沖壓模具說明書

1、沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例例：圖1所示沖裁件，材料為A3，厚度為2mm，大批量生產(chǎn)。試制定工件沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)其模具、編制模具零件的加工工藝編制。 零件名稱：止動(dòng)件生產(chǎn)批量：大批材料：A3材料厚度：t=2mm圖1 產(chǎn)品零件圖 一、沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 沖壓件工藝分析材料：該沖裁件的材料A3鋼是普通碳素鋼，具有較好的可沖壓性能。零件結(jié)構(gòu)：該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，并在轉(zhuǎn)角有四處R2圓角，比較適合沖裁。尺寸精度：零件圖上所有未注公差的尺寸，屬自由尺寸，可按IT14級(jí)確定工件尺寸的公差?？走吘?2mm的公差為±0.11，屬11級(jí)精度。查公差表可得各尺寸公差為：零件外形：65mm 24mm 30mm R

2、30mm R2mm零件內(nèi)形：10mm孔心距：37±0.31mm結(jié)論：適合沖裁。 工藝方案及模具結(jié)構(gòu)類型該零件包括落料、沖孔兩個(gè)基本工序，可以采用以下三種工藝方案：先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)。落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。沖孔落料連續(xù)沖壓，采用連續(xù)模生產(chǎn)。方案模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求。由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要應(yīng)采用復(fù)合沖裁或級(jí)進(jìn)沖裁方式。由于孔邊距尺寸12mm有公差要求，為了更好地保證此尺寸精度，最后確定用復(fù)合沖裁方式進(jìn)行生產(chǎn)。 工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，為便于操作，所以復(fù)合

3、模結(jié)構(gòu)采用倒裝復(fù)合模及彈性卸料和定位釘定位方式。主要設(shè)計(jì)計(jì)算 排樣設(shè)計(jì)及計(jì)算查沖壓模具設(shè)計(jì)與制造表2.5.2確定搭邊值：兩工件間的搭邊：a=2.2mm；工件邊緣搭邊:a=2.5mm；步距為: 32.2mm ； 條料寬度B=(D+2a) =(65+2×2.5)=70確定后排樣圖如圖2所示。 圖2 排樣圖 一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率為： =1550÷(70×32.2)×100 = 68.8 查板材標(biāo)準(zhǔn)，宜選900mm×1000mm的鋼板，每張鋼板可剪裁為14張條料（70mm×1000mm），每張條料可沖378個(gè)工件，則總為：=×10

4、0=65.1即每張板材的材料利用率為65.1。 總沖壓力計(jì)算落料力 F總=1.3Lt =1.3×215.96×2×450 =252.67(KN)其中按非退火A3鋼板計(jì)算.沖裁力 F沖=1.3Lt=1.3×2×10×2×450=74.48(KN)其中:d為沖孔直徑,2d為兩個(gè)孔圓周長之和。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是因有兩個(gè)孔.總沖壓力： F總=F落+F沖+F卸+F推=252.

5、67+74.48+12.63+12.30=352.07(KN) 確定壓力中心如圖3所示：由于工件x方向?qū)ΨQ,故壓力中心x=32.5mm 圖3 壓力中心y= = = =13.0mm其中:L1=24mm y=12mmL2=60mm y=0mmL3=24mm y=12mm L4=60mm y=24mmL5=60mm y=27.97mmL6=60mm y=24mmL7=60mm y=12mmL8=60mm y=12mm計(jì)算時(shí),忽略邊緣4-R2圓角。由以上計(jì)算可知沖壓件壓力中心的坐標(biāo)為（32.5，13）。 凸凹模刃口尺寸計(jì)算刃口尺寸計(jì)算列于表1中。其中: 落料部分以凹模為基準(zhǔn)計(jì)算,落料凸模按間隙值配制；

6、沖孔部分以凸模為基準(zhǔn)計(jì)算,沖孔凹模按間隙值配制?？走吘?2±0.43近似按孔心距計(jì)算。表1 刃口尺寸計(jì)算基本尺寸及分類沖裁間隙磨損系數(shù)計(jì)算公式制造公差計(jì)算結(jié)果落料凹模D=65Z=0.246Z=0.36Z- Z=0.36-0.246=0.11mm制件精度為：IT14級(jí)，故x=0.5D=(D-x)/4D=64.63相應(yīng)凸模尺寸按凹模尺寸配作，保證雙面間隙在0.2460.36之間D=24D=23.74同上D=30D=29.74同上D=30同上D=(D-x)/4D=29.74相應(yīng)凸模尺寸凹模尺寸配作，保證單面間隙在0.1230.18之間R2同上D=(D-x)/4D=1.88同上沖孔d=10同

7、上dp=(d+x)/4d=10.18相應(yīng)凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作，保證雙面間隙在0.2460.36之間孔邊距L12同上制件精度為IT11級(jí)，故x0.75/4Lp=11.97孔心距L±=37±0.31同上x0.5Ld=(L+0.5)=×0.62=0.078Ld=37±0.078 主要模具零件結(jié)構(gòu)尺寸凹模板尺寸:凹模厚度:H=kb(15mm) H=0.28×65=18.2mm凹模邊壁厚:c(1.52)H =(1.52) ×18.2 =(27.336.4)mm 實(shí)取c=30mm凹模板邊長:L=b+2c =65+2×30 =125

8、mm查標(biāo)準(zhǔn)JB/T 6743.1-94: 凹模板寬B=125mm故確定凹模板外形為: 125×125×18(mm)。將凹模板作成薄型形式并加空心墊板后實(shí)取為: 125×125×14(mm)。凸凹模尺寸:凸凹模長度:L=h+h+h =16+10+24 =50(mm)其中: h 凸凹模固定板厚度h 彈性卸料板厚度h增加長度(包括凸模進(jìn)入凹模深度,彈性元件安裝高度等)此凹模內(nèi)外刃口間壁厚校核:根據(jù)沖裁件結(jié)構(gòu)凸凹模內(nèi)外刃口最小壁厚為7mm,根據(jù)強(qiáng)度要求查冷沖模設(shè)計(jì)及制造表 336知,該壁厚為4.9mm即可,故該凸凹模側(cè)壁強(qiáng)度足夠。凸模尺寸:凸模長度:L凸=h+h

9、+h =14+12+14 =40mm其中:h凸模固定板厚 h空心墊板厚h凹模板厚凸模強(qiáng)度校核:該凸模不屬于細(xì)長棒,強(qiáng)度足夠。 其它模具零件結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)倒裝復(fù)合模形式特點(diǎn):凹模板尺寸并查標(biāo)準(zhǔn)JB/T-6743.1-94確定其它模具模板尺寸列于表2:表2 模具零件結(jié)構(gòu)尺寸序號(hào)名稱長×寬×厚(mm)材料數(shù)量1上墊板125×125×6T8A12凸模固定板125×125×1445鋼13空心墊板125×125×1245鋼14卸料板125×125×1045鋼15凸凹模固定板125×125×

10、1645鋼16下墊板125×125×6T8A1根據(jù)模具零件結(jié)構(gòu)尺寸,查標(biāo)準(zhǔn)GB/T2855.5-90選取后側(cè)導(dǎo)柱125×25標(biāo)準(zhǔn)模架一副。 沖床選用根據(jù)總沖壓力F總=352KN,模具閉合高度,沖床工作臺(tái)面尺寸等,并結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有設(shè)備,選用J23-63開式雙柱可傾沖床,并在工作臺(tái)面上備制墊塊。其主要工藝參數(shù)如下：公稱壓力：630KN滑塊行程：130mm行程次數(shù)：50次分最大閉合高度：360mm連桿調(diào)節(jié)長度：80mm工作臺(tái)尺寸（前后×左右）：480mm×710mm 沖壓工藝規(guī)程(見2832頁) 模具總裝配圖（如圖4） 模具零件圖（如圖5圖17）二、制

11、造過程1.模具零件加工工藝規(guī)程凹模加工工藝規(guī)程 材料:Gr12 硬度: 6064 HRC序號(hào)工序名工序內(nèi)容1備料條料鋸切(退火狀態(tài)):130×130×16mm2粗銑銑六面到尺寸125.3×125.3×15,注意兩大平面與兩相鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角尺測量達(dá)基本垂直3平面磨磨光兩大平面厚度達(dá)14.6mm,并磨兩相鄰側(cè)面達(dá)四面垂直,垂直度0.02mm/100mm4鉗劃線 劃出各孔徑中心線并劃出凹模洞口輪廓尺寸鉆孔 鉆螺紋底孔,銷釘?shù)卓?凹模洞口穿線孔鉸空 鉸銷釘孔到要求攻絲 攻螺紋絲到要求5熱處理淬火 使硬度達(dá)6064 HRC6平面磨磨光兩大平面,使厚度達(dá)14.3mm

12、7線切割割凹模洞口,并留0.01002mm研余量8鉗 研磨洞口內(nèi)壁側(cè)面達(dá)0.8µm 配推件塊到要求9鉗用墊片層保證凸凹模與凹模間隙均勻后,凹模與上模座配作銷釘孔10平磨磨凹模板上平面厚度達(dá)要求11鉗總裝配凸凹模加工工藝規(guī)程 材料:Gr12 硬度: 6064 HRC序號(hào)工序名工序內(nèi)容1備料條料鋸切(退火狀態(tài)):70×40×55mm2粗銑銑六面見光3平磨磨高度兩平面到尺寸51mm4鉗劃線 在長度方一側(cè)留線切割?yuàn)A位6mm后,分中劃凸模輪廓線并劃兩凹模洞口中心線鉆孔 按凹模洞口中心鉆線切割穿絲孔锪擴(kuò)凹模落料沉孔到要求，鉆螺紋底孔并攻絲到要求5熱處理淬火 硬度達(dá)6064 H

13、RC6平磨磨高度到50.4mm7線切割割凸模及兩凹模,并單邊留0.010.02mm研磨余量8鉗研配 研凸凹模并配入凸模固定板研 各側(cè)壁到0.8µm9平磨磨高度到要求10鉗總裝配凸模固定板加工工藝規(guī)程 材料:45# 硬度: 2428 HRC序號(hào)工序名工序內(nèi)容1備料氧割 130×130×16mm2熱處理調(diào)質(zhì) 硬度2428 HRC3粗銑銑六面達(dá)125.3×125.3×14.8mm,并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面相互基本垂直4平磨磨光兩大平面厚度達(dá)14.4mm;并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm5鉗劃線 凸模固定孔中心線,銷釘孔中心線,

14、螺紋過孔中心線,銷釘過孔中心線鉆孔 凸模固定孔穿絲線,螺紋過孔和銷釘過孔到要求6線切割割凸模固定孔單邊留0.010.02mm研余量7銑銑凸模固定孔背面沉孔到要求8鉗研配凸模9平磨磨模厚度到要求10鉗總裝配 用透光層使凸模,凹模間隙均勻后,與上模座板配作銷孔凸凹模固定板加工工藝規(guī)程 材料:45# 硬度: 2428 HRC序號(hào)工序號(hào)工序內(nèi)容1備料氧割 130×130×18mm2熱處理調(diào)質(zhì) 硬度2428 HRC3粗銑銑六面達(dá)125.3×125.3×16.8mm,并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面基本垂直4平磨磨光兩大平面,厚度達(dá)16.4mm;并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直,垂

15、直度0.02mm/100mm5鉗劃線 螺紋孔中心線,螺紋過孔中心線, 銷釘孔中心線,凸凹模固定孔輪廓線鉆孔螺紋底孔,螺紋過孔到要求,凸凹模固定孔線切割穿線孔攻絲 攻螺紋底絲到要求6線切割割凸凹模固定孔,單邊留研余量0.010.02mm7鉗研配 將凸凹模配入固定孔8平磨磨厚度到要求9鉗裝配 與下模座配作銷釘孔卸料板加工工藝規(guī)程 材料:45# 硬度: 2428 HRC序號(hào)工序名工序內(nèi)容1備料氧割 130×130×12mm2熱處理調(diào)質(zhì) 硬度2428 HRC3粗銑銑六面達(dá)125.3×125.3×10.8mm,并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面基本垂直4平磨磨光兩大平面,厚

16、度達(dá)10.4mm;并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm5鉗劃線 螺紋孔中心線,定位釘孔中心線及中間型孔輪廓線鉆孔 螺紋底孔,定位釘?shù)卓仔涂状┚€孔鉸孔,攻絲 鉸定位釘?shù)卓椎揭?螺紋孔攻絲到要求6線切割割型孔到要求7鉗 型孔與凸凹模裝配定位釘與定位釘裝配 螺紋孔與螺釘裝配8平磨磨厚度到要求9鉗總裝配上墊板加工工藝規(guī)程 材料:T8A 硬度: 5458 HRC序號(hào)工序名工序內(nèi)容1備料條料鋸切(退火狀態(tài)): 130×130×10mm2粗銑銑六面達(dá)125.3×125.3×7mm,并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面基本垂直3平磨磨光兩大平面,厚度達(dá)6.6m

17、m;并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm4鉗劃線 螺紋過孔中心線,銷釘過孔中心線鉆孔 鉆螺紋過孔,銷釘過孔到要求5熱處理淬火 硬度: 5458 HRC6平磨磨兩大平面厚度達(dá)要求7鉗總裝配下墊板加工工藝規(guī)程 材料:T8A 硬度: 5458 HRC序號(hào)工序名工序內(nèi)容1備料條料鋸切(退火狀態(tài)): 130*130*10mm2粗銑銑六面達(dá)125.3×125.3×7mm,并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面基本垂直3平磨磨光兩大平面,厚度達(dá)6.6mm;并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm4鉗劃線 緊固螺釘過孔中心線,卸料螺釘過空中心線,銷釘孔中心線,落廢料孔

18、中心線,凸凹模緊固螺釘過孔中心線鉆孔 鉆上述各孔到要求5熱處理淬火 硬度: 5458 HRC6平磨磨兩大平面厚度達(dá)要求7鉗總裝配空心墊板加工工藝規(guī)程 材料:45# 硬度: 2428 HRC序號(hào)工序名工序內(nèi)容1備料氧割 130×130×15mm2熱處理調(diào)質(zhì) 硬度2428 HRC3粗銑銑六面達(dá)125.3×125.3×12.8mm,并使兩大平面和相鄰兩側(cè)面基本垂直4平磨磨光兩大平面,厚度達(dá)12.4mm；并磨兩相鄰側(cè)面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm5鉗劃線 螺釘過孔中心線,銷釘過孔中心線,推件塊型孔輪廓線鉆孔 鉆銷釘孔及螺釘過孔到要求6銑銑推件塊型孔

19、到要求7鉗配入推件塊8平磨磨兩大平面厚度達(dá)要求9鉗總裝配上模座加工工藝規(guī)程 材料:HT200序號(hào)工序名工序內(nèi)容1備料按GB/T 2855.590選購125×125模架2鉗劃線 螺釘過孔中心線,銷釘孔中心線,模柄孔中心線及輪廓線鉆孔 鉆螺釘過孔及锪背面沉孔到要求3平磨與模柄配平模柄孔52及臺(tái)階60到要求4鉗與模柄配鉆止轉(zhuǎn)銷孔到要求5鉗總裝配 用透光層保證凸模固定板上兩凸模與下模上凸凹模對(duì)中后,上模座與凸模固定板配作銷孔用墊片層保證凹模與下模上凸凹模的凸模對(duì)中后,上模座與凹模板配作銷孔6鉗總裝配下模座加工工藝規(guī)程 材料：HT200序號(hào)工序名工序內(nèi)容1備料按GB/T 2855.590選購1

20、25×125模架2鉗劃線 緊固螺釘過孔中心線,卸料螺釘過孔中心線,落廢料孔中心線,凸凹模緊固螺釘頭過孔中心線鉆孔 鉆上述各孔到要求,锪孔背面沉孔到要求3鉗與凸凹模固定板配作銷釘孔4鉗總裝配推件塊加工工藝規(guī)程 材料:45# 硬度: 2428 HRC序號(hào)工序名工序內(nèi)容1備料氧割 74×37×25mm2熱處理淬火 硬度: 2428 HRC3粗銑銑六面見光4平磨磨上下兩平面到要求5鉗劃線 212過孔中心線,各面輪廓線鉆孔 鉆212過孔到要求6銑各型面各臺(tái)階到要求7鉗總裝配沖孔凸模加工工藝規(guī)程 材料：T10A 硬度：5660HRC序號(hào)工序名稱工 序 內(nèi) 容10備料鋸圓棒料15×55mm20熱處理退火，硬度達(dá)180220HB30車車一端面，打頂尖孔，車外圓至12mm；掉頭車另一端面，長度至尺寸50mm；打頂尖孔。雙頂尖頂，車外圓尺寸11.40.04mm,10.60.04mm至要求；車尺寸5mm至要求。40檢驗(yàn)檢驗(yàn)50熱處理淬火，硬度至5660HRC。60磨削磨削外圓尺寸11mm，10.18mm至要求。70線切割切除工作端面頂尖孔，長度尺寸至40mm要求。80磨削磨削端面至Ra0.8m。90檢驗(yàn)100鉗工裝配2.加工過程（見錄像）圖4 模具裝配圖圖5