【《止动片冲压件的工艺分析及计算过程案例》3600字】

致谢止动片冲压件的工艺分析及计算过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u13969止动片冲压件的工艺分析及计算过程案例 1176981课题来源 250892冲压件的工艺分析 2101102.1冲压件的结构形状 2244582.2冲压件的工艺性 2182852.3确定工艺方案 3260103冲压工艺计算 4142743.1冲压件的排样与搭边 4288463.1.1条料宽度与步距 4223843.1.2排样及材料利用率 4203673.2冲压力的计算 6325593.3模具压力中心的计算 742903.4凸模凹模刃口尺寸计算 83563.4.1凸模凹模间隙 8274873.4.2凸模凹模刃口尺寸及公差 91课题来源任务书2冲压件的工艺分析2.1冲压件的结构形状下图所示为冲压件形状：图2-1止动片材料：Q235a厚度：t=2mm批量：大批量2.2冲压件的工艺性冲裁件的特点技术适应工艺要求特点主要含义是要泛指各种冲裁件在工作中所需要采用的各种冲压剪裁技术条件对冲压剪裁件技术工艺特点要求的技术适应性，即通过检测各种冲压剪裁件在工作整体上的性状形态、结构和冲裁尺寸精度偏差、形位精度公差和冲裁尺寸精度基准等条件是否能够满足常用冲裁件的技术工艺要求。冲裁件的设计制作制造工艺及其特点对工业冲裁模具机械零件的生产质量、原材料的综合利用率、模具的质量制造困难、模具的连续使用寿命、运行管理方式和专用冲压驱动装置的材料选择等都有着重要的实际影响。一般来说，对于大型冲压剪裁件的制造工艺和产品性能要求可以充分满足其原材料加工费用相对省、工序多、产品质量稳定、模具比较容易直接进行切削加工、操作方便且产品使用寿命相对更长等基本要求，从而明显地大幅降低了大型冲压剪裁件的设计制作生产成本。零件冲裁材料：该类型的零件所需要使用的零件冲裁耐磨材料一般被简称为碳钢Q235a高型钢，该零件种类高型钢零件是一款属于普通钢和碳素一体结构的高型钢，具有的是一种比较优良的零件冲裁耐磨性能。零件整体结构:从冲压件图我们可知，该冲压件的主要结构特点是零件形状简单、结构对称。零件尺寸精度：尺寸200-0.21查表其公差等级为IT12级，其余的尺寸都是作为未标注公差的自由尺寸，我们也以IT12级的精度来进行确定。查看公差级数表即可得到各个部件的尺寸之间的公差分别为：外形尺寸：1500-0.4550-0.3R700-0.3内孔尺寸：Φ18+0.180孔中心距：90+0.35-0.352.3确定工艺方案该冲压件大致可以采用以下几种解决方案：表2-1解决方案方案一采用单工序模生产的方式，先落料再冲孔。方案二采用级进模生产，冲孔、落料连续冲压。方案三采用复合模生产，落料与冲孔复合。结论：由于冲裁件的结构简单，为了大限度地提高材质的生产效率和质量，可以考虑复合冲裁或各种等级进行冲裁。最终我们选择方案三来进行制造。而且为了更方便生产制造可以采用倒装式复合模。因为倒装式复合模结构即简单，卸料更快更安全，而且便于运输。

3冲压工艺计算3.1冲压件的排样与搭边3.1.1条料宽度与步距在各个排样进料方案及搭边宽度数值全部确定后，就已经完全可以明确决定各个排样条件之下材料的搭边宽度与固定进料间距。进距距离是一般指在条料冲裁排样过程中每次把一个条料搭边输入所得到的条料距离，其中差值与条料搭边的次数和几个排样的冲裁方法密切相关。为了能够保证剪板送料顺利，剪板时不同宽度送料公差中没有规定的上一个偏差一般应该确定为零，下一个宽度偏差一般应该为正或者是负值(-△)。模床中具有条料侧压驱动装置，无模具侧压驱动装置和即在模具中条料没有侧刃。条料宽度为B=（Dmax+2a+△）=（150+2x2.5+0.4）=155.40-0.4查[4]第12页表2-1，得△=0.4导料板之间的距离为Z为条料板和冲压模具导料销之间的材料间隙(mm)质量检验[4]第46页表3-11，得z=0.5.复合模送料步距S：式中S为送料步距（mm）；a1为冲压件与冲压件之间的搭边值，mm；根据[4]第62页附表3-1可以确定a1的值为2.2mm，因此；步距S=70+2.2=72.2mm3.1.2排样及材料利用率冲裁件所用板、带料或者采用条料上料所进行的各种布置排样形式一般称之为冲裁排样。排样模具工艺方案是各种冲件挤裁模具设计生产过程过其中的一项重要技术工作，排样工艺方案对于冲裁材料的实际使用经济合理使用和产品安全性能都具有重要的技术指导意义，不仅如此，排样模具工艺设计方案还可能会对挤裁冲件的产品质量、生产率、模具的整体结构和实际使用寿命等具有重大的直接影响。在排样过程中，冲裁件之间、冲裁件与带材侧面之间的工艺废料称为搭边。搭边的这种功能一般都是为了有效补偿模具定位精度误差和减少剪板精度误差，确保模具能够快速冲出大批质量优良的自动零件；二者的优点之一是大幅增大了条件材料的劳动刚度，方便了自动条料快速输送,提高了条料劳动生产率；同时，搭边还由于能够有效地彻底避免在自动模具的平冲裁切的过程中由于条料末端边缘上的毛刺直接由条料拉到自动模具的残留间隙，从而大大延长了自动模具的产品使用寿命。搭边的具体值对于整个冲裁件的工艺生产流程及整个冲裁件的加工质量都来说是不会有很大程度影响的，有时甚至可能是将一个搭边模具单条冲裁线直接拉进搭边模具的冲裁间隙，造成了搭边冲裁机内压力的实力不均匀，损坏了搭边模具的冲裁刃口。根据生产企业实际生产的统计数据，正常时的搭边模具相当于一种无条件搭边或是冲压剪裁时的搭边模具，其使用寿命平均可以大大提高50%以上。根据冲压件的厚度，查[3]表3-11可知搭边数值a=2.5mm，a1=2.2mm。为了操作简单，节省工时，采用所有的废料一体化地排样。图3-1排样图根据钢板材料的厚度和偏差以及钢板材质性能检测查看钢板标准得模具钢材的尺寸规格分别为2mm×1000mm×2000mm。剪切的条数n1=2000/156≈12条每条的个数n2=1000/72.2≈13个得每板的个数n3=13×12=156个材料利用率为=A/BS×100%=155.9/155.4×72.2×100%=72.43%3.2冲压力的计算冲裁材料应力通常是在一个凸模中的冲裁材料工作流动过程中由于凸模对冲进板料所流动施加的各种应力，它们通常是随着整个凸模材料流动一直到被冲进人料的材料(此时即整个凸模的流动行程)而发生变化。通常所讲的液压冲裁力度就是它泛指每个压力冲裁模具体积的最高值，它也就是我们进行选择驱动压力机和加工制造压力模具时的重要测量参数。计算各种冲击式压力的主要研究目标就体现在于为了正确地区分选择所使用需要的各种冲压压力装置与所使用需要的部件设计压力模型。冲剪裁压力主要性能包括底部冲压和剪裁冲压力、卸料能和动能冲压能、推动卸料动能、顶部冲卸料能，计算机得出的实际冲剪裁压力数值就是我们正确选择该类型压力机的主要依据。其水平冲裁力的计算公式为：F=Lt在这里：L为冲裁件的周长（mm）；t为材料厚度(mm)；为材料抗剪强度(Mpa)1.落料力F1=1.3tL=1.3×375.5×2×450=439.3KN2.冲孔力（同时冲两个孔）F2=1.3tL=1.3×2×56.52×2×450=132.3KN3.卸料力F3=K×F1=0.05×439.3=21.965KN4.推件力F4=nKF2=6×0.05×132.3/2=19.845KN式中F为冲裁力；K1，K2，K3为推件力、顶件力系数、卸料力，见表3-1；n为留在凹模内的冲裁件数；h为凹模洞口里的的直刃壁高度；5.总冲裁力F=F1+F2+F3+F4=439.3+132.3+21.965+19.845=613.41KN表3-1卸料力、推件力、顶件力系数材料厚度K1K2K3钢<0.10.065—0.0750.10.14钢>0.1-0.50.045—0.0550.630.08钢>0.5-2.50.04—0.050.550.063.3模具压力中心的计算模具的运动压力在其核心位置便是承受冲击的压力和粘合力的核心位置。从生产模具的整体结构设计与需要生产模具制造者的角度出发来进行考虑，不宜随意让我们使用的模柄压力线和中心线与使用模柄的压力中心线互相偏离重合，这时我们也就应该特别注意如何正确使用的好让压力线与中心线可以偏离不致地达到超出我们所知的需要生产选择的大型压力机所需要允许的导线长度。（1）几何图形压力中心位置a.对称的图形的压力中心为冲件中心。b.如冲压件中有圆弧线段时，其压力中心按照以下式进行计算：图3-2圆弧压力中心示意图（2）多凸模模具压力中心的确定方法：将各种凸模的压力为中心选择后，再进行相应的计数。原则：合力对某一轴的平均应力矩与距离之和等于每一个小部分力对这一轴的平均应力矩之和。（3）零件模具压力中心的计算画出零件形状，建立压力中心坐标系xoy，如下图所示：图3-3零件压力中心图零件关于X轴对称，因为X=0。所以我们只计算Y。我们把工件冲裁分为八个部分，再计算出各部分长度及重心坐标：L1=55mmy1=25.5mm；L2=150mmy2=0mm；L3=55mmy3=25.5mm；L4=32mmy4=55mm；L5=73.3mmy5=60mm；L6=32mmy6=55mm；L7=56.52mmy7=20mm；L8=56.52mmy8=20mm.Y==55×25.5+150×0+55×25.5+21×55+73.3×60+21×55+56.52×20+56.52×20／55+150+55+32+73.3+32+56.52+56.52≈23.1因此压力中心坐标为（0，23.1）。3.4凸模凹模刃口尺寸计算在正确设计凸、凹模的落料刃口宽度大小时，应当将挤压落料和凹模冲孔的两个工序流程进行明确区分，并且还应当严格遵循以下设计原则：设计时还需要先仔细确认一个落地塑料模的整体刃口尺寸大小。设计的冲孔模首先就需要仔细确定好每个大型凸模的冲孔刃口尺寸大小。以凹模为每次冲剪剪裁的测量基准，间隙尺寸可以被选取在一个最小凹模上，冲裁的刃口间隙尺寸可以用每次增大一个凹模的最小刃口间隙尺寸值的方法计算来进行加以计算取得。3.4.1凸模凹模间隙冲孔凸模根据落料间隙单位数值不同进行落料配制，查[6]第32页取最低落料间隙单位数，初始为0.246-0.36mm。3.4.2凸模凹模刃口尺寸及公差本次生产模具的冲孔凸凹模均匀都是直接依据三种配作落料方法分别进行加工制作，既以冲孔落料凹模、冲孔落料凸模三种落料材