E型连接片冲压模具课程设计doc.doc

XX学院 冲压模具课程设计 设 计 说 明 书 题 目： E形连接片 指导老师： XXX 学 生： XXX 学 号： ……. XX学院物理与电子工程系 设计过程 原始数据： 数据如图1所示，材料为40钢，料厚t=3mm，大批量生产，图中未注公差均为一般公差（自由公差），且取中等精度。 图1 冲压件工艺分析 此工件既有冲孔，又有落料两个工序。材料为40钢、t=3mm的优质碳素结构钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构中等复杂，有一个直径22mm的圆孔，一个13mm的圆孔，一个40mm×20mm、圆角半径为R10mm的长方形孔。此工件满足冲裁的加工要求，孔与边缘之间的最小壁厚大于3mm。工件的尺寸落料按IT12级，冲孔按IT11级计算。尺寸精度中等，普通冲裁完全能满足。 冲裁工艺方案的确定 2.1 方案种类 该工件包括冲孔、落料两个基本工序，可以有以下三种方案： 方案一：先冲孔，后落料，采用单工序模生产。 方案二：冲孔—落料级进冲压，采用级进模生产。 方案三：冲孔、落料同时进行，采用复合模生产。 2.2 方案比较 方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此案。 方案二：级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓比较大，采用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 2.3 方案的确定 综上所述，本套模具采用冲孔—落料复合模。 3. 模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式：正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性，正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便。倒装式复合模成形后的工件留在上模，只需在上模装一副推件装置，故采用倒装式复合模。 工艺尺寸计算 4.1 排样设计 4.1.1 排样方法的确定 根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图2所示。 图2 4.1.2 确定搭边值 查表2-15，取最小搭边值：工件间=2.9×0.9=2.36，侧面=2.8×0.9=2.36 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则取=5，为了方便计算取=3 4.1.3 确定条料步距 步距：363mm，宽度：143mm 4.1.4 条料的利用率 4.1.5 画出排样图 根据以上资料画出排样图，如图3所示 图3 4.2 冲裁力的计算 4.2.1 冲裁力F 查表9-1取材料40钢的抗拉强度 由 已知：L=（201+55+15.7+27+15.7+15+18+50+15.7+30）×2+（3.14×22）+（3.14×13）+（3.14×20+80） =1156.9 所以 F=1156.9×3×580=2013006N≈2013KN 4.2.2 卸料力 由，已知（查表2-17） 则 =0.35×2013=704.55KN 4.2.3 推件力 由，已知 =0.045 则 =3×0.045×2013=271.755KN 4.2.4 顶件力 由，已知=0.05（查表2-17） 则 =0.05×2013=100.65KN 4.3 压力机公称压力的确定 本模具采用刚性卸料装置和下出料方式，所以 ≈2013+271.755=2284.755KN 根据以上计算结果，冲压设备拟选J21-400A。 4.4 冲裁压力中心的确定 按比例画出每一个凸模刃口轮廓的位置，并确定坐标系；标注各段压力中心坐标点，画出坐标轴X、Y，分别计算出各段压力中心点及各段压力中心点的坐标值；冲裁直线段时，其压力中心点位于各段直线段的中心；冲裁圆弧线段时，其压力中心的位置见图4，按下式计算 图4 则整理出冲裁压力中心数据，见表1 表1 压力中心数据表 各段 基本要素长度L/mm 各基本要素压力中心的坐标值 冲裁力 F/N 备注 x y A L=210 105 0 365400 冲裁力计算公式 为材料抗拉强度，查表9-1得 t为材料