度都較好，用于大型沖模。3-6周圍導柱模架本設計中采納的是橫向右向左的送料方式，所以采納后側導柱模架查表 附表 【 】 Hmax145mm ，Hmin=120mm上模座：

20、 100*80*25資料HT200下模座： 100*80*30資料 HT200導柱： A20h5*11020 鋼滲碳深度0.81.2mm,硬度5862HRC18 / 22導套： A20H6*70*2820鋼滲碳深度0.81.2mm,硬度5862HRC卸料螺釘【 M8*80資料為 45 鋼，熱辦理硬度為 3545HRC.檔料本設計采納的是彈性卸料裝置， 所以檔料銷用彈簧彈頂擋料銷。【 】資料為 45 鋼，硬度為4348HRC.圖 3-7導料銷查表 【5】采納“導料銷6*2*32JB/T7647.1”資料為 T8A,硬度為 5054HRC.19 / 22圖 3-89） 壓力機的選擇選擇開式雙柱可傾壓力機 J23-25公稱壓力 250KN滑塊行程 100mm最大閉合高度 250mm連桿調理兩 80mm工