冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例.ppt

1、復(fù)習(xí)第七章的內(nèi)容,1、沖模零件加工特點(diǎn)？,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,2、沖裁模凸、凹模技術(shù)要求及加工特點(diǎn)？,3、模具裝配特點(diǎn)？,4、成形模零件制造與裝配特點(diǎn)？,5、多工位級(jí)進(jìn)模零件制造與裝配特點(diǎn)？,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,內(nèi)容簡(jiǎn)介： 本章基于現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，系統(tǒng)總結(jié)了沖壓工藝設(shè)計(jì)、沖模設(shè)計(jì)和沖模制造的方法和步驟，并輔以案例說(shuō)明。,學(xué)習(xí)目的與要求： 1 掌握沖壓工藝設(shè)計(jì)、沖模設(shè)計(jì)和沖模制造的方法和步驟； 2 能系統(tǒng)進(jìn)行中等偏復(fù)雜沖壓件的成形工藝、模具結(jié)構(gòu)及模具制造工藝的設(shè)計(jì)。,重點(diǎn)： 沖壓工藝設(shè)計(jì)、沖模設(shè)計(jì)和沖模制造的方法和步驟。 難點(diǎn)： 靈活應(yīng)用沖壓工藝設(shè)計(jì)、沖模設(shè)計(jì)和沖模

2、制造的方法。,第一節(jié) 概述,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,本章目錄,第一節(jié) 概述,沖壓模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是一項(xiàng)技術(shù)性和經(jīng)驗(yàn)性都很強(qiáng)的工作。,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,包括：,沖壓工藝設(shè)計(jì)、,模具設(shè)計(jì)、,模具制造,三者關(guān)系：,相互關(guān)聯(lián)、相互影響。,沖壓工藝設(shè)計(jì)是沖模設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和依據(jù)；,沖模設(shè)計(jì)的目的是保證實(shí)現(xiàn)沖壓工藝；,沖模制造則是模具設(shè)計(jì)過(guò)程的延續(xù)，目的是使設(shè)計(jì)圖樣，通過(guò)原材料的加工和裝配，轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂惺褂霉δ芎褪褂脙r(jià)值的模具實(shí)體。,圖？,大圖？,第一節(jié) 概述,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖壓工藝設(shè)計(jì),第一節(jié) 概述,元素是具有相同核電荷數(shù)（

3、即質(zhì)子數(shù)）的同一類原子的總 稱。也就是說(shuō)，同種元素原子核中的質(zhì)子數(shù)是相同的。（后略）,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,二、沖模設(shè)計(jì),第一節(jié) 概述,元素是具有相同核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(shù)）的同一類原子的總 稱。也就是說(shuō)，同種元素原子核中的質(zhì)子數(shù)是相同的。（后略）,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,三、沖模制造,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,工件名稱：手柄 生產(chǎn)批量：中批量 材料：Q235-A鋼 材料厚度：1.2mm,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,1沖壓件工藝性分析,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,沖壓工序

4、：只有落料、沖孔； 材料：為Q235-A鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁； 結(jié)構(gòu)：相對(duì)簡(jiǎn)單，有一個(gè)8mm的孔和5個(gè)5mm的孔；孔與孔、孔與邊緣之間的距離也滿足要求，最小壁厚為35mm（大端4個(gè)5mm的孔與8mm孔、5mm的孔與R16mm外圓之間的壁厚）。 精度：全部為自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,2沖壓工藝方案的確定,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,方案一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料-沖孔復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔-落料級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)

5、構(gòu)簡(jiǎn)單，但成本高而生產(chǎn)效率低； 方案二工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但模具強(qiáng)度較差，制造難度大，且操作不方便； 方案三生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也能滿足要求。 結(jié)論：采用方案三為佳。,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,3主要設(shè)計(jì)計(jì)算,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,（1）排樣方式的確定及其計(jì)算,（2）沖壓力的計(jì)算,沖壓力的相關(guān)計(jì)算見(jiàn)表8.2.1。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選J23-25。,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,3主要設(shè)計(jì)計(jì)算,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,（3）壓力中心的確定及相關(guān)計(jì)算,因沖裁力不大，壓力中心偏移坐標(biāo)原點(diǎn)O

6、較小，為了便于模具的加工和裝配，模具中心仍選在坐標(biāo)原點(diǎn)O。若選用J23-25沖床，C點(diǎn)仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。,凹模型口圖,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,（4）工作零件刃口尺寸計(jì)算,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,因工作零件的形狀相對(duì)較簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個(gè)孔的同軸度，使裝配工作簡(jiǎn)化。具體計(jì)算見(jiàn)表8.2.3所示。,（5）卸料橡膠的設(shè)計(jì),卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算見(jiàn)表8.2.4。,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,4模具總體設(shè)計(jì),第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)

7、計(jì)與制造實(shí)例,（1）模具類型的選擇 級(jí)進(jìn)模 （2）定位方式的選擇 導(dǎo)料板，無(wú)側(cè)壓裝置，擋料銷初定距，導(dǎo)正銷精定距。而第一件的沖壓位置可以靠操作工目測(cè)來(lái)定。 （3）卸料、出件方式的選擇 彈性卸料，下出件 （4）導(dǎo)向方式的選擇 中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,5主要零部件設(shè)計(jì) （1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 落料凸模 直通式，采用線切割加工，2個(gè)M8螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/m5。 沖孔凸模 臺(tái)階式 凹模 整體凹模，各沖裁的凹模孔均采用線切割加工。,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,（2）定位零件的設(shè)計(jì)

8、兩個(gè)導(dǎo)正銷，分別借用工件上5mm和8mm兩個(gè)孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正銷采用H7/r6安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用H7/h6配合。,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,起粗定距的活動(dòng)擋料銷、彈簧和螺塞選用標(biāo)準(zhǔn)件，規(guī)格為816。,8mm導(dǎo)正銷,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,（3）導(dǎo)料板的設(shè)計(jì) （4）卸料部件的設(shè)計(jì) 卸料板的設(shè)計(jì) 卸料螺釘?shù)倪x用 （5）模架及其它零部件設(shè)計(jì),第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,6模具總裝圖（右圖）,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,7沖壓設(shè)備的選定

9、,8模具零件加工工藝,模具關(guān)鍵零件因采用線切割，所以這些零件的加工就變得相對(duì)簡(jiǎn)單。 圖8.2.4（a）所示落料凸模的加工工藝過(guò)程如表8.2.5 所示。,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,9模具的裝配,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,一、沖裁模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,根據(jù)級(jí)進(jìn)模裝配要點(diǎn)，選凹模作為裝配基準(zhǔn)件，先裝下模，再裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。具體裝配見(jiàn)表8.2.6所示。,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,零件名稱：蓋 生產(chǎn)批量：大批量 材料：鍍鋅鐵皮 材料厚度：1mm,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,二、拉深模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,1沖壓件工藝性分析,第八章 冷

10、沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,二、拉深模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,沖壓工序：落料、拉深； 材料：為鍍鋅鐵皮，具有良好的拉深性能，適合拉深； 結(jié)構(gòu)：簡(jiǎn)單對(duì)稱； 精度：全部為自由公差，工件厚度變化也沒(méi)有作要求，只是該工件作為另一零件的蓋，口部尺寸69可稍作小些。而工件總高度尺寸14mm可在拉深后采用修邊達(dá)要求 。,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,2沖壓工藝方案的確定,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,二、拉深模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,方案一：先落料，后拉深。采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料-拉深復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：拉深級(jí)進(jìn)沖壓。采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但成本高而生產(chǎn)效率低； 方案二生產(chǎn)效率

11、較高，盡管模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但因零件簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難； 方案三生產(chǎn)效率高，但模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，送進(jìn)操作不方便，加之工件尺寸偏大。 結(jié)論：采用方案二為佳。,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,3主要設(shè)計(jì)計(jì)算,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,二、拉深模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,（1） 毛坯尺寸計(jì)算,根據(jù)表面積相等原則，用解析法求該零件的毛坯直徑D，具體計(jì)算見(jiàn)表8.2.7。,（2）排樣及相關(guān)計(jì)算,采用有廢料直排的排樣方式，相關(guān)計(jì)算見(jiàn)表8.2.7。,（3）成形次數(shù)的確定,階梯形件拉深。h/dmin=15.2/40=0.38，據(jù)t/D=1/90.5=1.1，查表4.4.3發(fā)現(xiàn)h/dmin小于表中數(shù)值，能一

12、次拉深成形。,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,（4）沖壓工序壓力計(jì)算,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,二、拉深模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,擬采用正裝復(fù)合模，固定卸料與剛性推件，具體沖壓力計(jì)算見(jiàn)表8.2.7所示。 根據(jù)沖壓工藝總力計(jì)算結(jié)果并結(jié)合工件高度，初選開(kāi)式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25。,（5） 工作部分尺寸計(jì)算 落料和拉深的凸、凹模的工作尺寸計(jì)算見(jiàn)表8.2.8所示。其中因?yàn)樵摴ぜ诓砍叽缫笠c另一件配合，所以在設(shè)計(jì)時(shí)可將其尺寸作小些。,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,二、拉深模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,4模具的總體設(shè)計(jì) （1）模具類型的選擇 落料-拉深復(fù)合模 （2）定位

13、方式的選擇 導(dǎo)料板（固定卸料板與導(dǎo)料板一體）+擋料銷 （3）卸料、出件方式的選擇 固定卸料，剛性打件，標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供壓邊力 （4）導(dǎo)向方式的選擇 中間導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,為了實(shí)現(xiàn)先落料后拉深，模具裝配后，應(yīng)使拉深凸模的端面比落料凹模端面低3mm。 （2）其它零部件的設(shè)計(jì)與選用 彈性元件的設(shè)計(jì) 頂件塊（壓邊、卸件），其壓力由標(biāo)準(zhǔn)緩沖器提供。 模架及其它零部件的選用,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,二、拉深模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,5主要零部件設(shè)計(jì) （1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 整體結(jié)構(gòu)，拉深凸模、落料凹模和凸凹模的結(jié)構(gòu)如圖8.2.8所示。,第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,6模具總裝圖 7沖壓設(shè)備的選定 8工作零件的加工工藝 本模具工作零件都旋轉(zhuǎn)體，形狀較簡(jiǎn)單，加工主要采用車削。 9模具的裝配 選凸凹模為基準(zhǔn)件，先裝上模，再裝下模。 裝配后應(yīng)保證間隙均勻，落料凹模刃口面應(yīng)高出拉深凸模工作端面3mm，頂件塊上端面應(yīng)高出落料凹模刃口面0.5 mm，以實(shí)現(xiàn)落料前先壓料，落料后再拉深。,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,二、拉深模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,思考與練習(xí)題1、2、3、4、5。,作業(yè)布置：,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,材料：Crl2MoV 熱處理：5862HRC （a）的技術(shù)要求：尾部與凸模固定板按H6/m5配合,第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例,材料：Crl2M