目录
TOC\o1-3\h\z\u一、设计要求 2
1.设计内容及要求: 2
二、冲裁方案的确定 3
三、零件工艺分析 3
3.1材料分析 3
3.2结构分析 3
3.3精度分析 3
四、零件工艺计算 3
4.1零件坯料尺寸计算 3
4.2排样设计与计算 3
4.3冲裁力计算 4
4.4确定模具压力中心 5
4.5凸、凹模刃口尺寸计算 5
4.5.1刃口尺寸计算的一般原则 5
4.5.2刃口尺寸计算方法 6
4.5.3落料-冲孔模刃口尺寸的计算 6
五、模具零部件结构的确定 7
5.1确定凹模外形尺寸,选择标准 7
5.2冲模结构设计 7
5.2.1模具结构型式分析 8
5.2.2模具主要零部件的结构和设计 8
六、冲压设备选择 9
6.1模具的工作过程 9
6.2压力机选择 10
6.2.1冲压设备的选择原则 10
6.2.2选择压力机及压力机参数 10
七、冲压模具工件的机械加工 10
7.1冲压工作零件的技术要求 10
7.2冲模工作零件的热处理 11
7.3冲模工作零件机械加工工艺过程 11
7.3.1凸模加工工艺工程 11
7.3.2凹模加工工艺过程 11
八、模具装配 11
8.1冲模装配 11
8.2冲模的安装 13
参考文献 13
一、设计要求
1.设计内容及要求:
工件如下图,材料为08F,料厚2mm。设计成型该零件的模具。
零件图
零件三维图
二、冲裁方案的确定
该工件包括落料、冲孔、拉深三个基本工序,可有以下三种工艺方案:
方案一:冲孔、落料、拉深分开进行。采用单工序模生产,三套模具。
方案二:落料—冲孔复合冲压,再进行拉深。采用复合模生产,两套模具。
方案三:冲孔落料拉深复合冲压。采用复合模生产,一套模具。
方案一模具结构简单,但需要三道工序三副模具,成本高而生产率低,难以满足中批量生产要求。
方案二需两副模具,但模具设计方便简单,工件的精度和生产效率都较高。
方案三只需一副模具,生产效率高,操作方便,但对奴家设计要求及生产精度要求高,不方便生产。
通过对上述三种方案的分析比较,成形该零件采用方案二复合模具分步成形。本次只设计冲孔落料复合模。
三、零件工艺分析
3.1材料分析
该零件的材料是08F,是沸腾钢,板厚为2mm,具有良好的可冲压性能。
3.2结构分析
该零件结构简单,工艺性比较好。整个零件的结构工艺性好。为简单环形冲裁件。
结论:适合冲压。
3.3精度分析
由于零件设计要求未注公差要求,故公差等级采用IT10,设计模具时采用IT8级制造。断面粗糙度只要不影响工件的装配与使用,取其自然的断面粗糙度,Ra=12.5-50,最高Ra=6.3。由以上分析可知,该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。
四、零件工艺计算
4.1零件坯料尺寸计算
零件为由凸缘拉深件,故坯料计算如下:
再加上拉深切边余量ΔR=3mm,故取D=67mm。
4.2排样设计与计算
冲裁件在条料上的布置方法称为排样。排样设计包括选择排样方法、确定搭边值、计算条料宽度和送料步距,计算材料利用率,画排样图。
排样方法的选择
根据对所给零件的分析,采用直排有废料排样方式,这样可以保证冲件质量,提高模具寿命。可以补偿送料误差,以保证冲出合格工件;保持条料刚度利于送料,避免废料丝进入模具间隙损坏模具。
计算冲裁件面积:
由软件可求出冲裁件面积A=3071.705mm2。查表3-10[2]得到,工件间a=1.5mm,搭边a1=1.8mm
步距和条料宽度的计算
步距H=67mm+1.5mm=68.5mm
条料宽度B=67mm+1.8×2mm=70.6mm
材料利用率的计算
一个步距的材料利用率:
η=(nA/(BH))×100%
=(1×3071.705÷(68.5×70.6))×100%=63.5%
排样图如图3-1所示:
图3-1排样图
4.3冲裁力计算
平刃冲模冲裁时,冲裁力F0=Ltτ,但考虑到模具刃口的磨损,模具间隙的波动,材料机械性能变化和材料厚度偏差等因素,实际所需冲裁力必须增大30%,即:
F=1.3F0=Ltσb查表1-1[2]τ=295MPa
落料:
落料力:F落=Ltσb得:124.1×103N
卸料力:F卸=kF落得:7.5×103N
冲制件中间小孔:
查表2-10[2]k1=0.06
由经验选取n=2
查表2-10[2]k1=0.055
冲孔力:F冲=Ltσb