冲压工艺分析.doc

设计要求,零件图如图1-1所示。该制件的材料为10#,用于制造汽车车身及受力不大的焊接件,具有较好的冲压性能。
生产批量:大批量
材料:10#
材料厚度:t=2mm
图1-1
表1-1
牌号
力学性能
硬度HBS
未经处理
10#
335
205
31
55
137

零件简单、对称,比较适合冲裁。

由于图1-1未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差,经查金属的公差表,得尺寸的公差:
,,,,()

分析制件的工序
该制件可分两个工序完成:冲中间的四个孔;还有落料。
方案一:先冲孔,后落料。采用单工序模生产。
方案二:采用落料--冲孔同时进行的复合模生产。
方案三:冲孔--落料级进冲压。采用级进模生产。

方案一模具结构简单,制造方便,但需要两道工序,两副模具,成本相对较高,生产效率低,且更重要的是在第一道工序完成后,进入第二道工序必然会增大误差,使工件精度、质量大打折扣,达不到所需的要求,难以满足生产需要。故而不选此方案。
方案二复合模具生产的制件精度高,效率也高,但是该制件的凸模和凹模布置起来紧凑,不易布置其位置。
方案三条料在级进模中,一次冲裁可完成两个乃至十几个冲压工序。它与复合模生产的不同之处在于,条料是在凹模的不同位置上完成不同的冲压工序,因而形成冲裁的连续生产。级进模有初始挡料装置级进模和侧刃定距连续冲裁模之分。由于模具能完成多道工序形成连续生产,生产效率很高,而且适于自动送料,故应用相当广泛。若采用该模具,制件的精度能达到要求,并且生产量也可满足要求。

根据制件的特点,要求先冲孔,后落料,故凸模的设计尤为重要。本设计为多凸模冲模,要求冲孔凸模设计为台阶式,以保证凸模的强度。该制件材料厚度为2mm,故采用固定卸料板。


由于该制件为圆形,采用无废料的排样方法是不可能做到的;但能采用有废料和少废料的方法。

根据《冲压工艺与模具设计》表2-13,查得:
搭边和数值(低碳钢),t=2mm时,=, =。

进距A:
=50+=
宽度B:
=
=mm

材料利用率是冲压工艺中一个非常重要的经济技术指标。其计算可用一个进距内冲裁件的实际面积与毛坯面积的百分比表示:
(2-1)
式中 S1──一个进距内冲裁件的实际面积,单位mm2;
A──送料进距,单位mm;
B──条料宽度,单位mm。
所以材料的利用率为: =
=70%

根据以上资料画出排样图,如图2-1所示:
图2-1

计算冲裁力
(1)小凸模:

=
(2)弧形孔:

=

==
(3)制件的外圆:

=
:
设凹模洞口的直壁高度h=6mm,材料厚度t=2mm,故卡在凹模内的零件数为: n=h/t=6/2=3。
(1)圆形孔:
=
(2)弧形孔:
=kN

=
(3)外圆:

=
则总的推料力为:

=++=

本设计采用刚性卸料,下出料的方式,故总的冲压力:

=(+++)kN=
按照《中国模具设计大典》-22开式压力机初选压力机250kN。具体参数如表2-1。
表2-1 压力机的参数
公称压力(kN)
发生公称压力时滑块距下死点的距离(mm)
滑块行程(mm)
行程次数
(次/min)
最大封闭高度(mm)
固定台和可倾式
封闭高度调节量(mm)
250
6
80
100
250
70

方法一:解析法,见如下图图2-2所示的坐标系,计算数值见表2-2。
图2-2 建立坐标系
表2-2 压力中心坐标值
弧线段长度(mm)
弧线段的重心坐标
()
备注
X(mm)
Y(mm)