文档介绍：垫圈冲孔落料级进模设计
        
目录
1 冲压件的工艺分析 5
零件工艺性分析 5
冲裁工艺方案的确定 6
零件工艺计算 6
排样计算 6
冲压力计算 7
压力中心计算 8
冲压设备的选用 9
2 模具结构的设计 10
模具零部件结构的设计 10
标准模架的选用 10
卸料装置的设计 11
其他零部件结构的设计 12
冲模刃口尺寸及公差的计算 13
冲孔部分 13
落料部分 14
确定各主要零件结构设计及尺寸计算 15
凹模结构的设计 15
凸模的结构设计及尺寸计算 16
2 冲压件的工艺分析
零件工艺性分析
工件垫圈为图2-1所示的落料冲孔件,材料为Q235钢,材料厚度为2mm,生产批量为大批量。
图2-1 垫圈工件图
工艺性分析内容如下:
(1)材料分析
对于冷冲压所用的材料,不仅要满足设计的技术要求标准,还应当满足冲压的工艺要求。主要应该具备一下几点:①应当有良好的可塑性。②应该具备抗压失稳起皱的能力。③应该具备光洁、平整、无缺陷损伤的表面状态。④材料的厚度公差和外形尺寸公差应该符合国家标准。Q235为普通碳素结构钢,抗剪强度为300Mpa,具有较好的冲裁成形性能。
(2)结构分析
零件形状简单、对称,由圆弧和直线组成,对冲裁加工较为有利。但孔边距较小,故不适合精度要求高的冲压工序。
(3)精度分析
一般冲裁件内外所能达到的经济精度为IT14,该孔中心与边缘距离尺寸公差为
±。将以上精度和零件简图中所标注的尺寸公差相比较,可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。由以上分析可知,该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。三个孔的中心在同一条直线上的位置精度满足形位公差要求。
冲裁工艺方案的确定
零件为一落料冲孔件,可提出的加工方案如下:
方案一:先落料,后冲孔,采用两套单工序模生产。
方案二:落料—冲孔复合冲压,采用复合模生产。
方案三:冲孔—落料连续冲压,采用级进模生产。
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。
方案二采用复合模加工,复合模的特点是生产率高,冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高,冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂,制造精度要求高,成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。
方案三采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高,减少了模具和设备的数量,工件精度较高,便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件,用简单模或复合模冲制有困难时,可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大,制造较复杂,成本较高,一般适用于大批量生产小型冲压件。
比较方案二与方案三,对于所给零件,由于两小孔比较接近轮廓边缘,复合模冲裁零件时受到壁厚的限制,模具结构与强度方面相对较难实现和保证,所以根据零件性质故采用级进模加工。
零件工艺计算
排样计算
(1)排样方案的确定
分析零件形状,零件是一个形似平行四边形的中心对称图形,故采用最节省材料的单排方案。
(2)搭边值的确定
由表确定搭边值,根据零件形状两式件间按矩形取搭边值b=,侧边取搭边值a=。
则进距: 
h=+2≈25mm
条料宽度:    
式中:B——条料的宽度,单位mm
L——冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸,单位mm
a——侧搭边值
C——导料板与最宽条料之间的间隙
Δ——条料宽度的单向(负向)公差
查表得:△=
排样图如下:
图2-2 工件排样图
(3)材料利用率
由于工件图形特殊,计算较为复杂,且排样方案为单排方案,故只计算裁板率。
查表可知,可利用1000×4000的板块冲裁制件。
因为进距为25mm,条料宽带也为25mm,是板块长度与宽度的因数。故裁板率为100%。
冲压力计算
该模具采用钢性卸料和下出料方式。
基本计算公式为:
(2-1)
式中:L——冲裁周边长度,单位mm
t——材料厚度,单位mm
——材料抗剪强度,单位Mpa
K——系数,一般取K=
零件的材料厚度2mm,Q235钢的抗剪强度取300Mpa。
(1)落料力引用基本公式(2-1)
(2)冲孔力引用基本公式(2-1)
中心孔所需的冲孔力:
两个小孔所需的冲孔力:
冲裁件的推件力,查表,根据凹模刃口形式,可知刃口高度h=4mm,则n=h/t=2个。故: