1、1 课程设计课程设计 冲压工艺与模具设计冲压工艺与模具设计 2 第一章第一章 制件工艺性分析及计算制件工艺性分析及计算 1.1 课程设计题目 垫圈冲压成型工艺及模具设计，零件图如图 1： 零件名称：垫圈 技术要求:1 材料：08F 2 厚度：1mm 3 生产批量：大批 图 1 零件图 1.2 冲压件工艺分析 材料:该冲裁件的材料 08F 是超低碳素钢，具有较好的可冲压性能。 零件结构:该冲裁件结构简单，比较适合冲裁。 3 尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按 IT14 级确 定工件尺寸的公差.查公差表可得各尺寸公差为: 零件外形: 10 0 -0.36mm 43 0 0.62
2、 mm 零件内形: 10 0.36 0 mm 25 0.52 0 mm 孔中心距：60 0.74 0.74 mm 结论:适合冲裁 1.3 方案及模具结构类型 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案: 方案先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 方案落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案中孔一落料连续冲压，采用级进模生产。 方案模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工， 生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高 生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。 方案只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证，且生产效率 也高。尽管模
3、具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制 造并不困难。 方案也只需要一套模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度较复合模 的低。 欲保证冲压件的形位精度，通过以上三种方案的分析比较，对该件冲压生 产以采用方案为佳。 1.4 排样设计 查冷冲压工艺与模具设计 【1】表 2-10,确定搭边值 两工件间的搭边:a=1.5mm 4 工件边缘搭边:a1=1.8mm 步距为:63m 条料宽度 B=(L+2a) 0 =46.6 0 mm 取 48 0 mm 确定后排样图如图 2 所示： 图 2 排样图 一个步距内的材料利用率为冲裁单件材料的利用率按式计算,即 100% A SB =2600（6
4、346.6）100%=88.56% 式中 S在送料方向，排样图中相邻两个制件对应点的距离（mm） B 条料宽度 A一个进距之间的实用面积 1.5 压力中心 模具压力中心是指冲压时各个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 5 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
5、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 所示： 图 3 压力中心 因为制件上下关于 x 轴和左右关于 y 轴对称，所以它的压力中心就在坐标 原点上。 1.6 压力计算 冲裁力 F=KLt =1.3（427.56+2103.14135/360+2433.14 45/360）1300=65.34(KN) 式中： 6 F冲裁力（N） L冲裁件周边长度 K-系数，取 k=1.3 t材料厚度 材料的搞剪强度（Mpa），查得400Mpa 冲孔力 F =1.3Lt =1.3（23.1410+3.1425）1300 =55.1(KN) 卸料力 F卸K卸F 式中： K卸卸料力因数，其值由冲压工艺与模具设计 【2】中表 2-15 查得 K卸0.05。 F卸 =0.0565.34 =3.26(KN) 推件力 推件力计算按 2式 2-11： F推=nK推F冲 式中： K推推件力因数，其值由冲压工艺与模具设计 【2】中表 2-15 查得推0.05； n卡在凹内的工件数， n=6 推件力则为： F推60.0555.1 =16.53 (KN) 模具总冲压力为： F总 F落F卸F压 F推 7 65.34+55.1+3.26+16.53 14
