冲压模具成型工艺及模具设计说明书.docx

冲压模具成型工艺及模具设计说明书设计课题：工件如下图所示，材料Q235，板料厚度1mm，年产量8万件，表面不允许有明显的划痕。设计成型零件的模具。一、冲压工艺分析1、该零件的材料是Q235，是普通的碳素工具钢，板厚为1mm，具有良好的可冲压性能。2、该零件结构简单，并在转角处有R1的圆角，所冲的两个孔都是Φ8的尺寸，工艺性比较好，整个工件的结构工艺性好。3、尺寸精度，零件上的两个孔的尺寸精度为IT12～13级，两个孔的位置精度是IT11～12级，其余尺寸的公差为IT12～14，精度比较低。 结论：适合冲压生产。二、工艺方案确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，有以下3种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模具生产。方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔—落料级进冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两幅模具，成本高而生产率低，难以满足中批量生产需求。方案二只需一副模具，工件精度及生产效率都较高。方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但位置精度不如复合模具冲裁精度高。通过对上述三种方案的分析比较，成型该零件应该采用方案二复合模具成型。三、确定模具类型及结构形式1、该零件质量要求不高，板的厚度有1mm, 孔边距有14mm，所以可以选用倒装复合模。2、定位方式的选择：控制条料的送进方向采用两个导料销，控制条料的送进步距采用挡料销。3、卸料、出件方式的选择：采用弹性卸料。下出件，上模刚性顶件。4、导向方式的选择：为了方便操作，该模具采用后侧导柱的导向方式。冲压件的形状简单、精度要求不高、生产批量为中批量，为了使得模具寿命较高，采用有导向、弹性卸料、下出件的模具结构形式。四、工艺计算1、 确定最佳排样方式，并计算材料利用率，选择板料规格。该零件为近似矩形零件，设计排样1、排样2两种排样方式，如图：排样1排样2查《冲压手册》表2-18，最小搭边值是：工件间：1.2mm、侧边：1.5mm。工件面积：72×44-2×8×9-19×8-13×8-2×π×42=2667.5mm2 排样1：取搭边值1.5mm条料宽度B=47mm 步距L=73.5mm材料利用率：η=2667.5/(47×73.5)=77.2％排样2：取搭边值1.5mm条料宽度B=75mm 步距L=45.5mm材料利用率：η=2667.5/(75×45.5)=78.2％比较两种排样方式，后者材料利用率较高，所以冲裁工件的排样方式可以采用排样2排列方式。排样图如下选用1mm×900mm×1200mm的板料，可以裁12条，每一条可以冲26件。总的材料利用率：12×26×2667.5/(900×1200)=77%2、计算冲床合力并预选冲床L=（272+50）=322mm t=1mm σb=450Mpa冲压力F=Ltσb=322×1×450=144900N≈145KN查《冲压工艺及模具设计》表3-11 K卸=0.05 K推=0.055 K顶=0.06卸料力：F卸=K卸×F落料=272×1×450×0.05=6120N倒装复合模：顶件力等于零推件力：刃口高度为10 n=8/1 n取8F推=K推×F冲孔×8=0.055×50×1×450×8=9900N冲压合力F合=F+F卸+F推=145000+6120+9900=161020N≈161KN根据冲压合力预选J23—25的曲柄压力机3、确定冲裁压力中心 （计算时忽略R1） 如图所示X1=0 X2=6.5 X3=13 X4=23 X5=33 X6=42.5 X7=52 X8=62 X9=72 X10=63 X11=54 X12=49.5 X13=45 X14=36 X15=27 X16=22.5 X17=18 X18=9 X19=15 X20=57Y1=18 Y2=36 Y3=40 Y4=44 Y5=40 Y6=36 Y7=40 Y8=44 Y9=22 Y10=0 Y11=4 Y12=8 Y13=4 Y14=0 Y15=4 Y16=8 Y17=4 Y18=0 Y19=22 Y20=22L1=36 L2=13 L3=8 L4=20 L5=8 L6=19 L7=8 L8=20 L9=44 L10=18 L11=8 L12=9 L13=8 L14=18 L15=8 L16=9 L17=8 L18=18 L19=25 L20=25X0=(0×36+6.5×13+13×8+23×20+33×8+42.5×19+52×8+62×20+72×44+63×18+54×8+49.5×9+45×8+36×18+27×8+22.5×9+18×8+9×18+15×25+57×25)/322=37.54Y0=(36×18+13×36+8×40+20×44+8×40+19×36+8×40+20