阳极片冲压模具设计.docVIP

计算说明书 冲压件工艺性分析 零件图1 1.材料 该阳极片选用的冲裁材料Q235钢，该类钢属于普通碳素结构钢，Wc0.22%具有良好的塑性、韧性、冲压性能及一定的强度、好的冷变性能，应广泛应用于一般要求的零件，如力不大的拉杆、连杆销、套圈、垫圈等。 2.零件结构 从零件图可知，该零件结构简单，且上下对称，零件外形轮廓为光滑的圆弧形，因此适合冲裁。 零件尺寸精度 零件尺寸均为未注公差的自由尺寸，一般按IT14级选取，参考《公差配合与测量技术》表1-4可得零件尺寸的公差为： 外径：φ200-0.52φ100-0.43 ， 内径 ： φ100-0.15 ，孔间距：30，料厚： 1 总结：以上零件各组成尺寸的精度要求，都满足冲裁工艺要求。 二.冲压工艺方案的确定 完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的的工序只有冲孔、落料两道工序。从工序可能的集中与分散，工序间的组合可能来看，该零件的冲压工艺可有以下三种方案。 方案一：先落料后冲孔，采用单工序模生产 单工序冲裁模又称简单模，是指在压力机一次行程内只完成一个工序的冲裁模，如落料模、冲孔模、切断模等。落料模常见有三种形式：1）无导向的敞开式落料模2）导板式落料模3）导柱式弹顶落料模。冲孔模的结构与一般的落料模相似，但冲孔模有自己的特点，特别是冲小孔的模具，必须考虑凸模的强度和刚度，以及快速更换凸模的结构，成型零件上侧壁孔冲压时，须考虑凸模水平运动方向的转换机构等。 方案二：冲孔-料连续冲压，采用连续模生产 连续模又称级进模，跳步模，是指在压力机在一次行程中，依次在几个不同的位置上同时完成多道工序的冲模。整个冲件的形成是在连续过程中逐步完成的。连续成型是工序集中的工艺方法，可使切边、切口、切嘈、冲孔、塑性成型、落料等多种工序在一幅模具上完成，连续模可以为普通连续模和多工位精密级进模。 方案三：落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产 复合模是指在压力记得一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道分离工序的模具。复合模的设计难点是如何在同一工作位置上合理地布置好几对凸凹模。复合模特点是：结构紧凑、生产率高、冲件精度高，特别是冲裁件孔对外形的位置度容易保证。但复合模构复杂，对模具精度要求高，模具装配精度也要求高，使成本提高。主要用于批量大，精度要求高的冲裁件。 方案一：模具结构简单，但需两道工序两幅模具，生产效承低，难以满足该零件的年产量要求。方案二；只需一副模具，生产效率较高，但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，故其模具制造、安装较复合模复杂。方案三；也只需要一副模具，冲压件的行位精度和尺寸精度容易保证，且生产效承也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。 结论：经分析零件结构采用方案三（复合模）生产为佳。 三．排样方法的确定 1.排样方法介绍； 冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。合理的排样是降低成本和保证冲件质量及模具寿命的有效措施，排样应考虑以下原则：1）提高材料利用率（不影响冲件使用性能前提下，还可适当改变冲件形状） 2）合理排样方法使操作方便、劳动强度低且安全 3）模具结构简单、寿命长 4）保证冲件质量和冲压件对板料纤维方向的要求。 确定搭边值； 查教材《公差配合与测量技术》表3-15，两件之间的搭边a1=2.5mm ，工件边缘搭边a=2m ，步距为S=47.5mm ，调料宽度B=（D+2a）=（20+2×2）=240-0.2（查教材《公差配合与测量技术》3-16得δ=0.2） 排样图 3.材料利用率 一个步距内材料利用率：（零件面积用分割法计算两个半圆一个梯形的面积和减去一圆） η=(A/BS)×100% =[567.75/(47.5×22)]×100% =54.3% 查钢板标准，选用900×1000的钢板，每张钢板可剪成40张条料（22mm×1000mm），每张条料可冲24个 η总=（nA/900×1000）×100%=[（960×567.75）/（900×10000）]×100%=60.56%。 四．冲裁力和压力中心的计算 1.冲裁力的计算 有设计手册查出材料Q235的剪切τb=304-373MPa,取τb=343MPa 1）落料力：F落=1.3Lδτ=1.3×117.9×1×343=52.72KN 2) 冲孔力：F冲=1.3Lδτ=1.3×3.14×10×1×343=14KN 3) 卸料力：F卸=K卸˙F落=0.05×52.72=2.64KN 4）推件力：F推=nK推˙F冲=20×0.055×14=15.4KN 5）总冲裁力：F总= F落+F冲+F卸+F推=84.76KN 查教材