端盖的冲压工艺及模具设计

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1、端盖的冲压工艺及模具设计. 第一章：工艺分析及计算1.1冲压件的工艺分析制件图（1 本工件的外形和两个直径为5.0 毫米的孔，属于落料、冲孔工序，中间内凹的孔，可采用两种方法冲压。一种是先做浅拉深，然后冲底孔。在进行拉深时，一部分材料冲底面流动出来，另一部分从主板上流动而来，而后者为材料流动的余量，就要增加工件的排样布局，从而造成材料消耗增加。由于拉深的高度不是太大,并且材料较厚，拉深较困难，并且不是太合理。第二种是先冲预孔，再进行冲压。此这属于翻边工序。翻边时材料流动的特点是预孔周围的材料沿圆周方向伸长，使材料变薄；而在径向材料长度几乎没有变化，即材料在径向没有伸长，

2、因此不会引起主板上材料的流动。在排样时只要按正常冲裁设计搭边值即可，可节省材料，所以在设计时，采用第二中方法。1.2冲压工艺方案的确定该工件包括冲孔、翻边、落料三个基本工序，可有以下三种方案：方案一：先冲翻边的预孔，再翻边、冲直径为１８的孔，再落料。方案二：翻边、冲孔、落料复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔－翻边、冲孔、冲孔、落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需五到工序，五副模具，成本高而生产率低，难于满足中批量要求尺寸也较低，中间半成品较多。方案二只需一副模具，工件精度及生产率都较高，但模具结构复杂，产品出件较难，模具寿命短，模具制造时间长，费用

3、高。方案三也只需一副模具，生产率高，操作安全，不产生半成品，，生产率与工位数无关，能完成复杂加工工序。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为。1.3主要设计计算1.3.1.排样方式的确定及其计算设计级进模首先要设计条料排样图，根据制件的形状，应采用直排。这种方式可显著的减少废料，提高材料利用率排样设计共分五个工位：第一工位：冲直径为１５mm的工艺孔。第二工位：翻边。第三工位：冲直径为１８mm的底孔。第四工位：冲两个直径为５mm的孔第五工位：落料，工件从底孔中漏出。由表２－１６查的搭边值a1=2,a=2则：条料宽度b=４８+２*１０+２*２＝７２mm22

4、冲压毛胚面积＝３.１４*１０+（120*3.14*19）/2*2+1/2*24*12*12+20*20*2＝２１５７.６mm进距＝３８+２＝４０mm一个进距的材料利用率＝n*A/b*h*100%=2157.6/72*40*100%=75%模具使用条料，用手工进料，没有设置定位装置。第二工位翻边以后，板料下面形成明显凸包。手工进料时，放在下一工位的凹模中即可。第二和第五工位的凸模设有导正销进行精确定位。在第一和第二工位各设置一个实用挡料销、供条料开始送进的第一、第二工位使用。1.3.2冲压力的计算a:翻边的计算翻边计算有：1计算翻边前的毛胚孔径；2变形程度的计算;3翻边力

5、的计算。D=D1-2(H-0.43r-0.72T)D_为预冲毛胚的直径D1_翻边后孔中径H—翻边高度R_翻边与工件平面的圆角半径T_工件厚度代如数值可得:=26-2(6.1-0.43*1-0.72*2)=26-8.46=17.54mm考虑到翻边后还要冲直径为18的孔,故留有余量,将D孔定为直径为15.校核变形程度.材料翻边过程中是底孔沿圆周方向被拉伸长的过程,其变形量不应超过材料的伸长率,否则会出现裂纹.用变形前后圆周长之比即直径比,表示变形程度.在翻边计算中称其为翻边因数m,即:m=D/D1=15/18=0.83查表5-5可知,允许值为0.72,因此计算出的值m比值大

6、,即设计合理.翻边时不会出现裂纹.翻边力的计算采用以下公式:F=1.1*3.14tσs(D1-D)式中F—翻边力（N）t_板料厚度（mm）σs_材料屈服点（Mpa）D1_翻边后孔径（mm）D—翻边前孔径（mm）在计算翻边时，翻边前孔径取实际孔径直径为15mm与翻边后所需孔径17.54mm相比缩小2.54毫米，则直径为18也应缩小2.54毫米翻边后的实际孔径为15.46毫米，故将D1=15毫米，D=15.46毫米代如上式，得：F=1.1*3.14*2*210*（15.46-15）=667.3Nb:落料力的计算按式（２－７）：Ｆ＝ＬtσbL_落料冲裁周长t_l料厚σb__材

7、料的强度极限通过计算的Ｌ＝１３１.８，查表的σb＝３００ＭＰ因此Ｆ＝１３１.３８*２*３００＝78832Ｎc:冲孔力的计算：Ｆ＝Ltσb直径为15的孔的冲裁力F=47.1*2*300=28260N直径为１８的冲裁力Ｆ＝56.25*２*３００＝33912Ｎ直径为５的两个孔的冲裁力Ｆ＝15.7*２*３００＝18840Ｎ总的冲裁力：F=78832+28260+33912+18840+667.3=160511.3Nd:卸料力的计算：FX=KXF式中：KX—为卸料系数查表的KX=0.04；F—为冲裁力；把上述数据代入FX=160511.3*0.04