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（优秀毕业全套设计）弯角的级进模冲压模具设计

上限值。本设计由于冲模采用刚性卸料装置和自然漏料方式，故总冲压力为推件力，落料时的冲裁力和冲孔时的冲裁力的和。这里我们只计算推件力计算推料力取，查表.计算总冲压力确定压力中心压力中心冲模对工件施加的冲压力合力的中心称为冲压压力中心。冲裁模对工件施加的冲裁合力的中心称为冲裁压力中心，拉深模对工件施加的拉深力合力的中心称可称为拉深压力中心。要使冲压模具正常的工作，必须使压力中心与模柄的中心线相重合，从而使压力中心与所选冲压设备滑块的中心相重合。否则在冲压时将产生弯矩，使冲压设备的滑块和模具发生歪斜，引起凸，凹模间隙不均匀，刃口迅速变钝，并使冲压设备和模具的导向结构产生不均匀磨损。冲压形状对称的冲压件，如圆形，正多边形，矩形时，压力中心位于其对称中心线的交点，即几何中心上。冲压形状不对称的冲压件和多工位连续冲压的压力中心位于其形状的重心，例如冲裁弧形件时，压力中心即为该弧形的重心。对复杂形状的冲裁，多凸模的冲孔及多工位连续冲压确定压力中心更为重要。确定重心的方法可参阅相应的静力学书籍。压力中心的计算在冲压弯角的过程中，设计选用了两个凸模，这两个凸模都属于非复杂凸模，他们的压力中心都在几何中心上。容易找到重心，即求得压力中心。根据图分析。工件图形对称，故落料时的压力中心在上冲孔时的压力中心在上，折弯时折压力中心在上设冲模压力中心离点的距离为因冲压形状以连线上，根据力矩平衡原理得由此算得图.压力中心.凸，凹模工作部分尺寸计算尺寸计算原则实践证明，落料件尺寸和冲孔时的尺寸都是以光亮带尺寸为准的，而落料件上光亮带的尺寸等于凹模的刃口尺寸。因此，计算刃口尺寸时，应该落料和冲孔两种情况分别处理，其原则如下．设计落料因落料件尺寸等于凹模口尺寸，故应先确定凹模尺寸，间隙取在凸模上。考虑冲裁中模具的磨损，凹模口尺寸越磨越大，因此凹模刃口的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的最小值，以保证刃口磨损到定程度时，仍能冲出合格的零件。凸，凹模之间的间隙应取最小合理间隙，以保证凸模磨损到定程度时，间隙仍然在合理间隙内。．设计冲孔因孔的尺寸等于凸模刃口尺寸，故先确定凸模刃口尺寸，间隙取在凹模上，考虑到冲裁模的磨损，凸模刃口尺寸越磨越小，因此，凸模刃口的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸，以保证凸模磨损到定程度时，仍可使用凸，凹模之间的间隙值应取最小合理间隙值。．凸凹模的制造公差应考虑工件的基本要求。如果对刃口精度要求过高，势必使磨具制造困难，成本增加，生产周期延长如果对刃口精度要求过低，则生产出的零件可能不合格。冲裁间隙的选择冲裁间隙指凸，凹模刃口间缝隙的距离。冲裁间隙是冲压工艺和模具设计中的重要参数，它直接影响冲裁件的质量，模具寿命和力能的消耗。应根据实际情况和需要合理的选用，冲裁间隙有双面间隙和单面间隙之分，未注单面的即为双面间隙。考虑到模具制造的偏差及模具使用过程中的磨损，生产中通常选择适当的范围作为合理的冲裁间隙，其最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙。冲裁间隙的选用依据冲裁间隙的大小主要与材料性质及厚度有关，材料越硬，厚度越大，则间隙值应越大。由于生产中对冲裁件质量和尺寸精度的要求不同，因此，冲裁间隙值的确定应在保证冲裁件尺寸精度和满足剪切面质量要求的前提下，考虑模具寿命，模具结构，冲裁见尺寸和形状，生产条件等因素综合分析后确定。对下列情况应酌情增减冲裁间隙值。在同样条件下，冲孔间隙比落料间隙大些。冲小孔般为孔径小于料厚时，凸模容易折断，间隙应取大些，但这时要采取有效措施防止废料回升。硬质合金冲裁模由于热膨胀系数小，其间隙值可比钢模大。复合模的凸凹模壁单薄时，为防止胀裂，应放大冲孔凹模间隙。冲裁硅钢片时随着含硅量增加，间隙相应取大些。冲裁热轧硅钢片应比冷轧硅钢片的间隙大对需攻丝的孔，间隙应取小些。采取弹性压料装置时，间隙应该取大些。高速冲孔时，模具容易发热，间隙应增大。如行程次数超过次时，间隙应增大左右。电火花穿孔加工凹模型孔时，其间隙应比磨削加工取小.。加热冲裁时，间隙应减小。凹模为斜壁刃口时，应比直壁刃口间隙小。落料时凹模尺寸为工件要求尺寸，间隙值由减小凸模尺寸获得冲孔时，凸模尺寸为工件要求尺寸，间隙值由增大凹模尺寸获得。凸凹模的制造偏差和磨损均使间隙变大，故新模具的初始间隙应取最小合理间隙。采用弹顶装置向上出件时，其间隙可比下落出件大左右。表.金属材料冲裁间隙值材料抗剪强度初始间隙单边间隙Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类低碳钢高碳钢凸，凹模刃口尺寸．刃口尺寸确定的原则凸凹模刃口尺寸和公差的确定，直接影响冲裁生产的技术经济效果，是冲裁模设计的重要环节，必须根据冲裁的变形规律，冲裁模的磨损规律和经济的合理性综合考虑，遵循以下原则设计落料模时，应以凹模尺寸为基准，间隙取在凸模上，靠减少其尺寸获得设计冲孔模时，应以凸模尺寸为基准，间隙取在凹模上，靠增大其尺寸获得。根据冲模的磨损规律，凹模的磨损使落料件轮廓尺寸增大，因此，设计落料模时，凹模的刃口尺寸应等于或接近工件的下极限尺寸凸模的磨损使冲孔件的孔径尺寸减小，因此，设计冲孔模时，凸模的刀口尺寸应等于或接近工件的上极限尺寸。冲裁模在使用中，磨损间隙值将不断增大，因此，设计时无论是落料模还是冲孔模，新模具都必须选取最小合理间隙，使模具具有较长的寿命。根据工件尺寸公差的要求，确定模具刃口尺寸的公差等级，见表刃口尺寸确定的方法模具刃口尺寸计算方法分为两种。种是凸模和凹模分开加工，种是凸模和凹模配合加工。这里我们选用凸模和凹模配合加工。这种方法有利于获得最小合理间隙，放宽对模具加工设备的精度要求，对于冲制复杂形状零件的冲模，单件或小批量生产的冲模时，多数工厂采用配合加工法加工凸模和凹模。表.冲裁件尺寸公差模具刃口尺寸的公差料厚表.采用配合加工法时凹凸模的尺寸和公差工件性质工件尺寸凸模尺寸凹模尺寸落料按凹模尺寸配制，保证单面间隙为冲孔按凸模尺寸配制，保证单面间隙为注冲孔凸模刃口的三类尺寸，落料凹模刃口三类尺寸，冲压件的三类基本尺寸，冲压件公差，冲压件的中心线偏差，对称偏差值凸模和凹模的制造公差，当标注形式为，或，时，当标注形式为或时，磨损系数，当冲压件尺寸公差等级为级以上时，取级时，取.级以下时，取.。本设计冲模刃口尺寸及公差的计算表.冲模刃口尺寸尺寸精度查公差表均为级，见表中工件尺寸查设计手册磨损系数.,.,.寸冲裁性质寸工件尺寸寸计算公式寸凹模尺寸注法寸凸模尺寸注法落料凹模计算注.凸模尺寸按凹模刃口实际尺寸配制，保证双边间隙冲孔凹凹凸模计算注.凹凹模尺寸按凸模刃口实际尺寸配制，保证双边间隙凹中心距尺寸注在计算模具中心距尺寸时，制造偏差值取工件公差的。在冲模刃口尺寸计算时需要注意在计算工件外形落料时，应以凹模为基准，凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制，保证双面间隙为。为保证与尺寸为的轮廓线相切，的凹模尺寸，取的凹模尺寸的半，公差也取半。在计算冲孔模刃口尺寸时，应以凸模为基准，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为.。在计算落料模刃口尺寸时，应以凹模为基准，凸模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为.。.确定各主要零件结构尺寸凹凸模的设计凸模和凹模的结构形式以及尺寸大小，般应满足下列条件能防止或限制纵向和横向的移位。纵向移位窜动，不利于冲裁，成型，可能导致凸模或凹模脱落，不能承受卸料或开模力。横向移位，不能导致凸模或凹模正确的相对位置。能防止凸模和凹模的转动，特别是非圆形的凸模和凹模。否则，凸模和凹模的相对位置会放生变化，导致模具甚至冲压设备发生损坏事故。凸模和凹模具有足够的强度和硬度，以免损坏而无法实现冲压加工。便于制造和降低模具成本。凹模的结构设计与标准化.凹模洞孔形式凹模洞孔形式有三种圆柱形孔口，锥形孔口，具有过渡圆柱形孔口。这里我们选用圆柱形孔口。这种结构工作刃口的强度较高，刃磨后工作的部分的尺寸不变。主要用于冲制料较厚，形状较复杂的制件。柱部高度及锥部的推荐取值范围。图.凹模洞孔形式孔口下方的锥部是为了漏料的方便。其斜角可取。.凹模结构凹模常用的基本结构外形有矩形，圆形板类结构及柱形结构。设计按.，.，.选用，其中以板类凹模应用最普遍。凹模的固定方法是用螺钉，销钉直接固定在底座上。.凹模外形尺寸的确定以矩形凹模为例，凹模外形尺寸凹模厚度.式中系数，查表.垂直于送料方向度量的凹模洞孔间最大距离。表.凹模厚度系数材料厚度.凹模长度.式中平行于送料方向度量的凹模洞孔间最大距离凹模孔壁至边缘的距离，查表.凹模宽度步距工件宽根据计算的凹模尺寸，查国际.，选取凹模标准尺寸。本设计凹模外形尺寸的计算凹模厚度的确定按经验公式查表.确定凹模厚度，凹模长度的确定查表,冲件，凹模宽度的确定凹模宽度步距工件宽取依据设计尺寸，按冲模标准确定凹模外形尺寸为。表.凹模厚度和壁厚冲件尺寸材料厚度.凸模的结构设计与标准化.凸模结构常见凸模有以下集中形式台肩式凸模。这种凸模结构主要用于横断面简单的，如圆形，方形等，装配修磨方便，具有较好的固定性和工作稳定性。故在模具结构中经常采用。直通式凸模。即凸模沿轴线方向横断面尺寸相同。这种凸模结构对于冲制非圆形制件时非常实用。主要是可用数控线切割机床加工或成形磨削。本设计采用直通式凸模.凸模的固定方式主要是台肩固定式，铆接式固定两大类。此外还有螺钉吊装，横销固定等形式。本设计采用铆接式固定。.凸模长度.凸模固定板长度，卸料板长度，导料板长度，附加长度，包括凸模的的入模深度不同工件性质其值不同，考虑模具寿命的总刃磨量，固定板和卸料间的安全距离等，凸模总体长度，。.初选冲压设备选用冲压的公称压力，应大于计算出的总压力.，最大闭合高度大于冲模闭合高度工作台台面尺寸应能够满足模具的安装尺寸要求。按上述要求，结合工厂实际，初选开式双柱可倾压力机。其压力为。模具强度校核.模具失效形式模具的失效是指模具失去了正常的工作能力，其生产出的产品已经成为废品。模具的基本失效形式是断裂及开裂，磨损，疲劳和冷热疲劳，变形腐蚀。模具在工作过程中可能同时出现多种损坏形式，各种损伤之间又互相渗透，互相促进，各自发展。而当种损坏的发展导致模具失去正常工作能力时，则模具失效。模具加工制造工艺，特别是锻造工艺，对模具的失效影响就更大，合理的锻造工艺使大块炭化物质粉碎，使之细小均匀分布，但若锻造工艺不合理，则达不到打碎晶粒，改善方向性，提高钢的致密等目的，甚至引发锻造缺陷。.对冲裁部分的模具零件进行校核计算在般情况下，凸模强度是足够的，无需校核。但对于特别细长的凸模或板料厚度较大的情况，应对凸模进行压应力和弯曲应力的校核。检查其危险断面尺寸和自由长度是否满足强度要求。本设计没有弯曲模，所以只需要进行压应力校核。压应力校核圆形凸模按