小角板零件的模具設計及衝壓工藝

小角板落料衝孔複（fù）合模及彎曲模設計 

1.1小角板工藝性分析（xī） 

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

 

 

工件厚度t=2mm，孔的邊緣（yuán）線距彎曲線的距離L>2t。彎曲時，孔不會（huì）變形。 因（yīn）此在工（gōng）藝安排上應該先（xiān）衝裁，再彎（wān）曲便可以達到圖紙要求。 根據以上分析，該工（gōng）件宜先衝孔（kǒng）落料，再彎曲達（dá）到圖紙要求。 

2.2 小角板衝裁模設計 

2.2.1小（xiǎo）角板衝裁工藝性分析 

 

1）製造精度 

工件尺寸公差按（àn）IT10級製造。查標準（zhǔn）公差表，各尺寸公差如圖2.2所示（shì）。無其他特殊要求。查有關手（shǒu）冊可知，利用普通衝裁方式可以達（dá）到零件圖紙要求。   

 

2）結構與尺寸 

工件（jiàn）結構簡單，外形對稱（chēng）。孔的直徑（相對厚度）大，孔壁（bì）>1.5t，這些結（jié）構因（yīn）素均宜衝裁。 

3）材（cái）料  

表2.1   常用衝壓材料的性能和規格     

 

   

碳素結構鋼（gāng）Q235，抗（kàng）拉強度σb=380～470MPa，抗剪強度τ=310~380 MPa，斷後伸長率δ10=21~25%。此材料具有較高的彈性和良好（hǎo）的塑性，其衝裁加（jiā）工性能比較好。 根據以上分析，該小角板零件的工（gōng）藝性較好，可以進行衝裁加工。 2.2.2確定衝（chōng）裁工藝方（fāng）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（gōng）序衝裁，複合衝裁和級（jí）進衝（chōng）裁。 

一般對於上麵這樣的工件通常采用先落（luò）料（liào）再衝孔的加工方（fāng）法。由於該工件的生產批量為大批量，則有以下幾（jǐ）種方案進（jìn）行比較。 

該零件包括落（luò）料、衝孔兩個基本工序（xù），表（biǎo）2.2中列有三種工藝方（fāng）案。  序號 

工藝方案 

結構特點 

1 

單工序模生產： 落料→衝孔 

  模（mó）具結構簡單，但需要兩道工序、兩套（tào）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（liàng）生產的需（xū）求。且兩道（dào）工（gōng）序中（zhōng）的定位誤差，將導致孔心距尺寸精度難（nán）以保證 

2 

複合模生產： 落料-衝孔複合（hé） 

  同一副模具完成兩道不同的工（gōng）序，大大減小了

模具規（guī）模，降（jiàng）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（shǐ）用效（xiào）率；操作簡單、方便，適合中批（pī）量生產；能可靠保證孔心距尺寸（cùn）精度 

3 

級進模生產： 衝孔-落料（liào）連續 

  同一（yī）副模具（jù）不同工位完成兩道工序，生產效率

高（gāo），模具規模相對第（dì）二種方案要大一些，模具成本要高；兩（liǎng）工位（wèi）之間的定位要求（qiú）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（bǐ）較：由於零件屬於大批量生產，因此采用（yòng）單工序（xù）衝裁（cái）效（xiào）率太低，而且不便

 

 

於操作；級進衝裁（cái）設備要（yào）求高，定位非常難難於保證精度；而采用（yòng）複合衝（chōng）裁，衝出的零件精度和平直度（dù）都較好，生產效率也高，而且零件的孔邊距不小，模具強度也能夠保證。 

根據以上分析，該零件宜采用複合衝裁工藝方案。 由此確定工序如下：下料——衝孔落料——檢驗。 2.2.3確定模具（jù）總體結（jié）構方案 

1）模（mó）具類型 

根據零件的衝裁工藝方案，采用複合衝裁模。如圖2-4所示。 

 

根據上表（biǎo）比（bǐ）較：采用倒裝（zhuāng）複合模。 

2）操作與定位（wèi）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）式能夠達到批量要求，而且能降低模具（jù）成本，因此采用手工送料（liào）方式。考慮零（líng）件尺寸以及厚度，為了（le）便於操作和保（bǎo）證零（líng）件的精度，宜采用導料銷（xiāo）導（dǎo）向、固定擋料銷定距的定位方式（shì）。 

3）卸料與出件方式 

考慮零件的厚度較薄，采用彈性卸料方式。 4）模架（jià）類型與（yǔ）精度 

由於零件厚度較薄（báo），衝裁間隙較（jiào）小，因此（cǐ）采用受力（lì）平（píng）衡、導（dǎo）向平穩的後置導柱模（mó）架（jià）。考慮零件精度以及衝裁間隙，采用Ⅰ級模（mó）架精度。 

 

2.2.4工藝與設計計算 

1）衝裁件（jiàn）總長計算 

工件相對彎曲半徑r/t>0.5，彎曲前，後中性層（céng）長度不變（biàn）的原則。中性層曲率半徑可按（àn）下式（shì）計算： 

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

r——彎曲（qǔ）半徑，[r]為mm； 

K——中性層位移係數，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（de）彎曲角為90度時： 

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

                                

2）排樣（yàng）設計 （1）排樣 

衝裁件在板料或條料上的布置方式，稱為衝裁件的排樣，簡稱排樣，排樣的合理
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