冲压模设计教案.docx
- 文档编号:26822734
- 上传时间:2023-06-23
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:302.62KB
冲压模设计教案.docx
《冲压模设计教案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《冲压模设计教案.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
冲压模设计教案
模具设计教案
教师姓名
王艳辉
授课形式
讲授
授课班级
授课学时
8
授课章节名称
第三章冲裁模的结构与设计
§3-1冲裁模的分类
§3-2单工序冲裁模
§3-3连续冲裁模
§3-4复合冲裁模
§3-5冲裁模零部件结构分析及国标选用
§3-6冲裁模设计要点及设计实例
任务目的
◎了解冲裁模的分类
◎初步掌握单工序模、连续模和复合模的结构特点
◎初步掌握冲裁模零部件结构
◎初步掌握要点
知识点
◎落料模和冲孔模
◎导板模和导柱模
◎固定挡料销、活动挡料销、侧刃、导正销
◎倒装与正装模
◎精密冲裁
◎模具的工作零件、定位零件、卸料与推件零件、模架
能力点
◎能够熟悉单工序模、连续模和复合模的结构
◎能够初步掌握冲裁模设计方法
◎能对较为简单的模具进行设计
其它
充分利用模型补充教学加深学生对模具结构的理解。
第三章冲裁模的结构与设计
第一节冲裁模的分类
按工序性质分:
落料模、冲孔模、切边模、剖切模等;
按工序组合分:
单工序模、连续模、复合模;
按导向方式分:
开式模、导板模、导柱模、滚珠导柱模;
按控制送料步距方法分:
固定挡料销式、活动挡料销式、自动挡料销式、导正销式和侧刃式。
第二节单工序模的典型结构
单工序模——压力机在一次行程中完成一道工序。
一、无导向的开式简单冲裁模
工作过程:
送料—冲裁—卸料、出件—送料
模具特点:
1、上下模之间无导向;
2、导料板、挡料块、卸料板在一定范围内可调节;
3、凸凹模装拆方便。
开式简单模的优缺点:
优点:
结构简单,重量轻,尺寸较小,制造简单,成本低。
缺点:
安装调整麻烦,模具寿命低,冲件精度差,不安全。
应用:
适用于精度低,形状简单,批量小的冲件。
二、导板式落料模
1、导板式落料模(带固定挡料销)
导板作用:
对上模导向(凸凹模间隙均匀);
与凸模间隙配合(薄H6/h5,厚H8/h7);
凸模不能脱离导板(压力机行程<20mm);
卸料作用;
注意:
导料板高度>固定挡料销高度+板料厚度
缺点:
送料不方便,须把条料往上台一下
2、导板式落料模(带活动挡料销)
活动挡料销:
安装——板簧、螺钉
结构——两条直槽,底部有斜面
活动挡料销特点:
送料方便,先推后拉。
导板模特点:
比无导向模具的精度高,寿命长,使用安装容易,操作安全。
但其可靠性,精度,寿命等方面不如导柱式落料模。
三、导柱式落料模
导柱与导套:
作用——对上下模进行导向;
安装——导套压入上模座,导柱压
入下模座,其配合H7/h6。
模具特点:
弹性卸料装置;
弹性顶件装置;
冲件平整、质量高;
适合于冲裁薄而软的冲件。
应用:
精度高,寿命长,大批量生产
四、拼块式落料模
拼块模具的特点及应用
1、节约钢材
2、便于加工
3、可以提高模具的制造精度与寿命
4、便于修理
拼块方法——拼接法与嵌入法
五、冲孔模
问题——半成品的定位放、取件方便安全
1、落料件上冲五个孔的冲孔模
2、弯曲件上冲孔的模具
3、筒形件壁部冲孔的模具
六、厚料冲小孔模具
问题:
凸模折断(受不平衡的横向力作用)
提高凸模的强度与刚度——凸模局部导向
1、全长导向结构的小孔冲模
特点:
导向精度高,
凸模全长导向,
在所冲孔周围先对材料加压。
2、超短凸模结构的小孔冲模
该冲模采用滚珠导柱、导套结构
采用滚珠导柱、导套结构,须同时采用浮动模柄,冲压时导柱、导套不能脱离。
用于导向精度高的冲压模具,如无间隙冲裁模、高速冲裁模、精密冲裁模、硬质合金模等。
对于特别精密、高寿命的模具,可采用滚柱导柱、导套结构。
第三节连续冲裁模的典型结构
连续模是指压力机在一次行程中,依次在几个不同的位置上同时完成多道工序的冲模。
冲件在连续模中是逐步成形的。
问题:
控制冲件孔与外形的相对位置精度(控制送料步距)
控制送料步距——导正销定距和侧刃定距
一、用导正销定距的连续模
问题:
1、上下模如何导向?
2、送料步距的控制?
3、导正销的结构与安装?
4、模柄的放松?
导正销定距的特点:
优点:
结构简单,定位较精确
限制:
薄料、软料,孔与外形间距小,孔很小,无孔或条料上无法
设置工艺孔。
二、用侧刃定距的连续模
1、侧刃定距的工作原理
侧刃——安装在凸模固定板上
断面长度=送料步距
定位——单侧刃—n-1个废品
双侧刃—对角布置和并排布置
特点——优点:
不受冲件结构限制
缺点:
模具较复杂,材料浪费,定距精度较低。
侧刃与导正销联合使用时,侧刃粗定位,导正销精定位,侧刃断面长度略大于送料步距。
2、用侧刃定距的连续模的典型结构
带双侧刃的冲孔落料连续模
排样方式:
斜对排
上模有:
6个冲孔凸模、2个落料凸模、2个侧刃
冲压过程:
冲去料边冲三个孔→落料冲三个孔→落料冲去料边
无废料连续冲裁模
排样方式:
直对排
步距控制:
始用挡料销、挡料板(初定位)、导正销(精定位)
凸模特点:
左下边、刃口前方带突耳、下部有一空槽
硅钢片无废料拼块连续冲裁模
上模部分:
侧刃、落料凸模(4、5、6、7拼块)、切断凸模
下模部分:
侧刃凹模(10、11拼块)、落料凹模(1、2、3拼块)
第四节复合冲裁模的典型结构
复合模是在压力机的一次行程中,在同一位置上,同时完成几道工序的冲模。
问题:
合理布置几套凸凹模
复合模分为:
倒装复合模(落料凹模在上模)
正装复合模(落料凹模在下模)
一、倒装复合模
模具结构特点:
1、导柱导套导向
2、刚性推件系统
3、弹性卸料系统
条料定位:
两个导料销、一个挡料销
二、正装复合模
模具结构特点:
1、导柱导套导向
2、上模推件系统
3、上模卸料系统
4、下模座下的弹顶装置
三、倒、正装复合模比较
倒装复合模
操作方便安全,生产效率高,应用广泛。
(废料从冲床台面落下,冲件从上模推下)
正装复合模
冲件平整,精度高(顶料板、卸料板均为弹性)
有利于减小凸凹模的最小壁厚(凸凹模内孔不积废料)
四、同时冲三个垫圈的复合模
问题:
1、冲件特征?
2、凸、凹模布置?
3、冲裁过程?
4、垫圈甲落料凸模的固定特点?
第五节其它冲裁模
一、硬质合金冲裁模
以硬质合金为凸模和凹模材料的冲裁模。
硬质合金特点:
硬度高、耐磨性好、抗压强度高;
抗弯强度低、韧性差。
模具特点:
1、避免模具单边受力;
2、搭边和间隙值可适当增大;
3、采用滚珠导向的模架(导柱对称分布),并采用浮动模柄;
4、凸模和凹模的固定要牢固;
5、应防止卸料板对对硬质合金的冲击。
硬质合金连续冲裁模,E形硅钢片硬质合金连续冲裁模
二、非金属材料的冲裁
第六节精冲
精冲一般是指带齿圈压板的精密冲裁法。
一、精冲方法和原理
精冲特点:
1、压边力F2和顶料力F3;
2、凸、凹模间隙很小(1%t);
3、模具刃口处采用小圆角。
材料分离方式:
全部塑性剪切变形→全光亮带断面的冲件
精冲后:
Ra=0.4~3.2,IT7~8。
(断面垂直,表面平整)
二、精冲过程
三、精冲材料与精冲工艺特点
1、精冲材料必须具有良好的塑性;
2、零件的结构形状合理;
3、冲裁力较大;
4、模具刃口的圆角半径适当;
5、搭边值较大;
6、齿圈的形式与分布合理。
四、精冲模具
1、凸模固定式精冲模
2、凹模固定式精冲模
五、其它提高冲裁件质量的方法
(一)小间隙圆角刃口冲裁
Ra=0.4~1.6、IT8~11
负间隙冲裁,凸模不能进入凹模。
(二)整修
用切削加工方法去除塌角、毛刺与剪裂带。
挤光整修是用挤光凸、凹模使冲裁件剪切面产生塑性变形,对不平处压光。
第七节冲模主要零部件结构分析
一、模具的标准化
GB2851~2875-81冷冲模国家标准规定了14种典型组合。
每种典型组合形式中,又规定了多种凹模周界尺寸以及相配合的凹模厚度、凸模高度、模架类型和尺寸及固定板、卸料板、垫板、导料板的具体尺寸。
还规定了选用标准件的种类、规格、数量、位置及有关的尺寸。
模具设计时,仅设计直接与冲压件有关的部分,其余都可从标准中选取,简化模具设计工作。
二、模具零件的分类
三、工作零件
(一)凸模组件及其结构设计
1、凸模组件
凸模形式:
直通式——加工容易,端部淬火,铆接。
(用于非圆形断面凸模)
台阶式——用于圆形凸模(非圆形凸模加工较难)。
非圆形凸模,若固定部分为圆形结构——防转结构
凸模长度:
L=H1+H2+H3+Y
Y——附加长度(15~20)
凸模材料:
形状简单:
T8A,T10A
形状复杂:
Cr12,9Mn2V,CrWMn
58~62HRc
其它要求:
表面粗糙度:
工作部分Ra=0.32~1.25;
固定部分Ra=0.63~2.5;
只有凸模细而长时,才进行抗弯、抗压核算。
2、凸模固定板
固定板:
外形——与凹模大小一样;
型孔——与凸模固定部分相适应;
型孔位置——与凹模型孔位置协调一致
凸模固定方法:
固定板固定
用螺钉、销钉固定
粘接固定
快换凸模
3、垫板
防止凸模压坏上模座
尺寸可在标准中查得(大凸模可省垫板)
材料:
45、T8,硬度为52~55HRc
(二)凹模设计
1、凹模洞口形状得选择
直壁式——精度高、强度好、磨损大、工件积聚。
斜壁式——与直壁式相反
凸台式——硬度低,用锤打斜面来调整冲模间隙。
2、凹模的外形尺寸
厚度:
H=kb(≥15mm)
壁厚:
c=(1.5~2)H(≥30~40mm)
(选取标准值)
3、凹模的固定方法
用螺钉和销钉固定在下模座上
4、凹模的主要技术要求
凹模的型孔轴线⊥顶面,底面∥顶面;
凹模顶面、型孔壁:
Ra=0.4~0.8,底面、销孔:
Ra=0.8~1.6;
材料:
与凸模相同,硬度为60~64HRc
(三)凸凹模
凸凹模的壁厚受最小值限制。
其最小壁厚见下表
最小壁厚:
正装复合模——不积废料,最小壁厚较小;
倒装复合模——内孔积聚废料,最小壁厚较大。
四、定位零件
条料定位:
送料方向——导料板、导料销、侧压装置
送料步距——挡料销、侧刃、导正销
(一)送料方向的控制
标准导料板、侧压装置
(二)送料步距的控制
1、挡料销——固定挡料销、活动挡料销、始用挡料销
2、侧刃——Ⅰ型(ⅠA、ⅠB、ⅠC)、Ⅱ型(ⅡA、ⅡB、ⅡC)
3、导正销
挡料销与导正销的位置关系:
a方式固定
b方式固定
(三)定位板和定位钉
定位板与定位钉用作单个毛坯的定位:
以毛坯外缘定位
以毛坯内孔定位
五、卸料与推件零件
(一)卸料装置
刚性卸料装置、弹性卸料装置、废料切刀卸料
(二)推件装置
刚性推件装置、弹性顶件装置、常用推板形式
六、模架
模架的组成:
上模座、下模座、导套、导柱。
(一)对模架的基本要求
1、要有足够的强度与刚度;
2、要有足够的精度;
3、上、下模之间的导向要精确。
(二)模架形式
1、后侧导柱模架——送料方便,受偏心力。
2、对角导柱模架——送料方便,受力均衡。
3、中间导柱模架——受力均衡,一个方向送料。
4、四导柱模架——精度刚度较好用于大型冲模
模架大小的规格可直接由凹模的周界尺寸从标准中选取
(三)导柱与导套
导柱与导套的尺寸由标准查出后选用
导柱长度:
导柱导套配合:
H6/h5(t<0.8),H7/h6(t=0.8~4)
(四)模柄
刚性模柄、浮动模柄。
第八节冲裁模设计要点
一、设计要点:
1、冲裁模设计的一般步骤
2、冲裁件的工艺分析
3、冲裁工艺方案的确定
4、选择模具的结构形式
5、模具压力中心的计算
6、模具的闭合高度、冲模与压力机的关系
二、模具的闭合高度、冲模与压力机的关系
Hmin+10mm≤H模具≤Hmax–5mm
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 冲压 设计 教案