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时间:2017-11-10
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1、冲压工艺与模具制造设计说明书例:图1所示冲裁件,材料为A3,厚度为2mm,大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。零件名称:止动件生产批量:大批材料:A3材料厚度:t=2mm一、冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料:该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢,具有较好的可冲压性能。②零件结构:该冲裁件结构简单,并在转角有四处R2圆角,比较适合冲裁。0-0.520-0.520-0.520-0.520-0.74③42尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的
2、公差。孔边距12mm的公差为-0.11,属11级精度。查公差表可得各尺寸公差为:零件外形:65mm24mm30mmR30mmR2mm+0.360零件内形:10mm孔心距:37±0.31mm结论:适合冲裁。2.工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个工序,可以采用以下三种工艺方案:①先落料,再冲孔,采用单工序模生产。②落料-冲孔复合冲压,采用复合模生产。③冲孔-落料连续冲压,采用级进模生产。0-0.11方案①模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产的需求。由于零件
3、结构简单,为提高生产效率,主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸12mm有公差要求,为了更好地保证此尺寸精度,最后确定用复合冲裁方式进行生产。42工件尺寸可知,凸凹模壁厚大于最小壁厚,为便于操作,所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。3.排样设计查《冲压模具设计与制造》表2.5.2,确定搭边值:两工件间的搭边:a=2.2mm工件边缘搭边:a1=2.5mm步距为:32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2*2.5=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为:η=A/BS×100%=15
4、50÷(70×32.2)×100%=68.8%查板材标准,宜选900mm×1000mm的钢板,每张钢板可剪裁为14张条料(70mm×1000mm),每张条料可冲378个工件,则η为:η=nA1/LB×100%42=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为65.1%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力F总=1.3Ltτ=1.3×215.96×2×450=252.67(KN)其中τ按非退火A3钢板计算。冲孔力F冲=1.3Ltτ=1.3×2π×10×2×450=74.48(KN)其中:
5、d为冲孔直径,2πd为两个圆周长之和。卸料力F卸=K卸F卸=0.05×252.67=12.63(KN)推件力F推=nK推F推=6×0.055×37.24=12.30(KN)其中n=6是因有两个孔。总冲压力:F总=F落+F冲+F卸+F推42=252.67+74.48+12.63+12.30=352.07(KN)⑵压力中心如图3所示:由于工件X方向对称,故压力中心x0=32.5mm=13.0mm其中:L1=24mmy1=12mmL2=60mmy2=0mmL3=24mmy1=12mm42L4=60mmy4=24mmL5=60m
6、my5=27.96mmL6=60mmy6=24mmL7=60mmy7=12mmL8=60mmy8=12mm计算时,忽略边缘4-R2圆角。由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为(32.5,13)5.工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制;冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。即以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制。刃口尺寸计算见表142426.工作零件结构尺寸落料凹模板尺寸:凹模厚度:H=kb(≥15mm)H=0.28×65=18.2.mm凹模边壁厚:c≥(1.5~2)
7、H=(1.5~2)×18.2=(27.3~36.4)mm实取c=30mm凹模板边长:L=b+2c=65+2×30=125mm查标准JB/T-6743.1-94:凹模板宽B=125mm故确定凹模板外形为:125×125×18(mm)。将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为:125×125×14(mm)。42凸凹模尺寸:凸凹模长度:L=h1+h2+h=16+10+24=50(mm)其中:h1-凸凹模固定板厚度h2-弹性卸料板厚度h-增加长度(包括凸模进入凹模深度,弹性元件安装高度等)凸凹模内外刃口间壁厚校核:根据冲裁件结构
8、凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查《冲压模具设计与制造》表2.9.6知,该壁厚为4.9mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够。冲孔凸模尺寸:凸模长度:L凸=h1+h2+h3=14+12+1440mm其中:h1-凸模固定板厚h2-空心垫板厚h3-凹模板厚凸模强度校核:该凸模不属于细长杆,强度足够。7.其它模具零件
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