毕业设计(论文)--冲压模具设计与制造实例说明书.doc

冲压模具设计与制造实例 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编制。 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：A3 材料厚度：t=2mm 图1 产品零件图 一、冲压工艺与模具设计 ⒈ 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。 ③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：65mm 24mm 30mm R30mm R2mm 零件内形：10mm 孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁。 ⒉ 工艺方案及模具结构类型 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，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，采用连续模生产。 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。 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。 ⒊主要设计计算 ⑴ 排样设计及计算 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:a=2.5mm； 步距为: 32.2mm ； 条料宽度B=(D+2a) =(65+2×2.5) =70 确定后排样图如图2所示。 图2 排样图 一个步距内的材料利用率η为： =1550÷(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总为： =×100％ =65.1％ 即每张板材的材料利用率为65.1％。 ⑵ 总冲压力计算 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. 冲裁力 F冲=1.3Ltτ =1.3×2π×10×2×450 =74.48(KN) 其中:d为冲孔直径,2πd为两个孔圆周长之和。 卸料力 F卸=K卸F落 =0.05×252.67 =12.63(KN) 推件力 F推=nK推F落 =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 =252.67+74.48+12.63+12.30 =352.07(KN) ⑶ 确定压力中心 如图3所示： 由于工件x方向对称, 故压力中心x=32.5mm 图3 压力中心 y= = = =13.0mm 其中: L1=24mm y=12mm L2=60mm y=0mm L3=24mm y=12mm L4=60mm y=24mm L5=60mm y=27.97mm L6=60mm y=24mm L7=60mm y=12mm L8=60mm y=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）。 ⑷ 凸凹模刃口尺寸计算 刃口尺寸计算列于表1中。其中: 落料部分以凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。 孔边距12±0.43近似按孔心距计算。 表1 刃口尺寸计算 基本尺寸及分类 冲裁 间隙 磨损 系数 计算公式 制造 公差 计算 结果 落 料 凹 模 D =65 Z=0.246 Z=0.36 Z- Z =0.36-0.246 =0.11mm 制件精度为：IT14级，故x=0.5 D=(D