1.冲裁工艺设计1.1冲裁件的工艺分析零件如图1—1所示为加肋角板，材料为Q235A，厚度为1.5mm，数量为10万件，选用的板料规格为2m×1.2m。图1—1 工件图1）材料分析Q235为普通碳素结构钢，抗拉强度为375~460MPa，抗剪强度为350MPa，伸长率具有较好的冲裁成形性能。2）结构分析零件结构简单对称，无尖角，对冲裁、弯曲加工较为有利。3）精度分析图中为给出尺寸公差，均为自由尺寸，对此按IT14级确定工件的公差。由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工
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制得。1.2冲裁
方案
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的确定工件为落料弯曲件，可提出加工方案如下：方案一：先落料，后弯曲。采用两套单工序模生产。方案二：落料—弯曲复合冲压，采用复合模生产。方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。2.零件工艺计算2.1零件展开长度计算由图知r=3,t=1.5。所以r>t/2，根据弯曲前后中性层长度不变的原则进行计算。根据r/t，查《模具设计与制造》的表3—3得中性层位移系数x=0.38。计算中性层弯曲半径：ρ=rxt根据ρ值和弯曲角α计算l弧的展开长度：计算总长度：L=39395.6=83.6mm2.2确定搭边值查《模具设计与制造》表2—7，由t=1.5得a1=1.5mm，a=1.8mm。2.3排样设计分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式有图3—1所示两种。a.纵排 b.横排图3—1零件可能的排样方式计算方案a（1）裁成宽87.2mm、长1200mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为（2）裁成宽87.2mm、长2000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为计算方案b（1）裁成宽35.6mm、长1200mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为（2）裁成宽35.6mm、长2000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为比较方案a和方案b，方案b所裁条料宽度过窄，剪板时容易造成条料的变形和卷曲，所以应方案a较好，考虑材料的利用率方案b的第一种冲裁方式最好。终上所述，选择方案a的第一种方式冲裁就是裁成宽87.2mm、长1200mm的料条，具体排样图如3—2所示。图3—2 零件排样图2.4冲压力及压力中心的确定1）冲裁力的计算可知冲裁力基本计算公式为此例中零件的周长为266.52mm，材料厚度1.5mm，Q235钢的抗剪强度取350MPa，则冲裁该零件所需落料力为模具采用刚性卸料装置，所以所需卸料力为校正弯曲力为则零件所需得冲压力为初选设备为开式压力机J23—35。2）压力中心的确定零件外形为对称件，所以该零件的压力中心可近似认为就是零件外形中心线的交点。3.冲压设备的选用根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机JH23—35，其主要技术参数如下：公称压力：350kN滑块行程：80mm最大闭合高度：280mm闭合高度调节量：60mm滑块中心线到床身距离：205mm工作台尺寸：380mm×610mm工作台孔尺寸：200mm×290mm模柄孔尺寸：φ50mm×70mm垫板厚度：60mm4.模具间隙冲裁间隙查《模具设计与制造》表2—2冲裁模刃口双面间隙表得Q235A在厚度为1.5mm时，其双面间隙为，。,模具的单面间隙为0.065mm。5.凸、凹模刃口尺寸计算5.1落料凹模尺寸图5—1冲裁件尺寸图和图5—2凹模图图5—1 冲裁件图图5—2 凹模尺寸对于外轮廓的落料，由于形状有点复杂，故采用配合加工方式。落料时应以凹模为基准件来做凸模，并按凹模磨损后尺寸变大、变小、不变的规律分三个类型进行计算。图上没有要求公差，一般按IT14计算，磨损系数取0.5。第一类：当凹模磨损后变大的尺寸，如图5—1中的83.6mm、32mm、2.25mm、R1mm，这类尺寸按一般落料凹模尺寸计算公式进行计算。既第二类：当凹模磨损后变小的尺寸，如图5—2中的4.5mm、R2.25mm，按一般冲孔凸模尺寸计算公式进行计算。既第三类：当凹模磨损后没有变化的尺寸，即图5—2中的11.5mm、6.25mm。5.2落料凸模相应的凸模按照凹模尺寸配制，并保证最小间隙。图5—3 凸模尺寸根据公式：计算下列尺寸5.3弯曲凸凹模尺寸弯曲模成型间隙由闭合高度调节，无需计算。弯曲件为V型件，查《模具设计与制造》表3—5得凹模深度h=32和底部最小厚度Lo=30。图5—4弯曲凹模尺寸 图5—5弯曲凸模尺寸6.模具零部件结构的设计6.1工作零件设计1)凸模设计这里凸模为矩形，一般选用的固定方式横销固定，如图6—1所示。凸模高度应为为固定板厚度，弯曲件深度，为附加厚度。。2)凹模外形尺寸计算，查书《冲压模具设计与制造》表2—15，得K=0.25。凹模厚度H （取22mm）凹模壁厚C 凹模宽度B （取110mm）凹模长度L （取160mm）根据计算出来的尺寸选择国家
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，最终确定为160mm×125mm×22mm。材料选择Gr12MoV，热处理硬度为HRC58~62。3）凸凹模设计高度设计为=201442.39=68.39mm凸凹模固定板，卸料板厚度，弯曲行程。材料选择Gr12，热处理硬度为HRG58~62。6.2定位零件设计采用两个导料销、一个活动挡料销。查国家标准JB/T7649.9—1994选择4×8的如图6— 所示。图6— 活动挡聊销6.3卸料装置设计根据实际卸料情况，选用刚性卸料装置。刚性卸料装置结构简单，工作可靠，卸料力大，如图所示。图6— 刚性卸料装置6.4模架的选择标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大小。模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果，可查得模架规格为上模座160mm×125mm×35mm，如图6—2所示。下模座160mm×125mm×40mm。导柱25×130mm，导套25×38×85mm。如图6—2所示。图6—1 后侧导柱上
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图6—2 后侧导柱下模板参考文献【1】李集仁，翟建军。模具设计与制造（第二版）西安：西安电子科技大学出版社，2010.2【2】朱江峰，童林军，张勇明。冲压模具设计与制造北京：北京理工大学出版社2009.8【3】刘心治。冷冲压工艺及模具设计重庆：重庆大学出版社，2000.5【4】王新华，袁联富。冲模结构图册机械工业出版社
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