冲压模具设计工艺计算.docx

一.冲压件工艺性分析〔1〕材料分析08F是优质沸腾钢，强度低和硬度、塑性、韧性好，易于拉伸和冲裁成形〔2〕结构分析冲压件为外形为弧形和直边组成近似矩形的结构、有凸缘筒形浅拉深、冲三 个圆孔的结构嚓件上有3个孔，其中最小孔径为5. 5皿 吠于冲裁最小孔径4nm ^1.0t=1.2mm的要求另外，孔壁与制件直壁之间的最小距离满足L=3.475力 R+0. 5t=1.6.的要求所以，该零件的结构满足冲裁拉深的要求〔3〕精度分析零件上有4个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属于 IT11-IT13，所以，普通冲裁可以满足零件的精度要求由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁和拉深的加工方法制得二.冲压件工艺方案确实定〔1〕冲压方案完成此工件需要落料、拉深、冲孔三道工序因此可以提出以下5种加工方 案分：方案一：先落料，再冲孔，后拉深采用三套单工序模生产方案二：落料一拉深一冲孔复合冲压，采用复合模生产方案三：冲孔一拉深一落料连续冲压，采用级进模生产方案四：拉深一冲孔复合冲压，然后落料，采用级进模生产方案五：落料一拉深复合冲压，然后冲孔采用两套模生产〔2〕各工艺方案的特点分析方案一和方案五需要多套工序模，模具制造简单，维修方便，但生产本钱 较低，工件精度低，不适合大批量生产；方案二只需一副模具，冲压件的形状位 置精度和尺寸精度易于保证，且生产效率高。

方案三和方案四的级进模，生产效 率高，但模具制造复杂，调整维修麻烦，工件精度较低；〔3〕工艺方案确实定比拟三个方案，采用方案五生产更为合理尽管模具结构较其他方案复杂， 但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难因此，在本设计中，将采 用落料、拉深复合模的设计方案三-冲压工艺计算〔1〕凸、凹模刃口尺寸的计算根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法落料件尺寸的计算，落料根本计算公式为5 =(4 -Zm"± =(' -刈-Z/尺寸44皿n，经查得该零件凸、凹模最小间隙ZufO. 126mm，最大间隙 Zc=0. 180mm ；凸模制造公差5T = 0.02mm »凹模制造公差6A =0.03mm将以上 各值代入戋+/WZgx-Zmm校验是否成立经校验，不等式成立，所以，可代 入上式计算工作零件刃口尺寸£>ai =(44—0.5x0) mm = 44mm£>n =(44—0.126) mm = 43.874mm尺寸36.2mm，查得其2“讪、Znwx '赤、分数值同上一尺寸，所以同样满 足5T +用4 W Znux -Zm|n的要求'那么0A2 = (36.2 — 0.5x0) mm = 36.2mm£>12 =(36.2 — 0.126) mm= 31.874mm尺寸A50mm，查得其Zmm、Znwx '戋、5A数值同上一尺寸，所以同样满 足5T +用4 W Znux -Zm|n的要求'那么= (50—0.5x0) mm=50mm^3=(50-0.126/2) mm=49.937mm冲孔尺寸计算，冲孔根本公式为△t =("min + 拒0?为JA=(Jmin + XJ + Zmin)^尺寸0 13.5、］§〃”〃 »查得凸模制造公差％• = 0.02mm ♦凹模制造公差 % = 0.02mm。

经验算满足戋+ 6A W Zmax-Zmin，所以4Tl = (13.3 2+ 0.5 x 0.1 8)2«o2 mm = 13.412ao2 mmJA1 = (13.32+0.5x0.18+0.120 产 mm= 13.33134002 mm尺寸勿5.5卅8mm，查得其2”.、Zmax '戋、5A数值同上一尺寸，所以同 样满足戋+6aWZz-Zmm的要求，那么dT2 = (5.5 + 0.5 x 0,18)20()2 mm=5.59^ 02 mmd© =(5.5 + 0.5 xO. 18+0.120髀 mm = 5.71 ^)02 mm拉深尺寸计算，拉深根本公式为q=(Z)&尺寸3(£o33〃〃〃，Jp=0. 03 d=0.05，双边间隙 Z=2.2t=2.64,那么2=以=30产% =( Z)标(30—2.64)：03 = 27.36产中心距尺寸计算：零件上两孔中心距为L=17.5iS%mmnun〔2〕拉深凸、凹模圆角半径的计算凹横圆角半径的计算：拉深凹模圆角半径的计算为山 F.8OJ(一 办此零件落料冲孔的周长L为94mm，材料厚度t为1. 2nim，08F钢的抗拉强度5,取390MPa，那么零件所需拉深力为一=0.8(\«。

一分=0.807(36.2-27.6)x1.2 = 2.35/〃"？凸模圆角半径的计算：拉深凸模圆角半径的计算为41=0.8%】根据凹模圆角半径，计算凸模半径为rrl=0.8,wi = 0.8x2.35 = 1.88四•冲压力的计算与初选压力机〔1〕落料工序冲压力的计算冲裁力根本计算公式为"=KLTt此零件落料的周长L为153皿》，材料厚度t为1. 2mm » 08F钢的抗剪强度丁取 310MPa，那么冲裁该零件所需冲裁力为F落=1.3xl53xl.2x3iaM = 739908N « 74kN模具采用弹性卸料装置和推件结构，所需卸料力和推件力五门为及]=KXF = 0.05x 74N = 3.7kNFn = NKtF = lx0.055x74N«4.07kN所以落料工序冲总压力为：Fd涔 + Fxi +4]=(74+3.7+4.07)kN = 8L77kN〔2〕拉深工序冲压力的计算拉深力根本计算公式为外殊=Liabki此零件落料冲孔的周长L为94I11IH ＞材料厚度t为1. 2mm » 08F钢的抗拉强度5,取390MPa，那么零件所需拉深力为场采=Ltobki =94x1. 2x390x1=43. 99kN压边力的根本计算公式。

从夕此零件在压边圈下毛坯的投影面积A为322，单位压边力q取3，那么该零件所需压边力为Q = A" = 322x3 = 0.96&N模具采用弹性卸料装置和推件结构，所需卸料力友和推件力五门为仆=Kx (F拉深 + Q ) = O.O5x 44.956N = 2.25kN4=NKMF揄采+ Q) = QO55x44.956N 《 2.45kN所以拉深工序冲总压力为：月必=®婚+Q+Fx2 + F，2 = 43.9 % 0.96&2.25+2.45、49.6 金 N冲孔工序冲压力的计算冲裁力根本计算公式为F = KLTr此零件冲孔的周长忆为77n皿，材料厚度t为1.2mm，08F钢的抗剪强度 310MPa，那么冲裁该零件所需冲裁力为Ft11 = 1.3x77x1.2x310N = 37237V«37kN模具采用弹性卸料装置和推件结构，所需卸料力/X3和推件力厂门为&3 =Kx「0.05x37N = 1.85kN斤3 =跖丁/=3xO.O55x 37N、6.1 IkN所以落料冲孔工序冲总压力为：心3 =尸常 + & + 43 =(37 +1.85+6.1 l)kN = 44.96kN(4〕压力机的选择计算的落料、拉深工序压力压力：Fi = F^i + F总 2 = 81.77 + 49.66 = 131.43^7计算的冲孔工序压力压力：Fi = F总 3 = 44.96加因此，落料、拉深复合模初选设备为开式压力机J23—16 ；冲孔模初选设备为开 式压力机J23—6.3〔4〕压力中心的计算由于改冲裁件为对称图形，所以它的压力中心位于冲件轮廓图形的几何中 心上。

即拉深圆的圆心位置五•排样〔1〕竖排〔如图1〕a.搭边查表 3-7 » 选取 a\ = \mm , a= 1. 8 mm 0b.送料步距和条料宽度平行于送料方向的冲件宽度D=36. 2,因此，送料步距为：S = D + a\ = 36.2 +1 = 37.2mm模具无仰 1压装置，导料板与最宽条料之间的间隙Z=0.5〔表3-9〕，条料宽 度单向公差A = 0.20〔表冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸Omax = 44， 条料宽度为：小A =(£>max+2o+Z)?A =(44+2x1.8+0.5)1 =48.120am篦导料板间的距离为：Bo = D max+ 2a + 2Z = 44 + 2x1.8 + 2x0.5 = 48.6〃〃〃C.板料利用率选用1. 2mmxl500mmx 1000mm的板料落料件面积为1698232〃〃，采用横裁可裁条料数为：1500+48.1 =31〔条〕，余8.9mm，每条板料可冲制 件数(1000-1)+37.2 = 26〔件〕，因此每X板料可冲制件数26x31 =806〔件〕材 料的利用率为：169822x806-(1500x 1OOQ x 100% 比 91.3%采用竖裁可裁条料数为：1。

48.1 = 20〔条〕，余38mm，每条板料可冲制 件数(1500-1)+37.2 = 40〔件〕，因此每X板料可冲制件数20x40 = 800〔件〕 材料的利用率为：169822x8004-(1500x 100Q x 100% 比 90.6%a.搭边查表 3-7 » 选取，a = 1. 2 mmb.送料步距和条料宽度平行于送料方向的冲件宽度D=44,因此，送料步距为：S = £) +6T)= 44 + 1.5 = 45.5〃〃〃模具无侧压装置，导料板与最宽条料之间的间隙Z=0.5〔表3-9〕，条料宽 度单向公差△nOOO〔表3-11〕，冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸max = 36.2， 条料宽度为：3A =(£>max+%+ Z)A =(36.2 + 2x1.2+0.5)、=39.]^20mm导料板间的距离为：Bo = D max+ 2 2Z = 36.2 + 2xl.2 + 2x0.5 = 39.6〃〃〃C.板料利用率选用1. 2mmx 150Ommx 1000mm的板料落料件面积为1698232〃〃，采用横裁可裁条料数为：1500 +39.1 = 38〔条〕，余14. 2nim，每条板料可冲制 件数(1000-1.5)+45.5 = 21〔件〕，因此每X板料可冲制件数38x21 =798〔件〕。

材料的利用率为：169822x 798+(1500x 1OOQ x 100% x 90.3%采用竖裁可裁条料数为：100 +39.1 = 25〔条〕，余22. 5nim，每条板料可冲制 件数(1500-1.5)+45.5 = 32〔件〕，因此每X板料可冲制件数25x32 =800〔件卜 材料的利用率为：169822x 800+(1500x 1OOQ x 100% « 90.6%比拟以上几种种裁剪方法，竖排板料横裁时的材料利用率最高，所以板料最 终裁剪方式为宽48. 14i皿।、长lOOOmin的条料最终排样如图1所示DOC.。