焊片模具设计过程.docx

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焊片模具设计过程

一、题目：

焊片冲压模具设计

图：

二、设计内容和要求

1.对教师指定的冲压件进行工艺设计，包括工艺分析及方案选择、工艺计算、模具结构形式的确定、压力机的选定；

2.完成一套冲模的设计，包括确定模具结构尺寸、绘制该冲模的总装配图和主要零件图；

3.编写设计计算说明书。

冲裁模设计

如图1所示零件：

焊片

生产批量：

大批量

材料：

H62t=0.7

设计该零件的冲压工艺与模具。

图1焊片零件图

（一）冲裁件工艺分析

1.材料：

H62钢板是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。

2.工件结构形状：

冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角，为提高模具寿命，建议将所有90°清角改为R0.6的圆角。

3.尺寸精度：

零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。

经查公差表，各尺寸公差为：

2-0.543-0.254.5-0.324-0.52Ø12-0.43

结论：

可以冲裁

（二）确定工艺方案及模具结构形式

经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，根据材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式。

（三）模具设计计算

1．排样计算条料宽度及确定步距

首先查有关表确定搭边值。

根据零件形状，两工件间按矩形取搭边值b=1.8边按圆形取搭边值a=1.5

连续模进料步距为13.8

条料宽度按相应的公式计算：

B=（D+2a）-⊿查表⊿=0.4

B=（35.4+2X1.8）

=39-0.4

画出排样图

图2零件排样图

2．计算总冲压力

由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式，故总的冲压力为：

P0=P+Pt+PX

P=P1+P2

而式中P1--------落料时的冲裁力

P2--------冲孔时的冲裁力

按推料力公式计算冲裁力：

P1=KLtτ查τ=300MPa

P1=2.2[0.5*π*6+0.5π*4.5+24-11.25-2.25]*0.7*300/10000

=1.2t

P2=2.2*4π*3.5*2*300/10000

=1.3（t）

按推料力公式计算推料力Pt：

Pt=nKtP取n=3，查表2-10，Kt=0.09

Pt=3*0.095*2.5=0.675t

PX=KxP

计算总冲压力PZ：

PZ=P1+P2+Pt

=1.2+1.3+0.675+0.15

=3.325（t）

3．确定压力中心：

X0=L1*X/{L1+L2}

=（2*π+2）15.25/（6.3π+2π+2）=4.50mm

图3压力中心

4．冲模刃口尺寸及公差的计算

刃口尺寸计算方法及演算过程不再赘述，仅将计算结果列于表1中。

在冲模刃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0.035-0.049mm了保证R2.25与4.5轮廓线相切，R82.25，取4.5凹模尺寸的一半，公差也取一半。

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0.035-0.049。

表1冲模刃口尺寸

冲裁性质

工作尺寸

计算公式

凹模尺寸注法

凸模尺寸注法

落料

Ø12-0.43

R2.25

4.5-0.3

Dd=（Dmax-x△）￡+d

Ø11.785+0.084

R2.25+0.056

4.315+0.042

凸模尺寸按实际尺寸配置，保证双边间隙0.035-0.049mm

冲孔

Ø6.3+0.3

2+0.25

3+0.25

dp=（dmax-x△）-￡p

凹模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙0.035-0.049mm

Ø6.45-0.056

2.125-0.056

3.125-0.056

5.确定各主要零件结构尺寸

（1）凹模外形尺寸的确定

凸模厚度H的确定：

H=

P取总压力=332500N

H=

=15mm

凹模长度L的确定

W1=2.1H=31.5件b=39

L=b+2W1=39+2*31.5=102mm

凹模宽度B的确定

B=步距+工件宽+2W2

取：

步距=13.8件=12；W2=1.5H

B2=13.8+12+22.5

=48.3mm

（2）凸模长度L1的确定

凸模长度计算为：

L1=h1+h2+h3+Y

其中导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18;凸模修磨量Y=18

L1=8+12+18+18=56mm

选用冲床的公称压力，应大于计算出的总压力P0=3.325t;最大闭合高度应大模闭合高度+5mm;工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。

按上述要求，结合工厂实际，可选用J23-25开式双柱可倾压力机。

并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。

（3）设计并绘制总图、选取标准件

按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架。

绘制模具总装图。

如图4，单排冲孔落料连续模。

按模具标准，选取所需的标准件，查清标准件代号及标记，写在总图明细表内见表2。

并将各零件标出统一代号。

图4单排冲孔落料连续模

1、10-导柱2-弹压导板3-导套4-导料板镶块5-卸料螺钉6-凸模固定板7-冲孔凸模8-上模座9-限制柱11-导套12-导料板13-凹模14-下模座15-侧刃挡块

表2零件明细表

序号

名称

数量

材料

热处理

标准件代号

备注

页次

1

导柱

2

20

渗碳HRC56~60

2

弹压导板

1

45

HRC40~45

3

导套

2

20

渗碳HRC5862

4

导料板镶块

1

Q235（A3）

5

卸料螺钉

1

45

HRC40~45

6

凸模固定板

1

45

7

冲孔凸模

1

T8A

HRC56~60

8

上模座

1

HT200

9

限制柱

1

45

HRC40~45

10

导柱

2

20

渗碳HRC56~60

11

导套

2

20

渗碳HRC5862

12

导料板

2

45

HRC40~45

13

凹模

1

T10A

HRC58~62

14

下模座

1

1

HT200

15

侧刃挡块

1

45

（五）绘制非标准零件图

本实例只绘制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样。

1固定板

2落料凹模

3卸料板

（六）模具主要零件加工工艺规程的编制

1．冲孔凸凹模加工工艺规程的编制（表3）

2．落料凹模加工工艺规程的编制（表4）

表3冲孔凸模加工工艺规程

工序号

工序名称

工序内容

设备

工序简图

1

备料

将毛坯锻成圆棒Ø18mmX55mm

2

热处理

退火

3

车削

车床

4

热处理

按热处理工艺，淬火回火达到58-62HRC

5

磨削

磨外圆、两端面达设计要求

磨床

6

钳工精修

全面达到设计要求

7

检验

表4落料凹模加工工艺规程

工序号

工序名称

工序内容

设备

工序简图

1

备料

将毛坯锻成长方体

2

热处理

退火

3

粗刨

刨六面达到24X12X1，互为直角

4

热处理

调质

5

磨平面

光六面，互为直角

磨床

6

钳工划线

划出各孔位置线，型孔轮廓线

7

铣漏料孔

达到设计要求

铣床

8

加工螺钉孔、销钉孔及穿丝空

按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝空

钻床

9

热处理

按热处理工艺，淬火回火达到60-64HRC

10

磨平面

磨上、下平面光

磨床

11

线切割

按图切割型孔达到尺寸要求

12

钳工精修

全面达到设计要求

13

检修