托板冲压工艺及模具设计

托板冲压工艺及模具

设计说明书

单位：重庆工业职业技术学院

部门：机械工程学院

设计者：

指导老师：

日期：2011.11.01～2012.2.20

前言

本设计在介绍冲压成型和计算方法的基础上，讲述常用冲压设备的选用、结构、使用、维护等方面的基础知识，客观简单分析的冲压工艺、冲压模具、冲压设备、冲压材料及冲压件质量与经济性的关系。

本书作为高职师范学院--模具专业学生及其机械类专业参考使用。

本书由重庆工业职业技术学院——机械工程学院——10模具304班陈波主编，机械工程学院教授xx给予指导，xx、xxx等同学提出宝贵意见，在此表示深切感谢。

由于由于这是我第一次接触冲压模设计，水平有限，书中错误和缺点在所难免，恳请广大读者批评指正。

编者

2012年2月

目录

前言

第一章托板零件冲压工艺性分析 (5)

第二章冲压工艺流程设计及优化 (9)

第三章冲工艺组合方式分析 (11)

第四章排样设计 (12)

第五章托板冲压模具参数计算 (18)

第六章托板冲裁模结构设计 (23)

第七章托板冲裁模主要零部件设计与选用 (24)

第八章模具的使用及维护 (35)

结束语 (36)

参考文献 (37)

托板零件图：

一．托板零件冲压工艺性分析1.批量经济分析

根据该托板零件图得知，该零件为大批量生产，非常适合于冲压成型。

2.材料的适用性

由托板零件图可知，该产品的材料为08F，根据《冲压模具及设备》表2-3（29页）得知，08F适合冲压，并且为常用冲压材料。

3.托板的形状与结构

3.1 形状与结构

由客户提供的托板零件图可知：该托板零件形状简单、规则、对称，且零件较小，非常适合冲压成形。

3.2 内外处尖角

由客户提供的托板零件图可知，该托板零件共有8处内外处尖角。然而尖角在冲压过程中非常难以加工，并且冲压模具在加工过程中容易崩刃，所以在日常冲压生产中通常将尖角加工为圆角。若客户对尖角部分要求不大，尖角处也没有装配关系，则与客户进行协商，绘制出经过协商后的零件图并重新签约。就该托板零件而言，根据查《冲压模具及设备》表4-2（88页）可知，08F为软钢，最小圆角半径应取R0.25t，即该托板零件的8处尖角的最小半径应为R=0.25t，t=2mm，所以该托板零件的8处尖角均改为R0.5mm的圆角。

3.3 过长的悬臂与凹槽

根据客户提供的托板零件图可知，该托板零件没有过长悬臂及凹槽。因此该托板零件在冲压成形中不用考虑过长悬臂及凹槽。

3.4 小孔冲压

该托板零件只有一个直径为10mm的内孔，10mm≥1.5t，所以冲裁的尺寸完全符合生产的特性及凸模强度、模具结构。

3.5 孔间距与孔边距

该冲裁件托板只有一个中心孔，因此不需要考虑孔间距。孔边距则为：30-10/2=10mm，10mm≥（1～1.5）t，故符合冲裁件对孔边距的要求。

4.工艺性分析（精度及粗糙度）

4.1 精度

冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般落料公差等级最好低于IT10级，冲孔件的公差等级最好低于IT9级，该托板零件的公差要求如下：

①58mm的上偏差为0，下偏差为-0.74，可知其公差为+0.74，

查《互换性与技术测量》表2.3(19页)得，该值公差等级为

IT14级。

②38mm的下偏差、上偏差均要求，因此冲裁时不需要考虑。

③30mm的上偏差为0，下偏差为-0.52，其公差为+0.52，查《互

换性与技术测量》表2.3知，该值公差等级为IT14级，

④R8mm的上偏差为0，下偏差为-0.22，其公差为+0.22，查《互

换性与技术测量》表2.3知，该值公差等级为IT13级。

⑤10mm的上偏差为+0.03，下偏差为0，其公差为+0.03，查

《互换性与技术测量》表2.3知，其公差等级在IT7～IT8

级之间。

因一般精度的冲裁件采用IT7～IT8级精度的普通冲裁模，

因此以上尺寸均符合冲压要求。

4.2 粗糙度

有该托板零件图可知，Ra值为6.3um，而用普通冲裁方式冲裁厚度为2mm及以下的金属板料，其断面粗糙度值Ra一般可达到3.2～12.5um，故该托板零件适合普通冲裁。

根据以上所有对托板零件冲压工艺性分析该托板零件适合冲压。故该托板冲压工艺图如下：

二.托板冲压工艺流程设计及优化

1.冲压工艺类型

2.冲压工艺次数

3.冲压工艺顺序

4.冲压工艺组合方式

5.其它辅助工序

2.1冲压工艺类型

根据该托板冲压工艺图可以看出，其所需的基本工序为落料，冲孔。

2.2冲压工艺次数

由托板冲压工艺图可看出，其工艺次数可分为落料，冲孔2个工序组成。

2.3冲压工艺顺序

当多工序冲压件有冲孔和落料时，一般先落料再冲孔，以减少定位误差和避免尺寸换算。

2.4冲压工艺组合方式

1）单工序模

先落料后冲孔、先冲孔后落料

2）复合模

冲孔+落料、落料+冲孔

3）级进模

先冲孔再落料

2.5其它辅助工序

由于此托板零件结构简单，无其它机加、非机加（如焊接、热处理）等其它辅助工序。

三.冲压工艺组合方式分析

1）单工序模

单工序模制造成本较低，尺寸和冲压件的厚度不受限制，但冲压出来的工件精度低、冲压件平整度差、生产效率低，生产时的安全性低，需要采取安全保护措施，只适合小批量生产。

由该托板零件的冲压工艺图可知，该托板零件的生产批量较大，若采用单工序模就加长了生产周期，故不采用单工序模。

2）复合模

复合模的加工精度可达到IT10～IT8级，压料较好，冲压件平整，尺寸在300mm以下，冲压件厚度在0.05mm～3mm之间。冲裁复杂零件时它的模具制造成本和工作量低于级进模，操作是出件困难且不太安全，也需要采取安全措施，适合大批量生产。

根据该托板工艺图可以看出，该托板零件的加工精度一般，厚度为

2mm，且结构简单、生产批量为大批量，若采用复合模，明显优于单工序模。

3）级进模