1、某零件冲压模具设计某零件冲压模具设计 1 前 言 日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺 丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外 形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途 的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。 随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展， 冲压加工技术的应用愈来愈广泛， 模具成形已成 为当代工业生产的重要手段。 2 工件工艺性分析及方案确定 2.1 工件工艺性分析 2.1.12.1.1 冲裁工艺性冲裁工艺性
2、 图 2-1 零件图 由零件简图 2-1 可见，该工件的加工涉及到落料、冲孔、翻边或拉深等工序成形。 该零件的外径为54mm,属于小制件，形状简单且对称，适于冲裁加工。 查冷冲压模具设计与制造表 2.3 冲压件内、外形所能达到的经济精度，因制件形状简单、对称， 冲裁件内外形所能达到的经济精度为 IT12-IT13。 查表 2.5 孔中心与边缘距离尺寸公差为0.5mm。 查表 2.7 一般剪切断面表面粗糙度为 3.2m. 查冷冲模设计表 23，得材料 10 号钢的力学性能如下表： 表 2-1 10 号钢的性能 抗剪强度 255333MPa 抗拉强度b 294432MPa 屈服点s 206MPa
3、伸长率 29% 材料 10 钢，其冲压性能较好，孔与外缘的壁厚较大，复合模中的凸凹模壁厚部分具有足够的强 度。 2.1.22.1.2 翻边工艺性翻边工艺性 1.翻边工件边缘与平面的圆角半径 r=(23)t 2.翻边的高度 h=81.5r=1.5 3.翻边的相对厚度 d/t=15.16(1.72),所以翻边后有良好的圆筒壁 4.冲孔毛刺面与翻边方向相反，翻边后工件质量没大影响。 5.查中国模具设计大典第 3 卷，第 35 页，K.W.I 扩孔实验，预加工孔15.16 可扩孔到45 左 右，而制件为28，即满足翻边性能。 总体看来：该制件均满足冲裁工艺性和翻边工艺性，适于冲裁加工。 2.1.32.
4、1.3 判断能否一次性翻边成形判断能否一次性翻边成形 由预冲孔公式可以得到翻边高度 H 的表达式： H=+0.43r+0.72t (2-1) 或 H= (1- )+0.43r+0.72t = +0.43r+0.72t 若将 Kmin 带入上式，则可得到许可的最大翻边高度 Hmax Hmax= （1-Kmin）+0.43r+0.72t 其中 D翻边后的中经(mm) Kmin极限翻边系数 r翻边圆角半径(mm) t材料厚度(mm) 查冷冲模设计 ，表 7-1 低碳钢圆孔极限翻边系数 这里凸模采用圆柱形平底型式 孔的加工方式为冲孔 因 相对厚度 d/t=15.16 得 Kmin= 0.55 于是 H
5、max=（1-0.55）+0.432+0.721 =8.0(mm) 因工件高度 H=Hmax，所以在平板上能一次性翻边成形 2.2 工艺方案确定 根据工件形状，初步确定采用落料、冲孔和翻边等工序，现确定以下方案： 方案一：一套落料、冲孔、翻边复合模 方案二：一套落料、冲孔、翻边单工序模 方案三：一套落料、冲孔、翻边连续模 单工序模、连续模和复合模的相互比较见表 2-2 表 2-2 单工序模、连续模和复合模的性能比较 项目 单工序模 连续模 复合模 工作情况 尺寸精度 精度较高 可达 IT1310 级 可达 IT98 级 工件形状 易加工简单件 可加工复杂零件， 如宽 度极小的异形件、 特殊 形
6、件 形状与尺寸要受模具 结构与强度的限制 孔与外形的 位置精度 较高 较差 较高 工件平整性 推板上落料，平整 较差，易弯曲 推板上落料，平整 工件尺寸 一般不受限制 宜较小零件 可加工较大零件 工件料厚 一般不受限制 0.66mm 0.053mm 工艺性能 操作性能 方便 方便 不方便， 要手动进行卸 料 安全性 比较安全 比较安全 不太安全 生产率 低，压力机一次行程 只能完成一道工序， 但在多工位压力机使 用多副模具时，生产 率高 高， 压力机一次行程内 可完成多道工序 较高， 压力机一次行程 内能完成两道以上工 序 条料宽度 要求不严格 要求严格 要求不严格 模具制造 结构简单，制造周期 短 结构复杂， 制造和调整 难度大 结构复杂， 制造难度大 总的看来：方案一：生产效率高，因为滑块下行一次既完成落料、冲孔和翻边等工序，不存在定位 误差，同轴度
