小角板零件的模具設計及衝壓工藝

小角板落料衝孔複合模及彎曲模設計 

1.1小角板工藝性分析 

材    料：Q235 材料厚度：2 mm 製造精度：IT10 生（shēng）產批（pī）量（liàng）：大（dà）批量 零件簡圖：如圖2.1所示 

 

 

工件厚度t=2mm，孔的邊緣線距彎（wān）曲線（xiàn）的距離L>2t。彎曲時，孔不會變形。 因此在工藝安排上應該（gāi）先衝（chōng）裁，再彎曲便可以達到圖紙要求。 根據以（yǐ）上分析，該工件宜先衝孔落料，再彎曲達到圖紙要求（qiú）。 

2.2 小角板衝裁模設計 

2.2.1小角板衝裁工藝性分析 

 

1）製造精度 

工件尺寸公差按IT10級（jí）製造。查標（biāo）準公差表，各尺寸公差如圖2.2所示。無其他特（tè）殊要求。查有關手冊可知，利用（yòng）普通衝裁方式可（kě）以達到零件圖紙要求。   

 

2）結構與尺寸 

工件結構簡單，外形對稱。孔的直徑（相對厚度）大，孔壁>1.5t，這（zhè）些結構因素均宜衝裁。 

3）材料  

表2.1   常用衝壓材料的性能和（hé）規格     

 

   

碳素結構（gòu）鋼（gāng）Q235，抗拉強度σb=380～470MPa，抗剪強度τ=310~380 MPa，斷後伸長率δ10=21~25%。此材料具（jù）有較高的彈性和良好的塑性，其衝裁加工性能比較（jiào）好。 根據以上分析，該小角（jiǎo）板零件的工藝性較好，可以進行衝裁加（jiā）工。 2.2.2確定衝裁工藝（yì）方案 

該零件衝裁包括落料和衝孔（kǒng）兩個基本工序，可采用的衝裁工（gōng）藝方案有單工序衝裁（cái），複合衝裁和級（jí）進衝裁。 

一般對於上麵這樣的工件通常（cháng）采用先落料再衝孔的加工方（fāng）法。由於該工件的生產批（pī）量為大批量（liàng），則有以下幾種方案進行比較。 

該零件包括落料、衝孔兩個基本工序，表2.2中列有三種工藝方案（àn）。  序號 

工藝方（fāng）案 

結構特（tè）點 

1 

單（dān）工序模生產： 落料→衝孔 

  模具結構簡單，但需要兩道工序、兩套模具才

能完成（chéng）零件的加工，生產效率低，難以滿足零件中（zhōng）批量生產的需求。且兩道工序中的定位誤（wù）差，將（jiāng）導致孔心距尺寸精度難以保（bǎo）證 

2 

複合模生產： 落料-衝孔複合 

  同一副模具完成兩道不同的工序，大大減小了

模具規模，降低了模具成本，提高了生產效率，也能提高壓力機等設備的使用效率；操作簡單、方便，適（shì）合中批量生產；能可靠保（bǎo）證孔心（xīn）距（jù）尺寸精（jīng）度 

3 

級進模（mó）生產： 衝（chōng）孔（kǒng）-落（luò）料連續 

  同一副模（mó）具不（bú）同工位完成兩道工序，生產效（xiào）率

高，模具規模相對第二種方案要大一些，模具成本要高；兩工位之間的定位要求非常高，否則無法保證孔心距尺寸精度 

              表2.2   方（fāng）案比較 

經過比較：由於零件屬於大批量生產，因（yīn）此采用（yòng）單工序衝裁效率太（tài）低，而且不便

 

 

於操作；級進衝裁設備要求高，定（dìng）位（wèi）非常難難於保證精度；而采用複合衝（chōng）裁，衝（chōng）出的零件精度和平直度都較好，生產效率也高，而且零件的孔邊距不小，模具（jù）強度也能（néng）夠保（bǎo）證。 

根（gēn）據以上分析，該零件（jiàn）宜采用複合衝裁工藝方案。 由此（cǐ）確（què）定工（gōng）序如下（xià）：下料——衝孔落料——檢驗。 2.2.3確定模具總體結構方案 

1）模具類型 

根據零件的衝（chōng）裁工藝方案，采用複（fù）合衝裁模。如圖2-4所示（shì）。 

 

根據上表比較：采用倒裝複合模。 

2）操作與定位方式 

雖然零件的生產批量較大，但合理安排生產可用手工送料方（fāng）式能（néng）夠達到批量要求，而且能降低模具成本，因（yīn）此采用（yòng）手工送料方式。考慮零件尺寸以（yǐ）及厚度，為了便於操作和保證零件的精度，宜采用導料銷導（dǎo）向、固定擋料銷定（dìng）距的定位方式。 

3）卸料與出件方式 

考慮零件的厚度較薄，采用彈性卸料方（fāng）式（shì）。 4）模（mó）架（jià）類型與精度 

由（yóu）於零件厚度較薄，衝（chōng）裁間隙較小，因此采用受力平衡、導向平穩的後置（zhì）導柱模架。考慮零件精度以及衝裁（cái）間隙，采用Ⅰ級模架精度。 

 

2.2.4工藝與設計計算（suàn） 

1）衝裁件總長計算 

工件相對（duì）彎曲（qǔ）半徑r/t>0.5，彎曲前，後中性層長度不變的原則。中性（xìng）層曲率半徑可按下式計算： 

               ρ=r+Kt               （2-1） 式中ρ——中性層曲率半徑，[ρ]為mm； 

r——彎曲半（bàn）徑（jìng），[r]為mm； 

K——中性層位（wèi）移係數，查表取K=0.32； t——材料厚度，[t]為mm。 

可以算得： 

        ρ=r+Kt=2+0.32×2=2.64mm 當（dāng）工件的彎曲（qǔ）角為（wéi）90度時： 

L=l1+l2+πρ/2=（90-4）+（40+15-4）+ 3.14×2.64/2 ≈141mm（取整） 根據以上計算，衝（chōng）裁件如圖2.4所示： 

                                

2）排樣設（shè）計 （1）排（pái）樣 

衝裁件在板料或條料上的布置方式（shì），稱為衝裁件的（de）排樣，簡稱排樣，排（pái）樣的合理
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