冲压课程设计--支撑圈冲压工艺及模具设计

冲压课程设计--支撑圈冲压工艺及模具设计内容摘要：

格零件的基础上尽量提高生产效率，降低生产成本。 要提高生产成本，应该尽量选择合理的工艺方案，选择复合能复合的工序，但复合程度太高，模具的结构复杂，安装调试困难，模具成本高，同时可能降低模具的强度，缩短模具寿命。 然而 根据零件形状确定 冲压工序类型和选择工序顺序，冲压该零件需要的基本工序有落料 、 拉深、 冲孔 、 翻边。 工序的组合方 11 项目 设计及计算过程 计算结果 四、 必要的尺寸计算 案及比较 如下 ： 根据零件的结构，在冲裁部分工艺方案可以有以下几种： 方案一：采用拉深、冲孔、翻边、落料 、 修边的单 工序模来进行生产。 其特点是：模具结构简单，制造方便，但是要用到五道工序，需要五副模具，在成本上是比较高的，而且生产率比较低，在生产中难以保证零件的尺寸精度，一般只适用于生产小批量和精度要求的零件。 因而单工序难以满足该零件生产要求。 方案二：采用拉深、冲孔、翻边、落料 、 的复合模。 复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。 但是复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。 复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。 方案三：采用级进模加工。 级进模比单工序模生产率高，减少了模具和 设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。 对于特别复杂后孔边距较小的冲压件，用简单模后复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。 但是级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。 综合以上的三个方案，根据零件的结构以及该零件是大批量生产的，因此选用方案 二 为佳。 4 必要的尺寸计算 1） 、计算毛坯尺寸 mmDL m20766ππ1 mmL4715ππυ2 2） 、排样设计与计算 排样方法的确定 根据工件的形状，确定采用无废料排 样的方法是不可能做到的，但能采用有废料和少废料的排样方法。 应为是有规则的圆形件，所以采用单排方案。 如图 所示，由《冲压工艺与模具设计》表2— 13 确定搭边值，根据零件形状，两工件间按圆件取搭边值mma  ,侧边取搭边值 mma 。 12 项目 设计及计算过程 计算结果 图 排样图 查《冲压工艺与模具设计》表 2— 14 和 2— 15 可取条料宽度公差 。 条料与导板之间的间隙 mmb 。 则板料的宽度为：   mmbaDB00Δ010Δ69Δ2 进距： mmaDh 67166  因此，一个进距内的材料利用率为： %74%10 06769 )2/66(π1%10 0η2 BhnA 3） 、计算冲压力 该模具采用刚 性卸料和下出料方式。 （ 1）落料力 查《冲压工艺与模具设计》附表 12 得 08 刚的 MPab 450σ = NtLtKLFb13 98 8745 7στ0101落 13 项目 设计及计算过程 计算结果 (2)冲孔力 NtLtKLFb31725στ0202冲孔 （ 3）冲裁时的推件力 查《冲压工艺与模具设计》表 2— 2 得  推卸 ， KK ，夹在凹模刃口的冲孔废料块数 n=1。 KNNFFFFFNFnKFNFKF14814 8 62 617 4 531 7 69 9 413 9 88 ）（推卸冲孔落总冲孔推推落卸卸 (4) 计算拉深力 根据相对厚度 % mDt ≥ （ 1m） =，查《冲压工艺与模具设计》表 4— 18 可知不需要使用压边圈。 查《冲压工艺与模具设计》表 4— 20，按线性关系取修正系数 K=。 按照公式计算需要拉深力为： NtdKP bm6 3 9 0 34 5 σπ 0 (5)计算翻边力 采用圆柱形平底凸模时，圆孔翻边力可用下式计算，查《冲压工艺手册》得 MPas 200 ，则翻边力 NtddF sm1 9 1 7 02 0 )(σ)( 0 4） 、确定模具的压力中心 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块 14 项目 设计及计算过程 计算结果 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，降低模具和压力机的使用寿命。 冲模的压力中心，可按下述原则来确定： 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 压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心。 解析法的计算依据是：各分力对某坐标轴的力矩之代数和 等于诸力的 合力对该轴的力矩。 求出合力作用点的 座标 位置 O 0(x0,y ０ )，即为所求模具的压力中心。 计算公式为： 15 项目 设计及计算过程 计算结果 因冲裁力与冲裁周边长度成正比， 所以式中的各冲裁力 P１、Ｐ２、Ｐ３ …… Pn，可分别用各冲裁周边长度 L１、Ｌ２、Ｌ３ ……Ln 代替，即： 由于设计的为 对称形状的单个 圆形 冲裁件， 所以 冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。 5） 、冲模刃口尺寸及公差的计算 （ 1）加工方法的确定 模具制造有凸模和凹模分开加工和凸模和凹模配合加工两种方法，凸模和凹模分开加工是指凸 模和凹模分别按图样加工至尺寸，此种方法适用于圆形和简单的工件；凸模和凹模配合加工可使凸模和凹模具有互换性，便于模具成批制造，但需要较高的公差等 16 项目 设计及计算过程 计算结果 级才能保证合理间隙，模具制造困难，加工成本高。 所以此方法是与加工形状复杂或薄板制件的模具。 结合模具制造及工件的形状特点，选用凸模和凹模分开加工的方法。 （ 2）落料部分 由《冲压工艺与模具设计》表 2— 10 查得凸、凹模的制造公差 0 ,0  dp 。