冲裁模具设计论文.doc

设计步骤与实例 1.1:设计步骤： 一个模具工程师接受任务到完成任务进入模具加工阶段，需要有以下5个步骤： 分析制件工艺性： 审查制件是否具备冲压工艺性。 审核制件冲压经济性。 制定工艺方案： 确定冲压方案。 确定冲压类型和结构形式。 相关工艺计算: 排样、确定带料宽度，计算材料利用率。 计算冲压力，选择压力机。 计算压力中心。 确定凸、凹模间隙，计算刃口尺寸。 模具结构设计： 确定主要部件（如垫板、固定板、凹模、凸模）的外形尺寸。 确定弹性元件。 选择模柄、模架等标准件。 绘制装配图和零件图。 冲裁模具设计 2.1、如图2-1所示零件，其生产要求如下： 生产批量： 10万件每年 材 料： 1Cr13不锈钢 材料厚度： 1.5mm 图2-1 刃型挡片零件图 2.2、制件工艺性分析: 制件工艺性是指该零件采用冲压加工的难度 和经济性。分析时，要根据制件零件图或者实物，分析其几何形状、尺寸、料厚、结构工艺性、精度及表面粗糙度要求、制件材料、生产数量是否符合冲压要求。如果冲压工艺性不良，则需要提出修改意见，并与产品设计人员进行协商，经设计人员同意后才可以进行修改，并进行工艺方案的制订。 2.2.1 制件结构要求： 制件结构上要注意以下几点： 冲裁件的形状。 冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于材料的合理利用。 冲裁件内形及外形的拐角。冲裁件内形及外形的转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡，以便于模具加工时减少由于热处理产生的开裂，减少冲裁时尖角外的崩刃和过快磨损；一般R0.25t(t为料厚)。 冲裁件上凸出的悬臂和凹槽要避免过长，其最小宽度b2t，板料厚度1mm时取值1mm;最长尺寸L5t. 冲裁件的孔边距与孔间距、孔与制件边缘的距离都不能太小，一般a2t,并不要小于3~4mm;c1.5t. 为了防止冲裁时凸模折断或者压弯，冲孔的尺寸不要过小。 2.2.2 制件精度和表面粗糙度要求 普通冲裁件的尺寸精度等级一般在IT10以下，较高精度可以达到IT8.而冲孔比落料件要高出一级。 普通冲裁件的表面粗糙度数值Ra一般低于6.3，一般冲裁件剪断表面粗糙度数值如表2-1所示。 表2-1 普通冲裁件的表面粗糙度数值 制件厚件t/mm 1 1~2 2~3 3~4 4~5 表面粗糙度Ra/ 3.2 6.3 12.5 25 50 2.2.3 刃型挡片的工艺分析 1、零件的尺寸精度分析 零件外形尺寸均未标注公差，按照企业要求，制件公差为0.1mm,用一般精度的模具即可满足制件的精度要求。 2、零件结构工艺性分析 零件形状非对称，但无悬臂、凹槽等结构，外形简单，无尖角结构，t=1.5mm,圆弧半径R1.5mm,满足R0.25t的要求，属于落料工序，可以冲裁成形。 3、制件材料分析 制件材料1Cr13不锈钢，抗剪强度r-314~372Mpa,抗拉强度=392~461Mpa,伸长率=20%。适于冲压成形。 综合以上分析，得到最终结论，该制件可以用冲压生产的方式进行生产。 2.3 制定工艺方案 2.3.1 制定冲压方案 确定制件工艺性后，需要根据其特性提出冲压工艺方案。这个步骤是制定该制件冲压工艺过程的核心内容。在此项工作中，要针对该制件的工序性、工序数、工序顺序及组合方式等进行分析，制定出几种不同的冲压工艺方案，最终确定该套模具的类型，模具的类型根据工序组合区分，包括单工序模、复合模和级进模三大类。 确定工艺方案的原则主要有以下三点： 要保证冲裁件质量 在模具类型中，复合模冲出的制件精度高于连续模，而连续模又高于单工序模。所以精度要求较高的制件，可以采用复合模进行加工。 要遵循经济性原则 在设计模具时，还要考虑成本。应在保证制件质量的前提下，尽量选用简易模具，从而提高经济效益。 要保证安全生产 例如一些多工序小型制件，如果用用单工序模进行生产，在加工过程中容易造成操作失误，很不安全，所以应采用级进模进行冲压。 在制定时，首先需要确定制件的基本工序性质（如落料、冲孔、弯曲等）、工序数（单工序或多工序），进而确定工序的顺序，即提出可行性方案。 总之，确定出最终最佳方案是要综合考虑制件的精度、表面质量、生产数量、企业的实际条件等方面。 2.3.2 确定刃型挡片工艺方案 通过制件零件图可以知道，要加工该制件，只需要外形落料一个工序，所以本项目只设计一个单工序落料模。 2.4 确定冲压模具结构形式 在确定工艺方案后，需要根据所选模具类型（单工序模、复合模、级进模等）确定模具的各个部分的具体结构，包括进料方式、材料定位、定距方式、模架及卸料、压料、出件方式等；同时还应考虑模具维修、保养和吊装的方便，同时要在各个细小的环节尽可能考虑到操作者的安全等。 2.4.