小角板零（líng）件的模（mó）具設計及（jí）衝壓工藝

小角板落料衝孔複合模及彎（wān）曲模設計 

1.1小角板工藝性分（fèn）析 

材    料：Q235 材料厚度：2 mm 製造精度：IT10 生產（chǎn）批量：大批量 零件簡圖：如圖2.1所示 

 

 

工件厚度t=2mm，孔的邊緣線距彎曲線的距離L>2t。彎曲時，孔不會變形。 因此在工藝安排上應該先衝裁，再彎（wān）曲便可以達到圖（tú）紙（zhǐ）要求。 根據以上分析，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（xī） 

 

1）製（zhì）造精度 

工件尺寸公差按IT10級製造。查標準公差表，各尺（chǐ）寸（cùn）公差如圖2.2所示（shì）。無其他特殊（shū）要（yào）求（qiú）。查有關手冊可知，利（lì）用普通（tōng）衝裁方式可以達到零件圖紙要求。   

 

2）結構與尺寸（cùn） 

工件結構簡單，外（wài）形對（duì）稱。孔的直徑（相對厚度）大，孔壁>1.5t，這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規格     

 

   

碳素結構鋼Q235，抗拉強度σb=380～470MPa，抗（kàng）剪強度（dù）τ=310~380 MPa，斷後伸長（zhǎng）率δ10=21~25%。此材料具有較高的彈性和良好的塑性，其衝裁（cái）加工性能比較（jiào）好。 根據以上分析，該小（xiǎo）角板零件的工藝性較（jiào）好，可以進行衝裁加工（gōng）。 2.2.2確定衝裁工藝方案 

該零件衝裁包括落料和衝孔兩個基本工序，可采用的衝（chōng）裁工藝方案有單工序衝裁，複合衝裁和級進衝裁。 

一般對於上麵這樣的工件通常采（cǎi）用先落料再衝孔的加工方法。由於該（gāi）工件的生產批量為大批量，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（gōng）序，表2.2中列有三種工藝方案。  序號 

工藝方案 

結構特（tè）點 

1 

單工序模生產： 落料→衝孔 

  模具結構簡單，但需（xū）要兩道工序、兩套模具才

能完成零件的加工，生產效率低，難以滿足零件中批量生產的需求。且兩道工序中的定位誤差，將（jiāng）導致孔心距尺寸精度難以保證 

2 

複合模生產： 落料-衝孔複合 

  同一副模（mó）具完成兩道不同的工序，大（dà）大減小了

模具規模，降低了模具成本（běn），提高了生產效率，也能提高壓（yā）力機（jī）等設備的使用效率；操作簡單、方（fāng）便，適合中批量生產；能可靠保證孔心距尺寸精度 

3 

級進模生產： 衝孔-落料連（lián）續 

  同一副模具不同工位完成兩道工（gōng）序，生產效率

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

              表2.2   方案比較 

經過比較：由於零件屬於（yú）大批量（liàng）生產，因（yīn）此采用單工序（xù）衝裁效率太低，而且不（bú）便

 

 

於操作；級進衝（chōng）裁設備（bèi）要求高（gāo），定位非（fēi）常難難於保證精度；而采（cǎi）用複合衝裁，衝出的零（líng）件精度和平直度都較好（hǎo），生產效率也高，而且零件的孔邊距不（bú）小，模具強度（dù）也能夠保證。 

根據以上分析，該零件宜采用複合衝裁工藝方案。 由此確定工序（xù）如下：下料（liào）——衝孔落料——檢驗。 2.2.3確定模具總（zǒng）體（tǐ）結構（gòu）方案 

1）模具類型 

根據零件的衝裁工藝（yì）方案，采用複合衝裁模。如圖2-4所示。 

 

根據上表比較：采用倒裝複合模。 

2）操作與定位（wèi）方式 

雖然零（líng）件的生產（chǎn）批量較大，但合理安排生產可用手工送料方式能夠達到批量要求，而且能降（jiàng）低模具成本，因此采用手工送料方式。考慮零件尺寸以及厚度，為了便於（yú）操（cāo）作和保證零件的精度（dù），宜采用導料銷導向、固定擋料銷定距的定（dìng）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（liào）方式。 4）模架類型與精度 

由於零件厚度較薄（báo），衝裁間（jiān）隙較小，因此（cǐ）采用受力平衡、導向（xiàng）平穩的後置導柱模架。考慮零件精度以及衝裁間隙，采用Ⅰ級模（mó）架精度（dù）。 

 

2.2.4工藝與設計計（jì）算 

1）衝裁件總長（zhǎng）計算 

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

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

r——彎曲半徑，[r]為mm； 

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

可以算得（dé）： 

        ρ=r+Kt=2+0.32×2=2.64mm 當工件的彎曲角為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（shàng）計算，衝裁件如圖2.4所示： 

                                

2）排樣設計 （1）排樣 

衝裁件在板（bǎn）料或條料上的布置方（fāng）式，稱為衝裁（cái）件的排樣，簡（jiǎn）稱排樣（yàng），排樣的合理
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