图1展示的冲裁零件,其材质为A3,板厚为2毫米,适用于大规模生产。
需要规划零件的冲压流程,构思其成型工具,并安排工具组件的制作步骤。
零件的称呼为紧固零件,制造数量很多,选用的物料是A3钢,其厚度为2毫米,首先,需要对冲压制作进行工艺层面的研究,在研究过程中,了解到这种材料属于常见的碳素钢,具备良好的冲压加工适应性
该零件构造简易,转折处设有四个R2的弧形边,利于进行冲裁加工。
尺寸精确度方面,零件图上未标明公差的那些尺寸属于自由尺寸,其公差值可以参照IT14级来设定,具体数值为负0.74到负0.52之间。
孔边距12mm 的公差为-0.11,属11级精度。
查阅公差资料可知,各相关尺寸的允许偏差如下:零件的轮廓尺寸,65毫米,24毫米,30毫米,以及半径为30毫米和2毫米的圆弧;零件的内部结构,直径为10毫米的孔;两孔中心之间的距离,在37毫米上下浮动0.31毫米;综合评定,该零件符合冲裁工艺的要求。
该零件涉及两个加工步骤,分别是分离和穿孔,存在三种不同的制造方法可供选择:首先完成分离工序,然后进行穿孔工序,使用单一工序模具进行生产。
②落料-冲孔复合冲压,采用复合模生产。
③冲孔-落料连续冲压,采用级进模生产。
该方案模具构造简易,然而完成零件制作须要两个流程、两种模具配合,制造效能不高,无法适应零件大规模制造的必要条件。
零件构造比较简单,为了提升制造速度,应当主要选用组合冲切或者顺序冲切方法。
因为孔间距的规格是12毫米,这个数值有允许的偏差范围,为了更加精确地控制这个尺寸,最终决定采用组合剪切工艺来制造。
尺寸介于0.36至0.11之间,凹凸模的厚度超出了标准最小值,为了提升使用便利性,复合模具的设计选用了倒装式结构,并且结合了弹性卸料装置和定位销来固定位置。
根据《冲压模具设计与制造》中的表2.5.2进行排样设计,确定连接边宽度:两个零件之间的连接边宽度为2.2毫米,零件侧边的连接边宽度为2.5毫米,进给距离为32.2毫米,条料宽度B等于工件直径加上两倍零件侧边的连接边宽度,即65毫米加2乘以2.5毫米,最终得到70毫米,排样图参见图2,一个进给距离内的材料利用效率η计算如下:η等于工件面积除以条料宽度和进给距离的乘积再乘以100%,计算结果为1550除以70乘以32.2再乘以100%,得出68.8%,通过查阅板材规格,推荐选用900毫米乘以1000毫米的钢板,每张钢板可以切割出14条70毫米乘以1000毫米的条料,每条条料可以冲压出378个零件,则η计算为:η等于零件数量乘以单个零件面积除以板材面积再乘以100%,计算结果为378乘以1550除以900乘以1000再乘以100%,得出65.1%,即每张钢板的原材料利用率为65.1%,4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力F总计算公式为1.3乘以周长乘以材料抗剪强度,代入数据得到1.3乘以215.96乘以2乘以450,最终结果为252.67千牛,其中材料抗剪强度按照非退火A3钢板进行计算。