7-正文第2章复合模报告

沈阳航空航天大学课程设计说明书第2章工艺分析及模具结构设计3第2章工艺分析及模具结构设计2.1制件的工艺性分析及工艺计算2.1.1工艺分析工件为图2.1所示的落料冲孔件，材料为20钢，材料厚度1mm，生产批量为中批量。工艺性分析内容如下：1.材料分析20钢为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。2.结构分析零件结构简单对称，零件中冲孔尺寸R2.5满足冲裁最小孔径mind≥1.0t=1mm的要求。另外，经计算零件中各孔距零件外形之间的孔边间距满足冲裁件最小孔边距minl≥1.5t=1.5mm的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。3.精度分析：（1）尺寸精度图2.1零件图沈阳航空航天大学课程设计说明书第2章工艺分析及模具结构设计4任务书对冲件的尺寸精度要求为IT14级查“冷冲压模具设计”知，尺寸精度满足要求。（2）冲裁件断面质量因为一般用普通冲裁方式冲1mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra可达12.5～3.2m，毛刺允许高度为0.05～0.1mm；本产品在断面粗糙度上没有太严格的要求，单要求孔及轮廓边缘无毛刺，所以只要模具精度达到一定要求，在冲裁后加修整工序，冲裁件断面的质量就可以保证。（3）产品材料分析对于冲压件材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的产品材料为20钢，属优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度低而塑性较好，非常适合冲裁加工。另外产品对于厚度与表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材，其冲裁出的产品表面质量和厚度公差就可以保证经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。（4）产量30万件由产品的生产数量30万件可知，产品批量为中等批量，适合采用冲压加工的方法，最好采用复合模或连续模。2.1.2排样及工艺计算图2.2排样图沈阳航空航天大学课程设计说明书第2章工艺分析及模具结构设计5完成此工件需要冲孔、落料两道工序。其加工方案分为3种，见表2.1。表2.1工艺方案根据本零件的设计要求以及各方案的特点，决定采用第2种方案比较合理。2.2冲压力及压力中心的计算1.冲孔力的计算F冲＝1.3LtσbL=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7=2×30+2×1/4×3.14×20+40+2×10+20+10+2×3.14×5=212.8mmF冲=1.3×212.8×1×300=82992N序号工艺方案结构特点1单工序模生产：落料→冲孔（或冲孔→落料）模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足零件大批量生产的需求。且两道工序中的定位误差，将导致孔心距尺寸精度难以保证。2复合模生产：落料-冲孔复合同一副模具完成两道不同的工序，大大减小了模具规模，降低了模具成本，提高生产效率，也难以提高压力机等设备的使用效率；操作简单、方便，适合大批量生产；能可靠保证孔心距尺寸精度。3连续模生产：冲孔-落料连续同一副模具不同工位完成两道不同的工序，生产效率高，模具规模相对第二种方案要大一些，模具成本要高；两道工位之间的定位要求非常高；否则无法保证孔心距尺寸精度。沈阳航空航天大学课程设计说明书第2章工艺分析及模具结构设计62.3凸模、凹模、凸凹模刃口及结构尺寸计算2.3.1落料凹模结构尺寸计算1、外形尺寸1）厚度尺寸H理=0.256√LP2=0.25×6√212.8×829922=31.6mm取32mm考虑刃磨量取刃口厚度5H实=32+5=37mm2)长宽尺寸边宽W=1.5H理=1.5×32=48mm压力重心X0=0Y0≈23mmY0=（L1Y1+L2Y2+L3Y3+L4Y4+L5Y5+L6Y6+L7Y7/(L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7)=18.264mm长度尺寸压力重心定为凹模几何中心，则凹模长度为60+2×48=156mm宽度尺寸2×（40-19+48）=138mm2×(19+48)=134mm取宽度尺寸为140mm所以凹模尺寸为156mm×140mm×37mm2、紧固件尺寸紧固件直径d≈H理/3=32/3=10.7mm取12mm内六角螺钉GB70-85M12×L圆柱销GB119-86A12×LA表示过渡配合B表示间隙配合经固件长度L经固件配合长度应大于1.5d3、紧固件位置及数量沈阳航空航天大学课程设计说明书第2章工艺分析及模具结构设计7距边尺寸取1.5d=18mm螺孔间距156-2×18=120≥10d取3组螺丝140-2×18=10410d销孔位置销孔边距螺孔中心≥1.5d=18mm销孔中心距螺孔中心≥2d=36mm销孔中心距离120-2×22=76mm2.3.2冲孔凸模与凸凹模结构尺寸确定冲孔凸模长度=凸模固定板厚度+凹模厚度=37+15=52mm凸凹模厚度=凸凹模固定板厚度+卸料版厚度+卸料版与固定板见弹簧长度=15+10+15=402.3.3冲孔凸与凹模工作尺寸计算冲孔凸模：冲孔为内形尺寸其尺寸标准形式为50+0.3200+0.52100+0.36冲裁间隙C=（Ktζ×10-4）0.02t=(3×200×1×10-4)+0.02=0.06+0.02基准型面在凸模：凸模尺寸b0-δ=(B+0.75Δ)0-δ对于尺寸100+0.36b0-δ=（10+0.75×0.36）0-0.09=10.270-0.09δ=Δ/4凸模尺寸10.270-0.09凹模尺寸*10.27技术要求：带*尺寸按相应凸模配置，保证单面间隙值0.06～0.08mm对于尺寸50+0.3b0-δ=（5+0.75×0.3）0-0.075=5.2250-0.075δ=Δ/4凸模尺寸5.2250-0.075凹模尺寸*5.225技术要求：带*尺寸按相应凸模配置，保证单面间隙值0.06～0.08mm沈阳航空航天大学课程设计说明书第2章工艺分析及模具结构设计8对于尺寸200+0.52b0-δ=（20+0.75×0.52）0-0.13=20.390-0.13δ=Δ/4凸模尺寸20.390-0.13凹模尺寸*20.39技术要求：带*尺寸按相应凸模配置，保证单面间隙值0.06～0.08mm落料凹模：落料为外形尺寸其尺寸标准形式为100+0.36300+0.52400+0.62600+0.74冲裁间隙C=（Ktζ×10-4）0.02t=(3×200×1×10-4)+0.02=0.06+0.02基准型面在凹模：凹模尺寸A0+δ=(A-0.75Δ)0+δ对于尺寸100+0.36A0+δ=(10-0.75×0.36)0+δ=9.730+0.09δ=Δ/4凸模尺寸9.730+0.09凹模尺寸*9.73技术要求：带*尺寸按相应凸模配置，保证单面间隙值0.06～0.08mm对于尺寸300+0.52A0+δ=(30-0.75×0.52)0+δ=29.610+0.13δ=Δ/4凸模尺寸29.610+0.13凹模尺寸*29.61技术要求：带*尺寸按相应凸模配置，保证单面间隙值0.06～0.08mm对于尺寸400+0.62A0+δ=(40-0.75×0.62)0+δ=39.5350+0.155δ=Δ/4凸模尺寸39.5350+0.155凹模尺寸*39.535技术要求：带*尺寸按相应凸模配置，保证单面间隙值0.06～0.08mm对于尺寸600+0.74A0+δ=(60-0.75×0.74)0+δ=59.4450+0.185δ=Δ/4凸模尺寸59.4450+0.185凹模尺寸*59.445技术要求：带*尺寸按相应凸模配置，保证单面间隙值0.06～0.08mm沈阳航空航天大学课程设计说明书第2章工艺分析及模具结构设计92.4模具总体结构设计2.4.1送料定位机构设采用定位销钉销钉直径R2。2.4.2卸料机构设计冲孔卸料及落料卸料均采用弹压卸料装置。2.4.3出件机构设计落料件采用的是上出件方式，采用弹簧卸料装置。2.5其他零件尺寸的确定导柱直径13mm长度130mm导套外径13+5=18mm长度60mm模具闭模高度147mm2.6压力机的确定F卸=K卸FK取0.05F卸=0.05×82.992×103N=4.15KNF顶=K顶FK取0.08F顶=0.08×82.992×103N=6.64KNF总=F+F卸+F顶=82.992+4.15+6.64=93.78KN压力机选择时应使其公称压力≥93.78KN最大闭模高度≥147mm