冷冲压模具设计与制造实例

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,复习第七章的内容,1、冲模零件加工特点？,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,2、冲裁模凸、凹模技术要求及加工特点,？,3、模具装配特点,？,4、成形模零件制造与装配特点？,5、多工位级进模零件制造与装配特点？,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,内容简介,：,本章基于现代企业生产环境，系统总结了冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法和步骤，并辅以案例说明。,学习目的与要求,：,1,掌握冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法和步骤；,2,能系统进行中等偏复杂冲压件的成形工艺、模具结构及模具制造工艺的设计。,重点,：,冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法和步骤。,难点,：,灵活应用冲压工艺设计、冲模设计和冲模制造的方法。,第一节 概述,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,本章目录,第一节 概述,冲压模具设计与制造技术是一项,技术性,和,经验性,都很强的工作。,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,包括：,冲压工艺设计、,模具设计、,模具制造,三者关系：,相互关联,、,相互影响,。,冲压工艺设计是冲模设计的基础和依据；,冲模设计的目的是保证实现冲压工艺；,冲模制造则是模具设计过程的延续，目的是使设计图样，通过原材料的加工和装配，转变为具有使用功能和使用价值的模具实体。,图？,大图？,第一节 概述,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲压工艺设计,第一节 概述,元素是具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总,称。也就是说，同种元素原子核中的质子数是相同的。（后略）,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,二、冲模设计,第一节 概述,元素是具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子的总,称。也就是说，同种元素原子核中的质子数是相同的。（后略）,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,三、冲模制造,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,工件名称：手柄,生产批量：中批量,材料：Q235-A钢,材料厚度：1.2mm,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,1冲压件工艺性分析,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,冲压工序,：只有落料、冲孔；,材料,：为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁；,结构,：相对简单，有一个8mm的孔和5个5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为35mm（大端4个5mm的孔与8mm孔、5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。,精度,：全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,2冲压工艺方案的确定,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,方案一：先落料，后冲孔。采用,单工序模,生产。,方案二：落料-冲孔复合冲压。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。,方案一模具结构简单，但成本高而生产效率低；,方案二工件的精度及生产效率都较高，但模具强度较差，制造难度大，且操作不方便；,方案三生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。,结论：,采用方案三,为佳。,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,3主要设计计算,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,（1）排样方式的确定及其计算,（2）冲压力的计算,冲压力的相关计算见表8.2.1。,根据计算结果，冲压设备拟选J23-25。,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,3主要设计计算,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,（3）压力中心的确定及相关计算,因冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点O较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点O。若选用J23-25冲床，C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。,凹模型口图,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,（4）工作零件刃口尺寸计算,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,因工作零件的形状相对较,简单,，适宜采用线切割机床,分别加工,落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。具体计算见表8.2.3所示。,（5）卸料橡胶的设计,卸料橡胶的设计计算见表8.2.4。,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,4模具总体设计,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,（1）模具类型的选择,级进模,（2）定位方式的选择,导料板，无侧压装置，挡料销初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置可以靠操作工目测来定。,（3）卸料、出件方式的选择,弹性卸料，下出件,（4）导向方式的选择,中间导柱的导向方式,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,5主要零部件设计,（1）工作零件的结构设计,落料凸模,直通式，采用线切割加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。,冲孔凸模,台阶式,凹模,整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工。,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,（2）定位零件的设计,两个导正销，分别借用工件上5mm和8mm两个孔作导正孔。导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采用H7/h6配合。,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件，规格为816。,8mm,导正销,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,（3）导料板的设计,（4）卸料部件的设计, 卸料板的设计,卸料螺钉的选用,（5）模架及其它零部件设计,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,6模具总装图（右图）,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,7冲压设备的选定,8模具零件加工工艺,模具关键零件因采用线切割，所以这些零件的加工就变得相对简单。,图8.2.4（a）所示落料凸模的加工工艺过程如表8.2.5 所示。,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,9模具的装配,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,一、冲裁模设计与制造实例,根据级进模装配要点，,选凹模作为装配基准件,，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修。具体装配见表8.2.6所示。,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,零件名称：盖,生产批量：大批量,材料：镀锌铁皮,材料厚度：1mm,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,1冲压件工艺性分析,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,冲压工序,：落料、拉深；,材料,：为镀锌铁皮，具有良好的拉深性能，适合拉深；,结构,：简单对称；,精度,：全部为自由公差，工件厚度变化也没有作要求，只是该工件作为另一零件的盖，口部尺寸69可稍作小些。而工件总高度尺寸14mm可在拉深后采用修边达要求 。,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,2冲压工艺方案的确定,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,方案一：先落料，后拉深。采用,单工序模,生产。,方案二：落料-拉深复合冲压。采用,复合模,生产。,方案三：拉深级进冲压。采用,级进模,生产。,方案一模具结构简单，但成本高而生产效率低；,方案二生产效率较高，尽管模具结构较复杂，但因零件简单对称，模具制造并不困难；,方案三生产效率高，但模具结构比较复杂，送进操作不方便，加之工件尺寸偏大。,结论：,采用方案二,为佳。,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,3主要设计计算,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,（1） 毛坯尺寸计算,根据,表面积相等原则,，用,解析法,求该零件的毛坯直径D，具体计算见表8.2.7。,（2）排样及相关计算,采用有废料直排的排样方式，相关计算见表8.2.7。,（3）成形次数的确定,阶梯形件拉深。h/d,min,=15.2/40=0.38，,据,t/D=1/90.5=1.1,，查表,4.4.3,发现,h/d,min,小于表中数值，能一次拉深成形。,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,（,4,）冲压工序压力计算,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,拟采用正装复合模，固定卸料与刚性推件，具体冲压力计算见表,8.2.7,所示。,根据冲压工艺总力计算结果并结合工件高度，初选开式双柱可倾压力机,J23-25,。,（,5,）,工作部分尺寸计算,落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸计算见表,8.2.8,所示。其中因为该工件口部尺寸要求要与另一件配合，所以在设计时可将其尺寸作小些。,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,4模具的总体设计,（1）模具类型的选择,落料-拉深复合模,（2）定位方式的选择,导料板（固定卸料板与导料板一体）+挡料销,（3）卸料、出件方式的选择,固定卸料，刚性打件，标准缓冲器提供压边力,（4）导向方式的选择,中间导柱的导向方式,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,为了实现先落料后拉深，模具装配后，应使拉深凸模的端面比落料凹模端面低3mm。,（2）其它零部件的设计与选用, 弹性元件的设计,顶件块（压边、卸件），其压力由标准缓冲器提供。,模架及其它零部件的选用,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,5主要零部件设计,（1）工作零件的结构设计,整体结构，,拉深凸模,、,落料凹模,和,凸凹模,的结构如图,8.2.8,所示。,第二节 冷冲压模具设计与制造实例,6,模具总装图,7,冲压设备的选定,8,工作零件的加工工艺,本模具工作零件都旋转体，形状较简单，加工主要采用车削。,9,模具的装配,选凸凹模为基准件，先装上模，再装下模。,装配后应保证间隙均匀，落料凹模刃口面应高出拉深凸模工作端面,3mm,，顶件块上端面应高出落料凹模刃口面,0.5 mm,，以实现落料前先压料，落料后再拉深。,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,二、拉深模设计与制造实例,思考与练习题1、2、3、4、5。,作业布置：,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,材料：,Crl2MoV,热处理：,58,62HRC,（a）的技术要求：尾部与凸模固定板按,H6/m5,配合,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,材料：,Crl2MoV,热处理：,60,64HRC,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,材料：,CrWMn,热处理：工作部分局部淬火，硬度,60,64HRC,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,材料,CrWMn,热处理,60,64HRC,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,材料,CrWMn,热处理,60,64HRC,盖落料-拉深复合模,第八章 冷冲压模具设计与制造实例,1,-凸凹模,2,-推件块,3,-固定卸料板,4,-顶件块,5,-落料凹模,6,-拉深凸模,