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1、1 / 41 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 2mm,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=2mm 一、 冲压工艺与模具设计 1.冲压件工艺分析 2 / 41 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。 零件结构:该冲裁件结构简单,并在转角有四处R2圆角 ,比较适合冲裁。 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12mm的公差为 - 0.11,属 11级精度。查公差表可得各尺寸公
2、差为: 零件外形: 65 mm24 mm30 mm R30 mm R2 mm 零件内形: 10 mm 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、冲孔两个工序,可以采用以下三种工艺 方案: 先落料,再冲孔,采用单工序模生产。 落料 -冲孔复合冲压,采用复合模生产。 冲孔 -落料连续冲压,采用级进模生产。 方案模具结构简单,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 0 -0.74 0 -0.52 0 -0.52 0 -0.52 0 -0.52 +0.36 0 0 -0.11 3 / 41 的需求。由于零件结
3、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12 mm有公差要求,为了更好地保证此尺寸精度,最后确定 用复合冲裁方式进行生产。 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 查冲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=2.5mm 步距为: 32.2mm 条料宽度 B=D+2a1 =65+2*2.5 =70 4 / 41 确定后排样图如2所示 一个步距内的材料利用率 为: =A/BS100% =1550 /62.8*64100%=4
4、7.08% 其中 a是搭边值, a1是工作间隙, D是平行于送料方向冲材 件的宽度, S是一个步距内制件的实际面积,A是步距, B是 料宽, R1是大圆半径, R2是小圆半径, 12 4.2是方孔的面 32 / 41 积, 为一个步距内的材料的利用率) 4.冲裁总压力的确定: L=2*3.14*31+2*3.14*18.5+12+2*4.2=331.26周边总长) 计算冲裁力: F=KLt 查设计指导书得=350Mpa F=1.3*331.6*1.2*350180KN 落料力: F落=1.3lt =1.3*2*3.14*31 )*1.2*350=106295.28N 卸料力: F卸=kF落=0
5、.02*106295.28=2125.9N 冲孔力: F冲=1.3*3.14dt +1.3*12+2*4.2 )*1.2*350=74572. 68N 顶件力: F顶=-k2F落=0.06*106295.28=6377.7N 冲裁总压力: F=F落+F卸+F冲+F顶 =106295.28+2125.9+74572.68+6377.7=189.4KN F压=1.11.3)F=246KN 说明: K为安全系数,一般取1.3;k为卸料力系数,其值为 0.020.06,在上式中取值为0.02;k2为顶件力系数,其值为 0.030.07,式中取值为 0.06 5.压力机的初步选用: 根据制件的冲裁的公称压力,选用开式双柱可倾式压力机 ,公称压力为 350k N 形号为 J23-35 满足: F压F 滑块行程80mm 行程次数50 最大闭合高度280mm 封闭高度调节量60mm 滑块中心线到床声距离205mm 33 / 41 立柱距离 工作台尺寸直径 工作台尺寸前后 300mm 260mm 380mm 34 / 41 35 / 41 36 / 41 37 / 41 38 / 41 39 / 41 40 / 41 41 / 41
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