冲压模具设计与制造实例 例:图1所示冲裁件,材料为A3,厚度为2m,大批量生产。试制定工件冲压工 艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。 零件名称:止动件 生产批量:大批 材料:A3 材料厚度:t=2mn 6537 e-10 图1产品零件图 0-冲压工艺与模具设计 1.冲压件工艺分析
1. 冲压件工艺分析
①材料:该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢,具有较好的可冲压性能。 ②零件结构:该神裁件结构簡单,并在转角有四处R圆角,比较适合冲裁。 ③尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸,属自由尺寸,可按IT14级确定工 件尺寸的公差。孔边距12m的公差为_0.11,属11级精度。查公差表可得各 尺寸公差为 零件外形: 052mn30 052nnR30。s2mnR22smn 零件内形:106036m 孔心距:37±0.31mm 结论:适合冲裁。 2.工艺方案及模具结构类型 该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下三种工艺方案: ①先落料,再冲孔,采用单工序模生产。 ②落料一冲孔复合冲压,采用复合模生产。 ③冲孔一落料连续冲压,采用级进模生产。 方案①模具结构簡单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工,生产效率 较低,难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单,为提高生产效率,主要应 采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸1201m有公差要求,为了更好地保 证此尺寸精度,最后确定用复合神截方式进行生产。 工件尺寸可知,凸凹模壁厚大于最小壁厚,为便于操作,所以复合模结构采用倒装 复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。 3.排样设计
2. 工艺方案及模具结构类型 3. 排样设计
查《神压模具设计与制造》表2.5.2,确定搭边值: 两工件间的搭边:a=2.2mm 工件边缘搭边:a1=2.5m 步距为:32.2mm; 700.6 条料宽度B=(D+2a1) =(65+2×2.5) 确定后排样图如图2所示。 图2排样图 一个步距内的材料用率n为: A 100% 150÷(70×32.2)×100% 查板材标准,宜选冼900mm×1000mn的钢板,每张钢板可剪裁为14张条料(70mm 1000mn),每张条料可冲378个工件,则ne为: 8=×100% LB 378×1550 100% 900×1000 即每张板材的材料利用率为65.1% 4.冲压力与压力中心计算
4．冲压力与压力中心计算
(1)冲压力 落料力F总=1.3tτ 其中τ按非退火A3钢板计算 冲孔力F=1.3Ltτ =1.3×2兀X10×2×450 74.48(KN 其中:d为冲孔直径,2兀d为两个孔圆周长之和。 卸料力Fa=KaF落 =0,05×252,67 =12.63(KN) 推件力Fn=nKF落 6×0.055×37.24 =12.30(KN 其中n=6是因有两个孔 总冲压力: Fa=F落+F冲+B+F推 =252.67+74.48+12.63+12.30 352.07(KN)
(2)压力中心 如图3所示: n18 由于工件x方向对称, 故压力中心xn=32.5mn 图3压力中心 y0-器 24×12+60×0+24×12+14.5×24+3861×2797+145×24+314×12+314×12 24+60+24+145+38.61+145+31.4+314 3105.52 23841 其中 L1=24mm y1=12mm L2=60mum y2=0mm L3=24mm y3=12mm 1=60nny4=24n L5=60mm ys=27.97nn L6=6Omm L7=60m y,=12mm L8=60mm 计算时,忽略边缘4-R2圆角。 由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为(32.5,13)