冲压模具设和制造实例.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规程。 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：A3 材料厚度：t=2mm 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。 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：65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm 零件内形：10 mm 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。 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12 mm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。 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% =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为： η=nA1/LB×100% =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：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 =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=24mm y1=12mm L2=60mm y2=0mm L3=24mm y1=12mm L4=60mm y4=24mm L5=60mm y5=27.96mm L6=60mm y6=24mm L7=60mm y7=12mm L8=60mm y8=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1 6.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）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）。 凸凹模尺寸： 凸凹模长度：L=h1+h2+h