支板冲压模具设计

支板的冲压工艺与模具设计

.2. 冲压件工艺性分析

冲裁件为Q235钢，是碳素结构钢，强度较高。零件外形简单，结构对称，是由圆弧和直线组成的。冲裁件内外形所能得到的经济精度为IT7～IT14，孔中心与边缘距离尺寸公差为?0.4mm。将以上精度与零件的精度要求相比较，可以认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其他尺寸标注、生产批量等也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲压方式进行加工。

原始资料：

工件名称：支板 生产批量：大批量

材料：Q235 图1 厚度：1.2 mm

工件形状如图1所示

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河南机电高等专科学校毕业设计说明书

3. 工艺方案的确定

该零件所需的基本冲压工序为冲孔和落料，可拟订出以下三种工艺方案。

方案一：两个单工序模分别两次加工，即：落料—冲孔。 方案二：冲孔、落料复合模。

方案三：冲孔、落料级进模。 采用方案一，冲模的结构简单、制造周期短，价格低，而且通用性好，但是压力机一次行程内只能完成一个工序，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。

采用方案二，复合模的行为精度和尺寸精度容易保证，且生产效率高，尽管模具结构比较复杂，但由于零件的几何结构简单对称，模具的制造并不困难。

采用方案三，级进模，适合中小型零件的大批量零件生产，模具强度高，生产效率也高，针对该零件，虽然级进模制造复杂性和价格要比复合模低，但零件的冲裁精度较差，欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销对条料精定位，故模具制造、安装较复合模复杂。通过上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产方案采用方案二的复合模为佳。

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支板的冲压工艺与模具设计

4. 必要的工艺计算

4.1 排样设计

设计复合模时，首先要设计条料排样图。该零件具有T形特点，直排列时材料的利用率较低，采用直对排（见图2）的排样方案可以提高材料的利用率，减少废料。

查表2.9得搭边值为：工件间a=1.0mm和侧面a=1.2mm。

采用导料销送料，因此采用无侧压装置的送料方式，条料宽度的计算公式为：

0B????Dmax?2a?C???

0Dmax—条料宽度方向冲裁件的最大尺寸

a—侧搭边值 代入数据计算，取得 条料宽度：B=（43+2?1+9）步距：A=D+a=50=1=51mm 材料利用率的计算：

根据一般的市场供应情况，原材料选用550mm×2000mm×1.2mm的冷轧薄钢板。每块可剪54mm ×500 mm规格条料40条，材料剪切利用率达90%以上。由材料利用率通用计算公式

0?0.2=540?0.2mm

? =

nS?100% BA 式中 S—单个冲裁件的面积，

S=25?16?(8?13)?19?2?0.5?3.14?42?2=1249.24mm2

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??河南机电高等专科学校毕业设计说明书

n—单个步距内的冲裁件数量；n=2； B—条料宽度，mm; A—送料步距， mm； 得一个步距内材料的利用率为 η=

2?1249.24?100%=81.6%

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图2 排样图 4.2 计算凸、凹模刃口尺寸

查2.4表得间隙值Zmax?0.18mm,Zmin?0.126mm

3.2.1

冲孔?10mm凸、凹模刃口尺寸的计算

由于零件结构简单，精度要求不高，所以采用凸、凹模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸模、凹模刃口尺寸计算如下： 查表2.5得凸、凹模制造公差：?凸?0.020mm ?凹?0.020mm。 校核：Zmax-Zmin=0.18-0.126=0.054mm，?凸+?凹=0.04mm。满足

Zma-xZmin??凸+?凹的条件。

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查表2.6得：IT14级时磨损系数x=0.5。

0查式（2.5） d凸?（dmin?x?）??凸?（10+0.5?0.1）

0?0.02=10.050?0.02mm

?0.02?0.02??凹（10.05+0.0126）=10.1760mm d凹?（d凹?zmin）?003.2.2 外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算

对外轮廓的落料由于形状较复杂，故采用配合加工法，这种方法由利于得到最小的合理间隙，放宽对模具的加工设备的要求，其凸、凹刃口部分的尺寸计算如下：

当以凹模为基准时，凹模磨损后刃口尺寸都增大，因此属于A类尺寸。

查表2.6得磨损系数x为： 当??0.50时，x=0.5； 当?<0.50时, x=0.75;

?4按公式(2.8):A凹=(A -x?)0

A凹—凹模尺寸（mm）；

A —相对应的冲裁件基本尺寸（mm）； ?—冲裁件的公差（mm）；

?0.1?0.135凹=(35-0.75?0.4)0=35.30mm

50凹=(50-0.5?0.84)

?0.84?140?0.21=50.420mm

10凹=(10+0.75?0.1)

?0.1?140?0.025=10.0750mm

R8凹=(8+0.75?0.1)0?0.1?14?0.025=8.0750mm

落料凹模的基本尺寸与凹模相同，分别是35.3mm、50.42mm、10.075mm不必标注公差，但要求在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值Zmin?0.126mm，最大不超过

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