冷沖模設計與制造實例

書名：冷沖模設計與制造實例ISBN：978-7-111-27278-6作者：王嘉出版社：機械工業(yè)出版社本書配有電子課件冷沖模設計與制造實例高職高專ppt課件書名：冷沖模設計與制造實例冷沖模設計與制造實例高職高專ppt1冷沖壓模具設計與制造實例主編：王嘉冷沖模設計與制造實例高職高專ppt課件冷沖壓模具設計與制造實例主編：王嘉冷沖模設計與制造實例高職2第一部分冷沖壓模具設計步驟冷沖模設計與制造實例高職高專ppt課件第一部分冷沖壓模具設計步驟冷沖模設計與制造實例高職高專3

冷沖壓模具設計的一般步驟

1．搜集必要的資料如產品圖、樣品、設計任務書和參考圖等，并相應了解如下問題：（1）了解提供的產品視圖是否完備，技術要求是否明確，有無特殊要求的地方。（2）了解制件的生產性質是試制還是批量或大量生產，以確定模具的結構性質。（3）了解制件的材料性質（軟、硬還是半硬）、尺寸和供應方式，如條料、卷料還是廢料利用等，以便確定沖裁的合理間隙及沖壓的送料方法。（4）了解可供適用的壓力機情況和有關技術規(guī)格，根據(jù)所選用的設備確定與之相適應的模具及有關參數(shù)，如模架大小，模柄尺寸，模具閉合高度和送料機構等。（5）了解模具制造的技術力量、設備條件和加工技巧，為確定模具結構提供依據(jù)。（6）了解最大限度采用標準件的可能性，以縮短模具制造周期。冷沖模設計與制造實例高職高專ppt課件冷沖壓模具設計的一般步驟1．搜集必要的資料4

2．沖壓工藝性分析沖壓件的沖壓工藝性是指該零件沖壓加工的難易程度。在技術方面，主要分析該零件的形狀特點，尺寸大?。ㄗ钚】走吘?，孔徑，材料厚度，最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。如果發(fā)現(xiàn)沖壓工藝性差，則需要對沖壓件產品提出修改意見，經(jīng)產品設計者同意后方可修改。

3．確定合理的沖壓工藝方案

確定方法如下：（1）根據(jù)工件的形狀、尺寸精度、表面質量要求進行工藝分析，確定基本工序的性質。（2）根據(jù)工藝計算，確定工序數(shù)目，如拉深次數(shù)等。（3）根據(jù)各工序的變形特點、尺寸要求確定工序排列的順序。

（4）根據(jù)生產批量和條件，確定工序的組合。（5）最后從產品質量、生產效率、設備占用情況、模具制造的難易程度和模。具壽命高低、工藝成本、操作方便和安全程度等方面進行綜合分析、比較，在滿足沖件質量要求的前提下，確定適合于具體生產條件的最經(jīng)濟合理的沖壓工藝方案。冷沖模設計與制造實例高職高專ppt課件2．沖壓工藝性分析冷沖模設計與制造實例高職高專5

4．確定模具結構形式確定工序的性質、順序及工序的組合后，即確定了沖壓的工藝方案，也即決定了各工序模具的結構型式。沖模的種類很多，必須根據(jù)沖壓件的生產批量、尺寸大小、精度要求、形狀復雜程度和生產條件等多方面因素選擇，其選用原則如下：（1）根據(jù)制件的生產批量確定采用簡易模還是復合模結構。（2）根據(jù)制件的尺寸要求確定沖模的精度等級。（3）根據(jù)設備能力選擇沖模的類型。（4）根據(jù)制件的形狀大小和復雜程度選擇結構形式。（5）根據(jù)模具制造力量和經(jīng)濟性選擇模具類型?？傊谶x擇沖模結構類型時，應從多方面考慮，經(jīng)過全面分析合比較，盡可能使所選擇的模具結構合理。冷沖模設計與制造實例高職高專ppt課件4．確定模具結構形式冷沖模設計與制造實例高職高專65．進行必要的工藝計算主要工藝計算包括：（1）坯料展開計算（2）沖壓力計算及沖壓設備的初選（3）壓力中心計算（4）進行排樣及材料利用率計算，以便為材料消耗定額作依據(jù)（5）凸、凹模間隙和工作部分尺寸計算（6）對于拉深工序，進行確定拉深模用不用壓邊圈、拉深次數(shù)、各中間工序模具尺寸分配以及半成品尺寸等計算；（7）其它方面的特殊計算冷沖模設計與制造實例高職高專ppt課件5．進行必要的工藝計算冷沖模設計與制造實例高職高7

6．模具總體設計在上述分析、計算的基礎上，即可進行模具結構的總體設計，并勾畫草圖，初步算出模具閉合高度，概略的定出模具外形尺寸，同時考慮如下內容：（1）凸、凹模的結構形式及固定方法；（2）制件或毛坯的定位方式；（3）卸料和出件裝置；（4）模具的導向方式以及必要的輔助裝置；（5）送料方式；（6）模架形式的確定及沖模的安裝；（7）模具標準件的應用；（8）壓力機的選用；

7．畫模具裝配圖、非標準零件圖，并校核沖模設計圖樣冷沖模設計與制造實例高職高專ppt課件6．模具總體設計冷沖模設計與制造實例高職高專p8第二部分模具設計與制造實例冷沖模設計與制造實例高職高專ppt課件第二部分模具設計與制造實例冷沖模設計與制造實例高職高專9

例一單工序沖裁模設計與制造實例

設計任務：完成圖示落料件的模具設計。材料：10料厚：0.8mm冷沖模設計與制造實例高職高專ppt課件例一單工序沖裁模設計與制造實例設計任務：完成圖10

一、工藝性分析材料分析

10鋼為優(yōu)質碳素結構鋼，具有良好的沖壓成形性能。2.結構分析零件結構簡單、左右對稱，對沖裁較為有利，但外形有多處尖角，對模具的制造和使用壽命不利，建議在不影響使用的前提下改為圓弧過渡。建議過渡圓角值應為R0.25mm。3.精度分析零件上有5個尺寸標注了公差要求，由公差表查得其公差要求都屬于IT12，所以普通沖裁可以滿足零件的精度要求。對于2個未注公差尺寸，應按照IT14查得公差為mm、

mm。一、工藝性分析材料分析11

三、工藝計算

1.刃口尺寸計算

零件為一落料件，所以工藝方案為一套簡單落料模生產該零件。

二、沖裁工藝方案的確定

根據(jù)零件形狀特點，刃口尺寸計算宜采用配做法，但由于零件形狀較復雜，考慮模具工作零件的制造，決定凸模采用線切割加工方法，所以刃口尺寸最終選用分開制造的方法計算。落料件的基準件為凹模，根據(jù)凹模在工作中的實際磨損情況，其磨損后的尺寸可分為如下三類：三、工藝計算

1.刃口尺寸計算12（1）磨損后變大的尺寸：mm、mm、mm、四個尺寸的精度等級都為IT12，所以磨損系數(shù)X取0.75。此外，為了保證模具的初始合理間隙，同時最大限度地降低工作零件的制造難度，取凹模制造公差

凸模制造公差。mm（1）磨損后變大的尺寸：mm、mm、mm、四個尺寸的精度等13由沖裁刃口尺寸基本計算公式可得由沖裁刃口尺寸基本計算公式可得14（2）磨損后變小的尺寸：，尺寸的精度等級為IT14，磨損系數(shù)X取0.5。磨損后變小尺寸的基本計算公式

（2）磨損后變小的尺寸：，尺寸的15（3）磨損后不變的尺寸：、，磨損后尺寸不變的基本計算公式為、（3）磨損后不變的尺寸：、16

2.排樣計算

分析零件形狀，應采用單直排的排樣方式，零件可能的排樣方式有以下所示兩種。

2.排樣計算分析零件形狀，應采用單直排的排樣方17

現(xiàn)選用1500mm×1000mm的鋼板，則需計算采用不同的裁剪方式時，每張板料能出的零件總個數(shù)。（1）裁成寬43.6mm、長1500mm的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為（2）裁成寬43.6mm、長1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為現(xiàn)選用1500mm×1000mm的鋼板，則需計算采用18

（3）裁成寬53.6mm、長1500mm的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為

（4）裁成寬53.6mm、長1000mm的條料，則一張板材能出的零件總個數(shù)為比較以上四種裁剪方法，第3、4種裁剪方法的材料利用率最高。考慮工人操作方便，選用第4種裁剪方式，即裁為寬53.6mm、長1000mm的條料。（3）裁成寬53.6mm、長1500mm的條料，則一張19零件最終的排樣圖為零件最終的排樣圖為203.沖壓力計算

根據(jù)沖裁力基本計算公式可得：。此例中零件的周長為218mm，材料厚度0.8mm，10鋼的抗剪強度取320MPa，則沖裁該零件所需沖裁力為模具采用彈性卸料裝置和推件結構，所需卸料力和推件力為

則零件所需的沖壓力為

初選設備為開式壓力機J23—16。3.沖壓力計算根據(jù)沖裁力基本計算公式可得：21

4.壓力中心計算

零件為左右對稱件，所以只需計算壓力中心縱坐標。建立圖示坐標系，并將零件左半部分圖形分解為9條直線，則每段直線的長度及中點的縱坐標分別為：

4.壓力中心計算零件為左右對稱件，所以只需計算22代入壓力中心計算公式得代入壓力中心計算公式得23

四、沖壓設備的選用根據(jù)沖壓力的大小，選取開式雙柱可傾壓力機J23—16，其主要技術參數(shù)如下公稱壓力：160kN滑塊行程：55mm最大閉合高度：220mm閉合高度調節(jié)量：45mm滑塊中心線到床身距離：160mm工作臺尺寸：300mm×450mm工作臺孔尺寸：160mm×240mm模柄孔尺寸：φ40mm×60mm墊板厚度：40mm四、沖壓設備的選用根據(jù)沖壓力的大小，選取開式雙柱可傾壓24

五、模具零部件設計

1.標準模架的選用標準模架選用的依據(jù)為凹模的外形尺寸，所以應首先計算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的計算公式得凹模高度凹模壁厚所以凹模的總長為，凹模的寬度為

。模具采用后置導柱模架，根據(jù)以上計算結果，查得模架規(guī)格為：上模座125mm×100mm×30mm，下模座125mm×100mm×35mm，導柱22mm×130mm，導套22mm×80mm×28mm。五、模具零部件設計1.標準模架的選用252.卸料裝置中彈性元件的計算

由于該零件的材料厚度為0.8mm，材料較薄，所以模具采用彈性卸料裝置，彈性元件選用橡膠，其尺寸計算如下：（1）確定橡膠墊的自由高度

由以上兩個公式得。2.卸料裝置中彈性元件的計算由于該零件的材料厚26

（2）確定橡膠墊的橫截面積查得矩形橡膠墊在預壓量在10%~15%時的單位壓力為0.5Mpa，所以（3）確定橡膠墊的平面尺寸根據(jù)零件的形狀特點，橡膠墊的外形應為矩形，中間開有矩形孔以避讓凸模。結合零件尺寸確定橡膠墊中間的避讓孔尺寸為45mm×55mm，外形暫定一邊長為110mm，則另一邊長為（2）確定橡膠墊的橫截面積查得矩形橡膠27

（4）校核橡膠墊的自由高度經(jīng)計算橡膠墊的高徑比在0.5~1.5之間，所以選用的橡膠墊規(guī)格合理。橡膠的裝模高度約為0.85×36mm=30.6mm，取整，裝模高度為30mm。

3.其他零部件結構凸模由凸模固定板固定，兩者采用過渡配合。模柄采用壓入式模柄，根據(jù)設備上模柄孔尺寸