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冲压模具设计和制造实例.doc

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冲压模具设计和制造实例.doc

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t2mm一、冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①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。②零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。③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差为零件外形65mm24mm30mmR30mmR2mm零件内形10mm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①先落料,再冲孔,采用单工序模生产。②落料冲孔复合冲压,采用复合模生产。③冲孔落料连续冲压,采用级进模生产。方案①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的需求。由于零件结构简单,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12mm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a2.2mm工件边缘搭边a12.5mm步距为32.2mm条料宽度BD2a16522.57000.7400.5200.5200.5200.520.36000.11确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为ηA/BS1001550÷(7032.2)10068.8查板材标准,宜选900mm1000mm的钢板,每张钢板可剪裁为14张条料(70mm1000mm),每张条料可冲378个工件,则η为ηnA1/LB1003781550/900100010065.1即每张板材的材料利用率为65.14.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力F总1.3Ltτ1.3215.962450252.67(KN)其中τ按非退火A3钢板计算。冲孔力F冲1.3Ltτ1.32π10245074.48(KN)其中d为冲孔直径,2πd为两个圆周长之和。卸料力F卸K卸F卸0.05252.6712.63(KN)推件力F推nK推F推60.05537.2412.30(KN)其中n6是因有两个孔。总冲压力F总F落F冲F卸F推252.6774.4812.6312.30352.07(KN)⑵压力中心如图3所示由于工件X方向对称,故压力中心x032.5mm13.0mm其中L124mmy112mmL260mmy20mmL324mmy112mmL460mmy424mmL560mmy527.96mmL660mmy624mmL760mmy712mmL860mmy812mm计算时,忽略边缘4R2圆角。由以上计算可知冲压件压力中心的坐标为(32.5,13)5.工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算,落料凸模按间隙值配制冲孔部分以冲孔凸模为基准计算,冲孔凹模按间隙值配制。即以落料凹模、冲孔凸模为基准,凸凹模按间隙值配制。刃口尺寸计算见表16.工作零件结构尺寸落料凹模板尺寸凹模厚度Hkb(≥15mm)H0.286518.2.mm凹模边壁厚c≥(1.52)H(1.52)18.2(27.336.4)mm实取c30mm凹模板边长Lb+2c65+230125mm查标准JB/T6743.194凹模板宽B125mm故确定凹模板外形为12512518(mm)。将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为12512514(mm)。凸凹模尺寸凸凹模长度Lh1h2h16102450(mm)其中h1凸凹模固定板厚度h2弹性卸料板厚度h增加长度(包括凸模进入凹模深度,弹性元件安装高度等)凸凹模内外刃口间壁厚校核根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,根据强度要求查冲压模具设计与制造表2.9.6知,该壁厚为4.9mm即可,故该凸凹模侧壁强度足够。冲孔凸模尺寸凸模长度L凸h1h2h314121440mm其中h1凸模固定板厚h2空心垫板厚h3凹模板厚凸模强度校核该凸模不属于细长杆,强度足够。7.其它模具零件结构尺寸根据倒装复合模形式特点凹模板尺寸并查标准JB/T6743.194,确定其它模具模板尺寸列于表2序号名称长宽厚(mm)材料数量1上垫板1251256T8A12凸模固定板1251251445钢13空心垫板1251251245钢14卸料板1251251045钢15凸凹模固定板1251251645钢16下垫板1251256T8A1根据模具零件结构尺寸,查标准GB/T2855.590选取后侧导柱12525标准模架一副。8.冲床选用根据总冲压力F总352KN,模具闭合高度,冲床工作台面尺寸等,并结合现有设备,选用J2363开式双柱可倾冲床,并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下公称压力63KN滑块行程130mm行程次数50次/分最大闭合高度360mm连杆调节长度80mm工作台尺寸(前后左右)480mm710mm

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