文档介绍：汽车模具工艺技术-冲裁模设计案例
设计案例
冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算、模具设计和模具主要零件的加工工艺。
案例1冲裁模设计
如图1所示零件:托扳
生产批量:大批量
材料:08F t=2mm
设计该零件的冲压工艺与模具。
图1 托板零件图
(一)冲裁件工艺分析
11>. 材料:08F钢板是优质碳素结构钢,具有良好的可冲压性能。
2. 工件结构形状:冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角,为提高模具寿命,建议将所有90°清角改为R1的圆角。
3. 尺寸精度:零件图上所有尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查公差表,各尺寸公差为:
58-、38-、30-、16-、14±、17±、+
结论:可以冲裁
(二) 确定工艺方案及模具结构形式
经分析,工件尺寸精度要求不高,形状不大,但工件产量较大,根据材料较厚(2mm)的特点,为保证孔位精度,冲模有较高的生产率,通过比较,决定实行工序集中的工艺方案,采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式。
(三) 模具设计计算

首先查有关表确定搭边值。根据零件形状,两工件间按矩形取搭边值b=2,侧边按圆形取搭边值a=2。
连续模进料步距为32mm。
条料宽度按相应的公式计算:
B=(D+2a)-⊿查表⊿=
B=(58+2×2)-
=62-
画出排样图,图2
图2 排样图

由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式,故总的冲压力为:
P0=P+Pt
P=P1+P2
而
式中 P1--------落料时的冲裁力
P2--------冲孔时的冲裁力
按推料力公式计算冲裁力:
P1=KLtτ查τ=300MPa
=[2(58-16)+2(30-16)+16π]*2*300/10000
= (t)
P2=*4π**2*300/10000
=(t)
按推料力公式计算推料力Pt:
Pt=nKtP 取n=3,查表2-10,Kt=
Pt=3**(+304)=(t)
计算总冲压力PZ:
PZ=P1+P2+Pt
=++
=(t)
:
根据图3分析,因为工件图形对称,故落料时P1的压力中心在O1上;冲孔时P2的压力中心在O2上。
设冲模压力中心离O1点的距离为X,根据力矩平衡原理得:
P1X=(32-X)P2
由此算得X=7mm

刃口尺寸计算方法及演算过程不再赘述,仅将计算结果列于表1 中。
在冲模刃尺寸计算时需要注意:在计算工件外形落料时,应以凹模为基准,凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制,~。为了保证R8与尺寸为16的轮廓线相切,R8的凹模尺寸,取16的凹模尺寸的一半,公差也取一半。
在计算冲孔模刃口尺寸时,应以凸模为基准,凹模尺寸按凸模实际尺寸配制,~。
表1 冲模刃口尺寸
冲裁性质
工作尺寸
计算公式
凹模尺寸注法
凸模尺寸注法

落料
58-
38-
30-
16-
R8

+
+
+
+
+

凸模尺寸按实际尺寸配置,保证双边间隙 ~

冲孔

+

凹模尺寸按凹模实际尺寸配置,~

-
在计算模具中心距尺寸时,制造偏差值取工件公差的1/8。据此,冲孔凹模和凸模固定板孔中心距的制造尺寸为:
L14=14±=14±
L17=17±=17±
5. 确定各主要零件结构尺寸
(1)凹模外形尺寸的确定
凸模厚度H的确定:
H= P取总压力=184750N
H==26mm
凹模长度L的确定
W1==31;工件b=58
L=b+2W1=58+2*31=120mm
凹模宽度B的确定
B= 步距+工件宽+2W2
取:步距=32;工件=30;W2=
B2=32+30+2*39
=140mm
(2)凸模长度L1的确定
凸模长度计算为:
L1=