钣金课设任务书.doc
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1、目录1冲压工艺性分析41.1 零件工艺分析41.1.1.材料成型性能分析41.1.2结构分析41.1.3精度分析52冲压工艺计算62.1排样62.1.1 搭边62.2 冲裁力计算72.2.1 冲裁力计算72.2.2卸料力、推件力和顶件力计算72.2.3压力中心的计算72.2.4弹性卸料装置的设计计算83.复合模凸模 凹模 凸凹模设计93.1模具刃口尺寸计算93.1.1落料凸凹模尺寸计算93.1.2冲孔凸模及凹模设计103.1.3 制件中心距103.2凹模设计113.2.1凹模厚度113.2.2凹模长度和宽度113.2.3凹模材料123.2.4 凹模固定方法123.3凸模设计133.3.1凸模长
2、度133.3.2凸模材料及固定133.4 凸凹模设计计算143.4.1壁厚计算144.基本冲模结构确定154.1模具类型的典型结构与选择154.2制件定位154.3卸料方式154.4导向方式选择165.复合模主要零件设计175.1上模主要零件设计185.1.1上模座185.1.2上垫板195.1.3凸模固定板205.14卸料板215.2下模主要零件设计225.2.1 凸凹模固定板225.2.2 下模座236.压力机的校核24感谢25参考文献261冲压工艺性分析1.1 零件工艺分析1.1.1.材料性能分析零件材料采用F08钢,为普通碳素结构钢,它的特点是塑性好,适合与制作各种型材,也可以制作较薄
3、冲裁件。如图1.1所示的落料冲孔件的尺寸,材料为F08,厚度为2.0mm。现进行工艺分析: 图1.1零件尺寸图1.1.2结构分析 冲裁件的外形和内孔应避免尖锐清角。如图所示零件,冲裁外形简单对称宽度大于料厚的两倍,即b202t2.4mm;冲裁时,为了防止凸模折断或压弯,冲孔尺寸不能太小,即dt,孔径为10mm,满足条件。同时,中心孔距零件外形之间的最小边距也满足冲裁件最小孔边距的要求。综述,零件的结构满足冲裁要求。1.1.3精度分析 零件的尺寸所标注公差由公差表可查的为14等级级公差,故可通过普通冲裁工艺得到此零件。1.2冲压方案的确定 方案一:先冲孔再落料,用两道工序。 方案二:先落料后冲孔
4、,同样为两道工序。 方案三:落料冲孔同时进行,一道工序。方案一两道工序,可以采用两套模具,一冲孔一落料,该种模具较为简单,操作方便,并且有利于降低冲裁力和提高模具寿命,但考虑到零件的批量生产及精度要求,方案一不适用。 方案二与方案一相比只是工序的顺序不同,显然方案二能够较好地保证孔的精度,同样可以采用两套模具,也可采用级进模。采用级进模可以提高生产效率,冲压件的形位公差和尺寸精度也可以得到保证,可适用于批量生产。 方案三采用一道工序直接成形,可以采用复合模具,容易保证尺寸的精度,且是三种方案中生产效率最高的。并且零件的形状不算复杂,凸凹模制造较容易,适合大批量生产。综上,方案三最优,模具应采用
5、复合模。说明:此次设计模具结构为了提高料的利用率,和生产效率,一次冲裁两个零件,但因此凸凹模加工难度大,成本高,后期整修难度增加,凸模多,后期整修设备费用大大增加,是此次设计模具的缺点。具体设计方案如下。2冲压工艺计算2.1排样2.1.1 搭边 搭边值选择过小会对模具寿命和剪切表面质量不利,因此要选择合理的搭边值。对于该制件,查表可知道搭边值工作间b=2mm,延边值a=2.5mm。排样方式如图1.2所示 图1.2 零件排样图2.2 冲裁力计算2.2.1 冲裁力计算 根据参考资料可知冲裁力基本计算公式 此零件周长L= (1240282)2347.36mm,零件厚度t=2mm,F08材料的抗剪强度
6、=260MPa,考虑到模具刃口的磨损,凸凹模间隙的波动,材料机械性能的变化,材料厚度偏差等因素,取得K=1.3,则所需冲裁力为2.2.2卸料力、推件力和顶件力计算 该模具选用的是弹性卸料装置,则推件力和卸料力及顶件力为通过以上计算可得零件所需总力为2.2.3压力中心的计算 由排样图可知给定零件为对称件且两个工件关于原点对称,压力中心位于两零件中心线上。2.2.4弹性卸料装置的设计计算 模具采用弹性卸料装置,弹性元件选用橡胶,选用整体橡胶,尺寸选择为: 3.复合模凸模 凹模 凸凹模设计3.1模具刃口尺寸计算 在决定模具刃口尺寸及其制造公差时,要考虑几个原则:落料制件尺寸由凹模尺寸决定,冲孔时孔的
7、尺寸由凸模尺寸决定;考虑到冲裁中凸、凹模的磨损,设计落料模时,凹模尺寸取工件尺寸公差范围内较小尺寸;设计冲孔模时,凸模基本尺寸应取工件孔的尺寸公差 范围内的较大尺寸;确定冲模刃口制造公差时,应考虑制件的精度要 求。因制件为圆弧形工件,且较为简单,故选用凸模凹模分开加工的方法。3.1.1落料凸凹模尺寸计算根据制件材料Q235查参考资料可知,最大最小间隙值分别为=0.246mm =0.360mm。根据尺寸查的凸模制造公差,凹模制造公差,为了保证间隙值,应满足如下条件,代入上式,可验证满足条件,由于公差等级为14,取x=0.5,计算公式如下: 代入公式可得 由尺寸,查的同样的公差值即,验算可知满足条
8、件,带入计算公式得3.1.2冲孔凸模及凹模设计 冲孔的孔径尺寸为,制造公差查表得,间隙值查表可知=0.180mm =0.126mm,带入验算公式可知满足条件,则冲孔尺寸计算公式如下: 将尺寸带入可得: 3.1.3 制件中心距中心距为,则中心距的公差为 3.2凹模设计3.2.1凹模厚度 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的周界大小,查阅参考资料可知: 凹模高度:凹模壁厚查表可知则凹模高度: 取 凹模壁厚: 取3.2.2凹模长度和宽度 凹模总长: 取 凹模宽度: 取3.2.3凹模材料凹模的材料选择T10A,淬火硬度HRC56-60回火HRC40-50,T10A钢淬火后疲劳抗力强
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