模具结构设计

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,2.4 模具结构设计,2.4.1 工艺方案的确定,（1）生产批量：中小批量，单工序冲裁；,大批量，复合冲裁或级进冲裁。,（2）工件尺寸公差等级：复合冲裁精度高，级进冲,裁稍低。,（3）对工件尺寸、形状的适应性：,工件尺寸较小，宜用复合冲裁或级进冲裁。,中等尺寸，宜用复合冲裁。,孔间距过小，宜采用级进冲裁。,工件尺寸大，宜用单工序冲裁，不宜用级进冲裁。,2.4.2 模具类型的确定,模具类型选择,不同结构,模具的比较,2.4.2 模具类型的确定,无导向式单工序冲裁模,优点：结构简单，制造容易；,缺点：安装、调试、操作麻烦,适用场合：精度低、形状简单、批量小的试制模具,压力机一次行程中：,只一个工位，完成一道工序,2.4.3 模具结构及主要部件设计,模具典型结构,单工序冲裁模,特点：靠导柱、导套起导向作用,优点：导向精度高，安装、操作方便；,缺点：模具结构复杂,导柱式单工序冲裁模,适用场合：,工件精度要求高、大批量生产。,特点：导板起卸料、导正作用，开模时，要求凸模与导板不能脱开；,优点：模具结构简单,导板式单工序冲裁模,缺点：导板与凸模配合精度高，加工困难。,适用场合：材料较厚，工件精 度要求不太高。,刚性卸料版,适用场合：厚度为0.5以上的条料，尤其是简单的弯曲模和拉伸模。,级进模,级进模,优点：生产效率高，模具强度高，凸模全部装在上模，制件和废料均可实现向下的自然落料，自动化程度高。,缺点：结构复杂，制造较困难，模具成本较高；工序分散，定位多，制件的精度不太高。,适用场合：批量大，精度要求不太高的制件,弹性卸料板,优点：操作方便、生产效率高、制件较平整。,缺点：卸料力较小、结构复杂、可靠性与安全性不如刚性卸料,复合冲裁模：,压力机一次行程中：,只1个工位，完成至少2道工序,特点：有一个即作凸模又作凹模的凸凹模零件,复合冲裁模,优点：冲裁件平直，尺寸精度高，形位误差小；模具结构紧凑，体积较小，生产效率高。,缺点：结构复杂，制造困难，模具成本较高。,适用场合：批量大，精度要求高的制件,正装复合模,优点：制件较平整,缺点：操作不便，不安全,适合范围：制件平直度要求较高或冲裁时易穹弯的大而薄的工件,倒装复合模,推件装置,该模架结构简单、使用方便、精度较好，压力机的选择不受限制，生产实际中广泛应用。,按导向方式不同,：,滑动导向模架：,导向及支撑固定零件,该模架在滑动导柱、导套之间增加一圈由保持架定位的滚珠，导向精度高、耐磨性好、寿命长、价格贵。主要用于薄料冲裁、硬质合金模具及寿命特高的模具。,使用时导柱导套不能脱开，只能选用选用行程可调的压力机。,滚动导向模架：,导向及支撑固定零件,注意,：,为防止误装，常将两个导柱直径设计成相差25mm大小不等的形状。,后侧导柱模架：,冲裁时受力不均匀、但送料特别方便。用于大型板料边缘冲切或受力较小、精度不高,的模具中。,导向及支撑固定零件,按导柱位置不同,：,对角导柱模架：,受力均匀，纵向、横向都可以送料、操作方便。用于精度较高的中小型模具。,导向及支撑固定零件,中间导柱模架：,受力均匀，主要用于纵向送料。用于精度较高的中小型模具。,导向及支撑固定零件,四导柱模架：,导向性能最好，适于冲制比较精密的制件,导向及支撑固定零件,三导柱模架：,适于大尺寸制件的冲制,导向及支撑固定零件,后导柱窄形模架：,适于中等尺寸制件的冲制,材料及热处理,导柱、导套：,上、下模座：,滚动导向模座：,HT200,滚动导向模座：,45,或,Q235,T8A,、,T10A,，热处理：,58,62HRC,20,，热处理：渗碳淬火,60,62HRC,导向及支撑固定零件,结构形式,模柄,作用：,将上模与压力机滑块连接，滑块运行带动上模运动进行冲裁。,旋入式模柄：,用于精度不高、上模座较薄的复合模和小型模具。,注意：,设计防转销。,导向及支撑固定零件,压入式模柄：,用于精度不高的中小型级进模、落料模；,反铆式模柄：,主要用于小型模具；,导向及支撑固定零件,浮动模柄：,用于薄料或高精度工件的冲裁。,凸缘模柄,：,用于精度不高的中大型冲模；,整体式模柄：,多用于弯曲模,导向及支撑固定零件,适用于圆形凸模,2.5.1冲模的设计步骤,2.5冲模的设计步骤及实例,1.分析产品制件的工艺性，拟定工艺方案,先审查产品制件是否合乎冲裁结构工艺性以及冲压的经济性。,拟定工艺方案，在分析工艺性的基础上，确定冲压件的总体工艺方案，然后确定冲压加工工艺方案。它是制定冲压工艺过程的核心。在确定冲压工艺方案时，先确定制件所需的基本工序性质、工序数目、工序的顺序，再将其排队组合成若干种可行方案。最后对各种工艺方案进行分析比较，综合其优缺点，选一种最佳方案。在分析比较方案时，应考虑制件精度、批量、工厂条件、模具加工水平及工人操作水平等方面的因素，有时还需必要的工艺计算。,2.冲压工艺计算及设计,排料及材料利用率的计算。选择合理的排料方式，决定搭边值，确定条料的宽度，并力求取得最佳的材料利用率。,刃口尺寸的计算。如前所述，确定凸、凹模的加工方法，按其不同的加工方法分别计算出凸、凹模的刃口尺寸。,冲压力、压力中心的计算及冲压设备的初步选择。如前所述，计算出冲压力及压力中心，并根据冲压力初步选定冲压设备。此时仅按所需压力选择设备，是否符合闭合高度要求，还需待画模具结构图后，再做校核与选择，最终确定设备的类型及规格。,3.冲模结构设计,确定凹模尺寸。在计算出凹模的刃口尺寸的基础上，再计算出凹模的壁厚，确定凹模外轮廓尺寸。在确定凹模壁厚时要注意三个问题：第一须考虑凹模上螺孔、销孔的布置；第二应使压力中心与凹模的几何中心基本重合；第三应尽量按国家标准选取凹模的外形尺寸。,根据凹模的外轮廓尺寸及冲压要求，从冲模标准中选出合适的模架类型，并查出相应标准，画出上、下模板、导柱、导套的模架零件。,画冲模装配图，如图2-37所示。,画冲模零件图；,编写技术文件。,图2-37模具总体设计尺寸图,