【《弹片冲压模具的计算设计》7300字（论文）】

I弹片冲压模具的计算设计在设计过程中，首先进行的是对零件进行工艺分析，其第二、根据零件结构设计两种加工工序，最后根据比较，选择合适的排样方式， 1 32.1冲压工艺分析 32.2模具结构形式的确定 32.3工步安排 4 5 53.2排样图 5 53.4条料步距计算 53.5利用率的计算 6 63.7裁断个数计算 6 7Ⅱ4模具结构设计 94.1冲压力的计算 94.1.1落料冲压力 94.1.2冲孔冲压力 94.1.3弯曲成型冲压力 5压力中心的计算和压力机的选择 6.1凸、凹模间隙值的确定 6.5卸料板 6.6卸料螺钉 6.7卸料橡胶 1在现代冷加工工艺设备生产过程中冷冲压模具是必不常温常压状态下，压力机提供的压力作用在模具上面，在不同规格型号的板料上，致使板料永久性变形或分离变冷冲压加工可以极大提高材料的使用率，经加工的板料其利用率达到了90-95%以上，有时甚至会达到100%。而且生产加工过程中产生的废料重新经过冷是100%的被利用。2中。上到国防军工，下到普通老百姓的日常生活用品，由此可以发现在现实生活中处处都可以看到冷冲压工艺的身影，其地位和作用是无可取代的。而我国现阶模具行业的发展主要呈现出模具出口占比明显继续加大，国际化模具供应呈现出的勃勃生机、健康发展势头不减，是国际模具市场重要组成部分。2021年度中国模具进出口总额为89.4亿美元，同比上年增长超过13%,其中进□总额为14.6亿美元，同比上年下降达8%,破上年同比的15亿美元；出口模具总额为74.8亿美元，大幅度增长，同比上年增长超过19%,根据以上分析，我国现在需要大量的关于模具制造及加工的技术人员，所以对于将来要从事模具行业的待业人员来说，学习和掌握冷冲压模具技术对其职业规划和发展都有着非常重要的现实意义。32分析零件的工艺性图2-1所示的是本次设计的弹片零部件，其材料是q235结构钢，弹片厚度要求是0.8毫米，本次设计的弹片准备进行大批量生产。表2.2冲压材料的强度板料材料型号抗剪强度抗拉强度碳素结构钢Q235205430从图2.1所示的数据来看，弹片零件很难一次性成型，因为中心位置存在一个凹槽，所以对冲压精度的要求比较高，所以在冲压加工前对弹片中心位置的尺寸设计一定要合理，其他精度要求不高的部分公差等级一律按it14来处理。弹片零件的基本冲压工序有三步，分别是冲裁、拉伸和切废。本次共设计了4三套方案：方案一：落料单工序模具加工，用单工序的冲孔模进行简单的加工即可。方案二：用复合模对落料和冲孔进行加工生产方案三：使用级进模冲裁三种方案分析对比如下：方案一中的模具结构简单，但工序复杂涉及的模具比较多，所以生产效率低生产成本高，不适合本次设计的大批量生产要求。方案二只需要一套模具，而且不论是几何精度还是尺寸精度生产出来的零部件都比方案一的要好，生产效率也有所提升，但该模具的结构比方案一的要复杂的多，而且操作比较繁琐。方案三只需一套模具，而且操作简单生产效率高，其结构比方案一的要复杂，生产的零部件精度介于方案二和三之间，由于弹片对精度的要求很高，所以经过综合分析根据零件的结构特性，本次设计设计了两种工艺方案：工步设计方案一：第一步先进行冲孔，第二步进行切边，第三步进行凸包成型，第四步进行折弯，最后一步进行切断落料，完成加工。工步设计方案二：第一步进行凸包成型，第二步进行冲孔，第三步进行切边操作，第四步进行折弯，最后一步切断落料，完成本次加工。经过分析比较，方案一中先进行冲孔的话，在后续进行成型工艺中，会使得第一步加工的孔发生形变，从而无法保证加工精度，而第二套工艺就不会出现这种问题，可以满足加工精度要求。所以最终选择方案二进行加工。53排样计算3.1基本数据选择查阅相关技术标准确定，材料的厚度是0.8mm,已知b1=19.5mm,可得3.2排样图3.3条料宽度计算边值为1.8mm,代表的是宽度偏差差表4-16的其值为0.4.6a1代表的是搭边值al=1.5mm3.5利用率的计算代表的是一次步距冲压个数取值为1,A代表的是利用cad软件测得的冲压件面3.6板料长度选择查阅关于轧制薄钢板的技术资料得知钢板厚度上式中n1代表的是裁断条数，B表示的是条料宽度取值为47.6mm,B代表的是板料宽度取值为1000上式中n2代表的是冲压个数，s代表的是步距取值为21mm,Lo代表的是板料长度取值为1200mm7的是板料长度取值为1200mm,n代表的是板料总冲压个数取值为1197个，表查6式2-13裁断条数：上式中n1代表的是裁断条数，B代表的是条料宽度取值为47.6代上式中n2代表的是冲压个数，B代表的是步距取值为21mm是板料宽度取值为1000mm。通过查阅6式2-4得到计算材料利用率的公式为：的是板料长度取值为1200mm,n代表的是板料总冲压个数取值为1425个，代表的是利用cad软件测得的冲压件面积取值为742.3975mm²8将以上数据代入公式：94模具结构设计4.1冲压力的计算通过查5式7-5,使用查阅相关资料得到落料力公式为：表的是厚度取值为0.8mm,K代表的是系数取值为1.3,t代表的是剪短硬度取值为350MPa将以上数据代入公式可得：F落料力1=KLtt=1.3×118.5745×0.8×350=43.16KN4.1.2冲孔冲压力通过查51式6-3得到计算冲孔力的公式为：上式中F冲孔力2代表的是冲孔力大小，L代表的是周长15.9593mm,t代表的是厚度0.8mm,K代表的是安全质量因素1.3,t代表的是硬度质量取值为350MPa将以上数据代入公式中可得：F冲孔力2=KLtt=1.3×15.9593×0.8×350=5.81KN查阅7式6-4得到计算卸料力公式为：将以上数据代入公式可得：通过查阅7式7-6得到计算顶件力的公式为：子代表的是顶件力系数取值为0.06。通过查阅7式7-7得出计算推件力的公式为：F推件力=nK推件系数F冲孔力=1×0.055×5.81=0.32KN通过查阅8式3-4以及书籍资料得出计算自由弯曲力的公式为：是弯曲宽度取值为43mm,t代表的是厚度取值为0.8mm,r代表的是内圆角半径通过查阅S式6-3得到计算校正弯曲力的公式为：F纠正1=AqF校对1=Aq=725.9719×150=108.9KN通过查阅¹2式5-4以及书籍资料得到计算模压力的公式为：上式中Fi代表的是模压力，F自1代表的是自由弯曲力大小取值为10.96KNF₁=0.8F自由1=0.8×10.96=8.77KN每个工序模具的压力中心都会落在落料合点或者落料压力合点处。在加工生产的过程中模具的压力中心一定要对齐压力机滑块的中心。如果出现偏差在冲压时就会出现偏斜削切，此时模型和压力机的模块就会剧烈磨损，会对模具和压力机造成很大的损害缩短其使用寿命。由于本次设计生产的弹片是不规则形状的，所以压力中心不在弹片的中心位置，在生产中难免会出现误差，所以本次设计弹片的压力中心需要用几何学来确定其位置。为防止因设备超载出现安全事故，本次设计要求压力机的公称压力要大于总选择压力机型号是J23-63公称压力最大值是100t;滑快行程是140mm;固定台可倾式是400mm;封闭高度调节量是110mm;活动台位置最低值是500mm;模柄孔尺寸为60×75mm;工作台板厚度是110mm。6凸、凹模相关计算6.1凸、凹模间隙值的确定具的摩擦阻力就会增大，冲压零件受到的压力就会变大会出现断表面会被刮擦，对模具也会造成很大的伤害。当间隙变大时，胚料受冲压的效果就会降低，零件尺寸的精度就会受到影响。通常在冲压生产中间隙都会控制在6.2凸模的计算本次设计使用的模型是手柄式压入模具，将螺纹通过查131式7-4得到计算非圆凸模1压应力校验公式为：上式中Amin代表的是最小截面积取值为742.3975mm²,F代表的是冲裁力取值为43161.12N,[0因]代表的是许用应力取值为300Mpa。通过查阅131式8-6得到校核非圆凸模1弯曲应力的公式为上式中Lmax代表的是凸模长度96mm,j代表的是惯性距取值为9001768527mm⁴,F代表的是冲裁力取值为43161.12N通过查阅[1]式8-7得到校核圆凸模1强度的公式为：t代表的是抗剪强度取值为200Mpa,[o压]代表的是需用应力取值为300Mpa。通过查阅[1]式8-8可得校核圆凸模1弯曲应力的公式为上式中Lmax代表的是凸模长度取值为96mm,d代表的是直径取值为5.1mm,F代表的是冲裁力取值为N6.3模具零件的选用、设计以及必要的计算没有注明偏差转换标注通过查阅[8]式5-4得知落料a中标注为44-0.62,其下模标注计算公式为：上式中Au代表的是落料下模标注，A代表的是最宽标注取值为44,△代表的是零件偏差取值为0.62,x代表的是损害因子取值为0.5,δ代表的是下模偏An下模标注空隙，0.072--0.104查阅[8]式5-4可知落料a种的标注为16.5°0.43,其下模标注计算公式为：上式中Au代表的是落料下模标注，A代表的是最宽标注16.5,△代表的是零件偏差取值为0.43,x代表的是损害因子取值为0.5,δ代表的是下模偏差取值为0.108AA下模标注空隙，0.072-—0.104通过查阅[8]式5-4得知落料a中的标注为[8]式5-4,其下模标注计算公式上式中Au代表的是落料下模标注，A代表的是最宽标注19.5,△代表的是零件偏差取值为0.52,x代表的是损害因子取值为0.5,δ代表的是下模偏差取值上式中d代表的是上模标注，d代表的是冲孔间最窄标注5.1,△代表的是零件偏差取值为0.3,x代表的是损害因子取值为0.75,δ代表的是上模偏差取值为0.02通过查阅[8]式5-5得出下模标注的计算公式为：du=(d+x△+2Cmin)t⁸上式中du代表的是下模标注，d代表的是最窄标注5.1,△代表的是零件偏差取值为0.3,x代表的是损害因子取值为0.75,δ代表的是上模偏差取值为0.02落料标注标注下模匹配空隙标注下模匹配空隙标注下模匹配空隙标注下模标注19.24古0.13冲孔标注标注下模标注上式中Du代表的是弯曲下模标注，D代表的是弯曲件最宽标注43,△代表通过查阅[8]式3-10得到计算下模标注公式为：Ds=(Du-2C)°。上式中D_代表的是弯曲上模标注，D代表的是弯曲件下模标注42.54,△代表的零件偏差0.62,δ代表的是上模偏差0.02。c代表的是孔隙因子取值为0.88Dn=Du-2C)°s=(42.54-2×0.88)=40.7弯曲外形尺寸运行标注上模标注下模标注6.4模柄使用压入式模柄。卸料装置指的是凹凸模的冲头、复合模中的落料材料，以及加工零件的装置的统称。其分为固定卸料和弹性卸料两种。一些特殊的卸料板还能引导冲头和紧6.6卸料螺钉弹性卸载装置中，多个卸载螺钉的尺寸是否一致将决定卸载板的平整度，其还和材料的平滑度以及共建表面的平整度有一定的关联性。通常排放螺钉要么选择六角螺钉或圆柱头螺钉，要么选择标准排放的螺钉。聚氨酯弹性体指的就是工程生产中常用的聚氨酯橡胶，被广泛应用在模具中的弹性组建中。与普通橡胶相比，其弹性、耐油和抗老化等性能比较优秀。聚氨酯橡胶的压缩率一般都在10-15%范围之内，其材料硬度和部件的形状对橡胶弹性模量的影响比较大。该橡胶一般用在卸载推动或顶部零件的弹性体硬度为75°。在打小孔的过程中，斜板和推板都负责挤压材料，此时聚氨酯橡胶弹性体的硬度应该在80-85°之间。本次完成的弹片冲压模具，主要分为四大部分。第一部分，完成了对弹片零件的工艺性分析，其中主要是根据零件三维图，导出二维工程图，然后根据零件的结构完成两套级进模工序的设计比较，并选择加工成本最低且满足加工尺寸精度要求的工序。第二部分，完成对弹片零件的压力中心的选择，并根据上述的工步设计，完成排样图的绘制。第三部分，进行凸凹模具刃口尺寸计算，其中主要包括，冲孔凸模、冲孔凹模、成型凸模、成型凹模、弯曲凸模、弯曲凹模以及最后的落料凹模和落料凸模的刃口尺寸计算。第四部分，完成其他标准件的选择，主要是模座、导柱导套、卸料螺钉、卸料橡胶的选取。同时，经过此次毕业设计，我发现我对于机械基础理论知识没有掌握完全，操作软件绘图时，对一些快捷操作也不了解，导致设计进度极其缓慢，所以在以后的设计过程中，我需要克服的困难也有很多。君子尚拙，山高路远，希望在以后的设计生涯中，我能不忘初心，砥砺前行。[1]陆茵.SK410刹车片弹片冲压工艺及模具设计[J].模具技术，2007(05):17-[3]张岸明.支架冲压工艺与模具设计分析[J].时代农机，2018,45(01).[4]唐文宇，王鹏，李岩，高雪峰.冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本[5]伍晓红.垫片的冲压模具设计与凸模的强