文档介绍：筒形件落料、拉深、冲孔复合模课程设计
一、落料冲孔复合模设计实例
(一)零件工艺性分析
工件为图1所示的落料冲孔件,材料为Q235钢,材料厚度2mm,生产批量为大批量。工艺性分析内容如下:
图1 工件图

Q235为普通碳素结构钢,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,对冲裁加工较为有利。零件中部有一异形孔,孔的最小尺寸为6mm,满足冲裁最小孔径≥的要求。另外,,满足冲裁件最小孔边距≥的要求。所以,该零件的结构满足冲裁的要求。
3. 精度分析:
零件上有4个尺寸标注了公差要求,由公差表查得其公差要求都属IT13,所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。
由以上分析可知,该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。
(二)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。方案三也只需一副模具,生产效率也很高,但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度,需在模具上设置导正销导正,模具制造、装配较复合模略复杂。
所以,比较三个方案欲采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核,当材料厚度为2mm时,,,所以可以采用复合模生产,即采用方案二。
(三)零件工艺计算

根据零件形状特点,刃口尺寸计算采用分开制造法。
(1)落料件尺寸的基本计算公式为
尺寸,可查得凸、凹模最小间隙Zmin=,最大间隙Zmax=,凸模制造公差,凹模制造公差。将以上各值代入≤校验是否成立,经校验,不等式成立,所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。
即
(2)冲孔基本公式为
尺寸,查得其凸模制造公差,凹模制造公差。经验算,满足不等式≤,因该尺寸为单边磨损尺寸,所以计算时冲裁间隙减半,得

尺寸,查得其凸模制造公差,凹模制造公差。经验算,满足不等式≤,因该尺寸为单边磨损尺寸,所以计算时冲裁间隙减半,得
(3)中心距:
尺寸
尺寸
尺寸

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2所示两种。
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,所以应采用方案a。现选用4000mm×1000 mm的钢板,则需计算采用不同的裁剪方式时,每张板料能出的零件总个数。
(1)、长1000mm的条料,则一张板材能出的零件总个数为
(2)、长4000mm的条料,则一张板材能出的零件总个数为
比较以上两种裁剪方法,应采用第1种裁剪方式,、长1000mm的条料。其具体排样图如图3所示。

可知冲裁力基本计算公式为
此例中零件的周长为216mm,材料厚度2mm,Q235钢的抗剪强度取350MPa,则冲裁该零件所需冲裁力为
模具采用弹性卸料装置和推件结构,所以所需卸料力和推件力为
则零件所需得冲压力为
初选设备为开式压力机J23—35。

零件外形为对称件,中间的异形孔虽然左右不对称,但孔的尺寸很小,左右两边圆弧各自的压力中心距零件中心线的距离差距很小,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。
四、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:280 mm
闭合高度调节量:60 mm
滑块中心线到床身距离:205mm
工作台尺寸:380 mm×610 mm
工作台孔尺寸:200 mm×290 mm
模柄孔尺寸:φ50 mm×70 mm
垫板厚度:60 mm
五、模具零部件结构的确定

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。由凹模高度和壁厚的计算公式得,凹模高度,凹模壁厚。
所以,凹模的总长为(取160mm),凹模的宽度为。
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,下模座160mm×125