弯角冲压模具设计剖析.doc

目录 一．冲压工艺性分析及结论 3 二．工艺方案的分析比较和确认 4 三．模具类型与结构分析 4 四．排样图设计及材料利用率计算 4 五．冲压力的计算与压力中心的确定 5 六．凸、凹模工作部分尺寸与公差的确定 6 七．模具主要零件材料的选取、技术要求及强度校核 9 八．冲压设备的选择及校核 10 九．弹性元件的选择计算 11 十．紧固件 11 十一．其他需要说明的问题 11 十二.弯角冲压工艺卡片 13 弯角冲压模具设计 一．冲压工艺性分析及结论 零件件图如图所示，零件名称：弯角，材料：Q235，料厚：2mm,生产批量：大批量 零件图 1.尺寸精度 其外形公差无要求，其中φ3.2的两个孔有位置公差要求，为10±0.1，孔径无公差要求，精度很容易达到。 2.材料方面 材料为Q235，普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成型性能。 3. 结构方面 结构对称，较为简单。其弯曲间内侧圆角半径为R1，相对弯曲半镜R/T=0.5，且弯曲角为90度，选取Q235退火或正火的钢板，沿垂直纤维方向上，可一次弯曲成形。三个孔的孔边与弯曲直边L3.2=2.4mm≥R+0.5t=2mm，L4=1.5≤R+0.5t=2mm，因此φ4孔应在弯曲之后冲；三个孔的孔边距C3.2=1.4≤2t=4mm,C4=0.7≤2t=4mm,如果先冲孔的话，由于孔边距过小，工件易变形，工件质量不能保证。 二．工艺方案的分析比较和确认 经冲压工艺性分析，该工件所需的基本工序有落料、冲孔、弯曲等三个基本工序。安顺序组合有以下几种方案： 方案一：落料与冲孔φ3.2复合模冲压——弯曲单工序模冲压——冲φ4孔。 冲压件的尺寸精度高，且生产效率高。但由于落料与冲孔复合，使模壁较薄，模具易损坏。且由于孔边距较小，工件弯曲后，易变形，不能保证质量。 方案二：落料与冲φ3.2孔级进模冲压——弯曲单工序模冲压——冲φ4孔 模具结构复杂，但生产率高，克服了模壁厚度不足而引起模具强度不足的问题。精度没有方案一好，且也由于孔边距较小，工件易变形，质量不能保证 方案三：冲φ3.2落料弯曲冲φ4孔级进模。 模具相较于上两种方案，较简单，生产率高，且易保证工件的尺寸和外形精度。且因为φ4孔必须在弯曲之后进行，所有相对比较麻烦，用级进模可以将φ4孔的平面放于工作台上一次成型，即提高了生产效率，又提高了工件的尺寸精度和定位精度。 综上所述，为保证各项技术要求，选用方案三：冲φ3.2落料弯曲冲φ4孔级进模 三．模具类型与结构分析 根据以上分析，该工件采用了冲孔、弯曲、落料的级进模。其中弯曲为L型。模架采用四角导柱模架，卸料方式为弹性卸料，橡胶为弹性元件，采用聚氨酯，用导料板进行导料，导正销进行精定位。废料直接从漏料孔里漏出即可。 四．排样图设计及材料利用率计算 根据毛坯长度等于应变中性层长度，弯曲圆弧的长度l=2.32。 因此毛坯展开长度： L=7+(8.2-2-1)+2. 32=14.52mm。 搭边值：根据表2-9矩形件取a=2，b=2.2。 坯料展开图 排样图 条料宽度B=2Dmax+2+4.4=35.44mm 步距S=22 材料利用率η=A/BS×100%=2（16×7+8×3.2+2×3+3.14×3×3/2）/（35.44×22）×100%≈41% 五．冲压力的计算与压力中心的确定 1.冲压力的计算 查表1-3得，取Q235的抗拉强度δb=400Mpa。 1.1冲4个孔φ3.2和2个导正孔φ3.2 F孔3.2=6Ltδb=6×3.14×3.2×2×400=48230.4N 1.2冲异形框 F异=Ltδb=122.56×2×400=98048N 1.3切边 F切边= Ltδb=32×2×400=25600N 1.3弯曲两个直边 自由弯曲力 F弯=2×0.6kbt×tδb/(r+t)=3328N 1.4冲两个孔φ4 F孔4=2 Ltδb=2×3.14×4×2×400=20096N 1.5落料两个零件 F落= 2Ltδb=2×15.94×2×400=25504N 该模具采用弹性卸料和下出料的方式，凹模直壁高度为6mm,n=h/2=3，查表，Kx=0.055,Kt=0.05 Fz= F孔3.2孔2+ F异+ F切边+ F孔4=48230.4+98048+25600+20096=191974.4N Fx=nFzKx=3×191974.4×0.055=31675.8N Ft=KtKx=0.05×191974.4=9598.7N F = Fz + Fx + Ft +F弯+F =191974.4+31675.8+9598.7+3328+25504=262 080.9N 选用压力机J23-40 型号 公称压力（KN） 滑块行程（mm） 最大封闭高度(mm