冲裁模具设计资料.pdf
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1、4 冲裁模具设计 教学内容: 确定模具类型, 设计计算凸凹模刃口的形 状、尺寸、精度、配合间隙以及选择定位、 卸料方式等。 教学要求: 了解各种类型冲裁模具的结构形式、使用 范围及其特点。掌握冲裁模具的设计步 骤。根据工艺方案所定的工艺顺序、工序 性质和设备选用情况设计一般的冲裁模 具。 4.1 普通冲裁模设计 基本原则: (1) 模具与制件的尺寸精度及生产批量 适应 (2) 模具与压力机 适应 (3) 模具与工艺适应 (4) 尽量选用标准模架和模具零件 (5) 模具工作与存放 安全 4.1.1 无导向开式简单冲裁模 特点:结构简单,重量轻,尺寸小,制造容易,成本 低。但调整麻烦,寿命低,冲裁
2、件精度差, 操作不够安全。 冲压工艺与模具设计86 86 应用:精度要求不高、形状简单、批量小的冲裁件。 图 4.1 无导向开式简单冲裁模 4.1.2 导板式落料冲裁模 特点:有导板导向,但压力机行程要短(一般不大于 20mm)。 第 4 章冲裁模具设计87 87 图 4.2 导板导向式冲裁模 4.1.3 设计实例 4.1.3.1 导柱导套式落料冲裁模 特点:导柱、导套进行精确导向定位 应用:精度要求较高、生产批量较大的冲裁件 冲压工艺与模具设计88 88 图 4.3 导柱导套式落料模 4.1.3.2 设计举例 第 4 章冲裁模具设计89 89 图 4.4 制件图 材料 Q235,大批量生产
3、1) 冲裁件工艺分析 外形简单,一次冲裁加工即可成形。 大批量生产,采用单工序、后侧导柱导套式冲裁模进行加工。 制件尺寸较厚,采用固定卸料板刚性卸料和下出料的方式。 2) 工艺计算 (1) 冲裁力、卸料力、推件力计算及初选压力机 查 表Q235的MPaMPa b460375, 取 MPa b 460。 表 4- 1 部分碳素结构钢力学性能 牌 号 屈 服 强 度 s/ MPa 伸 长 率 /% 抗 拉 强 度 b/ MPa Q215 Q235 Q255 Q275 165215 185235 205255 225275 2631 2126 1924 1520 335410 375460 4105
4、10 490610 计算冲裁力: 冲压工艺与模具设计90 90 1b 403460N173 328NFDt 查表 0.045K推 ; 表 4- 2 卸料力、推件力和顶件力系数 料厚 /mm K 卸K 推 K 顶 钢 0.1 0.0050.075 0.1 0.1 4 0.10.5 0.0450.055 0.063 0.0 8 0.52.5 0.040.05 0.055 0.0 6 2.56.5 0.030.04 0.045 0.0 5 6.5 0.020.03 0.025 0.0 3 铝、铝合金0.0250.08 0.030.07 纯铜、黄铜0.020.06 0.030.09 由取凹模刃口高度8
5、mmh,故在凹模口内同时存 有冲孔废料的个数 8 3 3 h n t 个 推料力: 21 30.045173 32823 399)0(NFnKF 推 总力: 12(17332823 399)196 727(N)FFF 初选: 公称压力为250kN的开式压力机。 (2) 确定模具压力中心 本例产品为对称形状制件, 压力中心位于制件的 几何中心。 (3) 计算排样 由表 4.3 取搭边值 1 2a (便于进距取整), 2.5a 条料 宽度为 45mm,进距为 42mm。 表 4-3 最小工艺搭边值(单排) 总 第 4 章冲裁模具设计91 91 材料厚度 t / mm 工件间 a1/mm 沿边 a/
6、mm 0.25 1.8 2.0 0.250.5 1.2 1.5 0.50.8 1.0 1.2 0.81.2 0.8 1.0 1.21.6 1.0 1.2 1.62.0 1.2 1.5 2.02.5 1.5 1.8 2.53.0 1.8 2.2 3.03.5 2.2 2.5 (4) 冲裁摸间隙及凹模、凸模刃口尺寸公差计算 查表, min 0.46mmZ, max 0.64mmZ。 表 4- 4 冲裁模初始双面间隙z ( z = 2c ) (单位: mm) 板料厚度 /mm 材料 08、10、35、 Q235 40、50 65Mn ZminZmaxZminZmaxZminZmax 0.5 0.04
7、0 0.060 0.040 0.080 0.040 0.060 0.6 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.7 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092 0.9 0.090 0.126 0.090 0.126 0.090 0.126 1.0 0.100 0.140 0.100 0.140 0.090 0.126 1.2 0.126 0.180 0.132 0.180 1.5 0.132 0.240 0.170 0.230 冲压工艺与模具设计92
8、92 1.75 0.220 0.320 0.220 0.320 2.0 0.246 0.360 0.260 0.380 2.1 0.260 0.380 0.280 0.400 2.5 0.360 0.500 0.380 0.540 2.75 0.400 0.560 0.420 0.600 3.0 0.460 0.640 0.480 0.660 查表, p0.02mm, d 0.03mm。 表 4- 5 规则形状 (圆形、方形 )冲裁凸模、凹模的极限偏差 (单位: mm) 基本尺寸凸模偏差 p凹模偏差 d 18 0.020 0.020 1830 0.020 0.025 3080 0.020 0.
9、030 80120 0.025 0.035 120180 0.025 0.040 180260 0.030 0.045 260360 0.035 0.050 360500 0.040 0.060 查表,0.5x。 表 4-6 磨损系数 x 材 料 厚度 t/mm 工件公差/ mm(为上偏差减下偏差) 非圆形圆形 x=1 x=0.75 x=0.5 x=0.75 x=0.5 1 0.16 0.17 0.35 0.36 0.16 0.16 12 0.20 0.21 0.41 0.42 0.20 0.20 24 0.24 0.25 0.49 0.50 0.24 0.24 第 4 章冲裁模具设计93 9
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