冲裁工艺与模具设计3

模具设计基础冲裁工艺与模具设计单元总结及练习冲压模具分类单工序模复合模级进模冲裁模弯曲模拉深模...正装倒装侧刃导正销……冲孔模落料模有导向无导向模全自动模半自动模手动模工序组合工序性质导向情况自动化程度导板导柱冲压模具单元总结及练习冷冲压模具零部件组成工艺零件、结构零件123456789101112复习提问单工序模中常采用的卸料方式有哪些？毛坯的定位方式有哪些？单件毛坯：形状定位、导正销条料毛坯：导料板＋挡料销级进模采用的定位方式有哪些？侧向：导料板纵向：挡料销、侧刃、导正销自动送料装置引入学习任务图1所示冲裁件，材料为A3(Q235)，厚度为2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺编制。设计要求：零件名称：止动件生产批量：大批量材料：A3材料厚度：t=2mm引入冷冲模设计制造流程权责单位

流程

表单/依据

接单模具设计制作研讨设计开发生产制造设计评审出图组立调试产品检测结案OK

业务

工程

制造

组立

品管

业务

报价单/合同/进度表

设计计划书/模具零件清单/标准件单设计，加工标准/设变通知单/加工一览表

试模报告/设计申请书

产品全尺寸报告

结案报告，送货单

NG

NG

冲压工艺设计引入冲压工艺设计内容冲压工艺审查冲压产品的经济性和技术性分析冲压工艺方案确定确定冲压基本工序、冲压次数、冲压顺序、工序的组合方式、辅助工序确定各工序的冲压工艺方案确定工序的加工方法、工艺参数、进行工艺计算（确定毛坯的形状，尺寸和下料方式，计算材料利用率，确定各工序的成形力等计算）确定模具结构类型合理选择冲压设备编制冲压工艺文件进行冲压生产的经济性进行冲压加工的难易程度1.材料：A3钢普通碳素钢，有一定的塑性和强度，韧性及铸造性均好，适于冲压和焊接，其力学性能见下表。一、冲压工艺审查Q2352.冲裁件的结构工艺性（1）工件形状简单对称，无尖角、悬臂等异型形状。一、冲压工艺审查LL≤5t2.冲裁件的结构工艺性（2）冲孔时因受凸模强度的限制，孔的尺寸不应太小，否则凸模易折断或压弯。查表2.3，A3钢采用无导向凸模冲孔的最小尺寸为d≥1t，φ10远大于2mm，属于经济型冲孔范围。一、冲压工艺审查一、冲压工艺审查2.冲裁件的结构工艺性（3）冲裁件内形及外形的转角减少应力集中安全冲裁件的圆角一、冲压工艺审查2.冲裁件的结构工艺性⑷冲裁件的孔边距与孔间距受模具强度和产品质量的限制复合模最小壁厚C≥t倒装复合模的最小壁厚≥2.8t一、冲压工艺审查3.冲裁件尺寸标注冲裁件尺寸的基准应尽可能与其冲压时定位基准重合，并选择在冲裁过程中基本上下不变动的面或线上。如果孔心距要求较高的话图b的标注比较合理。一、冲压工艺审查4.冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般要求落料件公差等级最好低于IT10级，冲孔件最好低于IT9级。冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间隙、刃口锐钝以及冲模结构等有关。当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra一般可达12.5～3.2μm。尺寸精度冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。经查标准公差表，零件图上尺寸12-0.11属于IT11级，其余尺寸均为自由公差，按IT14级确定工件的公差，因此普通冲裁均能满足其尺寸精度要求。各尺寸公差为：37±0.31，φ10+0.43，R2-0.25，R30-0.52，65-0.74，24-0.52，30-0.52，生产纲领大批量生产适合冲压加工结论可以冲裁成型经济精度IT14～IT10，高可达到IT10～IT8一、冲压工艺审查一、冲压工艺审查二、冲裁工艺方案的确定1.确定基本冲压工序冲孔、落料、切断、切口、切边、剖切、整修、弯曲、拉深、成形等落料冲孔二、冲裁工艺方案的确定2.冲裁工序的组合根据生产批量来确定根据冲裁件尺寸和精度等级来确定尺寸大——复合模尺寸小——级进模根据对冲裁件形状的适应性来确定形状复杂——级进模形状简单——复合模根据模具制造安装调整的难易和成本的高低来确定根据操作是否方便与安全来确定二、冲裁工艺方案的确定3.冲裁顺序的安排级进冲裁顺序的安排先冲孔或冲缺口，最后落料或切断，将冲裁件与条料分离。多工序冲裁件用单工序冲裁时的顺序安排1）先落料使坯料与条料分离，再冲孔或冲缺口。2）冲裁大小不同、相距较近的孔时为减少孔的变形，应先冲大孔后冲小孔。综上分析，该止动件形状简单、尺寸精度低，仅有冲孔、落料两种工序。若采用单工序冲压，虽然模具结构简单，但需两幅模具；若采用级进工序冲压，只需一幅模具，且操作简单、安全，生产效率高，但模具相对复杂、尺寸大，成本较高；若采用复合工序冲压，同样只需一幅模具，模具也较单工序模复杂，但能更好地保证尺寸12-0.11（IT11级）的尺寸精度，而且该止动件的尺寸属于中等大小，复合模模具尺寸相对级进模的尺寸要小。三类模具的比较结论：综上所述，该止动件采用冲孔-落料复合工序冲压的方案更为合适。二、冲裁工艺方案的确定二、冲裁工艺方案的确定复合模模具结构介绍模具类型：倒装复合模卸料方式：弹性卸料出件方式：下出件毛坯定位方式：导料钉导料，挡料销定距模架及导向方式：后侧导柱、滑动导向的模架二、冲裁工艺方案的确定4.例冲压件工艺分析图示限位板冲裁零件，材料为A3钢，厚度为2mm，该零件年产量20万件，要求制定冲压工艺方案。二、冲裁工艺方案的确定冲压件工艺分析1.材料A3钢是优质碳素结构钢，具有良好的的冲压性能。2.工件结构该零件形状简单。孔边距3mm小于凸、凹模允许的最小壁厚4～5mm，故可以考虑采用级进冲压工序。3.尺寸精度零件图上所有尺寸公差属于自由尺寸，按IT14级确定工件的公差，一般冲压均能满足其尺寸精度要求。4.结论可以冲裁。二、冲裁工艺方案的确定冲压工艺方案的确定方案一：单工序。先落料，后冲孔。方案二：级进工序。冲孔-落料级进冲压。方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产率低，难以满足该零件生产批量的要求。方案二只需一副模具，而且操作简单、安全，生产效率高，能满足零件大批量生产的需要。三、模具结构方案确定复合模的倒装、正装？该止动件最小孔边距（7mm）远大于倒装复合模凸凹模最小壁厚（δ=4.9mm）简图材料厚度t0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.5最小壁厚δ1.41.82.32.73.23.64.04.44.95.25.8四、确定各工序的冲压工艺方案1.条料尺寸计算2.排样计算3.冲裁压力计算——压力机确定五、编制冲压工艺文件冲压工艺规程是指导冲压件生产过程的工艺技术文件内容包括模具结构形式、使用设备、检验要求、工艺定额等止动件冲压工艺规程卡的填写本节小结冲压件工艺设计包括哪些内容？连续作业连续作业任务一冲裁件工艺分析确定冲压工艺方案冲裁件公差值基本尺寸公差值IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14IT15IT16IT17IT18大于到µmmm-334610142540600.100.140.250.400.601.01.43645812183048750.120.180.300.480.751.21.861046915223658900.150.220.360.580.901.52.21018581118274370110

0.180.270.430.701.101.82.718306913213352841300.210.330.520.841.302.13.33050711162539621001600.250.390.621.001.602.53.95080813193046741201900.300.460.741.201.903.04.6801201015223554871402200.350.540.871.402.203.55.412018012182540631001602500.400.631.001.602.504.06.318025014202946721151852900.460.721.151.852.904.67.225031516233252811302103200.520.811.302.103.205.28.131540018253657891402303600.570.891.402.303.605.78.940050020274063971552504000.630.971.552.504.006.39.7返回项目生产批量单件小批中批大批大量大型件中