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冲压模具设计 2020 3 25 1 题目 2 产品10万件 材料 10号钢 厚度t 0 5mm 2020 3 25 2 1 材料分析 10号钢 具有较好的冲裁成形性能 材料厚度t 0 5mm 2020 3 25 3 2 结构分析 零件结构有稍许复杂 为左右对称 上下非对称的结构 工件上还有2个小冲孔 而孔的尺寸为直径4 5mm 满足dmin 1 0t 0 5要求 另外最小孔边距为 10 4 5 2 2 25mm Lmin 1 5t 0 75mm 该零件满足冲裁要求 2020 3 25 4 3 精度分析 零件上有16个尺寸标注了公差要求 另外有4个尺寸没有标注公差 则对于非圆形件按国家标准 非配合尺寸的公差数值 IT14级处理 冲模则可按IT11级制造 对于圆形件一般IT7 IT6级制造模具 由以上分析可知 该零件可以用普通冲裁的加工方法制得 2020 3 25 5 二 冲裁工艺方案的确定 零件为一落料冲孔件 可提出的加工方案如下 方案一 先落料 后冲孔 采用两套单工序模生产 方案二 落料 冲孔符合冲压 采用复合模生产 方案三 冲孔 落料连续冲压 采用级进模生产 方案一的模具结构简单 但需要两道工序 两副模具 生产效率低 零件精度较差 在生产批量较大的情况下不适用 方案二只需要一套模具 冲压件的形位精度和尺寸精度易保证 且生产效率好 尽管模具结构较方案一复杂 但由于零件的几何形状只是有稍许复杂 模具制造并不困难 方案三也只需一套模具生产效率也很高 但与方案二比生产的零件精度稍差 欲保证冲压件的形位精度 需要在模具上设置导正销导正 模具制造 装配较复合模略复杂 所以 比较三个方案欲采用方案二生产 现对复合模中凸凹模壁厚进行校核 当t 0 5mm时 查书得凸凹模最小壁厚为1 6mm 10 4 5 2 2 2mm 1 6mm 所以可以采用复合模生产 采用方案二 2020 3 25 6 2020 3 25 7 三 零件工艺计算 1 刃口尺寸计算1 设计凹模尺寸 2020 3 25 8 磨损后减小的尺寸 2020 3 25 9 磨损后不变的尺寸 2020 3 25 10 设计小凸模尺寸 2020 3 25 11 2020 3 25 12 2 排样计算 2020 3 25 13 比较方案a和方案b 方案b所裁条宽度过窄 剪板时容易造成条料的变形和卷曲 所以应才用方案a 现选用4000mmX1000mm的钢板 则需要计算采用不同的裁剪方式时 每张板料能出的零件总个数 1 裁成宽75mm 长1000mm的条料 2 裁成宽75mm 长4000mm的条料 比较以上两种裁剪方法 应采用第一种裁剪方式 即裁为宽75mm 长1000mm的条料 2020 3 25 14 3 冲压力计算 基本计算公式为零件的周长为L 188 37mm 材料厚度为0 5mm 查表10号钢的抗剪强度取353MPa 则冲裁该零件所需的冲裁力为F 1 3X188 37X0 5X353N 43 221KN模具采用弹性卸料装置和推件结构 所以所需的卸料力Fx和退件力Ft为Fx KxF 0 055X43 221KN 2 38KNFt NKtF 10 x0 063x43 221KN 27 23KNN h th 5N 10Fd KdF 0 08x43 221KN 3 46KNF总 F Fx Ft Fd 33 07KN 2020 3 25 15 因零件左右对称所以x轴上的压力中心在中心线上 然后y轴的压力中心因左右对称 只算一半就可以了 2020 3 25 16 L1 5 44 L2 3 12 L3 4 L4 3 12 L5 1 L6 5 L7 8 L8 6 L9 15 L10 5 L11 34 L12 L13 7 L14 L15 4 L16 L17 20 L18 L19 4 L20 L21 8 L22 16 L23 4 5X轴不用算 因为是对称的Y0 20 13mm 2020 3 25 17 四 冲压设备的选用 查指导书后面的附录选取型号为J23 6 3公称压力 63KN滑块行程 35mm最大闭合高度 150mm工作台尺寸 200mmx310mm模柄孔尺寸 D30mmx55mm垫板厚度 35mm 2020 3 25 18 五 模具零部件结构确定 1 标准模架的选用 0 2X70mmC 1 5 2 H 1 8x14 25 2mmL 70 2x25 2 mm 120 4mm 取125mm B 40 2x25 2 mm 90 4mm 取100mm 查表 模架尺寸得上模座125mmx100mmx35mm下模座125mmx100mmx45mm导柱22mmx130mm导套22mmx33mm 2020 3 25 19 2 卸料装置中弹性元件的计算 模具采用弹性卸料装置 弹性元件选用橡胶 1 确定自由高度Hd 3 5 4 H工 34mmH工 h工 h 8 5mm 2 确定橡胶的横截面积AA Fx PA 2 38KN 0 6 2020 3 25 20 3 确定橡胶的平面尺寸中间避让孔尺寸72mmx42mm暂定一遍长为160mm 则另外一边bbx160 82x25 Ab 70mm 4 校核橡胶的自由高度HdHd D 34 50 0 68在0 5 1 5范围内 合理 橡胶的装模高度约为0 85x34 28 9m