弹簧片设计

重庆科技学院

《弹簧片冲压工艺设计》课程设计报告

学院: _冶金与材料工程学院______ 专业班级:模具专业

学生姓名:黄佩潘宗虎学号:2009440634 2009440715

设计地点（单位）______________E405 __ ________ __

设计题目: __ _____弹簧片冲压工艺设计_

完成日期：2012年 6 月 8 日

指导教师评语: ______________________ _________________

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成绩（五级记分制）:______ __________

指导教师（签字）:________ ________

弹簧片冲压模具设计

弹簧片

1零件冲压分析及工艺方案的确定

1.1工艺分析

（1）零件材料

该弹簧片选用的冲裁件材料为QSn6.5—0.1y,该类材料属于有色金属锡青铜，耐蚀，耐磨，它具有比较优良的冲裁性能。

（2）零件结构

从零件图可知，该零件结简单，上下对称，零件外形轮廓光滑相连接，因此较适合于冲裁（3）零件尺寸精度

零件尺寸25+0.2

-0.2精度为IT11-IT12，零件尺寸4+0.2

精度为IT13-IT14，零件尺寸3.5+0.2

精度

为IT13-14，其余未注公差按IT14考虑。

（4）结论

以上零件工艺性良好，各组成尺寸的精度要求，都满足冲裁工艺要求。

2工艺方案的分析比较和确认

该零件包括落料、冲孔、弯曲三道基本工序，可有以下三种工艺方案：

方案一：落料—冲孔—弯曲采用单工序模

方案二：落料，冲孔，弯曲三道工序合并采用复合模

方案三：冲孔—落料—弯曲—切边采用级进模

方案一结构简单，但需要多次工序和多套模具多次能完成加工，生产效率低，难以满足大批量生产；方案二只需要一套模具，工序比较集中，占用设备和人员较少，生产效率高，适合大批量生产，但模具结构复杂，成本较高；方案三只需一套模具，模具结构复杂，制造周期长，对零件定位复杂。

综上所述，考虑到该件批量大，为保证各种技术要求，选第三方案较佳。

3 模具类型与结构形式的分析

3.1 模具类型的选择

由冲压工艺分析可知，采用级进模方式冲压，所以模具类型为级进模。

3.2 级进模的定距方式

级进模的定距方式有两种：挡料销定距和侧刃定距。

本模具采用侧刃定距。侧刃代替了挡料销控制条料送进距离（步距），侧刃是特殊功用的凸模，其作用是在压力机每次冲压行程中，沿条料边缘切下一块长度等于送料近距的料边。在条料送进过程中，切下的缺口向前送进被侧刃挡块挡住，送进的距离即等于步距。

3.3 操作方式

零件的生产批量为大批量，但合理安排生产可用手动送料方式，既能满足生产要求，又可以降低生产成本，提高经济效益。

3.4 卸料、出件方式

3.4.1 卸料方式

弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有压料作用，冲件比较平整。卸料板与凸模之间的单边间隙选择（0.1～0.2）t,若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙应小于冲裁间隙。。

工件平直度较高，料厚为0.5mm相对较薄，卸料力不大，由于弹压卸料模具比刚性卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面，故可采用弹性卸料。

3.4.2 出件方式

因采用级进模生产，故采用向下落料出件。

3.5 确定送料方式

因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度B小于送料方向的凹模长度L故采用横向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。

3.6 确定导向方式

采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。

4排样图设计及材料利用率计算

4.1确定搭边值

两工件之间搭边a1=1.5 工件边缘搭边a=1.8 步距为9.2

条料宽度B=（D+2a）—δ=（46.4+2×1.8）—0.5=500

-

4.0

4.2排样图如图所示：

4.1.4 计算材料利用率 利用率

一个步距内材料利用率：

η=

BS

A

×100% =5

.9504

/5.35.34.295.3884.42⨯⨯-⨯-+⨯ππ×100%

=54%

查钢板标准，选用900mm ×1000mm 的钢板，每张钢板可建成15张条料(50mm ⨯900mm)，每张钢板可以冲2240个零件。因此材料总利用率： LM

nA

=

总η×100% =62.7%

5 冲压力的计算与压力中心的确定

5.1冲压力计算

冲裁力计算：冲裁力是冲裁过程中凸模对板料的压力，它是随凸模行程而变化的。

5.1 落料力

落料力计算公式

F落Ltτ

=

式中L=43×2+8+4π=106.56mm

t=1mm

τ指材料抗剪强度，取

τ=480Mpa

选择设备吨位时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素，实际冲裁力可能增大，所以应取

F= 1.3Ltτ

故

F落=1.3⨯106.56⨯1⨯480=66.49 kN

5.2 冲孔力

冲孔力计算公式

F冲= 1.3Ltτ

式中L为工件内轮廓周长（mm）。

则

F冲=1.3×2R

π×480=1.3×3.5×3.14×480=6.86kN

5.3 卸料力

卸料力计算公式

F卸=K卸F

式中K

卸为卸料力因数，查表得卸料力系数K

卸

取0.03，

即有

F卸= K卸F 落=0.03⨯28.49=1.99 kN

F卸，= K卸F冲=0.03⨯6.86=0.21kN

5.4 推件力

推件力公式为

F推=nK推F冲

n=h/t，指卡在凹模洞口里的工件（废料）的数目；凹模洞口类型取阶梯型直壁式，取h=6mm，则h/t=6/1=6。

推件力系数K推取0.05，故