固定夹的冲压成形工艺与模具设计

固定夹的冲压成形工艺与模具设计内容摘要：

侧向挤 压力 的作用 ，因此 凹模 的外形 尺寸应保证 有足够 的强度 和刚 度。 在 落料 凹模 内 部，由 于需 要设置 推件 块。 所以凹模刃口应采用直筒形刃口，经查相关资料可取得刃口高度 h=8 ㎜。 该凹 模的结构简单，宜采用整体式。 查表可得厚度系数 k=,则凹模 厚度 H=ks= =(㎜ ),由于凹模壁厚要大于等于 15 ㎜，因此凹模厚度为 15 ㎜。 凹模壁厚 C== =(㎜ ) 凹模外形尺寸的确定： 凹模外形长度： L=+2 =69(㎜ ) 凹模外形宽度： B=25+2 =(㎜ ) 依据设计尺寸，按冲模标准确定凹模外形尺寸为： 75 ㎜ 75 ㎜ 25 ㎜。 凹模的上下表面应保持平行，凹模孔轴线应与凹模顶面保持垂直型 孔表面粗糙度 要求 Ra=～ m。 凹模结构如下图 31 所示： 0 . 8+ 00.8+0 0 . 8图 31 机械 /机电 /模具 /数控毕 业、课程设计 _ 2947387549 现 成资料 CA D/P r oe/Solidw or ks 图 ，另 可定制 机械 /机电 /模具 /数控毕业、课程设计 _2947387549 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 冲直径为 ㎜孔凸 模的结构设计 为了增 加凸模 的强 度与刚 度， 凸模 非工作 部分 应制成 逐渐 增大的多级形式，这种凸模在装配修模时也很方便。 凸模固定板厚度取 h== (㎜ )=(㎜ )。 凸 模 长 度 根 据 结 构 上 的 需 要 来 确 定 ： L=h 凸 模 固 定 板 +h 落 料 凹 模=+25=（㎜），取 35 ㎜ . 由于此 凸模直 径不 大，长 度较 短且 料厚较 薄， 则刚度 和强 度足够，所以无需对其进行强度校核。 冲裁时凸模 进入凹模刃口 1 ㎜。 凸模结构如图 32 所示：3 5 .7?3.75 图 32 冲 裁 模 具 中凸凹模的结 构设计 本模具为复合冲裁模，除了冲孔凸模和落料凹模外还有一个凸凹模。 根据整 体模具 的结构 设计 需要， 确定 凸凹模 安排在 模架 的位置 时， 要依据计算 的压力 中心的 数据 ，使压 力中 心与模 柄中心 重合。 凸凹 模的 结构简图如上图 33 所示。 17+ 39 .1148634.46图 33 校核凸凹模的强度：查表可得凸凹模的最小壁厚为 ㎜，而实际制件中的最小壁厚为 ㎜，大于所要求 的最小壁厚，因此复合强 度要求。 凸凹 模的刃口尺寸按落料凹模的尺寸配制，并保证双面间隙为 机械 /机电 /模具 /数控毕 业、课程设计 _ 2947387549 现 成资料 CA D/P r oe/Solidw or ks 图 ，另 可定制 机械 /机电 /模具 /数控毕业、课程设计 _2947387549 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 ㎜～ ㎜。 凸凹模上孔中心与边缘距离尺寸 5 ㎜的公差，应比零件所标注的精度高 3～ 4 级，即定为（ 5177。 ）㎜。 冲 裁 模 具 中弹性元件的 结构设计 为了得 到较平 整的 工件， 此模 具采 用弹顶 式卸 料结构 ，使 条料在落料和冲 孔中始 终处在 一个 稳定的 压力 之下， 从而改 善了 毛坯的 变形 稳定性，避 免材料 在切向 应力 作用下 起皱 的可能。 弹性 卸料 装置由 卸料 板、弹性元 件、卸 料螺钉 等组 成。 在 弹性 元件的 选用时 ，考 虑到橡 胶可 以承受的负 荷较弹 簧大， 且安 装调试 方便 ，因此 落料卸 料采 用橡胶 作为 弹性元件。 橡胶的自由高度 H 自由 =(～ 4)S 工作 式中 H 自由 — 橡胶的自由高度，㎜； S 工作 — 工作行程与模具修模量或调整量（ 4～ 6 ㎜）之和，㎜。 S 工作 =10+1+5=16(㎜ ) H 自由 =(～ 4) 16=(～ 64)㎜ 取 H 自由 =60 ㎜。 橡胶的装配高度 H 装配 =(～ )H 自由 =(～ ) 60=（ 51～ 54）㎜取 H 装配 =52 ㎜。 橡胶的截面面积，在装配时按模具空间大小确定。 冲 裁 模 具 中定位零件 的结构设计 冲 裁 模 定 位 零 件 的 作 用 是 使 条 料 或 半 成 品 毛 坯 在 模 具 上 能 迅 速 放正，便 于实施 冲裁。 毛坯 在模具 中的 定位有 两方面 的内 容：一 是在 与条料送料 方向垂 直的方 向上 的限位 ，保 证条料 沿着正 确的 方向送 进， 称为送进导 向或称 导料； 二是 在送料 方向 的限位 ，控制 条料 一次送 进的 距离称为送料定距或称挡料。 送进导 向零件 的设 计：由 于采 用的 是弹性 卸料 装置， 因此 不需要选用导料 板或者 承料板 等其 它结构 ，只 要选用 导料销 作为 送进导 向零 件即可。 导 料销一 般有两 个， 设在条 料的 同侧， 条料沿 着两 个导料 销确 定的机械 /机电 /模具 /数控毕 业、课程设计 _ 2947387549 现 成资料 CA D/P r oe/Solidw or ks 图 ，另 可定制 机械 /机电 /模具 /数控毕业、课程设计 _2947387549 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 直线送 进。 因 为该冲 裁模 具从右 向左 ，则导 料销可 装在 模具后 侧， 并固定在弹性卸料板上。 导料销的尺寸可按标准结构选择，直径可为 6 ㎜。 送料定 距零件 的设 计：由 于该 模具 采用的 是倒 装复合 模， 因此可选用圆头形式的固定挡料销，并安装在弹性卸料板上。 挡料销的 形状如 右 图 34 所示： 图 34 冲 裁 模 模 架的设计 模架各零件标记如下： 上模座： 150 ㎜ 130 ㎜ 25 ㎜ 下模座： 150 ㎜ 130 ㎜ 30 ㎜ 导 柱： B25h5 100 ㎜ ㎜ 导 套： B25H6 45 ㎜ 25 ㎜ 模 柄： φ 30 ㎜ 60 ㎜ 垫板厚度： 75 ㎜ 70 ㎜ 9 ㎜ 卸料板厚度： 75 ㎜ 70 ㎜ 12 ㎜ 凸模固定板厚度： 75 ㎜ 70 ㎜ ㎜ 凸凹模固定板厚度： 75 ㎜ 70 ㎜ 10 ㎜ 模具闭合高度： H 闭 =h 上模座 +h 垫板 +h 凸模固定板 +h 落料凹模 +t+h 卸料版 +h 橡胶装配 +h 凸凹模固定板 +h 下模座 =25+9++25++12+52+10+40=183（㎜） 由于所选冲床的最大闭合高度为 205 ㎜，安装模具时，需在工作台机械 /机电 /模具 /数控毕 业、课程设计 _ 2947387549 现 成资料 CA D/P r oe/Solidw or ks 图 ，另 可定制 机械 /机电 /模具 /数控毕业、课程设计 _2947387549 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 面上配备垫块，垫块的实际 尺寸可配制。 冲 裁所需的总压力为 ,而冲床的总称压力为 160KN,因此满足使用 要求。 而且模具的最大安 装尺寸为 150 ㎜ 130 ㎜，冲床 工作台台面尺寸为 300 ㎜ 450 ㎜，也可 以满足模具的正确安装。 因此所选冲床满足使用要求。 半 圆 形 弯 曲凸、凹模的 设计 由于该制件为半圆形弯曲，制件结构对称，且弯曲相对半径较小，因此弯曲凸模可选用半径为 2 ㎜的圆柱形凸模。 弯曲凹模深度的选取要适当，若太小，则弯曲件两端自由部分太长，工件回 弹大， 不平直 ；若 深度过 大， 则凹模 增高， 多耗 模具材 料， 并需要较大 的压力 机行程。 因 为直边 高度 不大， 且两边 要求 平直， 因此 凹模深度应 大于工 件的深 度。 查相关 资料 可得知 ，弯曲 时凹 模的底 部最 小厚度为 4 ㎜， 因此选择凹模深度为 10 ㎜。 弯 曲 模 具中 导向零件的结 构设计 为提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该模具采用中间导柱的导向方式。 半圆形弯曲模 架的设计 由于弯曲模不是标准模架，因此需要自主设计。 模架各零件标记如下： 下模座： 100 ㎜ 60 ㎜ 20 ㎜ 模 柄： φ 25 ㎜ 40 ㎜ 凸 模： 40 ㎜ 4 ㎜ 29 ㎜ 凹模板厚度： 40 ㎜ 40 ㎜ 20 ㎜ 顶板厚度： 80 ㎜ 40 ㎜ 10 ㎜ 中间的安全距离： 20 ㎜ 机械 /机电 /模具 /数控毕 业、课程设计 _ 2947387549 现 成资料 CA D/P r oe/Solidw or ks 图 ，另 可定制 机械 /机电 /模具 /数控毕业、课程设计 _2947387549 现成资料 CAD/Proe/Solidworks 图，另可定制 弯曲模 闭合高 度是指 冲床 运行到 下止 点时， 模具工 作状 态的高 度。 因此模具闭合高度为： H=H 模柄 +H 凹模板 +H 安全距离 +H 顶板厚度 +H 顶杆 =25+20+20+10+=（㎜） 经计算校核，前面所选的型号 为 的弯曲模压力 机的最大闭合高度可以满足使用要求。 由于所选冲床的最大闭合高度为 120 ㎜ ，安装模具 时，需 在工作 台面 上配备 垫块 ，垫块 的实际 尺寸 可配制。 冲 裁所需的总 压力 为 ,而 冲床 的总 称压力 为 ,因 此满 足使 用要求。 而且模具的最大安装尺寸为 100 ㎜ 60 ㎜，冲床工作台台面尺寸为300 ㎜ 450 ㎜，也可以满 足模具的正确安装。 由于此压力机的滑块 行程为 45 ㎜，大于工件高度的两倍，因此满足支承板弯曲时的冲压行程。 4 模具的 装 配 与调试 模具的 装 配 模具装配没有严格的工艺规程。 装配工艺过程由钳工掌握。 模具装 配是模 具制造 中关 键的一 个环 节，也 是体现 模具 钳工技 术能力的标 志。 模 具装配 就是 将加工 达到 要求的 模具零 件组 合，连 接起 来，成为一 副与规 定的技 术要 求相符 合的 合格模 具。 模 具的 质量和 使用 寿命不仅与 模 具零 件的加 工质 量有关 ，更 与模具 的装配 质量 有关。 比如 一副冲裁模 具凸模 和凹模 的尺 寸在加 工时 已经得 到保证 ，但 是如果 装配 调整的不好 ，凸模 、凹模 配合 间隙不 均匀 ，冲制 的工件 质量 就差， 甚至 会出废品，模具的寿命也会大大降低。 模具的 装配工 艺过程 视模 具类型 结构 的不同 会有所 差别 ，但是 模具制造属单件、不批量、生产类型、装配精 度和技术要求比较严格和特 殊，为了保证装配精度和技术要求，主要采用修配和调节的装配方法。 模具的 装配包 括组 件装配 、总 装和 调试等 阶段 ，整个 装配 过程中的调试工作及其重要，在组装尤其视在总装中常常反复装拆、调整、修配 ，直至试模合格才算装配完成。 机械 /机电 /模具 /数控毕 业、课程设计 _ 2947387549 现 成资料 CA D/P。