冲压模具设计与实例(2-9-3)

复习上次课内容1.对条料、块料或工序件的限位内容？分别由哪些零件实现？第二章冲裁工艺与冲裁模设计2.挡料销的形式？始用挡料装置的工作过程？3.侧刃的工作原理？侧刃的形式及特点？侧刃的尺寸？对角布置的侧刃有何优点？4.导正销与挡料销的位置关系？5.定位板和定位销对块料或工序件的定位方式？第九节冲裁模零部件设计1．卸料装置形式：第二章冲裁工艺与冲裁模设计三、卸料装置与推件装置固定卸料装置、弹压卸料装置和废料切刀（1）固定卸料板特点：卸料力大，卸料可靠适用：板料较厚（大于0.5mm）、卸料力较大、平直度要求不很高的冲裁件与凸模的双边间隙当卸料板仅起卸料作用，取0.2~0.5mm当卸料板兼起导板作用，按H7/h6配合，且应小于冲裁间隙。（2）弹压卸料装置第二章冲裁工艺与冲裁模设计三、卸料装置与推件装置（续）特点：兼卸料及压料作用，冲件质量较好，平直度较高。适用：质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁。与凸模的单边间隙见表２.9.11，对特别小的冲孔凸模可将表列数值适当加大。当卸料板兼起导板作用，同固定卸料板。装配要求：在模具开启状态，卸料板应高出模具工作零件刃口0.3～0.5mm，以便顺利卸料。凸台部分的高度：h=H-(0.1~0.3)t1．卸料装置（续）（3）废料切刀第二章冲裁工艺与冲裁模设计三、卸料装置与推件装置（续）适用：冲件尺寸大，采用废料切刀将废料切开而卸料结构a）圆废料切刀，用于小型模具和切薄板废料b）方形废料切刀，用于大型模具和切厚板废料尺寸刃口长度：刃口高度：1．卸料装置（续）且不小于2mm。第九节冲裁模零部件设计比废料宽度大些；比凸模刃口低，h大约为板料厚度的2.5～4倍，（1）推件装置第二章冲裁工艺与冲裁模设计三、卸料装置与推件装置（续）a）刚性推件装置b）弹性推件装置工作原理：特点：2．推件（顶件）装置组成：第九节冲裁模零部件设计推板压料、卸料出件力不大，但出件平稳无撞击，冲件质量较高。打杆、（推板、连接推杆、）推件块推件力大，工作可靠作用：特点：（2）顶件装置第二章冲裁工艺与冲裁模设计三、卸料装置与推件装置（续）①模具处于开启状态时，必须顺利复位，工作面高出凹模平面，以便继续冲裁；特点：2．推件（顶件）装置（续）组成：制造、装配要求：②模具处于闭合状态时，其背后有一定空间，以备修磨和调整的需要；③与凹模为间隙配合，外形按h8制造；与凸模呈较松的间隙配合，都可根据板料厚度取适当间隙。顶杆、顶件块和装在下模底下的弹顶器顶件力容易调节，工作可靠，冲件平直度较高（1）弹簧的选用第二章冲裁工艺与冲裁模设计三、卸料装置与推件装置（续）1）弹簧选择原则②所选弹簧必须满足最大许可压缩量ΔH2的要求3．弹簧和橡皮的选用①所选弹簧必须满足预压力F0的要求第九节冲裁模零部件设计③所选弹簧必须满足模具结构空间的要求nFFx/0HH2HHHH0（1）弹簧的选用（续）第二章冲裁工艺与冲裁模设计2）弹簧选择步骤②根据预压力F0和模具结构预选弹簧规格，选择时应使弹簧的最大工作负荷F2大于F0①根据卸料力和模具安装弹簧的空间大小，初定弹簧数量n，计算出每个弹簧应有的预压力F0并满公式③计算预选的弹簧在预压力F0作用下的预压缩量ΔH0nFFx/0④校核弹簧最大允许压缩量是否大于实际工作总压缩量，即2200HFFHHHHH02否则重选。（2）橡胶的选用第二章冲裁工艺与冲裁模设计三、卸料装置与推件装置（续）1）橡胶选择原则②所选橡胶允许最大压缩量ΔH2不超过其自由高度H0的45％，3．弹簧和橡皮的选用（续）①所选橡胶必须满足预压力F0的要求ΔH2=（0.35~0.45）ΔH00F≥xF而橡胶预压缩量ΔH0=（0.10~0.15）H0③橡胶高度与直径D之比应按下式校核5.15.00DH（1）橡胶的选用（续）第二章冲裁工艺与冲裁模设计2）橡胶选择步骤②根据卸料力求橡胶横截面尺寸①根据工艺性质和模具结构确定橡胶性能、形状和数量。冲裁卸料用较硬橡胶；拉深压料用较软橡胶。也可以按表2.9.12计算出橡胶横截面尺寸③求橡胶高度尺寸④校核橡胶高度与直径之比和最大相对压缩变形量是否在许可的范围内pFAxy/)30.0~25.0/(10HH国家标准的聚胺配弹性体第九节冲裁模零部件设计1．模架类型第二章冲裁工艺与冲裁模设计四、模架及组成零件导柱模模架：导板模模架：上模座、下模座、导柱、导套弹压导板、下模座、导柱、导套（1）导柱模模架导向结构形式滑动导向模架滚动导向模架I级Ⅱ级0I级0Ⅱ级第九节冲裁模零部件设计1．模架（续）第二章冲裁工艺与冲裁模设计四、模架及组成零件（续）（2）导板模模架特点：作为凸模导向用的弹压导板与下模座以导柱导套为导向构成整体结构。凸模与固定板是间隙配合，因而凸模在固定板中有一定的浮动量。第九节冲裁模零部件设计2．模座第二章冲裁工艺与冲裁模设计四、模架及组成零件（续）必须十分重视上、下模座的强度和刚度在选用和设计时应注意如下几点：（1）尽量选用标准模架，而标准模架的型式和规格就决定了上、下模座的型式和规格。圆形模座的直径：比凹模板直径大30~70mm；矩形模座的长度应比凹模板长度大40~70mm；宽度可以略大或等于凹模板的宽度；厚度为凹模板厚度的1.0~1.5倍。第九节冲裁模零部件设计2．模座（续）第二章冲裁工艺与冲裁模设计四、模架及组成零件（续）（2）所选用或设计的模座必须与所选压力机的工作台和滑块的有关尺寸相适应，并进行必要的校核。（3）模座材料：HT200、HT250、Q235、Q255、ZG35、ZG45等（4）模座的上、下表面的平行度公差一般为4级。（5）上、下模座的导套、导柱安装孔中心距精度在±0.02mm以下；安装滑动式导柱和导套时，其轴线与模座的上、下平面垂直度公差为4级。（6）模座的上、下表面粗糙度为Ra3.2~0.8μm。3．导柱和导套零件导向装置第二章冲裁工艺与冲裁模设计四、模架及组成零件（续）（1）导柱（2）导套导柱导套的配合间隙：必须小于冲裁间隙冲裁间隙小的一般应按H6／h5配合；间隙较大的按H7／h6配合。导柱导套的长度：据模具闭合高度，一般应符合图2.9.42要求。导柱导套制造、安装要求：采用H7/r6压入模座的安装孔；材料：20钢表面渗碳，淬火硬度58～62HRC滚珠导向：无间隙（过盈）导向，精度高，寿命长第九节冲裁模零部件设计1．模柄基本要求：第二章冲裁工艺与冲裁模设计五、连接与固定零件①与压力机滑块上的模柄孔正确配合，安装可靠；②与上模正确而可靠连接。1）压入式模柄2）旋入式模柄3）凸缘模柄4）槽型模柄和通用模柄5）浮动模柄6）推入式活动模柄材料：Q235、Q275钢2．固定板作用：第二章冲裁工艺与冲裁模设计五、连接与固定零件（续）固定小型的凸模和凹模尺寸：厚度一般取凹模厚度的0.6~0.8倍安装：与凸模过渡配合H7/m6、H7/n6，压装后磨平材料：一般Q235、45钢3．垫板是否需要用垫板，可按下式效核：AFpz若凸模头部端面上的单位压力p大于模座材料的许用压应力（见表2.9.13）时，就需要加垫板；反之则不需要加垫板。4．螺钉与销钉参照表2.9.14固定卸料装置第二章冲裁工艺与冲裁模设计弹性卸料装置第二章冲裁工艺与冲裁模设计1-卸料板2-弹性元件3-卸料螺钉4-小导柱废料切刀工作原理第二章冲裁工艺与冲裁模设计废料切刀结构第二章冲裁工艺与冲裁模设计刚性推件装置第二章冲裁工艺与冲裁模设计1-打杆2-推板3-连接推杆4-推件块推板第二章冲裁工艺与冲裁模设计第二章冲裁工艺与冲裁模设计正装式复合模1-打杆2-模柄3-推板4-推杆5-卸料螺钉6-凸凹模7-卸料板8-落料凹模9-顶件块10-带肩顶杆11-冲孔凸模12-挡料销13-导料销第二章冲裁工艺与冲裁模设计弹性推件装置第二章冲裁工艺与冲裁模设计1-橡胶2-推板3-连接推杆4-推件块弹性顶件装置第二章冲裁工艺与冲裁模设计1-顶件块2-顶杆3-托板4-橡胶弹簧特性曲线第二章冲裁工艺与冲裁模设计橡胶特性曲线a)、c)矩形b)圆筒形d)圆柱形第二章冲裁工艺与冲裁模设计聚聚胺脂弹性体第二章冲裁工艺与冲裁模设计第二章冲裁工艺与冲裁模设计a)对角导柱模架b)后侧导柱模架c)后侧导柱窄形模架d)中间导柱模架e)中间导柱圆形模架f)四角导柱模架滑动导向模架第二章冲裁工艺与冲裁模设计滚动导向模模架第二章冲裁工艺与冲裁模设计a)对角导柱弹压模架b)中间导柱弹压模架导板模模架第二章冲裁工艺与冲裁模设计导柱形式a)A型导柱b)B型导柱c)C型导柱d)A型小导柱e)B型小导柱f)A型可卸导柱g)B型可卸导柱h)压圈固定导柱第二章冲裁工艺与冲裁模设计导套的形式a)A型导套b)B型导套c)C型导套d)小导套e)压圈固定导套第二章冲裁工艺与冲裁模设计导柱和导套H—模具闭合高度第二章冲裁工艺与冲裁模设计滚珠导向装置a)滚珠导向装置b)钢球保持架第二章冲裁工艺与冲裁模设计冷冲模模柄a)压入式模柄b)旋入式模柄c)凸缘模柄d)槽形模柄e)通用模柄f)浮动模柄g)推入式模柄第二章冲裁工艺与冲裁模设计压入式模柄的应用第二章冲裁工艺与冲裁模设计用导正销定距的冲孔落料级进模1-模柄2-螺钉3-冲孔凸模4-落料凸模5-导正销6-固定导料销7-始用导料销旋入式模柄的应用第二章冲裁工艺与冲裁模设计倒装式复合模凸缘式模柄的应用第二章冲裁工艺与冲裁模设计槽形模柄的应用全长导向结构的小孔冲模第二章冲裁工艺与冲裁模设计1-下模座2、5-导套3-凹模4—导柱6-弹压卸料板7-凸模8—托板9-凸模护套10-扇形块11-扇形块固定板12-凸模固定板13-垫板14-弹簧15-阶梯螺钉16-上模座17-模柄浮动模柄的应用第十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第二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十节冷冲压模具设计与制造实例1．冲压件工艺性分析第二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φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3．5mm（大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm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。第十节冷冲压模具设计与制造实例2．冲压工艺方案的确定第二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。第十节冷冲压模具设计与制造实例3．主要设计计算第二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。第十节冷冲压模具设计与制造实例3．主要设计计算第二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。凹模型口图第十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二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第十节冷冲压模具设计与制造实例4．模具总体设计第二章冷冲压模具设计与制造实例一、冲裁模设计与制