铰链卷圆模具设计与材料失效分析【铰链冷冲模设计】【说明书+CAD】
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铰链冷冲模设计
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CAD
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铰链卷圆模具设计与材料失效分析【铰链冷冲模设计】【说明书+CAD】,铰链冷冲模设计,铰链,模具设计,材料,失效,分析,冲模,设计,说明书,CAD
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第 15 页第一章 冲压工艺设计1.1 冲压工艺分析1.1.1零件分析该零件用于电信设备的固定或连接，零件材料为SS400,属于软刚，冲压性能较好，适合冲裁、拉伸、弯曲等，工件结构较简单，普通的冲裁.弯曲.拉伸完全能够满足要求。该零件一般为中批量生产，故生产时需考虑其经济性。1.1.2根据零件形状、尺寸、精度和材料进行工艺分析1. 冲裁工艺分析（1） 该零件形状简单，没有悬臂及狭槽，外型转角为R5圆角，根据冲压工艺与模具设计表2.6.1，最小圆角半径R应0.25t=0.625，零件圆角完全满足要求；（2） 根据冲压工艺与模具设计表2.6.2凸模冲孔的最小尺寸为d2.5mm，该零件最小冲孔尺寸dmin=4.2mm,故符合冲裁要求；（3） 查冲压工艺与模具设计2.6.4，最小孔间距Lmin=2t=5mm,该零件中最小孔间距为70mm，LLmin，故该零件孔间距满足要求；（4） 该零件的最小壁厚C=3.8mm，t=2.5mm，满足Ct,因此模具强度和零件质量符合要求。根据冲压工艺与模具设计图2.6.3中公式CR+0.5t,则R+0.5t=5+0.52.5=6.25mm, 该零件中lmin=2.73mm，6.25mm2.73mm，则不满足lR+0.5t,不满足最小孔壁要求，因此工件需先冲孔后弯曲，或在先弯曲再冲孔时考虑冲孔方向应在凸缘底部。（5） 查冲压工艺与模具设计表2.6.5得：当材料厚度t=2.5mm时，冲裁件的外形与内孔尺寸公差为mm，查表2.6.6得：冲裁件孔中心距的公差为0.25mm，零件上冲裁件孔中心距为70mm，是自由公差，精度一般为IT14级，则该工件的冲裁精度完全满足要求；2. 弯曲工艺性分析（1） 弯曲件的最大弯曲圆角半径可以不加限制，只要措施适当控制其回弹量即可，根据冲压工艺与模具设计表3.3.1 当弯曲线与板料轧纹方向垂直时Rmin=0.62.5=1.5mm；当弯曲线与板料轧纹方向水平时Rmin=1.22.5=3mm；而R=5Rmin 故满足要求。（2） 由后面尺寸展开计算可知直边L2=18.42mm， 即H=L2=18.42mm2t=22.5=5mm，故弯曲件的直边高度也满足要求。（3） 孔边至弯曲半径中心的距离L ，根据冲压工艺与模具设计 图3.3.14知，L2t ，而L=26.44-9-8.5-4.2=4.742t=22.5=5mm。故不能满足要求，应先弯曲后冲孔。但尺寸相差不大，且考虑该八字形孔是固定螺栓让孔，形状和尺寸要求并不是很高，允许有少量的变形，如果重新做模具其成本大大增加，所以综合考虑仍然采用冲孔落料复合模。3. 材料分析 零件材料为SS400,属于软刚，冲压性能较好，适合冲裁.拉伸.弯曲等；SS400材料分析宝钢钢铁股份有限公司厂标国家标准Q/BQB 321-2003GB912-89/GB 3274-88（GB710-91/GB711-88）SS400Q235、Q245化学成分牌号公称厚度化学成分SS40022.0CSiMnPS0.210.301.400.0350.035力学性能牌号下屈服强度/MPa（）抗拉强度/Mpa（）断后伸长率180弯曲试验V型冲击试验Lo=50mmLo=20mmb=25mmB=40mmb35弯心直径公称厚度/mm公称厚度/mm温度试验冲击功率16165516162452354005102117213a注：a.拉伸试验取横向试样；屈服现象不明显，采用Rpa2；对拉伸试验取Lo=50mm，b=25mm的试样，即为GB/T228中P14试样。b.弯曲试验取横向试样。冲裁试验时试验宽度为35mm。c.冲击试验取纵向试样，冲击试验仅适用于厚度不小于12.0mm的产品。d.WEL-TENS90RE的拉伸试样取Lo=50mm，b=25mm。1.2.3 确定各工序件形状和尺寸1.落料及冲孔（2-8.40.2）（1）计算弯曲件毛坯展开尺寸该零件圆角半径R=5mm查冲压工艺与模具设计，R50.5t=0.50.25=1.25mm根据公式：，因，查冲压工艺与模具设计中表3.3.3，得x=0.38，所以，又因为r / t =4.25/2.5 =1.7查书冲压工艺与模具设计表3.3.5，知道K0.61则卷圆部分可得L1=26.44mm L2=18.42mm所以毛坯展开尺寸为L=L1+L2+L3+L4=26.44+18.42+4.67+30.24=79.77mm因零件弯曲成形时受材料伸长趋势影响故取L=79.8mm。(2)排样图确定排样时的搭边值和计算条料宽度)搭边值的确定：查书冲压工艺与模具设计表2.5.2因工件材料t=2.5mm且为矩形工件 L50mm,a1=2.5mm,a=2.8mm)条料宽度的确定：、c查表2.5.3知 =0.8 c=0.4此处为无侧压装置则，取。按制件在材料上的排列来看排样方案取为直排较好,详见排样图；（3）材料利用率的计算2.冲孔（10.4）3.预弯由展开尺寸的计算，可知L1=26.44mm，L2=19.42mm，L3=4.67mm设L5(225圆弧长)，查书冲压工艺与模具设计表3.3.5知道 k=0.614卷圆1.2.4 初选压力机1）复合模冲孔落料冲裁力计算 该零件材料为SS400,根据材料分析中可知： 取落料 查书冲压模具设计指导表2-20知 =0.04 =F落料=89775+3591=93366冲8.4孔 查书冲压模具设计指导表2-20知=0.04 =故初选压力机 J23-162）冲10.4孔查书冲压模具设计指导表2-20知=0.04 =故初选压力机 J23-103）预弯按校正弯曲时的弯曲力计算查书冲压模具设计指导表3.3.6知 q=4060 MPa取q=60 MPaA6.2563=393.75（弯曲件被校正部分的投影面积）=qA=60393.75=23625N故初选压力机 J23-104）卷圆按自由弯曲时的V形弯曲件弯曲力计算查书冲压模具设计指导（3.3.14）知k=1.3=20475N式中b为弯曲件的宽度（mm）；t为弯曲件的厚度（mm）；r为内圆弯曲半径（mm）；为弯曲件的抗拉强度（MPa）；K为安全系数，一般取1.3。所以根据冲压工艺与模具设计，初选压力机 J23-6.3。5）弯曲按校正弯曲时的弯曲力计算查书冲压模具设计指导表3.3.6知 q=4060 MPa取q=60MPaA4.3663=274.68N（弯曲件被校正部分的投影面积）=qA=60274.68=16480.8N故初选压力机 J23-101.2.5 编制冲压工艺过程卡详见：第10页，第11页，第12页江南大学冲压工艺过程卡产品型号零（部）件名称铰链共3 页产品名称铰链零（部）件型号第1页材料牌号及规格材料技术要求毛 坯 尺 寸每个毛坯可制件数毛坯重量辅助材料SS400 15005002.51500882.516工序号工序名称工 序 内 容加 工 简 图设 备工艺装备备注1下料剪床上裁板1500500剪床2落料及冲孔落零件外轮廓及冲8.4孔J23-16落料冲孔复合模3冲孔冲10.4孔J23-10冲孔模编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更该文件号签字日期标记处数更该文件号签字日期冲压工艺过程卡1冲压工艺过程卡2江南大学冲压工艺过程卡产品型号零（部）件名称铰链共3页产品名称铰链零（部）件型号第2页材料牌号及规格材料技术要求毛 坯 尺 寸每个毛坯可制件数毛坯重量辅助材料SS400 15005002.51500882.516工序号工序名称工 序 内 容加 工 简 图设 备工艺装备备注4预弯卷圆前预弯一段圆弧J23-10预弯模5卷圆卷圆达零件要求J23-10卷圆模编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更该文件号签字日期标记处数更该文件号签字日期冲压工艺过程卡3江南大学冲压工艺过程卡产品型号零（部）件名称铰链共3页产品名称铰链零（部）件型号第3页材料牌号及规格材料技术要求毛 坯 尺 寸每个毛坯可制件数毛坯重量辅助材料SS400 15005002.51500882.516工序号工序名称工 序 内 容加 工 简 图设 备工艺装备备注6弯曲弯R5圆弧达零件要求J23-10弯曲模7检验按产品零件图检验编制(日期)审核(日期)会签(日期)标记处数更该文件号签字日期标记处数更该文件号签字日期第二章 冲压模具设计2.1 模具结构形式的确定本模具为卷圆工序模，模架为后侧导柱模架，详细请见模具装配图。2.2 模具设计计算2.2.1 计算模具压力中心，确定压力中心的位置本模具为卷圆模，压力中心为卷圆部分的圆心。2.2.2 计算或估算模具各主要零件（凹模、凸模固定板、垫板、凸模）下模板:21028045 mm 上模板21028035 mm凸模固定板 14010020 mm 上垫板 14010010 mm凸模尺寸：803085 mm凹模镶块A:1002095 mm凹模镶块B:10050952 mm2.2.3 计算模具闭合高度模具闭合高度3545108548.5226.25 mm2.2.4 校核压力机（1） 校核模具闭合高度 模具闭合高度为Hm=3545108548.5226.25 mm 初选压力机Hmax=150mm Hmin=115mm 150-5=145mm 115+10=125mm 175mm165mm 130mm165mm因此，满足 Hmax-5mmHmHmin+10mm，所以不满足闭合高度要求，故需重新选择压力机。根据冲压工艺与模具设计，以及符合Hmax-5mmHmHmin+10mm的要求，选择压力机JD21100。（2） 校核公称压力Fg查冲压工艺与模具设计附录A得所选压力机的公称压力F
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