冲压件工艺规范性标准分析.doc

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1、一、止动件冲压件工艺性分析一、止动件冲压件工艺性分析 1、零件材料：为 Q235-A 钢，具有冲裁； 2、零件结构良好的冲压性能，适合：相对简单，有 2 个20mm 的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为 14mm（20mm 的孔与边框之间的壁厚）3、零件精度：全部为自由公差，可看作 IT14 级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 查表得各零件尺寸公差为：外形尺寸：、0 11300 62. 0480 74. 0600 3 . 04R0 74. 060R内型尺寸：052. 0020孔中心距：600.37二、冲压工艺方案的确定二、冲压工艺方案的确定 完成该零件的冲压加工所需要

2、的冲压基本性质的工序只有落料、冲孔两道工序。从工序可能的集中与分散、工序间的组合可能来看，该零件的冲压可以有以下几种方案。方案一：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案二：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件最小壁厚 14mm 大于凸凹模许用最小壁厚 3.6mm-4.0mm，模具强度好，制造难度中等，并且冲压后成品件可通过卸料板卸下，清理方便，操作简单。 方案二也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，但是模具结构复杂，制造加工，模具成本较高。 结论：采用方案一为佳结论：采用方案一为佳三、模具总体设计三、模具总体设计

3、（1）模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用复合模冲压，所以模具类型为复合模。 （2）定位方式的选择 因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。 （3）卸料、出件方式的选择 因为工件料厚为 1.5mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。又因为是倒装式复合模生产，所以采用上出件比较便于操作与提高生产效率。 （4）导向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该倒装式模采用导柱导向方式。 四、排样方案确定及材料利用率四、排样方案确定及材料利用率（1）排样

4、方式的确定及其计算 设计倒装式复合模，首先要设计条料排样图，采用直排。方案一： 搭边值取 2mm 和 3mm（P33 表 2-9） ，条料宽度为135mm（采用无侧压导料装置，条料与导料板间隙为 1mm） ，步距为63 mm，一个步距的材料利用率为 73% 。冲件面积 A：A6186.5535mm2条料宽度 B：B130+22+1135mm步距 S：S60+363mm一个步距内的材料利用率 ：=100%=100%=73%01 ss 63*1355535.6186每张钢板的材料利用率 ：=100%=100%=70.3%总ss1*23 135*15005535.6186*23查板材标准，宜选 95

5、0mm1500mm 的钢板，每张钢板可剪裁为7 张条料（135mm1500mm） ，每张条料可冲 23 个工件，故每张钢板的材料利用率为 70.3%。方案二：搭边值取 2mm 和 3mm（P33 表 2-9） ，条料宽度为 135mm（采用无侧压导料装置，条料与导料板间隙为 1mm） ，步距为 138 mm，一个步距的材料利用率为 71.56% 。冲件面积 A：A6186.5535mm2条料宽度 B：B60+22+165mm步距 S：S130+3133mm一个步距内的材料利用率 ：=100%=100%=71.56%01 ss 65*1335535.6186每张钢板的材料利用率 ：=100%=1

6、00%=69.8%总ss1*23 65*15005535.6186*11查板材标准，宜选 950mm1500mm 的钢板，每张钢板可剪裁为14 张条料（65mm1500mm） ，每张条料可冲 11 个工件，故每张钢板的材料利用率为 69.8%。 结论：采用方案一为佳结论：采用方案一为佳五、主要设计计算五、主要设计计算1 1、冲压力的计算、冲压力的计算 1、落料力 F落：F落KLtb1.33551.5300207675N式中：F落落料力（N） ；L冲裁周边的长度（mm） ；T材料厚度；材料的抗剪强度（Mpa） ，查表得退火 Q235 材料钢为b300Mpa；K系数，一般取 K=1.3。2、卸料力

7、 F卸：F卸=K卸F落0.0520767510383.75N （KX 查 P27 表 2.7）式中：K卸卸料力因数，其值由表查得 K 卸=0.053、冲孔力：F冲= KLt=1.32102300=48984Nb4、推件力推件力计算公式：F推=n K推F冲式中：K推推件力因数，其值查表得 K推=0.05；n卡在凹槽内的工件个数：n=h/t=6推件力为：F推=60.0548984=14695.2N5、模具总冲压力为：采用弹性卸料，下出件，冲压工艺总力 FZ：FZF+FX+FT+ F冲207675 +10383.75+48984+14695.2281737.95N根据计算结果，冲压设备拟选 J23-

8、35。 2 2、压力中心的确定及相关计算、压力中心的确定及相关计算 模具压力中心是指冲压时各冲压力的作用点位置。为了保证压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机的滑块中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生很大的磨损，以及模具导向零件的磨损。冲模的压力中心按如下原则确定：（1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。（2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。（3）形状复杂的零件，多空冲模，级进模的压力中心可用解析法求出冲模的压力中心。如下图所示：由于冲件 X 方向对称，故压力中心 x0=0mmy0=876

9、543218877665544332211 LLLLLLLLYLYLYLYLYLYLYLYL =8 .628 .62295 .7729481304824*8 .6224*8 .6248*2960*5 .7748*2924*48024*48 =26.18mm其中： L1=48mm, y1=24mmL2=130mm, y2=0mmL3=48mm, y3= 24mmL4=29mm y4=48mm L5= 77.5mm y5=60mm L6=29mm y6=48mmL7=62.8mm y7=24mm L8=62.8mm y8=24mm 计算时，忽略边缘 R4 的圆角。由以上计算可知，冲压件中心的坐标为

10、（0，26.18） 六、凸凹模刃口计算六、凸凹模刃口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;冲孔部分明中孔凸模为基准计算， 冲孔凹模按间隙值配制。 既以落料凹模、 冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。 1 1、落料模具工作零件刃口尺寸计算、落料模具工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算，凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此均属于 A 类尺寸，零件图中落料部分的尺寸偏差如下：mm 0 1130mm48062. 0-mm60074. 0-Rmm403 . 0-R查（冲压工艺及冲模设计，p20 表 2-4）可知：凸模和凹模的最小间隙为：Zmin=0.132mm凸模和凹模的最

11、大间隙为：Zmax=0.24mm：查（冲压工艺及冲模设计，表 2-6）可知因数 x 为：当 0.20 时，x=0.5当 0.20 时，x=0.75模具按 IT14 级制造查（冲压工艺及冲模设计）可知：Dd=dxD0）（Dp=0 mindpZD）（a、对于mm 的制造公差表（表 2-5）查得= -0.014mm, =-0 1130pd 0.020mm 满足|+|ZmaxZmin。pd=dD02. 001*5 . 013002. 005 .129=pD0 014. 0132. 05 .1290 014. 0368.129b、对于的制造公差表（表 2-5）查得= -0.010mm, =-mm4806

12、2. 0-pd 0.015mm 满足|+|ZmaxZmin。pd=dD015. 005 . 0*62. 04805. 0069.47=pD0 01. 0132. 069.470 01. 0558.47c、对于的制造公差表（表 2-5）查得= -0.012mm, mm60074. 0-Rp =-0.020mm d满足|+|ZmaxZmin。pd=dD02. 005 . 0*74. 06002. 0063.59=pD0 012. 02/132. 063.590 012. 0934.58d、对于的制造公差表（表 2-5）查得= -0.008mm, =-mm403 . 0-Rpd 0.012mm 满足

13、|+|ZmaxZmin。pd=dD012. 0 05 . 0*3 . 04012. 0085. 3=pD0 008.02/132. 085. 30 008. 0784. 3落料部分相应的凸模尺寸配制，保证其双面间隙为：0.132mm0.24mm。2 2、冲孔模具工作零件刃口尺寸计算、冲孔模具工作零件刃口尺寸计算冲 的孔时，凸模外形为圆孔，故模具采用凸、凹模分052. 0020开的加工方法制造，以冲孔凸模为基准计算，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：查（冲压工艺及冲模设计，表 24）可知：凸模和凹模的最小间隙为：Zmin=0.132mm凸模和凹模的最大间隙为：Zmax=0.24mm：查（冲压工艺及

14、冲模设计，表 35）得因数 x 为：x=0.5查（互换性及其测量技术，标准公差表）得：凸模按、凹模按 IT14 级查，可知：p=-0.010mm，d=0.015mm校核：Zmax-Zmin=0.24-0.132=0.108mm|p|+|d|=0.010mm+0.015mm=0.025mm满足条件：Zmax-Zminp+d条件查（冲压工艺及冲模设计，2-3）可知：dp=0pxd）（dp=0 01. 052. 0*5 . 020）（0 01. 026.20dd=dZdp0min）（dp=015. 00132. 026.20）（015. 0039.203 3、孔心距尺寸计算：两圆孔之间的位置公差、孔

15、心距尺寸计算：两圆孔之间的位置公差 为为 0.62mm0.62mm查（冲压工艺及冲模设计）可知因数 x 为：x=0.5查（冲压工艺及冲模设计）可知：Ld=L=64=640.09258174. 0*81七、工作零件的结构设计七、工作零件的结构设计 1 1、凹模板厚度：、凹模板厚度：H=kbH=kb式中：b凹模刃口的最大尺寸K系数，考虑板料厚度的影响，见表 2-23b=130mm查表 2-23 知，k=0.2 H=0.2130=26mm落料凹模壁厚：C（1.52）H=（3952）mm则取：C=40mm凹棋板边长: L=b+2C=130+240=210mm查 GB/T2855.2-2008，凹模板宽

16、为 160mm。故确定凹棋板外形为:25025026mm，将凹模板做成薄板形式并加空心垫板后实际凹棋板外形为:25016020mm。2 2、凸凹模尺寸、凸凹模尺寸: : 凸凹模长度:L=hl+h2+h=14+18+24=56 (mm) 其中: h1:凸凹模固定板厚度 h2:一弹性卸料板厚度 h 附加长度(包括凸模进入凹棋深度，弹性元件安装高度等) 凸凹模内外刃口间壁厚校核:根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小 壁厚为 24-10=14mm,据强度要求查表得，该壁厚为 4.0 mm 即可， 故该凸凹模侧壁强度足够. 3 3、冲孔凸模高度尺寸：、冲孔凸模高度尺寸：L=h1+h2+h3=22+12+20

17、=54mm其中：h1凸模固定板厚度，h2空心垫板板厚度h3凹模板厚度凸模板强度校核：该凸模板长径比为：L/d=54/20=2.710所以此凸模不属于细长杆，强度足够4 4、其他模具零件结构尺寸和模架的选定、其他模具零件结构尺寸和模架的选定根据倒装模形式特点：凹模板尺寸并查标准 JB/T-6743.1-2008，确定其他模具模板尺寸列于下表中：序号名称长宽高（mm）材料数量1上垫板25025010T8A12凸模固定板2502502245 钢13空心垫板2502502045 钢14卸料板2502501845 钢15凸凹模固定板2502502545 钢16下垫板25025010T8A1根据模具零件结

18、构尺寸，差表 GB/T2855.1-2008 选取后侧导柱250250 标准架一副。八、冲压设备的选定八、冲压设备的选定根据总冲压力 F总=281.74KN，模具闭合高度，冲床工作台尺寸等，并结合现有设备，选用 J23-35 开式双柱可倾冲床，并在工作台面上备置垫块。其主要工艺参数如下：公称压力：350KN滑块行程：100mm行程次数：50 次/分最大闭合高度：2900mm连杆长度：60mm模柄孔尺寸（直径深度）：40mm60mm九、小九、小 结结在自己的努力和指导老师的帮助之下，我们完成了课程设计的任务，通过设计，我对冷冲模设计过程有了更进一步的了解。设计不仅是对前面所学知识检验，而且也是对

19、自己能力提高。主要收获和体会如下：第一 .学到了产品设计的方法。 产品设计过程是创造性劳动的过程，产品的设计应按科学程序进行，一般包括课题调研、拟定设计方案，总体设计，零部件设计、技术资料整理、产品试制、改进设计等过程，一个产品须经过多次改进，才能完善和成熟。第二 提高了综合专业的能力。 以前课程设计所接触的课程知识比较窄。 这次设计是把模具每个零件设计出来,需要比较全面的知识。第三提高了收集资料和查阅手册能力。收集资料是做课业设计的前期准备工作，只有广泛收集有用的资料才能设计出较好的产 。 第四、培养了严谨的科学作风。 在设计过程中每一个结构、 零件、 材料、尺寸、公差都反映在图纸上，因此，在设计过程中必须要有高 度的责任心，要有严肃认真的工作态度。总之，对我们技师班学生来说，经历了这次课业设计，为今后事生产第一线的技术发行工作、技术管理工作将有非常大的帮助。最后，衷心的感谢指导老师悉心的教导！十、参考文献十、参考文献1 魏春雷 徐慧民.冲压工艺与模具设计 M.北京：北京理工大学出版社，20112 肖亚慧 陈显亭.模具工工作手册 M.北京：化学工业出版社，20173 杨关全 匡余华.冷冲压设计资料与指导M.大连：大连理工大学出版社，2017