模具课程设计_2.docVIP

模具课程设计

冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序，下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算、模具设计和模具主要零件的加工工艺。

冲裁模设计

如图1所示零件：托扳

生产批量：大批量

材料：08Ft=2mm

设计该零件的冲压工艺与模具。

图1

（一）冲裁件工艺分析

1.材料：08F钢板是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。

2.工件结构形状：冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角，为提高模具寿命，建议将所有90°清角改为R1的圆角。

3.尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查公差表，各尺寸公差为：

55-0.74、35-0.62、20-0.52、10-0.36、30±0.26、Ф10+0.6

结论：可以冲裁

（二）确定工艺方案及模具结构形式

经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，根据材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式。

（三）模具设计计算

1．排样计算条料宽度及确定步距

首先查有关表确定搭边值。根据零件形状，两工件间按矩形取搭边值b=2,侧边按圆形取搭边值a=2。

连续模进料步距为32mm。

条料宽度按相应的公式计算：

B=(D+2a)-⊿查表⊿=0.6

B=(55+2×2.2)-0.6

=59.4-0.6

画出排样图，图2

2．计算总冲压力

由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式，故总的冲压力为：

P0=P+Pt

P=P1+P2

而

式中P1--------落料时的冲裁力

P2--------冲孔时的冲裁力图2排样图

按推料力公式计算冲裁力：

P1=KLtτ查τ=300MPa

=1.3(2*15+2*35+2*3.14*10)*2*300/10000

=12.7(t)

P2=1.3*4π*5*2*300/10000

=4.9(t)

按推料力公式计算推料力Pt：

Pt=nKtP取n=3，查表2-10，Kt=0.055

Pt=3*0.055*(127+49)=2.9(t)

计算总冲压力PZ：

PZ=P1+P2+Pt

=127+49+29.04

=20.504(t)

3．确定压力中心：

根据图3分析，因为工件图形对称，故落料时P1的压力中心在O1上；冲孔时P2的压力中心在O2上。

设冲模压力中心离O1点的距离为X，根据力矩平衡原理得：

P1X=(37-X)P2

由此算得X=10mm

图3压力中心

4．冲模刃口尺寸及公差的计算

刃口尺寸计算方法及演算过程不再赘述，仅将计算结果列于表1中。

在冲模刃尺寸计算时需要注意：在计算工件外形落料时，应以凹模为基准，凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.25~0.36mm。为了保证R8与尺寸为16的轮廓线相切，R8的凹模尺寸，取16的凹模尺寸的一半，公差也取一半。

在计算冲孔模刃口尺寸时，应以凸模为基准，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.25~0.36mm。

表1冲模刃口尺寸

冲裁性质

工作尺寸

计算公式

凹模尺寸注法

凸模尺寸注法

落料

55-0.74

35-0.62

20-0.52

R10

57.6+0.18

37.7+0.16

29.7+0.13

R9.8+0.09

凸模尺寸按实际尺寸配置，保证双边间隙0.25~0.36mm

冲孔

φ10+0.36

凹模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙0.25~0.36mm

10.18-0.09

在计算模具中心距尺寸时，制造偏差值取工件公差的1/8。据此，冲孔凹模和凸模固定板孔中心距的制造尺寸为：

L14=14±0.44/8=14±0.055

L17=17±0.44/8=17±0.055

5.确定各主要零件结构尺寸

（1）凹模外形尺寸的确定

凸模厚度H的确定：

H=P取总压力=184750N

H==27

凹模长度L的确定

W1=2.1H=57；工件b=55

L=b+2W1=55+2*57=169

凹模宽度B的确定

B=步距+工件宽+2W2

取：步距=37；工件=30；W2=1.5H

B2=37+30+2*41

=14

（2）凸模长度L1的确定

凸模长度计算为：

L1=h1+h2+h3+Y

其中导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18;凸模修磨量Y=18则

L1=8+12