冲压模具设计说明书1

冲压模具设计说明书

第一章绪论

冲压加工是利用安装在压力机上的模具，对模具里的板料施加变形力，使板料在模具里产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料成形生产技术对航空、航天、国防、汽车、船舶以及其它日用品的生产和发展具有十分重要的意义。

在冲压加工过程中，将毛坯材料加工成冲压件的一种特殊工艺装备，被称为冲压模具（或称冲模、冷冲模）。冲模是进行冲压生产、实现板料冲压成形必可少的主要工艺装备。冲压件的冲压质量、生产效率以及生产成本等，都与冲模类型、结构及其零部件的设计制造精度有着直接关系。冲压生产对冲模结构的基本要求是：在保证加工成形出合格冲压件的前提下，不但应与生产批量相适应，而且还应具有结构简单、操作方便安全、使用寿命长、易于制造和维修、成本低廉等特点。

中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。

第二章工艺性分析及总体方案的设计

工件名称：耳罩

生产批量：大批量

材料：Q235

厚度：1.2mm

工件结构如图

2.1 零件的性能分析

1 材料的性能分析

Q235属于优质碳素结构钢，有一定的强度，有害杂质元素硫、磷受到严格限制，非金属夹杂物含量少，塑性和韧性较好，主要制作较重要的机械零件。材料Q235钢板，其抗剪强度为τ=304～373Mpa，抗拉强度σb=432～461Mpa，屈服强度σs=235Mpa，伸长率δ=20％，具有较好的冲压性能和力学性能，易于进行各类冲压加工。市场上也容易买到这种材料，价格适中。

2 零件工艺性分析：

该零件是耳罩，为一般的带凸缘拉伸件，尺寸公差无特殊要求，按IT14级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。中间φ20mm 的孔有多种方法制成，一种可以拉伸后车去底部，再一种是翻边。第一种加工成本高，生产周期长。第二种采用翻边，生产效率高且省料。故采用第二种方法是合理的。

初步分析该零件的冲压基本工序有；落料、拉伸、冲孔、翻边、切边。

2.2 工艺方案的确定

1．计算毛坯尺寸

外缘落料拉伸后得到的冲压件如图2.2.1—1所示。

图2.2.1-1

1）毛坯直径

由公式 查设计资料得切边余量∆=4.3，凸缘直径φd =（105.88+2）3.4⨯mm

=114.86mm

其中d =56.8mm ，h =10.8mm ，r =2.06mm （均按零件中线计算） 因为

所以 D +=2d φ（）dh 4= 115.5467mm ， 取116mm 。 2）是否使用压边圈 毛坯的相对厚度

零件的拉伸系数

查《冲压工艺与模具设计》中表4-2，需采用压边圈。

3）计算拉伸次数 由凸缘相对直径

86.1d

d =φ

，2034.5506

.248

.114r d ≥==φ03.1100116

2

.1100D t =⨯=⨯4897.0116

8

.56D 1d m ===083

.28

.561161

d D ==

查《冲模设计与实用计算手册》1-27表得：

m1=0.41

因为

m ＞m1 所以零件拉伸次数n =1。 2．落料工序

落料工序需冲裁出直径D =116mm 的板料。 3．内孔外翻

1）翻边前是否需要拉伸成阶梯零件，对翻边进行核算。 φ20处的高度尺寸 H =9mm ，d m =21.2mm ，r 1=2.06 根据公式，翻边的高度

H 1 =d ()k 1m —/2 + 0.43r + 0.72t

经计算

k =0.316

即翻边高度H 1 =9mm ，需翻边系数k = 0.316。 查《新编实用冲压模具设计手册》中表5-4得

k m in = 0.68

因为

K 〈 k m in

所以零件必须采用先拉伸再翻边的工艺。 2）计算拉伸及翻边的高度尺寸

翻边所能达到的最大高度 （k = 0.72，拉伸凸模圆角半径r 凸= 2mm ）

= 2.968 + 1.04

= 4.108mm

凸

）（r 57.0k -12

d h m max +=

冲孔直径：d

0= Kd

m

=0.72 21.2 = 15.264mm

拉伸高度：h1=9 - h

m ax + r

凸

+ t

=8.092mm

如图2.2.3-1

图2.2.3-1

综上所述，可以进一步确定该零件的冲压加工工序包括以下基本工序：落料、外缘拉伸、内缘拉伸、冲孔、翻边、切边。

综上所述，共有四种工艺方案。

第一种落料与外缘拉深复合，其他基本工序不变。

第二种落料与外缘拉深复合，预冲孔与翻边复合，外缘孔与切边复合，其他基本工序不变。

第三种落料、外缘拉深和预冲孔复合，其他基本工序不变。

第四种落料、拉伸、冲孔、翻边、切边组成级进模，其他基本工序不变。

对上述方案进行比较确定最佳工艺方案：

第二方案中，预冲孔与翻边复合，模具壁厚过小，容易损坏。

第三方案中，预冲孔与外缘孔复合，他们的刃口不在统一工作平面上，修模不方便。

第四方案中，级进模将各工序合并，生产效率高，但模具结构复杂，制造周期长，成本高。

因此采用第一方案。