冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例

1、第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例內(nèi)容簡(jiǎn)介內(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)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)難點(diǎn)： 靈活應(yīng)用沖壓工藝設(shè)計(jì)、沖模設(shè)計(jì)和沖模制造的方法。 1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)性技術(shù)性和經(jīng)驗(yàn)性經(jīng)驗(yàn)性都很強(qiáng)的工作。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)相互關(guān)聯(lián)、相互影響相互影響。

2、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。 第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例2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3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)例沖壓工序沖壓工序：只有落料、沖孔；材料材料：為Q235-A鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁；結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：相對(duì)簡(jiǎn)

3、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。 4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；方案二工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但模具強(qiáng)度較

4、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：采用方案三采用方案三為佳。 5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 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選J23-25。 6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

5、孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。 凹模型口圖7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)單簡(jiǎn)單，適宜采用線切割機(jī)床分分別加工別加工落料凸模、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。（5）卸料橡膠的設(shè)計(jì)卸料橡膠的設(shè)計(jì)計(jì)算8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)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)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

6、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9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10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) 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

7、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11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12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。 13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

8、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。 14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15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 二、拉深模設(shè)計(jì)與制造實(shí)例沖壓工序沖壓工序：落料、拉深；材料材料：為鍍鋅鐵皮，具有良好的拉深性能，適合拉深；結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：簡(jiǎn)單對(duì)稱；精度精度：全部為自由公差，工件厚度變化也沒有作要求，只是該工件作為另一零件的蓋，口部尺寸6

9、9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 。 16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：采用方案二采用方案二為佳。 17第二節(jié) 冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)例3主要

10、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)表面積相等原則表面積相等原則，用解析法解析法求該零件的毛坯直徑D.（2）排樣及相關(guān)計(jì)算采用有廢料直排的排樣方式。 （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，查表發(fā)現(xiàn)h/dmin小于表中數(shù)值，能一次拉深成形。18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。 根據(jù)沖壓工藝總力計(jì)算結(jié)果并結(jié)合工件高度，初選開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-25。

11、（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。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。19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20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

12、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)。 21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22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23材料：Crl2MoV熱處理：6064HRC第八章 冷沖壓模具設(shè)計(jì)