冷冲压模具设计与制造实例.doc

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1、第8章冷冲压模具设计与制造实例0）8.2塗連匹理昱理比弓理.導送例例8.2.1冲裁模设计与制造实例工件名称：手柄丁件简图：如图8.2.1所示。生产批量：中批量材料：Q235-A钢材料厚度：1.2mm1.冲压件工艺性分析此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个*8mm的孔和5个*5™的扎孔与孔、孔与边缘Z间的距离也满足要求,最小壁厚为3・5mm（大端4个4）5mm的孔与d8mm孔、4）5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚）。工件的尺寸全部为自

2、由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。2.冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基木工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需两道T序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足屮批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件故小壁厚3.5mm接近凸凹模许用最小壁厚3.2mm,模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在

3、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。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。3.主要设计计算（1）排样方式的确定及其计算设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排,如图&2.2所示的排样方法，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屮冲裁出第二部分T件。搭边值取2.

4、5mm和3.5mm,条料宽度为135mm,步距离为53mm,一个步距的材料利用率为78%（计算见表&2.1）o查板材标准,宜选950mmX1500mm的钢板,每张钢板可剪裁为7张条料（135mmX1500min）,每张条料可冲56个T件，故每张钢板的材料利用率为76%o图8.2.1手柄工件简图图8.2.2手柄排样图(2)冲压力的计算该模具采用级进模，拟选择弹性卸料、下出件。冲压力的相关计算见表8.2.1。根据计算结果，冲压设备拟选J23-25。(3)压力中心的确定及相关计算计算压力屮心时，先画出凹模型II

5、图，如图8.2.3所示。在图中将xoy坐标系建立在图示的对称屮心线上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成I」〜L6共6组基木线段，用解析法求得该模具的压力中心C点的坐标(13.57,11.64)。有关计算如表8.2.2所示。由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力屮心偏移坐标原点0较小，为了便于模具的加T和装配，模具中心仍选在坐标原点0。若选用J23-25冲床，C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。(4)工作零件刃口尺寸计算在确定工作零件刃II尺寸计算方法Z前，首先要考虑工作零件的加T方法及模具装

6、配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单,适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加丁方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算，具体计算见表8.2.3所表821条料廉冲压力的相关计算基本宴耒长度L/mm各基本宴耒压力中心的坐标值Xyp=25.132・52.59226.5L2=95.34ij38.5p=95.34014.5p=50.26557.85626.5p=15.708-47.5-26.5"吻.96547.

7、5-26.5合计369.7513.5711.64表822圧力中，砂据表项目分类顶目公式结果备注排样沖截件面积AA=[(162+82)兀495x(16+32)1122782.4mm2条料宽度BB=95+2x16+2x3.5+1135mm查表2.5.2得,最小搭边值a=3.5mm,p=2.5mm；采用无侧压装置，条料与导料板间司隙Cmm=lmmo步距SS=32*16+2x2.553mm一个步距的材料利用率nnA2x27824..rj=——xlOC%=BS135x5378%冲压力沖裁力FF=KLtTb=1.3x

8、370x1.2x300173160NL=370mmjib=300MPa卸料力FxFx=KXF=0.04x1731606926.4N查表261得Kx=0.055推件力FtFt二NKTF=7x0.055x17316066666.6Nri=h/t=8/l.2=7冲压工艺总力FzFz=F+Fy+Ft=173160+6926.4+66666.6246753N弹性卸料，下出件（5）卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算见表8.2.4。选用的四块