用导正销定距的冲孔落料级进模(6)

4 模具设计工艺计算

模具设计工艺计算的内容包括排样设计与计算、冲裁力的计算、压力中心的确定、冲裁间隙的确定、刃口尺寸的计算、刃壁高度的确定等。 4.1 排样设计与计算

冲裁件在条料上的布置方法称为排样。排样内容包括：选择排样方法、确定搭边数值、计算条料宽度及步距、画出排样图。排样的方法有很多种，一般根据材料经济利用程度，排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种，根据制件在条料上的布置形式，排样又可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多种形式。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差的影响，所以模具冲裁件的公差等级较低。同时，因模具单面受力（单边切断时），不但会加剧模具的磨损，降低模具的寿命，而且也直接影响到冲裁件的断面质量。

该冲裁件材料厚度适中，尺寸不大，但是圆弧曲线多，形状比较复杂。从提高冲裁件质量、延长模具寿命等因素考虑，采用有废料排样。根据零件的形状，可得出横排、纵排和对排三种排样方案。此工件只有冲孔和落料两个工序。材料为Q235，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结果简单，有2个直径24mm的孔；孔与孔，孔与边缘之间的距离满足要求，工件的尺寸全部为自由公差，可看着IT14级，尺寸精度底，普通冲裁就能满足要求。采用图（一）所示的排样方法，可减少废料。第一次冲裁使用活动挡料销，然后第二次可用固定挡料销。

搭边值取1.8mm，壁厚取2.2mm，条料宽度为114.7mm，步距为55.8mm，一个步距的材料利用率为67.2% 。

图4.1

4.2 冲压力的计算

该模具采用级进模，选择弹性卸料，下出件。冲压力的相关计算见表1 根据计算结果，冲压设备拟选择 J23-25。

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表4,2 条料及冲压力的相关计算 项目分结果 项目 公式 类 4300.72冲裁件面积A A=542+?272-2??122 mm 排样 条料宽度B B=108+2?3.1＋0.5 114.7mm 21mm 67.2% 备注 a=2.2mm, a1=1.8mm 步距S S=54+1.8=55.8 nA一个步距的材料＋100% ??利用率 BS冲裁力Fp 冲压力 推件力FQ1 冲压工艺总力FZ 4.3 压力中心的确定

Fp=KpLt?=1.3×277.56?3×235 FQ1=nFp=8?0.03?254384 FZ?=0.9㎜ c=0.5㎜ 254384L=277.56mm N 61052N n取8 315436N 刚性卸料 下出件 =Fp＋FQ1 =254384+61052 模具压力中心是指诸冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大磨损，模具导向零件加速磨损，降低了模具和压力机的使用寿命。

模具的压力中心，可按以下原则来确定：

1、对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。

2、工件形状 相同且分布对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。 3、各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。求出合力作用点的坐标位置即为所求模具的压力中心。

通过软件得出该零件的压力中心点（-2.89，0）。

4.4 冲裁模间隙的确定

设计模具时，选择一个合理的冲裁间隙，可获得冲裁件断面质量好、尺寸精度高、模具寿命长、冲裁力小的综合效果。生产实际中，一般是以观察冲裁件断面状况来判定冲裁间隙是否合理，即塌角带和断裂带小、光亮带能占整个断面的1/3左右，不出现二次光亮带、毛刺高度合理，得到这种断面状况的冲裁间隙就是在合理的范围内。

确定合理冲裁间隙方法有：理论计算法、查表法、经验记忆法。但迄今为止，理论计算法尚不能在实际工作中发挥使用价值。在生产实际中，合理间隙值是通过查问由实验方法所制定的表格确定的。冲裁模初始用间隙值由文献【4】查得，如表4.5所示。经查表4.5，最小双面间隙2Cmin=0.36mm，最大双面间隙2Cmax=0.42mm。

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表4.4 冲裁模初始用间隙2c(mm) 材料 厚度 小于0.5 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.75 2.0 2.1 2.5 2.75 3.0 3.5 4.0 4.5 5.5 6.0 6.5 8.0 0.040 0.048 0.064 0.072 0.092 0.100 0.126 0.132 0.220 0.246 0.260 0.260 0.400 0.460 0.540 0.610 0.720 0.940 1.080 0.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.360 0.380 0.500 0.560 0.640 0.740 0.880 1.000 1.280 1.440 0.040 0.048 0.064 0.072 0.090 0.100 0.132 0.170 0.220 0.260 0.280 0.380 0.420 0.480 0.580 0.680 0.680 0.780 0.840 0.940 1.200 08、10、35、 09Mn、Q235 2Cmin 2Cmax 2Cmin 16Mn 2Cmax 40、50 2Cmin 2Cmax 2Cmin 65Mn 2Cmax 极小间隙 0.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.380 0.400 0.540 0.600 0.660 0.780 0.920 0.960 1.100 1.200 1.300 1.680 0.040 0.048 0.064 0.072 0.090 0.100 0.132 0.170 0.220 0.260 0.280 0.380 0.420 0.480 0.580 0.680 0.780 0.980 1.140 0.060 0.072 0.092 0.104 0.126 0.140 0.180 0.240 0.320 0.380 0.400 0.540 0.600 0.660 0.780 0.920 1.040 1.320 1.500 0.040 0.048 0.064 0.064 0.090 0.090 0.060 0.072 0.092 0.092 0.126 0.126 4.5 刃口尺寸的计算

4.5.1刃口尺寸计算的基本原则

冲裁模凸模和凹模工作部分的尺寸直接决定冲裁件的尺寸和凸凹间隙的大小，是冲裁模上的重要尺寸。计算的原则是：第一，冲孔件的尺寸等于凸模实际尺寸；第二，落料件的尺寸等于凹模实际尺寸。常用的模具加工方法有：凸模和凹模分别加工的分别加工法；凸模和凹模配合加工的单配加工法。分别加工法分别规定凸、凹模的尺寸及公差，使之可分别进行加工制造，凸、凹模的尺寸及制造公差都对间隙有影响，此方法制造的模具零件具有互换性，Zmin不易保证，需提高加工精度，增加制造难度。单配加工法用凸模和凹模相互单配的方法来保证合理间隙，此方法只需计算基准件的基本尺寸及公差，另一件不需标注尺寸，仅注明“相应尺寸按凸模(或凹模)配作，保证双面间隙在Zmin～Zmax之间”即可。单配加工法基准件的制造公差不再受间隙大小的限制，同时配合件的制造公差δ≤Zmax～Zmin，就可保证获得合理间隙，模具制造更容易。在实际生产中大 …… 此处隐藏：1281字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……