卡簧--冲压模具设计说明书

一设计内容

设计一套如下图所示的零件成型模具

二设计要求

1.完成详尽的设计说明书一份

2.完成模具装配图一份

3.完成零件及模具的三维设计

三模具设计的意义

冲压成型工艺与模具设计是材料成型及控制工程专业的基础课程，通过模具的课程使我们加强对课程知识的理解，在掌握材料特性的基础上掌握金属成型工艺，掌握一般模具的基本构成和设计方法，为我们进一步发展打下坚实的理论实践基础。四零件工艺性分析

一）零件的尺寸精度

从零件图上可以看出，零件尺寸全部按照IT14级尺寸精度，查公差尺寸表确定零件各构成尺寸在实际冲压中的公差

为：2±、9.5±、5.2±、

3±、6±、5±

二）零件结构工艺

零件外形简单，结构对称，零件中有三处弯曲，一处为L型弯曲，一处为U型弯曲，一处为多弯成型，由图可知，

零件为薄型零件，，零件尺寸精度和位置精度只是一般要求，

且零件的相对弯曲半径都大于最小相对弯曲半径，以上条件

都适合弯曲。

（一）确定工艺方案

由图可知，零件冲压生产所需的基本工序有弯曲、落料两种工序，因此，可能的冲压方案有:

1：全部单工序生产即：落料，弯曲

2：采用级进模生产

由于零件尺寸较小，根据零件外形尺寸和坯料厚度，以及生产过程中的操作方便以及精度要求的角度出发，易采用单工序模具生产。

（二）零件坯料展开如图所示

（三）零件排样

1：根据零件的结构特点：材料较薄，尺寸小，且要求工件纹向为.

45，因此采用Q11——3*1200型号剪床（《模具设计手册》）下料，且排样为有废料排样，沿冲件外形冲裁，在冲件周边都有搭边，冲件尺寸完全由冲模来确定，因此模具寿命较长，但材料利用率较低。

2计算条料宽度：根据零件形状，及排样方法，查《冲压模具设计手册》，工件之间搭边值为1.8，工件与侧搭边值为2，条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料方便，规定其上偏差为0，下偏差为—△，

0max 1(2)B D a ∆∆=+⨯

式中Dmax —条料宽度方向冲裁件的最大尺寸；

a 1---冲裁件之间的搭边

△—板料剪裁下的偏差；（其值查表5）可得△=0.4mm

B 0

△=0

0.4

2222.822422-⎛⨯+⨯+⨯ ⎝⎭

=00.422.03-

故条料宽度为22.03mm 。

3：确定布局：送料距S ：条料在模具上每次送进的距离

称为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。进距与排样方式有关，是决定侧刃长度的依据。条料宽度的确定与模具的结构有关。

送料步距S

1max a D S +=

D max 零件横向最大尺寸，a 1搭边 S ＝22.03＋0.4＝22.43mm

排样图如图所示

4：．计算材料利用率

一个步距内的材料利用率

η＝Ａ/BS ×100%

式中 A —一个步距内冲裁件的实际面积；

B —条料宽度；

S —步距； η=Ａ／BS ×100%

= 257.748／（22.03×22.43）×100% =52.16%

根据计算结果知道排材料利用率可达52.16%，满足要求。

（四）冲压力计算

1：冲裁力计算

用平刃冲裁时，其冲裁力Ｆ一般按下式计算：

b KLt F τ= ）

式中：F —冲裁力；

L —冲裁周边长度； t —材料厚度；

τb —材料抗剪强度；Qbe-2的τb 的值查《冲压成型工艺与模具设计》附录表2为590——830Ｍ

pa,则取τb=660Mpa

Ｋ—系数；一般取Ｋ=1.3。

则落料力：F=KLt

b

τ

= 1.3*73.53*0.3*660

= 18926.62N 卸料力：F缷= K缷F

=0.05*18926.62

=946.33N

顶件力：F顶=K顶F

=0.08*18926.62

=1514.13N

则F总=F+F缷+F顶=21387.08N

2弯曲力计算:

由

2

0.7KB

=

r+t

t

F bσ

U

，

2

0.6KB

=

r+t

t

F bσ

L

得=

F上

2

0.7KB

r+t

t

b

σ

=

2

0.7 1.34660

0.30.5

0.3

⨯⨯⨯⨯

+

+

2

0.7 1.33660

0.31

0.3

⨯⨯⨯⨯

+

+

2

0.7 1.33660

0.3 2.25

0.3

⨯⨯⨯⨯

+

=467.33N

=F 下

2

0.7KB r+t

t b

σ

=2

0.7 1.33660

0.30.5

0.3⨯⨯⨯⨯+

=202.71

=F 小

2

0.6KB r+t

t b

σ

= 2

0.6 1.3 2.07660

0.30.5

0.3⨯⨯⨯⨯+

=119.89N

校正弯曲力：查《冲压成型工艺及模具设计》得

Q

f

=20MP ，又由弯曲件被校正部分的投影面积为A ，则Q

F

=

Q

f

A 得

1116.4N

=147.85N =48N

F F

Q Q Q F =上

下小

则F F F F =++下压冲小压冲压=21905.53N

由 Z F P >-0%)60%50(,即冲压时工艺力的总和不能大于压力机公称压力的50%-60%，取Z F P ⨯=8.10,则公称压力

0 1.839429.95Z P F N =⨯=.由上可知，查《模具设计手册》，初选压

力机的公称压力为40KN,即J113型压力机，具体如下：