冲压模具说明书DOC.docx

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1、冲压模具设计与制造实例例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺编制。零件名称：止动件生产批量：大批材料：A3材料厚度：t=2mm图1 产品零件图 一、冲压工艺与模具设计 冲压件工艺分析材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。孔边距12mm的公差为0.11，属11级精度。查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：65mm 24mm 30mm R30mm R2

2、mm零件内形：10mm孔心距：370.31mm结论：适合冲裁。 工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。冲孔落料连续冲压，采用连续模生产。方案模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸12mm有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定用复合冲裁方式进行生产。 工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性

3、卸料和定位钉定位方式。主要设计计算 排样设计及计算查冲压模具设计与制造表2.5.2确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm；工件边缘搭边:a=2.5mm；步距为: 32.2mm ； 条料宽度B=(D+2a) =(65+22.5)=70确定后排样图如图2所示。 图2 排样图 一个步距内的材料利用率为： =1550(7032.2)100 = 68.8 查板材标准，宜选900mm1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（70mm1000mm），每张条料可冲378个工件，则总为：=100=65.1即每张板材的材料利用率为65.1。 总冲压力计算落料力 F总=1.3Lt =1.3215.9624

4、50 =252.67(KN)其中按非退火A3钢板计算.冲裁力 F冲=1.3Lt=1.32102450=74.48(KN)其中:d为冲孔直径,2d为两个孔圆周长之和。卸料力 F卸=K卸F落=0.05252.67=12.63(KN)推件力 F推=nK推F落=60.05537.24=12.30(KN)其中n=6是因有两个孔.总冲压力： F总=F落+F冲+F卸+F推=252.67+74.48+12.63+12.30=352.07(KN) 确定压力中心如图3所示：由于工件x方向对称,故压力中心x=32.5mm 图3 压力中心y= =13.0mm其中:L1=24mm y=12mmL2=60mm y=0mm

5、L3=24mm y=12mm L4=60mm y=24mmL5=60mm y=27.97mmL6=60mm y=24mmL7=60mm y=12mmL8=60mm y=12mm计算时,忽略边缘4-R2圆角。由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为（32.5，13）。 凸凹模刃口尺寸计算刃口尺寸计算列于表1中。其中: 落料部分以凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。孔边距120.43近似按孔心距计算。表1 刃口尺寸计算基本尺寸及分类冲裁间隙磨损系数计算公式制造公差计算结果落料凹模D=65Z=0.246Z=0.36Z- Z=0.36-0.246=0.11

6、mm制件精度为：IT14级，故x=0.5D=(D-x)/4D=64.63相应凸模尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.2460.36之间D=24D=23.74同上D=30D=29.74同上D=30同上D=(D-x)/4D=29.74相应凸模尺寸凹模尺寸配作，保证单面间隙在0.1230.18之间R2同上D=(D-x)/4D=1.88同上冲孔d=10同上dp=(d+x)/4d=10.18相应凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证双面间隙在0.2460.36之间孔边距L12同上制件精度为IT11级，故x0.75/4Lp=11.97孔心距L=370.31同上x0.5Ld=(L+0.5)=0.62=0.078

7、Ld=370.078 主要模具零件结构尺寸凹模板尺寸:凹模厚度:H=kb(15mm) H=0.2865=18.2mm凹模边壁厚:c(1.52)H =(1.52) 18.2 =(27.336.4)mm 实取c=30mm凹模板边长:L=b+2c =65+230 =125mm查标准JB/T 6743.1-94: 凹模板宽B=125mm故确定凹模板外形为: 12512518(mm)。将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为: 12512514(mm)。凸凹模尺寸:凸凹模长度:L=h+h+h =16+10+24 =50(mm)其中: h 凸凹模固定板厚度h 弹性卸料板厚度h增加长度(包括凸模进入凹模深度

8、,弹性元件安装高度等)此凹模内外刃口间壁厚校核:根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查冷冲模设计及制造表 336知,该壁厚为4.9mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够。凸模尺寸:凸模长度:L凸=h+h+h =14+12+14 =40mm其中:h凸模固定板厚 h空心垫板厚h凹模板厚凸模强度校核:该凸模不属于细长棒,强度足够。 其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点:凹模板尺寸并查标准JB/T-6743.1-94确定其它模具模板尺寸列于表2:表2 模具零件结构尺寸序号名称长宽厚(mm)材料数量1上垫板1251256T8A12凸模固定板1251251445钢13空心垫板1251

9、251245钢14卸料板1251251045钢15凸凹模固定板1251251645钢16下垫板1251256T8A1根据模具零件结构尺寸,查标准GB/T2855.5-90选取后侧导柱12525标准模架一副。 冲床选用根据总冲压力F总=352KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合学校现有设备,选用J23-63开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下：公称压力：630KN滑块行程：130mm行程次数：50次分最大闭合高度：360mm连杆调节长度：80mm工作台尺寸（前后左右）：480mm710mm 冲压工艺规程(见2832页) 模具总装配图（如图4） 模具零件图（如图5

10、图17）二、制造过程1.模具零件加工工艺规程凹模加工工艺规程 材料:Gr12 硬度: 6064 HRC序号工序名工序内容1备料条料锯切(退火状态):13013016mm2粗铣铣六面到尺寸125.3125.315,注意两大平面与两相邻侧面用标准角尺测量达基本垂直3平面磨磨光两大平面厚度达14.6mm,并磨两相邻侧面达四面垂直,垂直度0.02mm/100mm4钳划线 划出各孔径中心线并划出凹模洞口轮廓尺寸钻孔 钻螺纹底孔,销钉底孔,凹模洞口穿线孔铰空 铰销钉孔到要求攻丝 攻螺纹丝到要求5热处理淬火 使硬度达6064 HRC6平面磨磨光两大平面,使厚度达14.3mm7线切割割凹模洞口,并留0.010

11、02mm研余量8钳 研磨洞口内壁侧面达0.8m 配推件块到要求9钳用垫片层保证凸凹模与凹模间隙均匀后,凹模与上模座配作销钉孔10平磨磨凹模板上平面厚度达要求11钳总装配凸凹模加工工艺规程 材料:Gr12 硬度: 6064 HRC序号工序名工序内容1备料条料锯切(退火状态):704055mm2粗铣铣六面见光3平磨磨高度两平面到尺寸51mm4钳划线 在长度方一侧留线切割夹位6mm后,分中划凸模轮廓线并划两凹模洞口中心线钻孔 按凹模洞口中心钻线切割穿丝孔锪扩凹模落料沉孔到要求，钻螺纹底孔并攻丝到要求5热处理淬火 硬度达6064 HRC6平磨磨高度到50.4mm7线切割割凸模及两凹模,并单边留0.01

12、0.02mm研磨余量8钳研配 研凸凹模并配入凸模固定板研 各侧壁到0.8m9平磨磨高度到要求10钳总装配凸模固定板加工工艺规程 材料:45# 硬度: 2428 HRC序号工序名工序内容1备料氧割 13013016mm2热处理调质 硬度2428 HRC3粗铣铣六面达125.3125.314.8mm,并使两大平面和相邻两侧面相互基本垂直4平磨磨光两大平面厚度达14.4mm;并磨两相邻侧面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm5钳划线 凸模固定孔中心线,销钉孔中心线,螺纹过孔中心线,销钉过孔中心线钻孔 凸模固定孔穿丝线,螺纹过孔和销钉过孔到要求6线切割割凸模固定孔单边留0.010.02mm研余量

13、7铣铣凸模固定孔背面沉孔到要求8钳研配凸模9平磨磨模厚度到要求10钳总装配 用透光层使凸模,凹模间隙均匀后,与上模座板配作销孔凸凹模固定板加工工艺规程 材料:45# 硬度: 2428 HRC序号工序号工序内容1备料氧割 13013018mm2热处理调质 硬度2428 HRC3粗铣铣六面达125.3125.316.8mm,并使两大平面和相邻两侧面基本垂直4平磨磨光两大平面,厚度达16.4mm;并磨两相邻侧面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm5钳划线 螺纹孔中心线,螺纹过孔中心线, 销钉孔中心线,凸凹模固定孔轮廓线钻孔螺纹底孔,螺纹过孔到要求,凸凹模固定孔线切割穿线孔攻丝 攻螺纹底丝到要求

14、6线切割割凸凹模固定孔,单边留研余量0.010.02mm7钳研配 将凸凹模配入固定孔8平磨磨厚度到要求9钳装配 与下模座配作销钉孔卸料板加工工艺规程 材料:45# 硬度: 2428 HRC序号工序名工序内容1备料氧割 13013012mm2热处理调质 硬度2428 HRC3粗铣铣六面达125.3125.310.8mm,并使两大平面和相邻两侧面基本垂直4平磨磨光两大平面,厚度达10.4mm;并磨两相邻侧面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm5钳划线 螺纹孔中心线,定位钉孔中心线及中间型孔轮廓线钻孔 螺纹底孔,定位钉底孔型孔穿线孔铰孔,攻丝 铰定位钉底孔到要求,螺纹孔攻丝到要求6线切割割型孔

15、到要求7钳 型孔与凸凹模装配定位钉与定位钉装配 螺纹孔与螺钉装配8平磨磨厚度到要求9钳总装配上垫板加工工艺规程 材料:T8A 硬度: 5458 HRC序号工序名工序内容1备料条料锯切(退火状态): 13013010mm2粗铣铣六面达125.3125.37mm,并使两大平面和相邻两侧面基本垂直3平磨磨光两大平面,厚度达6.6mm;并磨两相邻侧面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm4钳划线 螺纹过孔中心线,销钉过孔中心线钻孔 钻螺纹过孔,销钉过孔到要求5热处理淬火 硬度: 5458 HRC6平磨磨两大平面厚度达要求7钳总装配下垫板加工工艺规程 材料:T8A 硬度: 5458 HRC序号工序名

16、工序内容1备料条料锯切(退火状态): 130*130*10mm2粗铣铣六面达125.3125.37mm,并使两大平面和相邻两侧面基本垂直3平磨磨光两大平面,厚度达6.6mm;并磨两相邻侧面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm4钳划线 紧固螺钉过孔中心线,卸料螺钉过空中心线,销钉孔中心线,落废料孔中心线,凸凹模紧固螺钉过孔中心线钻孔 钻上述各孔到要求5热处理淬火 硬度: 5458 HRC6平磨磨两大平面厚度达要求7钳总装配空心垫板加工工艺规程 材料:45# 硬度: 2428 HRC序号工序名工序内容1备料氧割 13013015mm2热处理调质 硬度2428 HRC3粗铣铣六面达125.31

17、25.312.8mm,并使两大平面和相邻两侧面基本垂直4平磨磨光两大平面,厚度达12.4mm；并磨两相邻侧面使四面垂直,垂直度0.02mm/100mm5钳划线 螺钉过孔中心线,销钉过孔中心线,推件块型孔轮廓线钻孔 钻销钉孔及螺钉过孔到要求6铣铣推件块型孔到要求7钳配入推件块8平磨磨两大平面厚度达要求9钳总装配上模座加工工艺规程 材料:HT200序号工序名工序内容1备料按GB/T 2855.590选购125125模架2钳划线 螺钉过孔中心线,销钉孔中心线,模柄孔中心线及轮廓线钻孔 钻螺钉过孔及锪背面沉孔到要求3平磨与模柄配平模柄孔52及台阶60到要求4钳与模柄配钻止转销孔到要求5钳总装配 用透光

18、层保证凸模固定板上两凸模与下模上凸凹模对中后,上模座与凸模固定板配作销孔用垫片层保证凹模与下模上凸凹模的凸模对中后,上模座与凹模板配作销孔6钳总装配下模座加工工艺规程 材料：HT200序号工序名工序内容1备料按GB/T 2855.590选购125125模架2钳划线 紧固螺钉过孔中心线,卸料螺钉过孔中心线,落废料孔中心线,凸凹模紧固螺钉头过孔中心线钻孔 钻上述各孔到要求,锪孔背面沉孔到要求3钳与凸凹模固定板配作销钉孔4钳总装配推件块加工工艺规程 材料:45# 硬度: 2428 HRC序号工序名工序内容1备料氧割 743725mm2热处理淬火 硬度: 2428 HRC3粗铣铣六面见光4平磨磨上下两

19、平面到要求5钳划线 212过孔中心线,各面轮廓线钻孔 钻212过孔到要求6铣各型面各台阶到要求7钳总装配冲孔凸模加工工艺规程 材料：T10A 硬度：5660HRC序号工序名称工 序 内 容10备料锯圆棒料1555mm20热处理退火，硬度达180220HB30车车一端面，打顶尖孔，车外圆至12mm；掉头车另一端面，长度至尺寸50mm；打顶尖孔。双顶尖顶，车外圆尺寸11.40.04mm,10.60.04mm至要求；车尺寸5mm至要求。40检验检验50热处理淬火，硬度至5660HRC。60磨削磨削外圆尺寸11mm，10.18mm至要求。70线切割切除工作端面顶尖孔，长度尺寸至40mm要求。80磨削磨

20、削端面至Ra0.8m。90检验100钳工装配2.加工过程（见录像）图4 模具装配图图5 凸凹模图6 凸模图7 凹模板图8 上模座板图9 下模座板图10 上垫板图11 下垫板图12 凸模固定板图13 空心垫板图14 推件块图15 卸料板图16 凸凹模固定板车间 工艺规程零件名称 止动件 零件号 （连封面共 5 页）（另附对照表 页） ：工艺室主任 车间主任 主管工艺员 总工艺师 年 月 日 批准产品型别版次车间工作程序型别材料毛料种类零件名称零件号第 页共 页工序号工序名称工作地页次设备名称设备型别工作等级工时定额附注1切料剪床2冲压开式双柱可倾冲床J23-633去毛刺4检验游标卡尺更改单号编号

21、签字日期更改单号编号签字日期工艺员车间主任工艺组长主管工艺师工艺室主任车 间切料图表型 别零件名称零 件 号工序号第 页止动件1共 页 材料A3硬度分类设备名称剪床技术条件设备型别编号内 容尺 码重 量1原料尺寸1000900mm2分成条料尺寸90070 mm3分成条料的数量144条料制成零件的数量285材料利用率%65.1%更改单号编号签字日期更改单号编号签字日期工艺员车间主任工艺组长主管工艺师工艺室主任车间工序图表型 别零件名称零 件 号工序号第 页止动件2共 页工序名称冲 压设备名称设备型别冷却液材料硬度J23-63基准项目步骤工夹具号名称更改单号编号签字日期更改单号编号签字日期工艺员车间主任工艺组长主管工艺师工艺室主任车 间检验图表型 别零件名称零 件 号工序号第 页止动件3共 页 t=2mm材料硬度 A3项目号检验内容检验工具1各主要尺寸游标卡尺更改单号编号签字日期更改单号编号签字日期工艺员车间主任工艺组长主管工艺师工艺室主任