第4章冲压模具设计实例案例.ppt

图4－26 弹簧片 图4－27 空心铆钉 　　　　 图4－28 盒 　　 (2)画排样图。因?3.5mm两孔的壁距较小,将两小孔分两步冲出,冲孔与切口之间留一空位,故该制件需6个工位完成。　　查模具设计资料得切断工序中工艺废料带的标准值C＝3(考虑到凸模强度，实取5)、切口工序中工艺废料的值S＝3.5，侧刃裁切的条料宽度F＝1.5，条料下料公差Δ＝0.5，得条料下料宽度 　　　　 如图4－13所示，画排样图。　　选取板料规格为1500mm×600mm×1mm的条料，采用横裁法，每块板料可裁成16根条料，其材料利用率为　 　　 (3)选择压力机。完成本制件所需的冲压力由冲裁力、弯曲力及卸料力、推料力组成，所选压力机的标称压力大于上述各力之和。　　冲裁力由冲孔力、切口力、切断力和侧刃冲压力组成，其值为93.1 kN；为有效控制回弹，采用校正弯曲，其弯曲力为39.8 kN；卸料力和推件力为28 kN。总冲压力为160.9 kN。故初选压力机为J23—35双柱可倾式压力机。 　　 图4－12 毛坯尺寸计算 图4－13 排样图 　　 (4)计算压力中心。取坐标系如图4－14所示。由于该图形规则且左右对称,故x0＝0，y0可按公式　　 (5)计算凸凹模刃口尺寸(略)。　5．填写工艺卡片　　填写工艺卡片见表4－11。 图4－14 压力中心 　　　6．模具结构设计　　凹模设计：采用整体式矩形凹模(见图4－15)，其外形尺寸可按下列公式确定。　　 套国标后,取凹模最终尺寸为160 mm×140 mm×20 mm。　　模架及其它冲模零件尺寸可依据凹模尺寸查设计手册得到。 图4－15 凹模周界尺寸的确定 　　 表4－11 冲压工艺卡片 　　7．画装配图及零件图　　画装配图及零件图如图4－16～图4－19所示。 4.3.2　 拉深件实例分析　　拉深如图4－20所示的带凸缘圆筒形零件，材料为08钢，厚度t＝1mm，大批量生产。试确定拉深工艺，设计拉深模。 　　　 图4－16 装配图及零件明细表 图4－16 装配图及零件明细表 图4－17 凹模 图4-18 弯曲凸模 　　 图4－19 凸模固定板 　　 图4－20 拉深模总装图 　　1．零件的工艺性分析　　该零件为带凸缘圆筒形件，要求内形尺寸，料厚t＝1mm，没有厚度不变的要求；零件的形状简单、对称，底部圆角半径r＝2mm＞t，凸缘处的圆角半径R＝2mm＝2t，满足拉深工艺对形状和圆角半径的要求；尺寸20.1＋0.2 0mm为IT12级，其余尺寸为自由公差，满足拉深工艺对精度等级的要求；零件所用材料08钢的拉深性能较好，易于拉深成形。　　综上所述，该零件的拉深工艺性较好，可用拉深工序加工。　　2．确定工艺方案　　为了确定零件的成形工艺方案，先应计算拉深次数及有关工序尺寸。 　　该零件的拉深次数与工序尺寸计算见例2－2，其计算结果列于表4－12中。　　根据上述计算结果，本零件需要落料(制成? 79mm的坯料)、四次拉深和切边(达到零件要求的凸缘直径?55.4mm)共6道冲压工序。考虑该零件的首次拉深高度较小，且坯料直径(? 79)与首次拉深后的筒体直径(? 39.5)的差值较大，为了提高生产效率，可将坯料的落料与首次拉深复合。因此，该零件的冲压工艺方案为：落料与首次拉深复合—→第二次拉深—→第三次拉深—→第四次拉深—→切边。 　　 表4－12 拉深次数与各次拉深工序件尺寸 (mm) 本例下面仅以第四次拉深为例介绍拉深模设计过程。　　3．拉深力与压料力计算　　(1)拉深力。查机械设计手册得08钢的强度极限σb＝400MPa，由m4＝0.844查表2－23得K2＝0.70，则　　F＝K2πd4tσb＝0.70×3.14×20.1×1×400＝17672 N 　　(2)压料力。查表2－22，取p＝2.5MPa，则　　(3)压力机标称压力。总冲压力FΣ＝F＋FY，取Fg≥1.8FΣ，则　　Fg≥1.8×(17672＋338)＝32418N＝32.4 kN 4．模具工作部分尺寸的计算　　(1)凸、凹模间隙。凸、凹模的单边间隙为Z＝(1~1.05)t，则Z＝1.05t＝1.05×1＝1.05mm。　　(2)凸、凹模圆角半径。因是最后一次拉深，故凸、凹模圆角半径应与拉深件相应圆角半径一致，故凸模圆角半径rT＝2mm，凹模圆角半径rA＝2mm。 　　(3)凸、凹模工作尺寸及公差。由于工件要求内形尺寸，故凸、凹模工作尺寸及公差分别按式(3－26)、式(3－27)计算。取δT＝0.02，δA＝0.04，则　　 　　(4)凸模通气孔。根据凸模直径大小，取通气孔直径为?5mm。 5．模具的总体设计　　拉深模总装图如图4－20所示。