空调垫片冲压模具设计

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1、空调垫片冲压模具设计1.冲压件工艺性分析该制件为空调垫片。形状简单，对称，是由直线和圆组成的。批量为大批量生产，材料为10钢，已退火的10钢的抗剪强度为255～333/MPa，抗拉强度b为294～432MPa，屈服点s为206MPa，伸长率10为29%，弹性模量10-3E为194MPa，由这些数据可知材料的力学性能较好，材料厚度为2.1mm。由冲压设计资料可查得，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12~IT13。孔中心与边缘距离尺寸公差为0.6mm。将以上精度与零件图上所标的尺寸公差相比较，可知该零件的精度要求能够在冲

2、裁加工中得到保证。制件上有一Ф26的孔，孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为为9mm（Ф26孔与边缘之间的壁厚），制件小端为R10的半圆。普通冲裁完全能满足要求。图1第27页共27页2.冲压工艺方案的确定该工件的完成需要冲压，落料两道基本工序，可以有以下三种工艺方案。方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模具生产。方案二：落料-冲孔复合冲压，采用复合模具生产。方案三：冲孔-落料级进冲压，采用级进模具生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需要一副模具，工件的精

3、度及生产效率都比较高，但工件的成型难度较高。易造成工件变形，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度等也能满足要求。通过对以上三中方案的分析比较，该制件的冲压生产采用方案三为最佳。第27页共27页3.主要设计计算3.1排样方式的确定及其计算根据工件形状和尺寸，可有以下二种排样方式。方案一：直排（见图1）方案二：直对排（见图2）图2方案一：计算冲压件毛坯面积S=4445+6620+10=3457（mm）条料宽度：B=120+2a=12

4、5（mm）步距：h=45+a=47.2（mm）一个步距内的材料利用率为：=100%=100%=59%方案二：如图2所示采用直对排，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。第27页共27页图3如图2所示可知搭边值为2.2mm和2.5mm，条料宽度为171.5mm，步距为47.2mm第27页共27页一个步距内材料的利用率为=100%=100%=85.4%比较两种排样方式可得方案二更佳，故选用方案二3.2冲压力的计算该模具采用级

5、进模，拟选择弹性卸料，下出件。落料力：F=Lt=321.42.1300=202.410（N）冲孔力：F=Lt=81.642.1300=51.410（N）落料时的卸料力：F=KF查表2.6.1取卸料力系数K=0.05所以F=0.05202.410=10.110（N）冲孔时的推件力：F=nKF凹模刃口形式：h=5mm，则=2（个）查表2.6.1取推件力系数K=0.55所以F=nKF=20.5551.410=56.510（N）冲压工艺总力：F=F+F+F+F=202.410+51.410+10.110+56.510=320.4

6、10（N）式中：L——冲裁周边长度；t——材料厚度；——材料的抗拉强度，查得10钢的抗拉强度为300Mpa；K，K——卸料力，推件力系数，表2.6.1；n——同时卡在凹模内的冲裁件（或废料）数。h——凹模洞口的直刃壁高度；表1条料及冲压力的相关计算项目分类项目公式结果备注排样冲裁件面积SS=4445+6620+3457mm查表2.5.2得最小搭边值a=2.5mm，a=2.2mm条料宽度BB=120+32.5+44171.5mm步距hh=45+2.247.2mm一个步距内的材料利用率100%=100%85.4%第27页共2

7、7页冲压力落料力FF=Lt=321.42.1300202.410NL=321.4mm=300MPa冲孔力FF=Lt=81.642.130051.410NL=81.64mm=300MPa卸料力FF=0.05202.41010.110N查表2.6.1得K=0.05推件力FF=nKF=20.5551.41056.510NK=0.55n=h/t=2冲压工艺总力FF=F+F+F+F320.410N弹性卸料，下出件根据计算结果，拟选冲压设备为JC23—35。3.3压力中心的确定及相关计算计算压力中心时，先画凹模型口图，如图3所示，在

8、图中将xOy坐标系建立在图示的对称中心线上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成L~L共7组基本线段。图4凹模型口图有关计算见表2所示第27页共27页表2压力中心数据表基本要素长度L/mm各基本要素压力中心的坐标值xyL=31.4-56.2923.6L=132-1723.6L=251623.6L=883823.6L=81.6