止动件说明书

1冲压模具设计与制造实例例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺编制。零件名称：止动件生产批量：大批材料：A3材料厚度：t=2mm图1产品零件图一、冲压工艺与模具设计⒈冲压件工艺分析①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。孔边距12mm的公差为±0.11，属11级精度。查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：65074.0mm24052.0mm30052.0mmR30052.0mmR2025.0mm零件内形：1036.00mm孔心距：37±0.31mm结论：适合冲裁。⒉工艺方案及模具结构类型2该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。②落料－冲孔复合冲压，采用复合模生产。③冲孔－落料连续冲压，采用连续模生产。方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸12011.0mm有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定用复合冲裁方式进行生产。工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。⒊主要设计计算⑴排样设计及计算查《冲压模具设计与制造》表2.5.2确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm；工件边缘搭边:a1=2.5mm；步距为:32.2mm；条料宽度B=(D+2a1)=(65+2×2.5)=70确定后排样图如图2所示。图2排样图一个步距内的材料利用率η为：%100BSA=1550÷(70×32.2)×100％=68.8％3查板材标准，宜选900mm×1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（70mm×1000mm），每张条料可冲378个工件，则η总为：=10009001550378×100％=65.1％即每张板材的材料利用率为65.1％。⑵总冲压力计算落料力F总=1.3Ltτ=1.3×215.96×2×450=252.67(KN)其中τ按非退火A3钢板计算.冲裁力F冲=1.3Ltτ=1.3×2π×10×2×450=74.48(KN)其中:d为冲孔直径,2πd为两个孔圆周长之和。卸料力F卸=K卸F落=0.05×252.67=12.63(KN)推件力F推=nK推F落=6×0.055×37.24=12.30(KN)其中n=6是因有两个孔.总冲压力：F总=F落+F冲+F卸+F推%1001LBnA总4=252.67+74.48+12.63+12.30=352.07(KN)⑶确定压力中心如图3所示：由于工件x方向对称,故压力中心x0=32.5mm3压力中心y0=niniLnLnYn11=4.314.315.1461.385.14246024124.31124.31245.1497.2761.38245.1412240601224=41.23852.3105=13.0mm其中:L1=24mmy1=12mmL2=60mmy2=0mmL3=24mmy3=12mmL4=60mmy4=24mmL5=60mmy5=27.97mmL6=60mmy6=24mm5L7=60mmy7=12mmL8=60mmy8=12mm计算时,忽略边缘4-R2圆角。由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为（32.5，13）。⑷凸凹模刃口尺寸计算刃口尺寸计算列于表1中。其中:落料部分以凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。孔边距12±0.43近似按孔心距计算。表1刃口尺寸计算基本尺寸及分类冲裁间隙磨损系数计算公式制造公差计算结果落料凹模Dmax0=65074.0Zmin=0.246Zmax=0.36Zmax-Zmin=0.36-0.246=0.11mm制件精度为：IT14级，故x=0.5Dd=(Dmax-xΔ)40Δ/4Dd=64.63185.00相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.246～0.36之间Dmax0=24052.0Dd=23.7413.00同上Dmax0=30052.0Dd=29.7413.00同上Dmax0=30052.0同上Dd=(Dmax-xΔ)40Δ/4Dd=29.7413.00相应凸模尺寸凹模尺寸配作，保证单面间隙在0.123～0.18之间6R2025.0同上Dd=(Dmax-xΔ)40Δ/4Dd=1.88063.00同上冲孔dmin0=1036.00同上dp=(dmin+xΔ)04Δ/4dp=10.18009.0相应凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证双面间隙在0.246～0.36之间孔边距L0＝12011.0同上制件精度为IT11级，故x＝0.750min41)(xBBjΔ/4Lp=11.970028.0孔心距L±2=37±0.31同上x＝0.5Ld=(Lmin+0.5Δ)81Δ=81×0.62=0.078Ld=37±0.078⑸主要模具零件结构尺寸凹模板尺寸:凹模厚度:H=kb(≥15mm)H=0.28×65=18.2mm凹模边壁厚:c≥(1.5～2)H=(1.5～2)×18.2=(27.3～36.4)mm实取c=30mm凹模板边长:L=b+2c=65+2×30=125mm查标准JB/T–6743.1-94:凹模板宽B=125mm故确定凹模板外形为:125×125×18(mm)。将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后7实取为:125×125×14(mm)。凸凹模尺寸:凸凹模长度:L=h1+h2+h=16+10+24=50(mm)其中:h1─凸凹模固定板厚度h2─弹性卸料板厚度h─增加长度(包括凸模进入凹模深度,弹性元件安装高度等)此凹模内外刃口间壁厚校核:根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查《冷冲模设计及制造》表3－36知,该壁厚为4.9mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够。凸模尺寸:凸模长度:L凸=h1+h2+h3=14+12+14=40mm其中:h1─凸模固定板厚h2─空心垫板厚h3─凹模板厚凸模强度校核:该凸模不属于细长棒,强度足够。⑹其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点:凹模板尺寸并查标准JB/T-6743.1-94确定其它模具模板尺寸列于表2:表2模具零件结构尺寸序号名称长×宽×厚(mm)材料数量1上垫板125×125×6T8A12凸模固定板125×125×1445钢183空心垫板125×125×1245钢14卸料板125×125×1045钢15凸凹模固定板125×125×1645钢16下垫板125×125×6T8A1根据模具零件结构尺寸,查标准GB/T2855.5-90选取后侧导柱125×25标准模架一副。⑺冲床选用根据总冲压力F总=352KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合学校现有设备,选用J23-63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下：公称压力：630KN滑块行程：130mm行程次数：50次∕分最大闭合高度：360mm连杆调节长度：80mm工作台尺寸（前后×左右）：480mm×710mm⒋冲压工艺规程(见28～32页)⒌模具总装配图（如图4）⒍模具零件图（如图5～图17）二、制造过程1.模具零件加工工艺规程凹模加工工艺规程材料:Gr12硬度:60～64HRC序号工序名工序内容1备料条料锯切(退火状态):130×130×16mm2粗铣铣六面到尺寸125.3×125.3×15,注意两大平面与两相邻侧面用标准角尺测量达基本垂直3平面磨磨光两大平面厚度达14.6mm,并磨两相邻侧面达四面垂直,垂直度0.02mm/100mm4钳①划线划出各孔径中心线并划出凹模洞口轮廓尺寸②钻孔钻螺纹底孔,销钉底孔,凹模洞口穿线孔9③铰空铰销钉孔到要求④攻丝攻螺纹丝到要求5热处理淬火使硬度达60～64HRC6平面磨磨光两大平面,使厚度达14.3mm7线切割割凹模洞口,并留0.01～002mm研余量8钳①研磨洞口内壁侧面达0.8µm②配推件块到要求9钳用垫片层保证凸凹模与凹模间隙均匀后,凹模与上模座配作销钉孔10平磨磨凹模板上平面厚度达要求11钳总装配凸凹模加工工艺规程材料:Gr12硬度:60～64HRC序号工序名工序内容1备料条料锯切(退火状态):70×40×55mm2粗铣铣六面见光3平磨磨高度两平面到尺寸51mm4钳①划线在长度方一侧留线切割夹位6mm后,分中划凸模轮廓线并划两凹模洞口中心线②钻孔按凹模洞口中心钻线切割穿丝孔③锪扩凹模落料沉孔到要求，钻螺纹底孔并攻丝到要求5热处理淬火硬度达60～64HRC6平磨磨高度到50.4mm7线切割割凸模及两凹模,并单边留0.01～0.02mm研磨余量8钳①研配研凸凹模并配入凸模固定板②研各侧壁到0.8µm9平磨磨高度到要求10钳总装配凸模固定板加工工艺规程材料:45#硬度:24～28HRC序号工序名工序内容1备料氧割130×130×16mm2热处理调质硬度24～28HRC3粗铣铣六面达125.3×125.3×14.8mm,并使两大平面和相邻两侧面相互基本垂直4平磨磨光两大平面厚度达14.4mm;并磨两相邻侧面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm105钳①划线凸模固定孔中心线,销钉孔中心线,螺纹过孔中心线,销钉过孔中心线②钻孔凸模固定孔穿丝线,螺纹过孔和销钉过孔到要求6线切割割凸模固定孔单边留0.01～0.02mm研余量7铣铣凸模固定孔背面沉孔到要求8钳研配凸模9平磨磨模厚度到要求10钳总装配用透光层使凸模,凹模间隙均匀后,与上模座板配作销孔凸凹模固定板加工工艺规程材料:45#硬度:24～28HRC序号工序号工序内容1备料氧割130×130×18mm2热处理调质硬度24～28HRC3粗铣铣六面达125.3×125.3×16.8mm,并使两大平面和相邻两侧面基本垂直4平磨磨光两大平面,厚度达16.4mm;并磨两相邻侧面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm5钳①划线螺纹孔中心线,螺纹过孔中心线,销钉孔中心线,凸凹模固定孔轮廓线②钻孔螺纹底孔,螺纹过孔到要求,凸凹模固定孔线切割穿线孔③攻丝攻螺纹底丝到要求6线切割割凸凹模固定孔,单边留研余量0.01~0.02mm7钳研配将凸凹模配入固定孔8平磨磨厚度到要求9钳装配与下模座配作销钉孔卸料板加工工艺规程材料:45#硬度:24～28HRC序号工序名工序内容1备料氧割130×130×12mm2热处理调质硬度24～28HRC3粗铣铣六面达125.3×125.3×10.8mm,并使两大平面和相邻两侧面基本垂直4平磨磨光两大平面,厚度达10.4mm;并磨两相邻侧面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm5钳①划线螺纹孔中心线,定位钉孔中心线及中间型孔轮廓线②钻孔螺纹底孔,定位钉底孔型孔穿线孔11③铰孔,攻丝铰定位钉底孔到要求,螺纹孔攻丝到要求6线切割割型孔到要求7钳①型孔与凸凹模装配②定位钉与定位钉装配③螺纹孔与螺钉装配8平磨磨厚度到要求9钳总装配上垫板加工工艺规程材料:T8A硬度:54～58HRC序号工序名工序内容1备料条料锯切(退火状态):130×130×10mm2粗铣铣六面达125.3×125.3×7mm,并使两大平面和相邻两侧面基本垂直3平磨磨光两大平面,厚度达6.6mm;并磨两相邻侧面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm4钳①划线螺纹过孔中心线,销钉过孔中心线②钻孔钻螺纹过孔,销钉过孔到要求5热处理淬火硬度:54～58HRC6平磨磨两大平面厚度达要求7钳总装配下垫板加工工艺规程材料:T8A硬度:54～58HRC序号工序名工序内容1备料条料锯切(退火状态):13