压圈零件的冲压工艺分析与模具设计说明书(打印莫星星)剖析.doc

第1章．冲压零件的工艺性分析 该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT13～IT14。凡产品图样上没有标注公差等级或者公差的尺寸，其极限偏差数值通常按IT14级处理。将以上精度与零件的精度要求相比较，可以为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲压方式进行加工。经查公差表，各尺寸公差为： φ60-00.62mm φ32+00.52mm 35+00.52mm 6+00.3mm 第2章.确定工艺方案及模具结构形式 该工件所需的冲压工序包括落料、冲孔两个基本工序，可以拟定出以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔,采用单工序模分两次加工。 方案二：落料-冲孔复合冲压,采用复合模加工。 方案三：落料-冲孔级进冲压,采用级进模加工。 方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足顾客的要求，而且工件的累积误差大，操作不方便。由于该工件大批量生产，所以方案二和方案三更具优越性。· 该零件φ32mm×35mm的孔与φ60mm的最小距离为25mm，大于此零件要求的最小壁厚（1.2mm），可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料级进模，复合模模具的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高，尽管模具结构比较复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。级进模虽生产率也高，但零件的冲裁精度稍差，欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。通过对上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产采用方案二的复合模为佳。 第3章．模具设计计算 3.1排样方式的确定及其计算 设计复合模时，首先要设计条料的排样图，因该零件外形为圆形，可采用有废料排样的直排比较合适。参考《冲压工艺与模具设计》表2.8确定其排样方式为直排画出排样图 排 样 图 由于R=30﹥2×2查表2.9最小搭边值可知：最小工艺搭边值a(侧面)=1.5mm a1(工件间)=1.2mm 分别取a=2㎜ a1 =2㎜ 计算条料的宽度： B=60+2×2=64mm 步距：S=60+2=62mm 材料利用率的计算： 计算冲压件毛坯的面积：A=π×R2 =π×302 =2826mm 2 一个步距的材料利用率：η==2826/(64×62)=61.21﹪ 3.2计算凸、凹模刃口尺寸 查《冲压工艺与模具设计》书中表2.4得间隙值Zmin=0.246mm，Zmax=0.360mm。 1）冲孔φ32mm×35mm凸、凹模刃口尺寸的计算 由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凹模和凸模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算如下： 查《冲压工艺与模具设计》书中表2.5得φ32mm凸、凹模制造公差： δ凸 =0.020mm δ凹 =0.025mm 校核： Zmax-Zmin =（0.360-0.246）㎜=0.114mm 而δ凸+δ凹 =（0.020+0.025）㎜=0.045mm 满足 Zmax-Zmin≥δ凸+δ凹的条件 查《冲压工艺与模具设计》书中表2.6得：IT14级时标准公差△=0.52㎜，因为0.52＞0.20所以磨损系数X=0.5, 按式（2.5） d凸==（32+0.5×0.52）-00.020=mm D凹===mm 查《冲压工艺与模具设计》书中表2.5得2.2mm×4mm的矩形凸、凹模制造公差： δ凸 =0.020mm δ凹 =0.020mm δ凸+δ凹 =0.020+0.020=0.040mm 满足 Zmax-Zmin≥δ凸+δ凹的条件 3.3外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算 由于外形形状简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸、凹模。 其凸、凹模刃口尺寸计算如下： 查《冲压工艺与模具设计》书中表2.5得凸、凹模制作公差 δ凸=0.020mm δ凹 =0.030mm 校核：Zmax-Zmin =0.360-0.246=0.114mm 而δT+δA =0.050mm 满足 Zmax-Zmin≥δ凸+δ凹的条件 查《冲压工艺与模具设计》书中表2.6得：IT14级时磨损系数X=0.5, 按式（2.5） d凸==64.26-00.020mm d凹==64.506+00.030mm 3.4冲压力的计算 落料力 F落 = Ltτb=（2πR×2×450）N=169.56KN 冲孔力 F冲 = Ltτb=（336.9×10π/180+4+