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1、目录一冲压工艺性分析及结论3二工艺方案的分析比较和确认4三模具类型与结构分析4四排样图设计及材料利用率计算4五冲压力的计算与压力中心的确定5六凸、凹模工作部分尺寸与公差的确定6七模具主要零件材料的选取、技术要求及强度校核9八冲压设备的选择及校核10九弹性元件的选择计算11十紧固件11十一其他需要说明的问题11十二.弯角冲压工艺卡片13弯角冲压模具设计一冲压工艺性分析及结论零件件图如图所示,零件名称：弯角,材料：Q235,料厚：2mm,生产批量：大批量零件图1.尺寸精度其外形公差无要求,其中3.2的两个孔有位置公差要求,为100.1,孔径无公差要求,精度很容易达到。2.材料方面材料为Q235,普
2、通碳素结构钢,具有较好的冲裁成型性能。3. 结构方面结构对称,较为简单。其弯曲间内侧圆角半径为R1,相对弯曲半镜R/T=0.5,且弯曲角为90度,选取Q235退火或正火的钢板,沿垂直纤维方向上,可一次弯曲成形。三个孔的孔边与弯曲直边L3.2=2.4mmR+0.5t=2mm,L4=1.5R+0.5t=2mm,因此4孔应在弯曲之后冲；三个孔的孔边距C3.2=1.42t=4mm,C4=0.72t=4mm,如果先冲孔的话,由于孔边距过小,工件易变形,工件质量不能保证。二工艺方案的分析比较和确认经冲压工艺性分析,该工件所需的基本工序有落料、冲孔、弯曲等三个基本工序。XX序组合有以下几种方案：方案一：落料
3、与冲孔3.2复合模冲压弯曲单工序模冲压冲4孔。冲压件的尺寸精度高,且生产效率高。但由于落料与冲孔复合,使模壁较薄,模具易损坏。且由于孔边距较小,工件弯曲后,易变形,不能保证质量。方案二：落料与冲3.2孔级进模冲压弯曲单工序模冲压冲4孔模具结构复杂,但生产率高,克服了模壁厚度不足而引起模具强度不足的问题。精度没有方案一好,且也由于孔边距较小,工件易变形,质量不能保证方案三：冲3.2落料弯曲冲4孔级进模。模具相较于上两种方案,较简单,生产率高,且易保证工件的尺寸和外形精度。且因为4孔必须在弯曲之后进行,所有相对比较麻烦,用级进模可以将4孔的平面放于工作台上一次成型,即提高了生产效率,又提高了工件的
4、尺寸精度和定位精度。综上所述,为保证各项技术要求,选用方案三：冲3.2落料弯曲冲4孔级进模三模具类型与结构分析根据以上分析,该工件采用了冲孔、弯曲、落料的级进模。其中弯曲为L型。模架采用四角导柱模架,卸料方式为弹性卸料,橡胶为弹性元件,采用聚氨酯,用导料板进行导料,导正销进行精定位。废料直接从漏料孔里漏出即可。四排样图设计及材料利用率计算根据毛坯长度等于应变中性层长度,弯曲圆弧的长度l=2.32。因此毛坯展开长度： L=7+2. 32=14.52mm。搭边值：根据表2-9矩形件取a=2,b=2.2。坯料展开图排样图条料宽度B=2Dmax+2+4.4=35.44mm步距S=22材料利用率=A/B
5、S100%=2167+83.2+23+3.1433/2/35.4422100%41%五冲压力的计算与压力中心的确定1.冲压力的计算查表1-3得,取Q235的抗拉强度b=400Mpa。1.1冲4个孔3.2和2个导正孔3.2F孔3.2=6Ltb=63.143.22400=48230.4N1.2冲异形框F异=Ltb=122.562400=98048N1.3切边F切边= Ltb=322400=25600N1.3弯曲两个直边自由弯曲力 F弯=20.6kbttb/=3328N1.4冲两个孔4F孔4=2 Ltb=23.1442400=20096N1.5落料两个零件F落= 2Ltb=215.942400=25
6、504N该模具采用弹性卸料和下出料的方式,凹模直壁高度为6mm,n=h/2=3,查表,Kx=0.055,Kt=0.05Fz= F孔3.2孔2+ F异+ F切边+ F孔4=48230.4+98048+25600+20096=191974.4NFx=nFzKx=3191974.40.055=31675.8NFt=KtKx=0.05191974.4=9598.7NF = Fz + Fx + Ft +F弯+F=191974.4+31675.8+9598.7+3328+25504=262080.9N选用压力机J23-40型号公称压力KN滑块行程mm最大封闭高度最小封闭高度mm工作台尺寸mm模柄孔尺寸mm
7、工作台垫板厚度mm左右前后J23-4040080400200630420507080六凸、凹模工作部分尺寸与公差的确定1.冲裁工作零件刃口尺寸的计算冲裁初始双面间隙Zmax=0.360,Zmin=0.246,凸凹模都采用配合加工法。刃口尺寸表工序工件尺寸X计算公式凹模尺寸mm凸模尺寸冲孔冲异形孔160-0.400.75B= 0+0.25与凸模实际尺寸配作,并保证双面间隙Zmax=0.360,Zmin=0.24615.7+0.1060+0.32A= 0-0.256.24-0.0802.320+0.322.56-0.08020.640+0.4020.94-0.1020+0.322.24-0.080
8、不变刃尺寸40.16C=C/840.04冲圆孔3.20+0.320.5A= 0-0.253.360-0.0840+0.324.160-0.08落料R3-0.3200.5B= 0+0.25R2.84+0.080与凹模实际尺寸配作,保证双面间隙Zmax=0.360,Zmin=0.2468-0.3200.757.76+0.080孔心距100.1Ld=L/8100.1252压力中心的确定如图,分析可知,压力中心Yc=0。 Xc=/16076.8+32153.6+98048+25600+20096+25504=30.7因此,压力中心坐标如图Xc处为29.5,0。3凸凹模外形尺寸3.1凹模采用整体式凹模,
9、安装凹模时,依据计算的压力中心的数据,将压力中心与模柄中心线重合：凹模厚度：H=kbH15mmb=31.04,查表k=0.42,H=13mm凹模壁厚：c=1.5-2H=10-13.44mm取H=18mm,c=27mm。凹模宽度：B=b+2c=70mm凹模长度:L=步距+工件长+c=22+128+27=177mm,取180mm3.2弯曲凸模：长宽为1814.64,凸凹模间隙取2mm,高度暂时取60mm,材料选T10A,热处理硬度为56-60HRC。凹模：圆角为90度,半径R为1mm,材料选T10A,热处理硬度为56-60HRC。3.3冲孔3.2：凸模：选用国家标准圆凸模A3.350-T10A,
10、压=1500Mpa,热处理硬度为58-62HRC,凹模与凸模相配作,热处理硬度为60-64HRC。 强度校核：压应力校核：d最小4t0/压=2,符合要求。弯曲应力校核：L最大270d2/=30.83mm,符合要求。4：凸模:选用国家标准圆凸模4.1550- T10A, 压=1500Mp,0=373,热处理硬度为58-62HRC。凹模与凸模相配作,热处理硬度为60-64HRC。 强度校核: 压应力校核：d最小4t0/压=2,符合要求。弯曲应力校核：L最大270d2/=43.1mm符合要求。3.4 冲异形孔异型孔:凸模：选用T10A钢,热处理硬度为58-62HRC,异形凸模高度均暂时取50mm强度
11、校核：压应力校核：F最小P/压=65.36mm2。其中：F=119.68mm2 F最小,符合要求。弯曲应力校核：L最大1200 J=BH3- bh3/12L最大211mm,符合要求。凹模：与凸模配作,T10A钢,热处理硬度为60-64HRC。切断：长宽为182.24,选用T10A钢,热处理硬度为58-62HRC,异形凸模高度均暂时取50mm。强度校核：压应力校核：F最小P/压=17.1mm2。其中：F=36mm2 F最小,符合要求。弯曲应力校核：L最大1200 ,J=hb3/12 L最大25.98mm,符合要求。凹模：与凸模配作,T10A钢,热处理硬度为60-64HRC七模具主要零件材料的选取
12、、技术要求及强度校核1.定位零件1.1导料板导料板的内侧与条料接触,外侧与凹模齐平,导料板与条料之间的双面间隙取0.5mm,这样就可以确定导料板的宽度,导料板厚度取4mm。导料板采用45钢制作,热处理硬度为40-45HRC,用螺钉或销钉固定在凹模上。1.2导正销落料凸模下部设置两个导正销,分别用3.2两个孔作导正孔。导正应在卸料板压紧板料之前完成导正,考虑到料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面1mm,导正销采用H7/n6,安装在落料凸模端面,导正销导正部分与导正孔采用H7/n6的配合。2.卸料装置选用弹压卸料装置：卸料板的周界尺寸与凹模周界尺寸相同,厚度为8mm,与凸模的单边间隙为0.15mm
13、,选用材料45钢,调质处理HRC24-28。3.模架该模具采用四角导柱模架,这种模具的导柱在模具的四个角上,对称分布,冲压时可防止用于偏心力矩而引起的模具外斜。以凹模周界尺寸为依据,选择模具规格：导柱dL分别为28150,GB/T2861.1。导套dLD分别为2810038,GB/T2861.6。选用材料20钢,热处理硬度58-62HRC渗碳处理。上模座取20016040mm,下模座取20016045mm,材料选用HT200,不做热处理。垫块选用45钢,热处理硬度43-48HRC。上模垫板厚度H垫 取10下模固定板厚度H固取20mm,那么该模具的闭合高度:H=H固+H下+H垫+H上+L+H-1
14、=20+45+10+40+18+50-1=182mm。L为凸模长度H 为凹模厚度H小于压力机J23-40的最大封闭高度400mm,可以使用4.模柄模柄按照压力机规格,模柄孔为50*70,选用GB2862.1-81,材料为A3,A50*95 ,GB2862.1-81。单位mmdDD1hh2h1bad1d250526195358318175.凸模固定板或垫板 由上面模架的选择得出:凸模固定板厚度为20mm,上模垫板厚度为10mm,选用材料Q235,不做热处理。八冲压设备的选择及校核1. 选用压力机J23-40型号公称压力KN滑块行程mm最大封闭高度最小封闭高度mm工作台尺寸mm模柄孔尺寸mm工作台
15、垫板厚度mm左右前后J23-40400804002006304205070802 校核：校核公式：Hmax-H1-5mm=H+h=Hmin-H1+10mm。Hmax压力机最大封闭高度为400mmHmin是压力机最小封闭高度200mm。H1为垫板厚度为80mmh等高垫块厚度H模具闭合高度为205mm因此,400-70-5182+h200-70+10 325182+h140。所以,符合要求。九弹性元件的选择计算弹性元件选择聚氨酯：橡胶的自由行程：S自由=3+1+4=8mm橡胶的工作行程：H工作=3.5-4S自由=3.5-48=28-32mm取H工作=29mm橡胶的装配高度：H装配=0.85-0.9
16、H工作=0.85-0.929=24.65-26.1mm取H装配=25mm因此选用聚氨酯橡胶:H=25mm,d=10.5mm。橡胶的横截面积与凹模相配合。十紧固件圆柱头卸料螺钉GB2867.5-81 8*46圆柱销 GB 117-86 B8*65圆柱销 GB 117-86 B4*28圆柱头螺钉 GB/T70.1-200 4*25圆柱头内六角螺钉M10*45 GB7076圆柱头内六角螺钉M6*65 GB7076圆柱头内六角螺钉M6*5 GB7076圆柱销5*70 GB11976圆柱销 GB 119-76 B6*14十一其他需要说明的问题该模具上模部分主要由上模板,垫板,凸模,凸模固定板,及卸料板等
17、组成。卸料方式采用弹性卸料,以橡胶为弹性元件。下模座部分有下模座,凹模板,导料板,等组成。冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。条料送进时采用活动挡料销作为粗定位。在落料凸模上安装两个导正销,利用调料上孔3.2作导正销孔进行导正,以此作为条料送进的精确定距。操作时完成第一步冲孔后,把条料向前移动用落料孔套在活动挡料销上,向前推紧,冲压时凸模上的导正销再精确定距。活动挡料销位置的设定比理想的几何位置向前偏移0.2mm,冲压过程中粗定位完成以后,当用导正销作为精确定位时由导正销上圆锥形斜面再将调料,向后拉回约0.2mm,而完成精确定位,用这种方法定距精度可达到0.2mm。总装图十二.弯角冲压工艺卡片厂名冷冲压工艺卡片产品型号零件名称弯角共 页产品名称零件型号第 页材料牌号及规格材料技术要求；毛坯尺寸每毛坯可制件数毛坯重量辅助材料Q235mm*1200mm*200mm条料2mm*35.44mm*1200mm54工序号工序名称工序内容加工简图设备工艺设备工时0下料剪床上裁板35.44*12001冲孔冲3.2mm孔J23-40级进模2冲外形按型材结构冲裁J23-40级进模3切断切断两弯角件J23-40级进模4弯曲弯角J23-40级进模5冲孔冲4mm的孔J23-40级进模6落料完成弯角件J23-40级进模7检验按产品零件图检验编制日期审核日期会签日期标记处数更改文件号签字日期排样图
