復(fù)合工序模具設(shè)計

情景2.4：

復(fù)合工序沖裁模具設(shè)計

1.沖裁工藝設(shè)計；2.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計；3.主要零部件設(shè)計4.標(biāo)準(zhǔn)件的選用5.模具材料和技術(shù)要求2.4復(fù)合工序沖裁模具設(shè)計

工作任務(wù)：復(fù)合工序沖裁模設(shè)計名稱：止動件材料：A3鋼料厚：t=2mm大批量生產(chǎn)2.4復(fù)合工序沖裁模具設(shè)計一、沖裁工藝設(shè)計1．沖壓件工藝性分析(略)2．沖壓工藝方案的制定該止動件形狀簡單、尺寸精度低，僅有沖孔、落料兩種工序。若采用單工序沖壓，雖然模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩幅模具；若采用級進(jìn)工序沖壓，只需一幅模具，且操作簡單、安全，生產(chǎn)效率高，但模具相對復(fù)雜、尺寸大，成本較高；若采用復(fù)合工序沖壓，同樣只需一幅模具，模具也較單工序模復(fù)雜，但能更好地保證尺寸12-0.11（IT11級）的尺寸精度，而且該止動件的尺寸屬于中等大小，復(fù)合模模具尺寸相對級進(jìn)模的尺寸要小。經(jīng)查表，該止動件最小孔邊距（7mm）遠(yuǎn)大于倒裝復(fù)合模凸凹模最小壁厚（δ=4.9mm）結(jié)論：綜上所述，該止動件采用沖孔-落料復(fù)合工序沖壓的方案更為合適。附：三類模具比較

一、沖裁工藝設(shè)計3．相關(guān)工藝設(shè)計計算（1）條料尺寸及排樣圖（略）（2）壓力中心的計算如圖所示凹模型孔圖，建立坐標(biāo)系xoy，由于工件x方向?qū)ΨQ，故壓力中心的x=32.5mm，壓力中心的y==≈13mm所以該壓力中心的坐標(biāo)為（32.5，13）?？紤]到工件尺寸不大（沖裁力不大），為了方便模具的加工與裝配，將壓力中心（32.5，13）選在該止動件上的（32.5，12）點(diǎn)。若選用J23-63沖床，原壓力中心仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)。

一、沖裁工藝設(shè)計3．相關(guān)工藝設(shè)計計算（3）沖壓力的計算：落料力

F落=1.3L落tτ=1.3×215.96×2×372≈208.88(KN)其中τ按非退火A3鋼（Q235）板查得。沖孔力F沖=1.3L孔tτ=1.3×2π×10×2×372≈60.74(KN)其中：d為沖孔直徑，2πd為兩個孔圓周長之和。初步確定模具采用彈性卸料下出件的復(fù)合模結(jié)構(gòu)，故卸料力F卸=K卸F落

=0.05×208.88=10.44(KN)推件力

F推=nK推F沖

=6×0.55×60.74=200.44(KN)其中K卸、K推查表2.6.1，n=6，是因每個孔中卡三個（6/2）零件，見表2.9.4。

一、沖裁工藝設(shè)計3．相關(guān)工藝設(shè)計計算（4）壓力機(jī)的選擇總沖壓力因暫定采用倒裝復(fù)合模結(jié)構(gòu)，那么總沖壓力包括沖裁力、卸料力和推件力。故

F總=F落+F沖+F卸+F推=208.88+60.74+10.44+200.44=480.5(KN)實(shí)驗(yàn)室的沖床J23-63，公稱壓力為630KN，能滿足要求。4．沖壓工藝卡片的填寫止動件沖壓工藝卡片

1．復(fù)合模模具結(jié)構(gòu)介紹復(fù)合模：在壓力機(jī)的一個工作行程內(nèi)，在模具的同一個部位同時完成數(shù)道沖壓工序的模具。復(fù)合模的基本結(jié)構(gòu)二、模具設(shè)計1．復(fù)合模模具結(jié)構(gòu)介紹復(fù)合模的命名：凸凹模在模具中所處的位置二、模具設(shè)計正裝復(fù)合模基本結(jié)構(gòu)倒裝復(fù)合?；窘Y(jié)構(gòu)1．復(fù)合模模具結(jié)構(gòu)介紹復(fù)合模結(jié)構(gòu)的完善：正裝復(fù)合模：添加了三套除料除件裝置二、模具設(shè)計卸料機(jī)構(gòu)打料機(jī)構(gòu)頂件機(jī)構(gòu)1．復(fù)合模模具結(jié)構(gòu)介紹復(fù)合模結(jié)構(gòu)的完善：倒裝復(fù)合模：添加了兩套除料除件裝置二、模具設(shè)計卸料機(jī)構(gòu)打料機(jī)構(gòu)1．復(fù)合模模具結(jié)構(gòu)介紹典型實(shí)例：※正裝復(fù)合模：※倒裝復(fù)合模:正倒裝復(fù)合模的比較:二、模具設(shè)計1．復(fù)合模模具結(jié)構(gòu)介紹剛性推件裝置復(fù)合模中上模的剛性推件裝置必須配合機(jī)床上的打料橫梁（如下圖）才能實(shí)現(xiàn)推件。二、模具設(shè)計2.模具總體設(shè)計通過以上分析，本止動件決定采用倒裝復(fù)合模，因?yàn)榈寡b復(fù)合模結(jié)構(gòu)簡單，成本低，精度也能滿足該止動件的要求。這樣該倒裝復(fù)合模具的除料除件機(jī)構(gòu)即已隨之確定下來，條料的定位采用導(dǎo)料銷和擋料銷配合使用。關(guān)于模架及其導(dǎo)向方式，本止動件復(fù)合模具精度要求不高，所以選用滑動導(dǎo)向模架，而且模具受力不大，沒有必要選用四導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)形式，其余的形式均可。這里選用的是中間導(dǎo)柱、滑動導(dǎo)向模架。二、模具設(shè)計3.主要零部件設(shè)計（1）落料凹模外形結(jié)構(gòu)及其固定方法落料凹模采用整體式、板形結(jié)構(gòu)，采用螺釘、銷釘與下模座連接。落料凹模刃口形式：直筒形刃口（如下表）采用直筒形刃口的原因是便于上模的推件機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)推件。二、模具設(shè)計3.主要零部件設(shè)計（1）落料凹模刃口尺寸計算查表2.3.3(教材P56)（GB/T16743-1997），初始雙面間隙Zmin=0.246mm，Zmax=0.360mm。具體計算見相應(yīng)文檔。二、模具設(shè)計3.主要零部件設(shè)計（1）落料凹模凹模外形尺寸計算凹模厚度：H=kb(≥15mm)H=0.28×65=18.2mm凹模邊壁厚：c≥(1.5～2)Hc=(1.5～2)×18.2=(27.3～36.4)mm實(shí)取c=30mm凹模板邊長：L=b+2c=65+2×30=125mm凹模板寬度：B=b1+2c=30+2×30=90mm二、模具設(shè)計3.主要零部件設(shè)計（1）落料凹模凹模外形尺寸計算考慮到便于布置螺銷釘，適當(dāng)放寬凹模板寬度。查標(biāo)準(zhǔn)JB/T–7643.1-94(沖模模板矩形凹模板):選凹模板寬B=125mm故確定凹模板外形為:125×125×18(mm)。為了便于凹?？椎募庸?，將凹模做成薄型形式并加空心墊板后實(shí)取為:125×125×14(mm)。二、模具設(shè)計3.主要零部件設(shè)計（2）沖孔凸模結(jié)構(gòu)形式及固定方法沖孔圓形凸模：臺階式（3）凸凹模結(jié)構(gòu)形式及固定方法外形：直通式，采用螺釘?shù)跹b內(nèi)形：直筒形刃口，刃口高6mm二、模具設(shè)計沖孔凸模凸凹模3.主要零部件設(shè)計（4）出件裝置常見結(jié)構(gòu)形式該止動件復(fù)合模打桿投影范圍內(nèi)無凸模，故適合采用剛性推件裝置中的圖b結(jié)構(gòu)。出件裝置中的連接推桿一般需要2~4根且分布均勻、長短一致。推板要有足夠的剛性，其平面形狀尺寸只要能夠覆蓋到連接推桿，不必設(shè)計得太大，以使安裝推板的孔不致太大從而影響模具強(qiáng)度。標(biāo)準(zhǔn)推板的結(jié)構(gòu)二、模具設(shè)計典型組合的選擇查標(biāo)準(zhǔn)手冊，選冷沖模復(fù)合模典型組合、矩形薄凹模典型組合，根據(jù)凹模外形尺寸，選該組合里125×125，這樣，該組合里的一系列尺寸就得到了，據(jù)此，即可畫出基本結(jié)構(gòu)圖了。三、模架及典型組合的選擇止動件復(fù)合模裝配圖三、繪制裝配圖及所有零件圖止動件復(fù)合模零件圖落料凹模三、繪制裝配圖及所有零件圖止動件復(fù)合模零件圖凸凹模三、繪制裝配圖及所有零件圖倒裝復(fù)合工序模具設(shè)計結(jié)束倒裝復(fù)合工序模具設(shè)計的全過程及方法即使如此。正裝裝復(fù)合工序模具的設(shè)計過程及方法與此類似。接下來可以根據(jù)設(shè)計計算過程，整理編寫設(shè)計說明書。倒裝復(fù)合模凸凹模最小壁厚δ（mm）三類模具的比較表2.6.1卸料力、推件力、頂件力系數(shù)材料厚度t（mm）KXKTKD鋼≤0.10.065～0.0750.10.14＞0.1～0.50.045～0.0550.630.08＞0.5～2.50.04～0.050.550.06注：卸料力系數(shù)KX，在沖多孔、大搭邊和輪廓復(fù)雜制件時取上限值。表2.9.4沖裁凹模刃口型式及主要參數(shù)正裝復(fù)合模1-打桿2-模柄3-推板4-推桿5-卸料螺釘6-凸凹模7-卸料板8-落料凹模9-頂件塊10-帶肩頂桿11-沖孔凸模12-擋料銷13-導(dǎo)料銷倒裝復(fù)合模1-下模座2-導(dǎo)柱3、20-彈簧4-卸料板5-活動擋料銷6-導(dǎo)套7-上模座8-凸模固定板9-推件塊10-連接推桿11-推板12-打桿13-模柄14、16-沖孔凸模15-墊板17-落料凹模18-凸凹模19-固定板21-卸料螺釘22-導(dǎo)料銷出件裝置的結(jié)構(gòu)形式形式簡圖特點(diǎn)及適用范圍剛性推件裝置1、剛性推件的推件力大，推件可靠，但不起壓料作用，多用于倒裝復(fù)合模及拉深模。2、圖a是打桿1直接撞擊推件塊2而將工件推下，適用于打桿投影范圍內(nèi)有凸模的場合；3、圖b是打桿1通過推板4、推桿3、推件塊2推下工件，適用于打桿投影范圍內(nèi)無凸模的場合。4、適用于推件力大、沖制材料較厚、表面平整度要求不高的工件。彈性推件裝置1、彈性推件的推件力較小，但推件力均勻，推件平穩(wěn)，且沖壓時可起壓料作用，多用于薄料大件以及平整度要求較高的倒裝式模具。2、圖a的推件力較??；圖b可提供較大的推件力。3、適用于推件力較小、沖制材料較薄、表面平整度要求較高的工件。彈性頂件裝置1、頂件塊裝在下模的凹模內(nèi)，其工作