冲压件工艺性分析汇总.docx

1、冲压件工艺性分析汇总一、止动件冲压件工艺性分析1、零件材料：为 Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁；2、零件结构：相对简单，有 2个20mm的孔；孔与孔、孔与 边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为 14mm（ 20mm的孔与边框 之间的壁厚）3、零件精度：全部为自由公差，可看作 IT14 级，尺寸精度较 低，普通冲裁完全能满足要求。查表得各零件尺寸公差为：外形尺寸： 13001 、 4800.62 、 600 0.74 、 R400.3 、 R6000.74内型尺寸： 2000.052孔中心距： 600.37二、冲压工艺方案的确定 完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的工序只有落

2、料、 冲孔两道工序。从工序可能的集中与分散、工序间的组合可能来看， 该零件的冲压可以有以下几种方案。方案一：落料 - 冲孔复合冲压。采用复合模生产。方案二：冲孔 - 落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一只需一副模具， 工件的精度及生产效率都较高， 工件最小 壁厚 14mm大于凸凹模许用最小壁厚 3.6mm-4.0mm，模具强度好，制 造难度中等，并且冲压后成品件可通过卸料板卸下，清理方便，操作 简单。方案二也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能 满足要求，但是模具结构复杂，制造加工，模具成本较高。 结论：采用方案一为佳三、模具总体设计（1）模具类型的选择由冲压工艺分析可知， 采用

3、复合模冲压，所以模具类型为复合模。（2）定位方式的选择因为该模具采用的是条料， 控制条料的送进方向采用导料板， 无 侧压装置。 控制条料的送进步距采用挡料销定距。 而第一件的冲压位 置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。（3）卸料、出件方式的选择因为工件料厚为 1.5mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用 弹性卸料。 又因为是倒装式复合模生产， 所以采用上出件比较便于操 作与提高生产效率。（4）导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量， 方便安装调整， 该倒装式模采用 导柱导向方式。四、排样方案确定及材料利用率 （1）排样方式的确定及其计算 设计倒装式复合模，首先要设计条料排样图，

4、采用直排。方案一： 搭边值取 2mm和 3mm（P33表 2-9 ），条料宽度为 135mm=23* s1=s总冲压模具设计(采用无侧压导料装置，条料与导料板间隙为 1mm) ，步距为63 mm，一个步距的材料利用率为 73% 。冲件面积 A：A 6186.5535mm2条料宽度 B：B130+22+1135mm步距 S：S 60+363mm一个步距内的材料利用率 ：100%=73%= ss10 100%=6118365.*565335每张钢板的材料利用率 ： 100%=23* 6186.5535 100%=70.3%1500 * 135查板材标准，宜选 950mm1500mm的钢板，每张钢板

5、可剪裁为 7 张条料( 135mm 1500mm)，每张条料可冲 23 个工件，故每张钢板的 材料利用率为 70.3%。方案二：搭边值取 2mm和 3mm（P33表 2-9 ），条料宽度为 135mm（采 用无侧压导料装置，条料与导料板间隙为 1mm） ，步距为 138 mm， 一个步距的材料利用率为 71.56% 。冲件面积 A：A 6186.5535mm2条料宽度 B：B60+22+165mm步距 S：S 130+3 133mm一个步距内的材料利用率 ：=s1 100%=6186.5535 100%=71.56%s0 133* 65每张钢板的材料利用率 ：=23*s1 100%=11* 6

6、186.5535 100%=69.8%s总 1500* 65总查板材标准，宜选 950mm 1500mm的钢板，每张钢板可剪裁为14 张条料（ 65mm1500mm），每张条料可冲 11 个工件，故每张钢板的材料利用率为 69.8%。结论：采用方案一为佳五、主要设计计算1、冲压力的计算1、落料力 F 落：F落KLtb1.3 3551.5 300207675N式中： F落落料力（ N）；L冲裁周边的长度（ mm）；T材料厚度；b 材料的抗剪强度（ Mpa），查表得退火 Q235 材料钢为300Mpa；K系数，一般取 K=1.3。2、卸料力 F 卸：冲压模具设计F卸=K卸F落0.052076751

7、0383.75N （KX查 P27表2.7 ）式中： K卸卸料力因数，其值由表查得 K 卸=0.053、冲孔力：F冲= KLt b=1.32102300=48984N4、推件力推件力计算公式： F推=n K 推F冲式中： K推推件力因数，其值查表得 K推=0.05； n卡在凹槽内的工件个数： n=h/t=6推件力为： F 推=60.05 48984=14695.2N5、模具总冲压力为： 采用弹性卸料，下出件，冲压工艺总力 FZ：FZF+FX+FT+ F冲207675 +10383.75+48984+14695.2 281737.95N 根据计算结果，冲压设备拟选 J23-35 。2、压力中心的

8、确定及相关计算 模具压力中心是指冲压时各冲压力的作用点位置。 为了保证压力 机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机的滑块中心相重 合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间 产生很大的磨损，以及模具导向零件的磨损。冲模的压力中心按如下原则确定：（ 1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。（2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件 的对称中心相重合。（3）形状复杂的零件，多空冲模，级进模的压力中心可用解析 法求出冲模的压力中心。如下图所示：由于冲件 X 方向对称，故压力中心 x0=0mmy= L1Y1 L2Y2 L3Y3 L4Y4 L5

9、Y5 L6Y6 L7Y7 L8Y8 y0=L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8=48*24 0 48* 24 29* 48 77.5* 60 29*48 62.8* 24 62.8* 2448 130 48 29 77.5 29 62.8 62.8=26.18mm其中： L1=48mm, y1=24mmL2=130mm, y2=0mmL3=48mm, y3= 24mmL4=29mm y4=48mm冲压模具设计L5= 77.5mm y5=60mmL6=29mm y6=48mmL7=62.8mm y7=24mmL8=62.8mm y8=24mm计算时，忽略边缘 R4 的圆角。由以上计算可

10、知，冲压件中心的坐标为（ 0，26.18 ）六、凸凹模刃口计算落料部分以落料凹模为基准计算， 落料凸模按间隙值配制 ; 冲孔部 分明中孔凸模为基准计算， 冲孔凹模按间隙值配制。 既以落料凹模、 冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。1、落料模具工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算， 凹模磨损后， 刃口部分尺寸都 增大，因此均属于 A 类尺寸，零件图中落料部分的尺寸偏差如下：13001mm 48-00.62 mm R60-00.74 mm R4-00.3mm查（冲压工艺及冲模设计， p20表 2-4 ）可知：凸模和凹模的最小间隙为： Zmin=0.132mm凸模和凹模的最大间隙为： Z

11、max=0.24mm： 查（冲压工艺及冲模设计，表 2-6）可知因数 x 为：当0.20 时， x=0.5当0.20 时， x=0.75模具按 IT14 级制造查（冲压工艺及冲模设计）可知：Dd=（D x ）0 dDp=（Dd Zmin）0 pa、对于13001mm的制造公差表（表 2-5）查得 p = -0.014mm, d =-0.020mm满足| p|+| d| ZmaxZmin。Dd= 130 0.5*100.02=129.500.02Dp= 129.5 0.132 00.014=129.36800.014b、对于 48-00.62mm的制造公差表（表 2-5 ）查得 p= -0.01

12、0mm, d =-0.015mm满足| p|+| d | ZmaxZmin。Dd= 48 0.62 * 0.5 00.015=47.6900.05Dp= 47.69 0.132 00.01=47.55800.01c、对于 R60-00.74mm的制造公差表 （表 2-5 ）查得 p = -0.012mm, d =-0.020mm满足| p|+| d| Zmax Zmin。Dd= 60 0.74 * 0.5 00.02=59.6300.02Dp = 59.63 0.132 / 2 00.012 =58.93400.012d、对于 R4-00.3mm的制造公差表（表 2-5）查得 p = -0.0

13、08mm, d =-0.012mm满足| p|+| d | ZmaxZmin。Dd= 4 0.3* 0.5 00.012=3.8500.012Dp= 3.85 0.132/ 2 00.008=3.78400.008落料部分相应的凸模尺寸配制， 保证其双面间隙为： 0.132mm0.24mm。2、冲孔模具工作零件刃口尺寸计算冲压模具设计冲 2000.052的孔时，凸模外形为圆孔，故模具采用凸、凹模分开 的加工方法制造，以冲孔凸模为基准计算，其凸、凹模刃口部分尺寸 计算如下： 查（冲压工艺及冲模设计，表 2 4）可知：凸模和凹模的最小间隙为： Zmin=0.132mm凸模和凹模的最大间隙为： Zm

14、ax=0.24mm： 查（冲压工艺及冲模设计，表 35）得因数 x 为： x=0.5 查（互换性及其测量技术，标准公差表）得：凸模按、凹模按 IT14 级查，可知： p=-0.010mm，d=0.015mm 校核： Zmax-Zmin=0.24-0.132=0.108mm| p|+| d|=0.010mm+0.015mm=0.025mm满足条件： Zmax-Z min p+d 条件 查（冲压工艺及冲模设计， 2-3 ）可知： dp=（d x ）0 dp=（20 0.5* 0.52 ）00.01 =20.2600.01 dd=（ dp Zmin）0 d dp=（20.26 0.132 ）00.0

15、15=20.3900.0153、孔心距尺寸计算：两圆孔之间的位置公差 为 0.62mm 查（冲压工艺及冲模设计）可知因数 x 为： x=0.5 查（冲压工艺及冲模设计）可知：Ld=L 1 =64 1* 0.74 =64 0.0925七、工作零件的结构设计1、凹模板厚度： H=kb式中： b凹模刃口的最大尺寸K 系数，考虑板料厚度的影响，见表 2-23b=130mm查表 2-23 知， k=0.2 H=0.2 130=26mm落料凹模壁厚： C（ 1.52 ）H=（3952）mm则取： C=40mm凹棋板边长 : L=b+2C=130+2 40=210mm查 GB/T2855.2-2008 ，凹

16、模板宽为 160mm。故确定凹棋板外形为 :250 25026mm，将凹模板做成薄板形式 并加空心垫板后实际凹棋板外形为 :250 16020mm。2、凸凹模尺寸 :凸凹模长度 :L=hl+h2+h=14+18+24=56 （mm）其中: h1: 凸凹模固定板厚度h2: 一弹性卸料板厚度h 附加长度 （ 包括凸模进入凹棋深度，弹性元件安装高度等 ）凸凹模内外刃口间壁厚校核 : 根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小 壁厚为 24-10=14mm,据强度要求查表得，该壁厚为 4.0 mm 即可，故 该凸凹模侧壁强度足够 .3、冲孔凸模高度尺寸：L=h1+h2+h3=22+12+20=54mm其中： h

17、1凸模固定板厚度，h2空心垫板板厚度h3凹模板厚度凸模板强度校核：该凸模板长径比为： L/d=54/20=2.7 10 所以此凸模不属于细长杆，强度足够4、其他模具零件结构尺寸和模架的选定根据倒装模形式特点：凹模板尺寸并查标准 JB/T-6743.1-2008 ， 确定其他模具模板尺寸列于下表中：序号名称长宽高（ mm）材料数量1上垫板25025010T8A12凸模固定板2502502245 钢13空心垫板2502502045 钢14卸料板2502501845 钢15凸凹模固定板2502502545 钢16下垫板25025010T8A1根据模具零件结构尺寸，差表 GB/T2855.1-2008

18、 选取后侧导柱 250 250标准架一副八、冲压设备的选定根据总冲压力 F 总=281.74KN，模具闭合高度，冲床工作台尺寸等， 并结合现有设备，选用 J23-35 开式双柱可倾冲床，并在工作台面上 备置垫块。其主要工艺参数如下：公称压力： 350KN滑块行程： 100mm行程次数： 50 次/ 分最大闭合高度： 2900mm连杆长度： 60mm模柄孔尺寸（直径深度） ：40mm60mm九、小 结 在自己的努力和指导老师的帮助之下， 我们完成了课程设计的任 务，通过设计， 我对冷冲模设计过程有了更进一步的了解。设计不仅 是对前面所学知识检验， 而且也是对自己能力提高。 主要收获和体会 如下：

19、第一 .学到了产品设计的方法。 产品设计过程是创造性劳动的 过程，产品的设计应按科学程序进行，一般包括课题调研、拟定设计 方案，总体设计，零部件设计、技术资料整理、产品试制、改进设计 等过程，一个产品须经过多次改进，才能完善和成熟。第二 提高了综合专业的能力。 以前课程设计所接触的课程 知识比较窄。 这次设计是把模具每个零件设计出来 ,需要比较全面的 知识。第三提高了收集资料和查阅手册能力。收集资料是做课业设计的前期准备工作， 只有广泛收集有用的资料才能设计出较好的产 。第四、培养了严谨的科学作风。 在设计过程中每一个结构、 零 件、 材料、尺寸、公差都反映在图纸上，因此，在设计过程中必须 要有高 度的责任心，要有严肃认真的工作态度。总之，对我们技师班学生来说，经历了这次课业设计，为今后事 生产第一线的技术发行工作、技术管理工作将有非常大的帮助。最后，衷心的感谢指导老师悉心的教导！十、参考文献1魏春雷 徐慧民.冲压工艺与模具设计 M. 北京：北京理工大 学出版社， 20112肖亚慧 陈显亭.模具工工作手册 M. 北京：化学工业出版 社， 20173杨关全 匡余华.冷冲压设计资料与指导 M. 大连：大连理工 大学出版社， 2017