固定夹的冲压工艺及模具设计

-1图2.1所示为固定夹的零件参数图，材料为Y2，材料厚度为1.2mm，图2.1的冲,,0.520.520孔的位置度公差为:、。-2济南大学毕业设计2.1.3得r,r，kt(2.1)式中:r0k——中性层的系数;t[2]表2.1中性层位置系数3/4455/66/78/9110/98/7R/t0.750.80.8330.8570.88911.1111.143K0.2940.3010.3050.3080.3120.3250.3366/55/44/37/510/73/28/55/3R/t1.21.251.3331.41.4291.51.61.667K0.3450.3490.3560.3620.3640.3690.376r,r，kt,2，0.38，1.2,2.456(mm)根据固定夹的零件图可得出，零件的圆角半径较大()，图2.2-3L,L，L(2.2)0式中:L——毛坯的展开长度(mm);OL——直线部分的长度和(mm);直，，R,r，kt,1，0.35，1.2,1.366(mm)11R,r，kt,2，0.38，1.2,2.46(mm)20在图2.22L,2D(R，R),D(2.3)(R，R,D)12cos，A,(2.4)R，R12根据公式2.32L,2D(R，R),D,3.82(mm)根据公式2.4得:(R，R,D)12cos，A,R，R122.456，1.366,3.8,1.366，2.4560，A,arccos0.00576,89.71所以:直线部分的长度为:L,L-2L,20,2，0.38,12.36(mm)直总2，A,15.34(mm)2,r()L,,2，3.14，2.456，0.9弯-4L,L，L,12.36，15.34,27.8(mm)0L,28mm取。所以工件的展开尺寸为25mm×28mm，图2.3分析:采用该方案连续模的结构较为复杂，成本较高，并且落料工序在弯曲工方案。-5落料弯曲模的设计3.13.1.43.2冲压工艺方案[2]a,1.2mma,1.5mm查表得:两冲裁件之间的搭边值,侧搭边值。图3.1-63.2.2条料宽度的确定0B,(C，2a)(3.1),,2式中:Ca——侧搭边值。[2]查条料宽度公差表,查得条料宽度偏差a=1.5;,,,,20.150.153.2.3排2S,长，宽h,D，a,25，1.2,26.2(mm)图3.2一个进距内的材料利用率QnS(3.2)-7Bh1，700[2]根据条料尺寸规格表查表选取的毛坯材料规格:500mm×1000mm×1.2mm10001000n,,,32.2051B31取整,可以冲得32500,a500,1.21n,,,19.032h26.2可以得19n,n，n,32，19,608(件nS608，700Q1,，100%,，100%,85.12%Bh500，1000横向裁时的条料件数:500500n,,,16.123B31可以冲得16条。1000,a1000,1.21n,,,38.122h26.2可以得38n,n，n,16，38,608(件)3.2.4-8[2]P,Lt,(3.3)式中:P——冲裁力，(N);L——冲裁件冲切轮廓长度t——冲裁件的厚度τ——材料抗剪强度，(MPa)等因素，实际所需冲裁力须增大30%[2]。查表得，材料LY21—Y2的抗剪强度为280~310MPa，取根据公式3.3落料时的冲裁力为:P,Lt,,106，1.2，300,38.16(KN)0F,1.3P,1.3，38.16,49.608(KN)10F,KF(3.4)式中:K[2]K,0.02~0.05K,0.05F,KF,0.05，49.608,2.4804(KN)21F,KF(3.5)式中:K——推件力系数[2]K,0.02~0.06查顶件力系数表得:，取。根据公式3.5-9F,KF,0.06，49.608,2.97(KN)[2]2KBt0.7,bF,(3.6)式中:F——冲压行程结束时不校正时的弯曲力(N);安全系数，一般取1.3;K——t——弯曲件的厚度r——内弯曲半径,,400MPaσ——弯曲材料的抗拉强度(MPa)，bb根据公式3.6得:22KBt0.7,0.7，1.3，1.2，400bF,,4.51(KN)=ur，t2，1.2所以可得:F,80%F,80%，4.51,3.61(KN)uF,F，F,4.51，3.61,8.12(KN)5u压F,F，F，F，F，F12345总根据总的冲压力，查《冲模设计手册》初选压力机为:开式双柱可倾压力机-10[2]查开式固定压力机主要技术规格表，J23-10滑块行程:45mm-10最大装模高度图3.3[2]Z,0.132mmZ,0.180mm，,工件尺寸dD00凸模尺寸D,(D,Z)d,(d，x,)，,，,凹凹凹模尺寸D,(D,x,)d,(d，Z)凹00-11式中:D，dDDd，d——冲孔凸凹模刃口尺寸;凸凹Z——最小间隙;最小xδ，δ——凸凹模制造公差，详见表。凹凸,,,0.02mm,,，0.025mm,，,,,0.02，0.025,0.005(mm)Z-Z,0.18,0.132,0.048(mm)图3.4002825-12，,凹D,(D,x,)凹，,0.0250.025凹D,(D,x,),(28,0.5，0.52),27.74(mm)凹，,0.0250.025凹D,(D,x,),(25,0.5，0.52),24.47(mm)凹000D,(D,Z),(27.74,0.132),27.61(mm),,凹凸-0.02-0.02000D,(D,Z),(24.47,0.132),24.34(mm),,凹凸-0.02-0.02最小1凸导[2]查间隙表得:，-133,A(3.7)()L,L,,凹0(3.8)L,(L,Z)凹,,凸δ、δAt[2]查公差表得，按照IT9,0.363,0.090.09AL,(L,,),(7.64,0.75，0.36),7.37(mm)凹000L,(L,Z),(7.37,1.8),5.57(mm)凹,,,,凸寸，H,KB冲裁件的最大外形尺寸;B——[2]查板厚系数值,查得根据公式3.9取;C,(1.5~2)H,1.5，16~2，16,24~32(mm)(3.10)取;-14(3.11)L,100mm查表取标准值，取;所以，凹模轮廓尺寸为100mm×100mm×16mm。材料选用T10A，[2]60~64HRCL,h，h，h(3.12)式中:L—凸模长度，(mm);h—凸模固定板厚度，(mm);1h—卸料板厚度，(mm);h—卸料弹性元件被预压后的厚度，(mm)。h,16mm被预压后的厚度为;所以凸模长度为:3L,h，h，h,20，10，16,46(mm)123板-15Pd=(3.13)式中:P——最大冲裁力n66200d,,3.3(mm)所以查标准最少直径为M4即可，本次设计选用M6和M4柱[2]销标准值，查得圆柱销的尺寸为υ8mm，防转圆柱销的尺寸选υ6mm落料弯曲模所选压力机的模柄尺寸为面平整，所以采用弹压卸料板，卸料板厚度为10mm;长宽与落料凹模一致为3.6.7L,L,L，L[3]查卸料螺钉尺寸表，可选卸料螺钉为:，。-16[3][3]导套规格查表,选用A20H6×65×23GB/T2861.6;导柱规格查表,选用A20h5×130GB/T2861.1。从经济上考虑，降低模具的生产成本，选用模座的材料为HT200，要[2]求;导套、导柱的材料为20钢，热处理要求渗碳0.8~1.2mm，硬度为C图3.5H,(3.5~4)H,(3.5~4)，4,14~16(mm)0H,16mm取。-17(3.14)F,ApF24802A,=(3.15)H,(0.6~0.8)H,(0.6~0.8)，16,9.6~12.8(mm)H,12mmH,H，H，H，H，H，H上垫板下垫板上模座弯曲凸模弯曲凹模下模座式中:上模座为30mm，上垫板厚为()5()10HHHHH,,,,,，(3.17)-18济南大学毕业设计式中:H——压力机的最大闭合高度;H——压力机的最小闭合高度;minH——压力机工作垫板的厚度;1H,Hmax1H-Hmin1工作垫板厚度。即冲模的闭合高度应满足:H,10mm1因为模具闭合高度H在上述不等式范围内，所以闭合高度为164mm图3.6-19冲孔模的设计4.14.1.1根据零件的冲压工艺方案可知，冲孔模为单工序模。4.1.2操作与定位方式宽4.1.34.1.4L,4,d,4，3.14，3.15,44(mm)P,Lt,,44，1.2，300,15.84(KN)1F,1.3P,1.3，15.84,20.6(KN)6F,KF(4.1)式中:K[2]查卸料力系数表得，取-20F,KF,0.05，20.6,1.03(KN)F,F，F,20.6，1.03,21.63(KN)67总[2]查开式固定压力机主要技术规格表，J23-3.15滑块行程:25mm;模柄孔尺寸:Ф25mm最大倾角高度:45?图4.1-21[2]Z,0.132mmZ,0.180mm，,工件尺寸d00凸模尺寸D,(D,Z)d,(d，x,)D,(D,x,)d,(d，Z)凹00凹凸最小DDd，d——冲孔凸凹模刃口尺寸;凸凹Z——最小间隙;最小xδ，δ——凸凹模制造公差，详见表。凹凸[2]按照IT14处理，查磨损系数表,查得磨损系数[2],,,0.02mm,,，0.025mm,，,,,0.02，0.025,0.005(mm)Z-Z,0.18,0.132,0.048(mm)-22图4.200，0.302520,3.5、、000d,(d，x,),(3.5，0.3，0.5),3.65(mm)0.02-0.02凸，,，0.020.02凹d,(d，Z),(3.65，0.132),3.782(mm)凹凸最小03.65mm四个冲孔凸模的尺寸都为:;-2333E3.14210000，3.5πd=(4.2)取凸模长度L=32(mm),[2]因为凸模直径大于料厚，即d,t，,2(4.3)式中:t——冲件材料厚度d——凸模直径——冲件材料的抗剪强度(MPa);,——凸模刃口接触应力(MPa);[2][]——凸模材料许用压力，合金钢可取1800~2200MPa,22，300过H,KBH,KB,0.35，25,8.75(mm)1H,10mm取;-24取;查表取标准值，取;L,80mm1查表取标准值，取;Pd=(4.5)n,,21630d,=2(mm)所以查标准最少直径为M4即可，本次设计选用M6和M4柱[2]销标准值，查得圆柱销的尺寸为υ6mm，防转圆柱销的尺寸选υ4mm4.6.4-25落料弯曲模所选压力机的模柄尺寸为:时起到压边的作用。材料为45钢，不用热处理淬硬。4.6.6L,L,L，L[3]查卸料螺钉尺寸表，可选卸料螺钉为，。[3]因为落料凹模的尺寸为80mm×80mm;所以查表,可确定上模座的尺寸为×80mm×25mm;下模座的尺寸为:80mm×80mm×30mm[3][3]导套规格查表,选用B20H6×45×23GB/T2861.7;导柱规格查表,选用A20h5×100GB/T2861.1。要求;导套、导柱的材料为20钢，热处理要求渗碳0.8~1.2mm，硬度为58~62HRC-26H,(3.5~4)H,(3.5~4)，2.5,8.75~10(mm)0取H=10mm;根据橡胶所能产生的压力F(4.6)1030F2A,==1373.3(mm)p0.74选用矩形橡胶，初步确定橡胶的宽度为12mm，4.6.8H,(3.5~4)H,(0.6~0.8)，13,7.8~10.4(mm)(4.7)H,10mm4.6.9夹，防止冲孔时冲件偏移。挡板厚度为3mm，长宽与凹模板尺寸相符。4.6.10H,H，H，H，H，H，H,H厚为6mm，冲孔凸模厚为32mm，冲孔凹模厚13mm，为下垫板厚6mm，下模座厚为应-27济南大学毕业设计满足下面的式子:()5()10HHHHH,,,,,，(4.9)max1min1式中:HmaxH——压力机的最小闭合高度;minH1H,H——压力机的最大装模高度;max1H-H——压力机的最小装模高度;冲模的闭合高度。H所选压力机的最大闭合高度为:H=120mm;最小闭合高度为H=95mm;工作垫板厚度H=6mm1因为模具闭合高度H在上述不等式范围内，所以闭合高度为108mm4.6.11图4.3-28查漏补缺，巩固所学的相关专业知识;随着时间的推移，大学四年所学专业和提高。-29参考文献[M].刘彩英.冲模设计手册之四[M].北京:机械工业出版社高军，修大鹏.冲压模具标准件选用与