螺栓垫片冲压模具课程设计说明书.doc

一、冲裁件工艺分析 1、材料：A3为碳素结构钢，具有较好的机械性能，强度较好，比较适宜冲裁加工。 2、零件结构：零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中有两圆孔，孔的最小尺寸为11mm，满足冲裁最小孔径≥mm的要求。另外，经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为4.5mm，满足冲裁件最小孔边距≥mm的要求。所以该零件的结构满足冲裁的要求 3、尺寸精度：零件图上所有尺寸未标注属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。查公差表得各尺寸公差为： a、零件外形：720-0.74mm 170-0.43mm 270-0.52mm Φ200-0.52mm R10-0.25mm R1.50-0.25mm R2.50-0.25mm 50-0.3 mm b、孔内形：Φ110+0.43 mm c、孔心距：40±0.31mm 结论：适合冲裁。 二、确定冲压工艺方案 齿轮螺栓垫片所需冲压工序为落料，冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案 方案1：先落料，后冲孔，采用两套单工序模生产。 方案2：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案3：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产 分析：方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差，且不易保证冲压件的形位精度。 所以，比较三个方案欲采用复合模生产，即采用方案二。因为制件材质较软且板料较薄，宜采用正装式复合模加工。 三、模具设计计算 1、计算冲压力 采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模，冲压力为冲裁力，卸料力和顶件力的总和。 a、冲裁力 根据冲裁力的计算公式:F=Lt 查表取 =410Mpa，L=185.2789+2×11×3.14 =254.36mm F= =254.36×1×410=104287.6 b、卸料力 卸料力的公式计算：FX=KXF 查表，取KX=0.045，得 FX=0.045×104287.6=4692.94N c、顶件力 顶件力的计算公式：FD=kDF 查表，取KD =0.06， FD=0.06×104287.6=6257.256N d、总冲压力 FZ=F+ FX+ FD=104287.6+4692.94+6257.256=115237.796N e、初选??力机 根据总压力FZ选择压力机的标称压力，因为115237.796N=115KN＜250KN×80%,所以初选J23-25型开式压力机。 二、确定压力中心 工件图形左右对称，故压力中心在A-A线上， =(140.28X17+19.4X3.6X2+19.4X17.2)/(140.28+19.4X4)=14.6mm 三 、排样设计及材料利用率分析 （1）排样方法。有废料排样，因零件为简单的矩形且尺寸较大，并考虑操作方便与模具结构尺寸等因素，采用直排。 （2）搭边值.查表1-3，得a=1.8mm a1=1.5mm （3）送料步距S.据公式：S=D+a1=27+1.5=28.5mm （4）条料宽度。据公式：B0-△ =(Dmax +2a+Z) 0-△=(72+2×1.8+0.5) 0-0.5=76.1 0-0.5 (mm) （5）板料规格。选用2000X1250X1 （6）条料长度。L=1250mm （7）每张板料可剪裁的条数。2000/75.5=26条，余37mm （8）每条条料可冲裁的零件数。N1=1250/28.5=43 （9）每张板料可冲裁的零件数。44×26=1144 （10）一条条料的材料利用率。η= / ×100﹪=43×1280.1298/(76.1×1250)×100﹪=58﹪ 四、刃口尺寸计算 （1）确定冲裁间隙。材料厚度t=1mm，查表1-20取Zmin=0.1mm，Zmax=0.14mm，则△Z= Zmax- Zmin=0.14-0.1=0.04mm （2）根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用配合加工法 冲裁性质工件尺寸计算公式凹模尺寸凸模尺寸 第一类尺寸：磨损后增大的尺寸A =（ 凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值 第二类尺寸：磨损后减小的尺寸B Φ110+0.43 mm =（ 凹模实际刃口尺寸与冲孔凸模配制，保证最小双面合理间隙值 凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面