防护罩六工序复合模具的设计

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图1所示冲压件是某传动轴两端的防护罩，材料为08F,厚度为1.5mm，精度要求不高。按传统工艺成形，一般需落料、拉伸、冲孔、翻边和内、外修边6套模具，或落料拉伸、冲孔翻边和 内、外修边3套复合模具，整个工艺流程较长，生产效率低。为此设计了一套六工序复合模具，可以高效、稳定地冲压该零件。

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    1.零件冲压工艺计算分析

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    按照回转体成形后表面积不变原则经计算，毛坯直径D=149mm.考t到修边余量取D=152mm。

    该零件属于阶梯形冲压件，相邻阶梯的直径比90/133=0.68大于相应筒形件的极限拉伸系数0.55，因此每个阶梯可以单独成形，由大阶梯到小阶梯依次拉出。翻边预冲孔的直径d=18.5mm,翻边系数k=18.5/30=0.62，极限翻边系数k=0.6,因此可以冲孔、翻边一次完成。

   
    2 模具结构及工作原理

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    (1)模具结构防护罩落料、拉伸、冲孔、翻边和内、外切边六工序复合模具结构如图2所示。上下模座材料采用钢模架，选用中间布置的两个独立导柱导套9导向，其配合为H6/h5。拉伸的压边力由橡皮1提供;冲孔凸模19依靠垫板2上的凸台定位，螺钉紧固;由于料厚1.5mm，故采用刚性卸料板8卸料;凸凹模6依靠切边凸模5的凸台外形和圆柱销定位，螺钉固定。
  
    (2)工作原理将条料送人卸料板8内，压力机滑块下行，凸凹模10与凹模7完成落料，冲孔凸模19与凸凹模13完成冲孔;滑块再下行，凸凹模10在压料板4的作用下完成大阶梯拉伸，与此同时，凸凹模6与凸凹模13完成翻边工序，与推件块18完成小阶梯的拉伸，并依靠推件块18与固定板11的刚性相撞产生矫形作用;滑块继续下行，凸凹模10和凸凹模13分别与切边凸模5完成外、内切边。冲压完成后，滑块上行，橡皮推顶杆21,22,23上行，由于21和22有一段空行程，因此件23先将外切边废料顶到相应切边刃口上端面，然后件21将内切边废料顶到相应切边刃口上端面;滑块再上行，推顶杆22作用于冲件，将其从凸凹模6中顶出，当上、下模分开时，冲件被留在凸凹模10中;滑块继续上行，压力机上横梁作用于打杆14,推板16推动推杆17,15，再推动推件块18和推块12,使冲件和冲孔废料由上模打下。

    3　模具设计装配要点

    ①落料、冲孔凸、凹模双边间隙取0.12mm;拉伸凸、凹模单边间隙取1.7mm，以减小拉伸小阶梯时，大阶梯的材料向内流动的阻力，避免拉裂;翻边凸、凹模单边间隙取1.3mm;内、外切边凸、凹模双边间隙取0.08mm,避免形成大的挤出毛边。

    ②为保证先落料后拉伸，拉伸凸模6上平面应低于落料凹模7刃口1.2-1.5mm;为保证切边、翻边质量，拉伸凸模圆角半径取3mm，凹模圆角半径取4mm ,翻边凸模圆角半径取3mm.

    ③由于模具各个零件相互之间有位置和装配关系，因此，在从内到外的装配过程中，要及时测量各间隙值并调整;推顶杆21和22分别有15mm和l 0mm的空行程，这主要是保证先顶出切断废料，但顶出完成后，推顶杆22的上端面与拉伸凸模6的上端面应平齐;压料板4上端面要高出落料凹模1-1.5mm，以提供落料时的预压紧力。

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    ④凹模7、凸模19、凸凹模10, 13, 6和5材料选用Cr12MoV，硬度58-62HRC，表面粗糙度R.O.4-0.8}tm;推件块18和12、推板16和推块20、推杆15和17、推顶杆21, 22和23材料均为45号钢，硬度43-48HRCo

    ⑤为了减小上模座由于挖空后所带来模具刚性变差的问题，推板16设计成十字形。