1、碟形弹簧的落料冲孔 复合模模具设计,指导教师：张上游老师学生：刘兵,分析制件的冲压工艺性,材料：60si2MnA合金元素含量低，淬透性比 60Si2Mn高，韧性塑性也较高，脱碳倾向小，回火稳定性良好，热加工性能好，具有较好的冲裁成形性能。零件结构：零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中部有圆异形孔，孔的最小尺寸为10.2mm，满足冲裁最小孔径 dmin 1.0t=0.8mm的要求。另外，经计算圆形孔距零件外形之间的最小孔边距满足冲裁件最小孔边距lmin 1.5t=1.2mm的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。尺寸精度：零件上的尺寸均未标注尺寸偏差，为自由尺寸，可按IT10I
2、T14级精度补标工件尺寸公差。选定IT12确定尺寸的公差。经查得零件各尺寸偏差如下： 落料部分： 冲孔部分： 由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。,分析比较和确定工艺方案,该零件包括落料和冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 方案二：落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状
3、较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。所以，比较三个方案采用方案二生产。,排样、计算条料宽度、确定步距,查搭边值表，确定搭边值 两工件间的搭边：a1=0.8mm; 工件边缘的搭边：a=1.0mm; 步距n=20.6+a1=20.6+1=21.6mm; 条料宽度：B= mm 查表 =0.4 式中，B为条料宽度；D为工件直径；a为沿边搭边值； 为条料公差值 所以B= 冲裁件的面积： 确定后排样图如图所示：,零件排样图,一个步距内的材料利用率为：,一个步距内的材料
4、利用率为：,计算冲压力和选择压力机,可知冲裁力基本计算公式为: ；查60si2MnA的力学性能表得其抗剪强度在640960Mpa，为了便于计算，取值为900Mpa。 落料冲裁力： 冲孔冲裁力： 则冲裁该零件所需冲裁力为： 模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力 和推件力 为： 因为t=0.55mm时，h=510mm，积累零件为n=h/t=5/0.8 6个。 则零件所需得冲压力为： 所选压力机的吨位必须大于F总的30%， ，所以选择的压力机型号为J23-16,冲压设备的选用,根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机J2316，其主要技术参数如下： 公称压力：160kN 滑块行程：55mm
5、 最大闭合高度：220mm 闭合高度调节量：55 mm 滑块中心线到床身距离：160mm 工作台尺寸： 工作台孔尺寸：200 mm290 mm 模柄孔尺寸：40 mm60mm 垫板厚度：40 mm,选用卸料与出料零件,卸料以弹性卸料板卸料，出件是以凸模往下冲即可，因此不用设计出件零件。弹性卸料板的平面外形尺寸一般与凹模板相同，其厚度可取凹模厚度的0.6-0.8倍，所以卸料板的LBH=100507(mm)，卸料板在此仅起卸料作用，凸模与卸料板间的双边间隙根据冲件的料厚确定，一般取0.10.3mm，查表，选取材料为Q235.,模柄,由压力机的型号J23-16，可查得模柄孔的直径为20mm，深度为5
6、8mm，由装配要求，模柄与模柄孔配合为H7/m6，模柄长度比模柄孔深度小510mm，根据JB/7646.3-1994选取模柄。（模柄图见下页）,校核冲压设备基本参数,1、模具闭合高度校核。J2316开式压力机的闭合高度为220mm，封闭高度调节量为55mm，模具安装可用垫块调整配制。 2、冲裁所需总压力校核。 由前面计算可知 冲压机的公称压力160KN， ，满足生产要求。,冲孔落料复合模使用说明书,一模具的安装或调整 在压力机上安装模具是一件很重要的工作，模具安装不好，轻则造成冲压件报废，重则威胁人身和设备的安全。模具的结构不同，设备的类型不同，模具安装或调整的方法也有一定的差别，现介绍在压力
7、机上安装、调整模具的方法、程序和步骤。（1）检查图纸、工艺文件、坯料和模具等是否齐全、完好。（2）合上电源开关，接通电源，检查压力机运转是否正常。检查完毕，断开动力和锁住开关。（3）将上下模板与压力机工作台面、滑块底面擦拭干净。检查模具及压力机内外有无异物，防止影响正确安装和发生事故。（4）盘动飞轮，调节压力机滑块至最低位置（下止点），转动连杆的调节螺母，将压力机封闭高度调至稍大于模具闭合高度，然后盘动飞轮将滑块调至最高位置（上止点）。（5）检查压力机的打料装置，应将滑块中打料横梁调至最高位置，以免模具安装后调整压力机闭合高度时顶杆折弯。 （6）模具安装次序是先上模后下模。本模具为有导向装置的
8、且采用弹性卸料装置，故不在上、下模间垫木板或平整的垫板使上模稍高于闭合高度，然后将模具放置于压力机工作台上。（7）盘动飞轮到下止点，将模柄对准滑块上的模柄孔，然后调节连杆长度，直至滑块的下平面与上模板平面紧贴为止，最后拧紧紧固螺栓，上模固定完毕。,冲裁模的安装调整应注意的问题,冲裁工作在冷冲压加工中占有相当大的比重, 广泛应用于各种形状的平板零件。如垫圈、掐圈和 各种电器零件,冲裁工作是由凸模和凹模之间的相 对运动来完成,凸模、凹模组成一刃口,把材料压在 中间,凸模逐步下降,使材料分离。冲裁过程的3 个阶段 冲裁产品尺寸程度是由模具保证的,因此把模 具安装到压力机上和选择合理的模具闭合高度是冲
9、 压工作的一项重要任务。其安装正确与否,确定合 理的闭合高度,对模具寿命、产品质量均有直接影响， 1) 凸凹模中心线上下要对准,间隙要均匀; 2) 模具压力中心要对正; 3) 闭合高度要适当; 4) 能顺利卸料出件; 5) 紧固可靠,模具的冲压过程无松动。,模具的安装或调整,（8）安装下模时可除去所垫木板。盘动飞轮使滑块缓慢下降，精心调整，使上下模对准吻合，再使滑块上下运动二三次，确认上下模无卡住，导向灵活、无阻滞后，拧紧下模的紧固螺栓、螺母，使下模固定在工作台上。（9）初步调整压力机的闭合高度。如果模具有打料装置，调节滑块中打料横梁到适当高度，使打料杆能正常工作。（10）安装、调整弹顶器（橡
10、胶）或气垫。（11）盘动飞轮，使滑块回到上止点。在是上、下模的配合部分（导向件、工作零件之间）加润滑剂，启动压力机，开空车冲几次，再进一步检查模具的安装、调整、紧固是否妥当。（12）全面检查压力机的运转情况，检查无误后，在生产条件下进行试冲。通过试冲可发现模具设计、制造和安装的缺陷，找出原因，对模具进行适当的调整和修理后再进行试冲，直到模具能正常工作，冲出合格零件，模具的安装调整过程结束。,冲裁模的安装调整应注意的问题,因此,在使用和安装冲裁模时,除了必须严格遵 守冲压操作规程和安全规程外,还应做好以下几方 面: 1) 了解所使用的冲模的基本结构,冲模的特点 和使用该冲模时应注意的事项; 2)
11、 将需用的操作工具及安全防护装置等都准 备好,放到规定的位置上; 3) 在冲模的滑动部分加油;4) 检查冲模有无缺损零件和紧固螺钉有无松 动现象; 5) 按照冲压机床点检验卡规定检查冲压机床, 并开空行程数次,以检查机床和冲模的运转情况。,冲裁模的安装调整应注意的问题,1.按所需要的总冲裁力,决定要选用的冲床吨位。 2.冲床的行程,最好是使导套在工作中不脱离导柱,冲床的闭合高度应能适应该冲模的需要。 3。检查冲床滑块的间隙及滑块底面与工作合面的平引度,是否所要求的精度之内。 4。检查模具的送料、挡料、退料、漏料及定位等各部位能否正常地工作。 5.检查模具导向部分及安装底面有否碰毛和碰伤的情况,
12、并保证模具和设备的洁净。 6。检查一切正常后进行装模。,课程设计报告,设计时间 2010年12月 设计目的和意义 了解冲压工艺规程，进一步学习冲压的模具设计，将理论以实际相结合，最终熟练掌握冲压模具设计的整个过程，为以后的学习工作打下坚实的基础。 设计内容和过程 1） 零件的分析 2）冲压工艺方案的确定 3）基本零件的设计计算 4）总装配图及零件图的绘制 5）编制机械加工工艺,设计心得和体会,通过这次毕业设计使我熟悉了冲压模具的整个过程，并且了解了在做冲压模具之前首先要对产品的结构形态，模具的结构形态。也就是要对产品的工艺性进行合理的分析，从而才能采取更合适模具，节约成本的同时还能保证加工零件的精度要求。其次，考虑好产品的批量以及精度要求以及材料的造价。最后完成产品的模具设计、模具的装配图、零件图。本次毕业设计的成功完成使我个人的所有专业中学术上的一次难忘的历程，因为通过我本人的长时间的思考、设计以及张上游老师多次细心的指导使我知道一套合格的冲压模具设计的完成以及一套合格的图纸的完成都需要付出多少次的心血和汗水，通过它可以说明一个人最基本的学习工作态度，从中也了解到一名出色的工程师首先要从每一个细节做起，做事要有坚忍不拔的毅力，还要有耐心、谦虚、谨慎的工作态度。,结束语,谢谢老师和同学的帮助！谢 谢！,
