冷冲压课程设计.docVIP

目 录 冲裁件工艺分析……………………………………… 1 确定工艺方案及模具结构形式………………………… 1 排样…………………………………………………… 2 计算冲压力…………………………………………… 5 模具压力中心的确定………………………………… 6 凸凹模刃口尺寸的计算……………………………… 6 计算各主要零件的尺寸 ……………………………… 7 模具总体设计 ……………………………………… 9 总结…………………………………………………… 11 10.参考文献…………………………………………… 11 冲裁模设计 如图1所示零件 生产批量：大批量 材料：10钢 设计该零件的冲压工艺与模具 。 图1 一. 冲裁件工艺分析 10号钢为优质碳素结构钢，具有良好的塑性，焊接性以及压力加工，冲裁公益性较好；由工件简图可知，该零件形状由4个圆孔组成，上下对称，外形简单，孔与边缘之间距离C=2.5满足要求，料厚2mm满足许用壁厚要求，适于冲裁加工；零件尺寸公差无特殊要求，按IT14级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。 二． 确定工艺方案及模具结构形式 此工件需要冲两次孔和一次落料，所以生产过程有点麻烦，有三种方案可供选择。 方案一：先冲孔后落料，采用单工序模生产； 方案二：先冲孔后落料，采用级进模生产； 方案三：先冲孔后落料，采用复合模生产。 方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要三副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。 方案二只需一副模具，生产效率高，操作方便，精度也能满足要求，模具制造工作量和成本在冲裁简单的零件时比复合模低。 方案三只需一副模具，制造精度和生产效率都较高，且工作最小壁厚大于凸凹模许用最小壁厚，模具强度也能满足要求，冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度能保证，但实现操作机械化，自动化的可能性难，且价格较高，制造复杂。 综上比较，方案二比较经济，能稳定生产，冲裁工艺也能达到。 三．排样 合理的排样和选择适当的搭边值，是降低成本，保证工件质量及延长模具寿命的有效措施。对于圆形件，只能采用有废料排样，如图2。 图2 3.1 计算条料宽度 根据零件形状，查《冲压模具设计手册》中间之间搭边值a1=1.5mm,工件与侧边之间搭边值a=2mm,条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，下偏差为负值，采用教材公式（2.4） B=（D+2a+Z）—一个步距内冲裁件的实际面积,mm； B —条料宽度，mm; S—步距，mm； 一个步距内冲裁件的实际面积 A=π×25×25-π×9×9-3π×2.5×2.5-1/6（22.5×22.5π-17.5×17.5π）=1583.87mm 所以一个步距内的材料利用率 η=A/BS×100% =1583.87/(54.2×51.5)×100% =56.7% 考虑料头、尾料和边角余料消耗，一张板材上的总利用率η总为公式（2.2） η总=nA1/LB×100% 式中：n—一张板料上冲裁件的总数目; L—板料长度，mm； B—板料宽度，mm。 查板材标准，宜选用850mm×1700mm的钢板，每张钢板可裁剪为15张条料（54.2mm×1700mm），每张条料可以冲33个工件，所以每张钢板的材料利用率 η总=33×1583.87/54.2×1700×100% =56.4% 根据计算结果知道选用直排材料利用率可达56.4%，满足要求。 四、 计算冲压力 本模具采用弹性卸料和上出件方式。 先计算腰孔的冲裁力 F=Ltσb 式中 F—冲裁力，N； L—冲裁周边长度，mm t—材料厚度，mm； σb—材料抗剪强度； 其中 L1=2π×2.5+（17.5+22.5）×π/3=57.5mm 查教材P250得10号钢的拉应力σb=294～432MPa 取σb=350MPa F1=3×57.5×2×350=120750N L2=2πr=2×3.14×9=56.5mm F2=56.5×2×350=39550N 落料力F3=（2×3.14×25-57.5-56.5）×2×350=30100N 根据教材式（2.12）冲孔部分及落料部分的卸料力 F卸=K卸（F1+ F2+ F3） 查教材表2.10得 K卸=0.03～0.04 取K卸=0.04 F卸