压圈零件的冲压工艺分析与模具设计说明书打印莫星星

第1章.冲压零件的工艺性分析

该零件形状简单、对称,就是由圆弧与直线组成的。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT13～IT14。凡产品图样上没有标注公差等级或者公差的尺寸,其极限偏差数值通常按IT14级处理。将以上精度与零件的精度要求相比较,可以为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证,其她尺寸标注、生产批量等情况,也均符合冲裁的工艺要求,故决定采用冲压方式进行加工。经查公差表,各尺寸公差为:

φ60

-00

、62

mm φ32+

0、52mm 35+

0、52mm 6+

0、3mm

第2章、确定工艺方案及模具结构形式

该工件所需的冲压工序包括落料、冲孔两个基本工序,可以拟定出以下

三种工艺方案:

方案一:先落料,后冲孔,采用单工序模分两次加工。

方案二:落料-冲孔复合冲压,采用复合模加工。

方案三:落料-冲孔级进冲压,采用级进模加工。

方案一模具结构简单,但需两道工序两副模具,成本高而生产效率低,难以满足顾客的要求,而且工件的累积误差大,操作不方便。由于该工件大批量生产,所以方案二与方案三更具优越性。·

该零件φ32mm×35mm的孔与φ60mm的最小距离为25mm,大于此零件要

求的最小壁厚(1、2mm),可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料级进

模,复合模模具的形位精度与尺寸精度容易保证,且生产率也高,尽管模

具结构比较复杂,但由于零件的几何形状简单对称,模具制造并不困难。

级进模虽生产率也高,但零件的冲裁精度稍差,欲保证冲压件的形位精

度,需要在模具上设置导正销导正,故模具制造、安装较复合模复杂。通

过对上述三种方案的分析比较,该零件的冲压生产采用方案二的复合模

为佳。

第3章.模具设计计算

3、1排样方式的确定及其计算

设计复合模时,首先要设计条料的排样图,因该零件外形为圆形,可采

用有废料排样的直排比较合适。参考《冲压工艺与模具设计》表2、8

确定其排样方式为直排画出排样图

排样图

由于R=30﹥2×2查表2、9最小搭边值可知:最小工艺搭边值a(侧面)=1、5mm

a 1(工件间)=1、2mm 分别取a=2㎜ a

1

=2㎜

计算条料的宽度:

B=60+2×2=64mm

步距:S=60+2=62mm

材料利用率的计算:

计算冲压件毛坯的面积:A=π×R2 =π×302 =2826mm 2

一个步距的材料利用率:η=%

100

BS

nA

=2826/(64×62)=61、21﹪

3、2计算凸、凹模刃口尺寸

查《冲压工艺与模具设计》书中表2、4得间隙值Z

min

=0、

246mm,Z

max

=0、360mm。

1)冲孔φ32mm ×35mm 凸、凹模刃口尺寸的计算

由于制件结构简单,精度要求不高,所以采用凹模与凸模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算如下:

查《冲压工艺与模具设计》书中表2、5得φ32mm 凸、凹模制造公差: δ凸 =0、020mm δ凹 =0、025mm 校核: Z max -Z min =(0、360-0、246)㎜=0、114mm 而δ凸+δ凹 =(0、020+0、025)㎜=0、045mm 满足 Z max -Z min ≥δ凸+δ凹的条件

查《冲压工艺与模具设计》书中表2、6得:IT14级时标准公差△=0、52㎜,因为0、52＞0、20所以磨损系数X=0、5,

按式(2、5) d 凸=[]X∆+min d =(32+0、5×0、52)-00、020=0020.026.32-mm D 凹=

[]

min Z d

+凸

=025.00

）246.026.32（++=025

.00506.32+mm 查《冲压工艺与模具设计》书中表2、5得2、2mm ×4mm 的矩形凸、凹模制造公差:

δ凸 =0、020mm δ凹 =0、020mm δ凸+δ凹 =0、020+0、020=0、040mm 满足 Z max -Z min ≥δ凸+δ凹的条件

3、3外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算

由于外形形状简单,精度要求不高,所以采用凸模与凹模分开加工的方法制作凸、凹模。

其凸、凹模刃口尺寸计算如下:

查《冲压工艺与模具设计》书中表2、5得凸、凹模制作公差 δ凸=0、020mm δ凹 =0、030mm 校核:Z max -Z min =0、360-0、246=0、114mm

而δT +δA =0、050mm

满足 Z max -Z min ≥δ凸+δ凹的条件

查《冲压工艺与模具设计》书中表2、6得:IT14级时磨损系数X=0、5,

按式(2、5) d

凸=[]

X∆

+

min

d=64、26-00、020mm

d

凹=[]min

Z

d+

凸

=64、506+

0、030mm

3、4冲压力的计算

落料力 F

落 = Ltτ

b

=(2πR×2×450)N=169、56KN

冲孔力 F

冲= Ltτ

b

=(336、9×10π/180+4+2×2、2)×2 ×450=60、453KN

冲孔时的推件力F

推=n K

推

F

孔

由《冲压工艺与模具设计》书中表2、21得h=6mm 则n=h/t=6mm/2=3个

查《冲压工艺与模具设计》书中表2、7得K

推

=0、05

F

推=n K

推

F

孔

=3×0、05×60、453=9、068KN

落料时的卸料力 F

卸=K

卸

F

落

查《冲压工艺与模具设计》书中表2、7取K

卸

=0、04

故 F

卸=K

卸

F

落

=0、04×169、56=6、7824KN

总冲压力为:

F

总=F

落

+F

孔

+F

推

+F

卸

=(169、56+60、453+9、068+4、748)KN=243、829KN

为了保证冲压力足够,一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲

F

总′=1、3×F

总

=1、3×243、829=316、9777KN

3、5压力中心的计算

用解析法求模具的压力中心的坐标,建立如下图所示的坐标系XOY、