落料冲孔复合模具设计说明书

　　冲压技术要求:

　　1.材料:H62

　　2.材料厚度:4mm

　　3.生产批量:中批量

　　4.未注公差:按IT14级确定.

　　2.零件的工艺性分析.

　　2.1零件的工艺性分析该零件材料为H62(黄铜)结构简单，形状对称，凹模宽度B=12≥1.2t(t为材料厚度)，冲孔时有尺寸为

　　φ6.5>φ5.2根据课本P86页知冲孔时，因受凸模强度的，孔的尺寸不应太小.冲孔的最小尺寸取决于材料性能，凸模的强度和模具结构等.根据表3-3可查得圆形孔最小值得

　　d=0.9t=0.9X4=3.6mm<φ5.2所以满足工艺性要求.

　　冲裁件孔与孔之间:孔与边缘之间的距离受模具的强度和冲裁件质量的制约，其值不应过小，一般要求C≥(1～1.5)t，C′>(1.5～2)t所以由冲件图可知

　　C1=12-5.2/2-6.5/2=6.15>1X4=4，

　　C2=88.9-21-29.4-31.5-2-2.5=2.5<1X4=4，

　　C′=18/2-6=3<1.5X4=6.

　　由以上可知孔与孔之间距离C1满足工艺性要求，C2至少增加1.5才能满足工艺性要求，而孔到边缘的距离至少增加3才能满足工艺性要求，因此必须在总长88.9加上1.5，即总长为90.4才能满足工艺性要求，总宽18加上3X2，即总宽为24才能满足工艺性要求.

　　由以上分析可得，冲件的长改为90.4，宽改为24才能满足工艺性要求，如图2—1所示，如果征得有关同意，我们才能继续做下一步的设计.

　　图2-1工件图

　　2.2冲裁件的精度与粗糙度

　　冲裁件的经济公差等级不高于IT14级，一般落料公差等级最好低于IT10级，冲孔件公差等级最好低于IT9级，由表3-5可得落料公差，冲孔公差分别为0.40，0.08.而冲件落料公差，最高精度冲孔公差分别为0.5，0.15由表3-6得孔中心距公差±0.15而冲件孔中心距最高精度公差为±0.25，因此可用于一般精度的冲裁，普通冲裁可以达到要求.

　　由于冲裁件没有断面粗糙度的要求，我们不必考虑.

　　2.3冲裁件的材料

　　由表1-3可得，H62(黄铜)，抗剪强度τ=255Mpa，断后伸长率35%，此材料具有良好的塑性级较高的弹性，冲裁性较好，可以冲裁加工.

　　2.4确定工艺方案.

　　该冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序，可采用的冲裁方案有单工序冲裁，复合冲裁和级进冲裁三种.零件属于中批量生产，因此采用单工序须要模具数量较多，生产率低，所用费用也高，不合理;若采用复合冲，可以得出冲件的精度和平直度较好，生产率较高，但因零件的孔边距太小，模具强度不能;用用级进模冲裁时，生产率高，操作方便，通过合理设计可以达到较好的零件质量和避免模具强度不够的问题，根据以上分析，该零件采用级进冲裁工艺方案.

　　3.冲压模具总体结构设计

　　3.1模具类型

　　级进模设计说明书根据零件的冲裁工艺方案，采用级进冲裁模.

　　3.2操作与定位方式

　　零件中批量生产，安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式.零件尺寸较大，厚度较高，孔的精度及较好的定位，宜采用导料板导向，导正销导正，为了提高材料利用率采用始用挡料销和固定挡料销。

　　3．3卸料与出件方式

　　考虑零件尺寸较大，厚度较高，采用固定卸料方式，为了便于操作，提高生产率，冲件和废料采用凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。

　　3．4模架类型及精度

　　由于零件材料较厚，尺寸较大，冲裁间隙较小，又是级进模因此采用导向平稳的中间导柱模架，考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用Ⅰ级模架精度。

　　4．冲压模具工艺与设计计算

　　4．1排样设计与计算

　　该冲裁件材料厚度较厚，尺寸大，近似方形，因此可采用横排和直排比较合理，如图4-11，4-12所示。

　　图4-1（横排）

　　图4-2（直排）

　　对图4-12有：

　　查表3-18，表3-19注塑毕业设计，表3-20，取a=3.5X1.2=4.2mm，

　　a1=3.2X1.2=3.84mm，△=1.0mmZ=0.5mm.

　　因此根据式3-13，条料的宽度为

　　B=（Dmax+2a+z）==mm

　　进距为:s=24+a1=24+3.84=27.84mm

　　根据3-14，导板间距为：

　　B0=B+Z=Dmax+2a+2z=99.3+0.5=99.8mm

　　由零件图在CAD用计算机算得一个零件的面积为1807.58mm

　　一个进距内的坯料面积:

　　BXS=99.3X27.84=2764.51mm，

　　因此材料利用率为:

　　η=(A/BS)X100%

　　=(1807.58/2764.51)X100%

　　=65.39%

　　同理可算得图4-11的材料利用率为60%.

　　由利用率可知，图4-12的排样合理.

　　4.2设计冲压力与压力中心，初选压力机.

　　(1).冲裁力根据零件图，用CAD可计算出冲一次零件内外周边之和L=355.96mm(首次冲裁除外)，又因为τ=255Mpa，t=4mm注塑模毕业设计，取K=1.3，则根据式3-18，F=KLtτ=1.3X355.96X4X255=471.99KN

　　卸料力:查表3-22，取Kx=0.06，则

　　Fx=KxF=0.06X471.99=28.32KN

　　推件力:由表3-28，根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h≥8mm，为了修模时能模具仍具有足够的强度，所以直壁高度取h=8+6=14mm，故n=h/t=14/4=3.5，查表3-22，油封骨架冲压模具设计。取KT=0.09则

　　FT=nKTF=3.5X0.09X471.99=148.68KN

　　由于采用固定卸料和下出件方式，所以

　　F∑=F+FT=148.68+471.99=620.67KN

　　由式3-23应选取的压力机公称压力为:

　　P0≥(1.1～1.3)F∑=(1.1～1.3)X620.67=682.74KN

　　因此可选压力机型号为JD21-80.

　　(2)压力中心

　　根据排样，我们可以在CAD里使用查询便能得出冲孔的压力中心，如图5-2所示先取原点在O处，则它的压力中心为A(48.76，-39.84)，

　　而落料各边的压力中心分别为B(0，-3);C(0，-21);D(45.2，0);

　　E(45.2，-24);F(90.4，-12).由式3-31得:

　　X0=(L1X1+L2X2+L3X3+L4X4+L5X5+L6X6)/(L1+L2+L3+L4+L5+L6)

　　=(139.15X48.76+6X0+6X0+90.4X45.2+90.4X45.2+24X90.4/139.15+6+6+90.4+90.4+24

　　=48.211

　　Y0=(L1Y1+L2Y2+L3Y3+L4Y4+L5Y5+L6Y6)/(L1+L2+L3+L4+L5+L6)

　　=-(139.15X39.84+6X3+6X21+90.4X0+90.4X24+24X12)/

　　139.15+6+6+90.4+90.4+24

　　=-22.88

　　所以由以上可以算得压力中心为G(48.11，-22.88)

　　具体如下图4-3所示:

　　图4-3压力中心