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一、设计任务及产品图 1 、设计任务 1、课程设计计算说明书; 2、Autocad 绘制并打印模具装配总图( A1图纸)一张; 3、凸模(自选一个)或凹模零件图一张。 2 、产品图如下图 1所示图1 产品图二、零件的工艺性分析该零件属于冲裁剪,经分析,需要经落料、半冲孔、压型等工序来完成。设计模具时,首先根据生产批量,零件图纸及技术要求进行工艺性分析,来判断冲裁的难易程度,对不适合冲裁或者难以完成的部分进行改善。 1 、材料分析材料为 Q235 ,已退火,此材料的抗剪强度 a373 ~304 MP ??,抗拉强度 MPa b461 ~432 ??,屈服点 MPa s253 ??,伸长率%25 ~21 ??。 2 、结构分析该零件结构相对比较简单,需要保证孔边距,同时要避免折弯时位置的偏移和折弯后弯角的回弹。 3 、公差分析该零件上未注尺寸公差按 IT1 2级计算所有工序需保证尺寸精度为 IT1 4级, 故此一般的冲裁可以保证。尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸,属自由尺寸,可按工 : 零件外形:52 0- ,47 0- ,27 0- ,32 0- ; 零件内形:17 0 + ,30 0 + ,11 0 + ,5 0+ ,9 0 + , 0 + , 0 + ; 结论:适合冲裁. 三、工艺方案的确定 1 、工艺方案的初选该零件是大批量生产,决定了不能采用单工序模,应用复合模或级进模。由于零件的精度等级不是很高,所以采用单工序模或级进模零件的精度等级均能保证。该零件的加工中有冲孔、落料等工序,工序复杂程度一般,设计模具是要保证工件上孔与边缘间距离足够大,折弯时要避免位置的偏移和折弯角度的回弹, 并考虑模具设计和制造的难度和经济成本。初步选择如下两种工艺方案: 方案一:单工序模,冲孔、落料、成型,三套模具。方案二:级进模,落料-半冲孔-压型-弯曲-落料,一套模具。 2 、工艺方案的分析方案一、采用单工序模具,模具结构简单,但需要多副模具,成本高而生产效率低,难以满足大批量生产需求。方案二、采用级进模,冲裁此零件只需要一副模具,可以连续完成落料、冲孔、弯曲等工序。生产效率高且易于实现自动化,操作安全方便,适宜大批量生产。零件精度也能满足要求,采用自动送料装置,保证步距准确,提高效率。 3 、工艺方案的确定综合设备,模具设计,制造难度和经济成本及以后的安装调试等方面考虑, 采用方案二最佳。四、排样形式和材料利用率计算采用有废料的排样方式,如图 2所示图2 排样图第一工位:切侧刃; 第二工位:切部分搭边; 第三工位: 半冲孔; 第四工位:压印; 第五工位: 落料。查《冲压工艺与模具设计》 P72 表2-13 得工件沿边 a=1. 5mm, 工件间 1a =1. 2mm, 步距为 h: 条料宽度 b=(D+2a 1) -▽=(52+2×) -▽=55 (mm) (2-21 )式计算,即%100 bh n?? A?= 52× 32÷( 55×33 .2)× 100% = % 式中 A—冲裁面积(包括内形结构废料); n—一个冲距内冲冲裁件数目; b—条料宽度; h—进距。查板材标准,宜选 710 mm×1420 mm的钢板,每张钢板可剪裁为 13张条料(710/ mm) ,每张条料可冲 41个工件,则η总为: η总= LB nA 1 ×100% = 1420 710 1664 533 ??×100% = % 五、工序冲压力计算及压力机的选择 1 、确定压力中心该工件采取一次冲裁两个对称零件,故压力中心选取在模具中心即可。模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作,应使冲模的压力中心与压力机滑快的中心相重合。否则,会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷,使滑块和导轨间产生过大的磨损,模具导向零件加速磨损, 减低模具和压力机的使用寿命。冲模的压力中心,的按下述原则确定: (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,多孔冲模,级进模的压力中心可用解析法求出冲模压力中心。 如图 3所表示由于工件冲裁时的合力作用点或多工序各工序冲压力的合力作用点约在工件中心,所以其压力中心在工件中心。 2 、冲压力的确定 1、计算冲裁力根据《冲压工艺与模具设计》 P50 ,用平刃口模具冲裁时,冲裁力按下式进行计算: ? KLt F?式中 L---