1、重慶科技學(xué)院沖壓工藝課程設(shè)計報告 學(xué) 院:_冶金與材料工程學(xué)院 專業(yè)班級: 材料成型及控制工程09 學(xué)生姓名: 田小娟、李勛 學(xué) 號: 2009442593、2009440617 設(shè)計地點(diǎn)（單位）_E405 _ _ _ 設(shè)計題目:_ 彎角沖壓工裝設(shè)計_ 完成日期： 2012 年 6 月 9 日指導(dǎo)教師評語: _ _ _ _ _ _ 成績（五級記分制）:_ _ 指導(dǎo)教師（簽字）:_ _ 目錄一沖壓工藝性分析及結(jié)論3二工藝方案的分析比較和確認(rèn)4三模具類型與結(jié)構(gòu)分析4四排樣圖設(shè)計及材料利用率計算4五沖壓力的計算與壓力中心的確定5六凸、凹模工作部分尺寸與公差的確定6七模具主要零件材料的選取、技術(shù)要求及

2、強(qiáng)度校核9八沖壓設(shè)備的選擇及校核10九彈性元件的選擇計算11十緊固件11十一其他需要說明的問題11十二.彎角沖壓工藝卡片13彎角沖壓模具設(shè)計一沖壓工藝性分析及結(jié)論零件件圖如圖所示，零件名稱：彎角，材料：Q235，料厚：2mm,生產(chǎn)批量：大批量零件圖1.尺寸精度其外形公差無要求，其中3.2的兩個孔有位置公差要求，為10±0.1，孔徑無公差要求，精度很容易達(dá)到。2.材料方面材料為Q235，普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，具有較好的沖裁成型性能。3. 結(jié)構(gòu)方面結(jié)構(gòu)對稱，較為簡單。其彎曲間內(nèi)側(cè)圓角半徑為R1，相對彎曲半鏡R/T=0.5，且彎曲角為90度，選取Q235退火或正火的鋼板，沿垂直纖維方向上，可一次

3、彎曲成形。三個孔的孔邊與彎曲直邊L3.2=2.4mmR+0.5t=2mm，L4=1.5R+0.5t=2mm，因此4孔應(yīng)在彎曲之后沖；三個孔的孔邊距C3.2=1.42t=4mm,C4=0.72t=4mm,如果先沖孔的話，由于孔邊距過小，工件易變形，工件質(zhì)量不能保證。二工藝方案的分析比較和確認(rèn)經(jīng)沖壓工藝性分析，該工件所需的基本工序有落料、沖孔、彎曲等三個基本工序。安順序組合有以下幾種方案：方案一：落料與沖孔3.2復(fù)合模沖壓彎曲單工序模沖壓沖4孔。沖壓件的尺寸精度高，且生產(chǎn)效率高。但由于落料與沖孔復(fù)合，使模壁較薄，模具易損壞。且由于孔邊距較小，工件彎曲后，易變形，不能保證質(zhì)量。方案二：落料與沖3.2

4、孔級進(jìn)模沖壓彎曲單工序模沖壓沖4孔模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但生產(chǎn)率高，克服了模壁厚度不足而引起模具強(qiáng)度不足的問題。精度沒有方案一好，且也由于孔邊距較小，工件易變形，質(zhì)量不能保證方案三：沖3.2落料彎曲沖4孔級進(jìn)模。模具相較于上兩種方案，較簡單，生產(chǎn)率高，且易保證工件的尺寸和外形精度。且因?yàn)?孔必須在彎曲之后進(jìn)行，所有相對比較麻煩，用級進(jìn)?？梢詫?孔的平面放于工作臺上一次成型，即提高了生產(chǎn)效率，又提高了工件的尺寸精度和定位精度。綜上所述，為保證各項技術(shù)要求，選用方案三：沖3.2落料彎曲沖4孔級進(jìn)模三模具類型與結(jié)構(gòu)分析根據(jù)以上分析，該工件采用了沖孔、彎曲、落料的級進(jìn)模。其中彎曲為L型。模架采用四角導(dǎo)柱模架，

5、卸料方式為彈性卸料，橡膠為彈性元件，采用聚氨酯，用導(dǎo)料板進(jìn)行導(dǎo)料，導(dǎo)正銷進(jìn)行精定位。廢料直接從漏料孔里漏出即可。四排樣圖設(shè)計及材料利用率計算根據(jù)毛坯長度等于應(yīng)變中性層長度，彎曲圓弧的長度l=2.32。因此毛坯展開長度： L=7+(8.2-2-1)+2. 32=14.52mm。搭邊值：根據(jù)表2-9矩形件取a=2，b=2.2。坯料展開圖排樣圖條料寬度B=2Dmax+2+4.4=35.44mm步距S=22材料利用率=A/BS×100%=2（16×7+8×3.2+2×3+3.14×3×3/2）/（35.44×22）×100

6、%41%五沖壓力的計算與壓力中心的確定1.沖壓力的計算查表1-3得，取Q235的抗拉強(qiáng)度b=400Mpa。1.1沖4個孔3.2和2個導(dǎo)正孔3.2F孔3.2=6Ltb=6×3.14×3.2×2×400=48230.4N1.2沖異形框F異=Ltb=122.56×2×400=98048N1.3切邊F切邊= Ltb=32×2×400=25600N1.3彎曲兩個直邊自由彎曲力 F彎=2×0.6kbt×tb/(r+t)=3328N1.4沖兩個孔4F孔4=2 Ltb=2×3.14×4

7、15;2×400=20096N1.5落料兩個零件F落= 2Ltb=2×15.94×2×400=25504N該模具采用彈性卸料和下出料的方式，凹模直壁高度為6mm,n=h/2=3，查表，Kx=0.055,Kt=0.05Fz= F孔3.2孔2+ F異+ F切邊+ F孔4=48230.4+98048+25600+20096=191974.4NFx=nFzKx=3×191974.4×0.055=31675.8NFt=KtKx=0.05×191974.4=9598.7NF = Fz + Fx + Ft +F彎+F=191974.4+3

8、1675.8+9598.7+3328+25504=262080.9N選用壓力機(jī)J23-40型號公稱壓力（KN）滑塊行程（mm）最大封閉高度(mm)最小封閉高度（mm）工作臺尺寸（mm）模柄孔尺寸（mm）工作臺墊板厚度（mm）左右前后J23-404008040020063042050×7080六凸、凹模工作部分尺寸與公差的確定1.沖裁工作零件刃口尺寸的計算沖裁初始雙面間隙Zmax=0.360,Zmin=0.246，凸凹模都采用配合加工法。刃口尺寸表工序工件尺寸(mm)X計算公式凹模尺寸（mm）凸模尺寸(mm)沖孔沖異形孔160-0.400.75B=(Bmax-x) 0+0.25與凸模實(shí)

9、際尺寸配作，并保證雙面間隙Zmax=0.360,Zmin=0.24615.7+0.1060+0.32A=(Bmin+x) 0-0.256.24-0.0802.320+0.322.56-0.08020.640+0.4020.94-0.1020+0.322.24-0.080不變?nèi)谐叽?±0.16C=C±/84±0.04沖圓孔3.20+0.320.5A=(Bmin+x) 0-0.253.360-0.0840+0.324.160-0.08落料R3-0.3200.5B=(Bmax-x) 0+0.25R2.84+0.080與凹模實(shí)際尺寸配作，保證雙面間隙Zmax=0.360,

10、Zmin=0.2468-0.3200.757.76+0.080孔心距10±0.1Ld=L±/810±0.1252壓力中心的確定如圖，分析可知，壓力中心Yc=0。 Xc=(16076.8×77+32153.6*66+98048×44+25600×22-20096×22-25504×44)/（16076.8+32153.6+98048+25600+20096+25504)=30.7因此，壓力中心坐標(biāo)如圖Xc處為（29.5,0）。3凸凹模外形尺寸3.1凹模采用整體式凹模，安裝凹模時，依據(jù)計算的壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與

11、模柄中心線重合：凹模厚度：H=kb（H15mm）b=31.04，查表k=0.42，H=13mm凹模壁厚：c=（1.5-2）H=10-13.44mm取H=18mm,c=27mm。凹模寬度：B=b+2c=70mm凹模長度:L=步距+工件長+c=22+128+27=177mm,取180mm3.2彎曲凸模：長×寬為18×14.64，凸凹模間隙取2mm，高度暫時取60mm，材料選T10A,熱處理硬度為56-60HRC。凹模：圓角為90度，半徑R為1mm,材料選T10A,熱處理硬度為56-60HRC。3.3沖孔3.2：凸模：選用國家標(biāo)準(zhǔn)圓凸模A3.3×50-T10A, 壓=1

12、500Mpa，熱處理硬度為58-62HRC，凹模與凸模相配作，熱處理硬度為60-64HRC。 強(qiáng)度校核：壓應(yīng)力校核：d最小4t0/壓=2，符合要求。彎曲應(yīng)力校核：L最大270d2/=30.83mm，符合要求。4：凸模:選用國家標(biāo)準(zhǔn)圓凸模4.15×50- T10A, 壓=1500Mp，0=373，熱處理硬度為58-62HRC。凹模與凸模相配作,熱處理硬度為60-64HRC。 強(qiáng)度校核: 壓應(yīng)力校核：d最小4t0/壓=2，符合要求。彎曲應(yīng)力校核：L最大270d2/=43.1mm符合要求。3.4 沖異形孔異型孔:凸模：選用T10A鋼，熱處理硬度為58-62HRC，異形凸模高度均暫時取50m

13、m強(qiáng)度校核：壓應(yīng)力校核：F最小P/壓=65.36mm2(F最小為最小斷面的面積)。其中：F=119.68mm2 >F最小，符合要求。彎曲應(yīng)力校核：L最大1200 J=BH3- bh3/12L最大211mm，符合要求。凹模：與凸模配作，T10A鋼，熱處理硬度為60-64HRC。切斷：長×寬為18×2.24，選用T10A鋼，熱處理硬度為58-62HRC，異形凸模高度均暫時取50mm。強(qiáng)度校核：壓應(yīng)力校核：F最小P/壓=17.1mm2(F最小為最小斷面的面積)。其中：F=36mm2 >F最小，符合要求。彎曲應(yīng)力校核：L最大1200 ,J=hb3/12 L最大25.98

14、mm，符合要求。凹模：與凸模配作，T10A鋼，熱處理硬度為60-64HRC七模具主要零件材料的選取、技術(shù)要求及強(qiáng)度校核1.定位零件1.1導(dǎo)料板導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的雙面間隙取0.5mm，這樣就可以確定導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板厚度取4mm。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40-45HRC，用螺釘或銷釘固定在凹模上。1.2導(dǎo)正銷落料凸模下部設(shè)置兩個導(dǎo)正銷，分別用3.2兩個孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮到料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面1mm,導(dǎo)正銷采用H7/n6,安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用H7/n6的配合。2.卸料裝置

15、選用彈壓卸料裝置：卸料板的周界尺寸與凹模周界尺寸相同，厚度為8mm，與凸模的單邊間隙為0.15mm，選用材料45鋼，調(diào)質(zhì)處理HRC24-28。3.模架該模具采用四角導(dǎo)柱模架，這種模具的導(dǎo)柱在模具的四個角上，對稱分布，沖壓時可防止用于偏心力矩而引起的模具外斜。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模具規(guī)格：導(dǎo)柱d×L分別為28×150，GB/T2861.1。導(dǎo)套d×L×D分別為28×100×38，GB/T2861.6。選用材料20鋼，熱處理硬度58-62HRC（滲碳處理）。上模座取200×160×40mm，下模座取200

16、5;160×45mm，材料選用HT200，不做熱處理。墊塊選用45鋼，熱處理硬度43-48HRC。上模墊板厚度H墊 取10下模固定板厚度H固取20mm，那么該模具的閉合高度:H=H固+H下+H墊+H上+L+H-1=20+45+10+40+18+50-1=182mm。L為凸模長度H 為凹模厚度H小于壓力機(jī)J23-40的最大封閉高度400mm,可以使用4.模柄模柄按照壓力機(jī)規(guī)格，模柄孔為50*70，選用GB2862.1-81,材料為A3，A50*95 ,GB2862.1-81。單位（mm）dDD1hh2h1bad1(H7)d250526195358318175.凸模固定板或墊板 由上面模

17、架的選擇得出:凸模固定板厚度為20mm,上模墊板厚度為10mm，選用材料Q235，不做熱處理。八沖壓設(shè)備的選擇及校核1. 選用壓力機(jī)J23-40型號公稱壓力（KN）滑塊行程（mm）最大封閉高度(mm)最小封閉高度（mm）工作臺尺寸（mm）模柄孔尺寸（mm）工作臺墊板厚度（mm）左右前后J23-404008040020063042050×70802 校核：校核公式：Hmax-H1-5mm>=H+h>=Hmin-H1+10mm。Hmax壓力機(jī)最大封閉高度為400mmHmin是壓力機(jī)最小封閉高度200mm。H1為墊板厚度為80mmh等高墊塊厚度H模具閉合高度為205mm因此,4

18、00-70-5182+h200-70+10 325182+h140。所以，符合要求。九彈性元件的選擇計算彈性元件選擇聚氨酯：橡膠的自由行程：S自由=3+1+4=8mm橡膠的工作行程：H工作=（3.5-4）S自由=（3.5-4）8=28-32mm取H工作=29mm橡膠的裝配高度：H裝配=（0.85-0.9）×H工作=（0.85-0.9）×29=24.65-26.1mm取H裝配=25mm因此選用聚氨酯橡膠:H=25mm，d=10.5mm。橡膠的橫截面積與凹模相配合。十緊固件圓柱頭卸料螺釘GB2867.5-81 8*46圓柱銷 GB 117-86 B8*65圓柱銷 GB 117-86 B4*28圓柱頭螺釘 GB/T70.1-200 4*25圓柱頭內(nèi)六角螺釘M10*45 GB7076圓柱頭內(nèi)六角螺釘M6*65 GB7076圓柱頭內(nèi)六角螺釘M6*5 GB7076圓柱銷5*70 GB11976圓柱銷 GB 119-76 B6*14十一其他需要說明的問題該模具上模部分主要由上模板，墊板，凸模，凸模固定