冲孔、落料级进模冲压工艺与模具设计

冲孔、落料级进模冲压工艺与模具设计内容摘要：

度可达 3mm 生产效率 低 较低 工序间自动送料，可以自动排除制件，生产效率高 冲件被顶到模具工作表面上，必须手动或机械排除，生产效率较低 安全性 不安全，需采取安全措施 比较安全 不安全，需采取安全措施 模具制造工作量和成本 低 比无导向的稍高 冲裁简单的零件时，比复合模低 冲裁较复杂零件时，比级进模低 适用场合 料厚精度要求低的小批量冲 件的生产 大批量小型冲压件的生产 形状复杂，精度要求较高，平直度要求高的中小型制件的大批量生产 4 根据分析结合表分析： 方案一模具结构简单， 制造周期短 ，制造简单，但需要两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。 方案二只需一副模具，生产效率高，操作方便，精度也能满足要求，模具制造工作量和成本在冲裁简单的零件时比复合模低。 方案三 只需一副模具，制件精度和生产效率都较高，且工件最小壁厚大于凸凹模许用最小壁厚模具强度也能满足要 求。 冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高，板料的定位精度比方案二 低，模具轮 廓尺寸较小。 综上对上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二 为佳。 5 第四章 模具结构形式的选择 模具的类型的选择 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。 卸料装置 ． 条料的卸除 因采用级进模生产，故采用向下落料出件。 卸料方式 考虑零件尺寸较大，厚度较高，采用固定卸料方式，为了便于操作，提高生产率。 定位装置 ． 送料形式 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 手动 送料方式，即由右向左（或由左向右）送料 既能满足生产要求，又可以降低生产成本，提高经济效益。 ． 定位零件： 零件尺寸较大，厚度较高，保证孔的精度及较好的定位，宜采用导料板导向，导正销导正，为了提高材料利用率采用始用挡料销和固定挡料销。 6 ．模架 1． 若采用中间导柱模架，则导柱对称分布，受力平衡，滑动平稳，但只能一方送料。 2. 若采用对角导柱模架，则受力平衡，滑动平稳，可纵向或横向送料。 3. 若 采用后侧导柱导柱模架 ，可三 方送料，操作者视线不被阻挡，结构比较紧凑的，但模具受力不平衡，滑动不平稳。 综上，结合本冲孔、落料级进模的特点，决定采用后侧导柱模架。 由于零件材料较厚，尺寸较大，冲裁间隙较小，又是级进模因此采用导向平稳的中间导柱模架，考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用Ⅰ级模架精度。 7 第五章 冲压工艺计算： ． 排样 ． 排 样方 案分析 方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。 冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。 方案二：少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。 方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。 通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式选择方案一为佳。 考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。 ． 2． 计算条料宽度 根据零件形状，查 冲压模具设计手册 工件之间搭边值 a=, 工件与侧边之间搭边值 a1=, 条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料 顺利，规定其上偏差为零，下偏差为负值 — △ 011m a x0 )22(   baDB 公式（ 51） 式中 ： Dmax— 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； a1冲裁件之间的搭边值； b1侧刃冲切得料边定距宽度；（其值查表 6）可得△ =。 △ — 板料剪裁下的偏差；（其值查表 5）可得△ =。 B0△ =75＋ 2 ＋ 2 = 故条料宽度为。 8 ． 确定布距： 送料步距 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。 级进模送料步距 S 1max aDS  公式（ 52） Dmax零件横向最大尺寸， a1搭边 S＝ 75＋ ＝ 排样图如图 2 所示。 ． 计算材料利用率 一个步距内的材料利用率 η ＝Ａ /BS 100% 公式（ 53） 式中 A— 一个步距内冲裁件的实际面积； B— 条料宽度； S— 步距； 一个步距内冲裁件的实际面积 9 A=π π (π 302 34/360π 34/360) = 所以一个步距内的材料利用率 Η =Ａ／ BS 100% = ／ （ 82） 100% =% 考虑料头 、尾料和边角余料消耗，一张板材上的总利用率 η 总 为 η 总 = nA1／ LB 100% 公式（ 54） 式中 n— 一张板料上冲裁件的总数目； A1— 一个冲裁件的实际面积； L— 板料长度； B— 板料宽度。 查板材标准，宜选用 850mm 1700mm 的钢板，每张钢板可剪裁为 11 张条料（ 82mm 1700mm） ,每张条料可以冲 25个工件，所以每张钢板的材料利用率 η 总 = nA1/LB 100% =25 1700 100% =% 根据计算结果知道选用直排材料利用率可达 %，满足要求。 5． 2． 冲压力计算 ． 冲裁力计算 用平刃冲裁时，其冲裁力Ｆ 一般按下式计算： bKLtF  公式（ 55） 式 中 ： F— 冲裁力； 10 L— 冲裁周边长度； t— 材料厚度； τ b— 材料抗剪强度； 10 钢 τ b 的值查《《冲压成型工艺与模具设计》》附录表 2为 255333Ｍ pa,取 τ b=300Mpa Ｋ — 系数； 一般取Ｋ =。 冲孔力计算 冲孔周长 ： L=π 27+3π 2+3π（ +） 34/360+2 +2 12 = 所以 冲孔 力 F=KLtτ b= 2 300 = 2． 落料力的计算 落料周长 75  dL 落料冲裁力 F2= KLtτ b = π 75 2 300=。 ． 卸料力、顶件力的计算 一般按以下公式计算。