空调垫片冲压模具设计1.pdf

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1、空调垫片冲压模具设计1. 冲压件工艺性分析该制件为空调垫片。形状简单，对称，是由直线和圆组成的。批量为大批量生产，材料为10 钢，已退火的10 钢的抗剪强度为255～333t/MPa，抗拉强度sb-3为294～432MPa，屈服点ss为206MPa，伸长率d10为29%，弹性模量10E为194MPa，由这些数据可知材料的力学性能较好，材料厚度为2.1mm。由冲压设计资料可查得，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12~IT13。孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.6mm。将以上精度与零件图上所标的尺寸公差相比较，可

2、知该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。制件上有一Ф26的孔，孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为为9mm（Ф26孔与边缘之间的壁厚），制件小端为R10的半圆。普通冲裁完全能满足要求。图12. 冲压工艺方案的确定该工件的完成需要冲压，落料两道基本工序，可以有以下三种工艺方案。方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模具生产。方案二：落料-冲孔复合冲压，采用复合模具生产。方案三：冲孔-落料级进冲压，采用级进模具生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只

3、需要一副模具，工件的精度及生产效率都比较高，但工件的成型难度较高。易造成工件变形，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度等也能满足要求。通过对以上三中方案的分析比较，该制件的冲压生产采用方案三为最佳。3. 主要设计计算3.1 排样方式的确定及其计算根据工件形状和尺寸，可有以下二种排样方式。方案一：直排（见图1）方案二：直对排（见图2）图2 122方案一：计算冲压件毛坯面积S=44´45+66´20+ p´10 =3457

4、（mm ）2条料宽度：B=120+2a=125（mm）步距：h=45+a =47.2（mm）1nS3457一个步距内的材料利用率为：h=´100%= ´100%=59% Bh125´47. 2方案二：如图2 所示采用直对排，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲o压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180 ，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。图3 如图2所示可知搭边值为2.2mm和2.5mm，条料宽度为171.5mm，步距为47.2mm nS2´3457一个步距内材料的利用率为h=´10

5、0%= ´100%=85.4%Bh171. 5´47. 2比较两种排样方式可得方案二更佳，故选用方案二3.2 冲压力的计算该模具采用级进模，拟选择弹性卸料，下出件。3落料力：F=Lts=321.4´2.1´300=202.4´10 （N）Lb3冲孔力：Fc= Lts=81.64´2.1´300=51.4´10 （N）b落料时的卸料力：F=KF查表2.6.1取卸料力系数K=0.05 xxl x33所以F=0.05´202.4´10 =10.1´10 （N）x冲孔时的推件力：F=nKFTTc 5凹模刃口形式：h=5

6、mm，则ht = »2（个）2. 1查表2.6.1取推件力系数K=0.55 T33所以F=nKF=2´0.55´51.4´10 =56.5´10 （N）TTc333冲压工艺总力：Fz= FL+ Fc+ Fx+ FT=202.4´10 +51.4´10 +10.1´10 + 3356.5´10 =320.4´10 （N）式中：L——冲裁周边长度；t ——材料厚度；s——材料的抗拉强度，查得 10 钢的抗拉强度为300Mpa；bK，K——卸料力，推件力系数，表 2.6.1；x T n ——同时卡在凹模内的冲裁件（或

7、废料）数。h ——凹模洞口的直刃壁高度；表1 条料及冲压力的相关计算项目分项目公式结果备注类冲裁件面积 SS=44´45+66´20+ 1p´1023457mm 2查表 2.5.2 得2条料宽度 BB=120+3´2.5+44 171.5mm 最小搭边值排样步距 h h=45+2.2 47.2mm a=2.5mm，一个步距内的nS2´345785.4%a1=2.2mm ´100%= ´100%材料利用率hBh171. 5´47. 2落料力FLFL=Ltsb=321.4´2.1´300 202.4´10 L=32

8、1.4mm3N s=300MPab3L=81.64mm51.4´10 冲孔力FcFc= Lts=81.64´2.1´300 bN s=300MPab冲压卸料力FF=0.05´202.4´10 33查表 2.6.1 xx10.1´10 力N 得 Kx=0.05 推件力FF=nKF=2´0.55´51.4´10 33K=0.55 TTTc56.5´10 TN n=h/t=2 冲压工艺总力F