冲裁设计案例0摘要.docVIP

设计案例 冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序，下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算、模具设计和模具主要零件的加工工艺。 案例1冲裁模设计 如图1所示零件：托扳 生产批量：大批量 材料：08F t=2mm 设计该零件的冲压工艺与模具 。 图1 托板零件图 （一）冲裁件工艺分析 1. 材料：08F钢板是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。 2. 工件结构形状：冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角，为提高模具寿命，建议将所有90°清角改为R1的圆角。 3. 尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查公差表，各尺寸公差为： 58-0.74、38-0.62、30-0.52、16-0.44、14±0.22、17±0.22、Ф3.5+0.3 结论：可以冲裁 （二） 确定工艺方案及模具结构形式 经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，根据材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的级进冲裁模结构形式。 （三） 模具设计计算 1．排样 计算条料宽度及确定步距 首先查有关表确定搭边值。根据零件形状，两工件间按矩形取搭边值b=2,侧边按圆形取搭边值a=2。 级进模进料步距为32mm。 条料宽度按相应的公式计算： B=(D+2a)-⊿ 查表 ⊿=0.6 B=(58+2×2)-0.6 =62-0.6 画出排样图，图2 图2 排样图 2．计算总冲压力 由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式，故总的冲压力为： P0=P+Pt P=P1+P2 而 式中 P1--------落料时的冲裁力 P2--------冲孔时的冲裁力 按冲裁力计算公式计算落料时的冲裁力： P1=KLtτ 查τ=300MPa =1.3[2×（58-16）+2×（30-16）+16π] ×2×300/1000 ( kN) ≈126.55 (kN) 按冲裁力计算公式计算冲孔时的冲裁力： P2=1.3×4π×3.5×2×300/1000 ( kN) ≈34.3 ( kN) 计算推料力Pt： Pt=nKtP 取n=3，查表 Kt=0.055 Pt=3×0.055×(126+34) ≈26.5 ( kN) 计算总冲压力P0： P0=P1+P2+Pt =126.55+34.5+26.5 =187.5 ( kN) 3．确定压力中心： 根据图3分析，因为工件图形对称，故落料时P1的压力中心在O1上；冲孔时P2的压力中心在O2上。 设冲模压力中心离O1点的距离为X，根据力矩平衡原理得： P1X=(32-X)P2 由此算得X=7mm 4．冲模刃口尺寸及公差的计算 刃口尺寸计算方法及演算过程不再赘述，仅将计算结果列于表1 中。 在冲模刃尺寸计算时需要注意：在计算工件外形落料时，应以凹模为基准，凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.25~0.36mm。为了保证R8与尺寸为16的轮廓线相切，R8的凹模尺寸，取16的凹模尺寸的一半，公差也取一半。 在计算冲孔模刃口尺寸时，应以凸模为基准，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.25~0.36mm。 表1 冲模刃口尺寸 冲裁性质 工件尺寸 计算公式 凹模尺寸标注法 凸模尺寸标注法 落料 580-0.74 380-0.62 300-0.52 160-0.44 R8 凹模计算 δd=0.25Δ 57.60+0.18 37.70+0.16 29.70+0.13 16.8+00.11 R7.9+00.06 凸模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙 0.25~0.36mm 冲孔 φ3.5+0.3 凸模计算 δp=0.25Δ 凹模尺寸按凸模刃口实际尺寸配置，保证双边间隙0.25~0.36mm 3.65-0.08 中心距尺寸： L14=14±0.44/8=14±0.055 L17=17±0.44/8=17±0.055 注： 在计算模具中心距尺寸时，制造偏差值取工件公差的1/8。 5. 确定各主要零件结构尺寸 （1）凹模外形尺寸的确定 凸模厚度H的确定： H= P取总压力=187.5(kN)=187500N H=≈26mm 取凹模厚度H=25mm。 根据设计资料确定凹模长度L和宽度B 凹模长度L的确定：L=b+2c （c根据设计资料取34） =58+2×34=126mm 凹模宽度B的确定：B= 步距+工件宽+2c （取：步距