密封端盖模具设计说明书(3)

虑到零件存在边修余量，并且零件的尺寸精度要求不高，为节省材料考虑取b = 1.7mm排样图如图3 所示。

图3 零件排样示意图

⑸ 材料利用率的计算

衡量排样的经济性、合理性的指标是材料的利用率。材料的利用率是指零件的实际面积与材料面积的百分比。材料面积包括制件的实际面积和废料面积。提高材料利用率的途径是减少废料面积。废料分为两类：一类是由零件的形状特点产生的结构废料，一般不可改变；另一类是由零件之间和零件与条料侧边之间形成的废料。

提高材料的利用率，主要从减少工艺废料着手，即设计合理的排样方案，选择合适的规格及合理的裁料法，在不影响零件性能的前提下，改善零件的结构。

1) 一个进距内的材料利用率

??nA1?10023.665?100%??100%＝75.47% BS116?114.5式中，A —— 一个冲裁件的面积(mm)2； n —— 一个进距内的冲裁件数量； B —— 条料宽度(mm)； S —— 进距(mm)。 2) 整块板料总的材料利用率 ??nA8?10023.663?10%0??76.8%(mm) BL116?900式中，n —— 一张板料上的冲裁件总得数目； B —— 板料宽度(mm)； L —— 板料长度(mm)。

2.5 冷冲压工艺规程的制订及工艺过程卡片的编制

工艺文件一般指冲压工艺卡片，它主要用于阐述加工工艺路线和实施其工艺路线所需的工序数量、顺序、相应的工艺装备与设备类型，以及其他辅助工序等。

冲压工艺卡的主要内容包括：工序序号、工序名称、工序草图、工艺装备、设备、材料种类与规格、工时定额等。工序名称应简要说明该工序所做的工作。工序草图为该工序的加工简图，其视图应尽量少，以能说明问题为限，工序草图中仅要求工序所完成的加工尺寸，其他尺寸不要求标注，工艺装备要写明模具的名称及编号。设备要写明设备的型号及吨位。

对于该密封端盖，主要有四个单工序来完成，即：落料——拉深——冲孔——落料。但由前文的分析可以知道，冲压该工件采用了两套复合模，即采用了工序集中，把落料和拉深复合，冲孔和落料复合。

在填写工艺卡片时可以把它当作两工序来完成，即落料－拉深工序和冲孔－落料工序，这样就大大的简化了工艺卡片，看起来更加的清楚明了。

板料采用1800×900×1.5(mm)，横裁得到冲压板料。在冲压设备里都选用了JH21-45开式压力机，选择根据见后续工艺计算。

对于该零件的冲压工艺规程卡见表1所示：

表１ 密封端盖冲压工艺规程卡

标记 产品 名称 产品 图号 材料牌号 工序号 10 工序 名称 下料 冲压工艺规程卡 Q235A 毛坯形状及尺寸 工序草图 工件 名称 工件 图号 密封 端盖 年产量 20 万件 第 页 共 页 选用料板 横裁成 1800×900×1.5(mm) 900×116×1.5(mm) 工装名称 及图号 设备 剪床 检验 要求 备注 900×116×1.5 落料 20 拉深 落料拉深 JH21-45 复合模 按草图 检 验 冲孔 30 落料 冲孔落料 JH21-45 复合模 按草图 检 验 40 50 原底图总 号 底 图总 号 去毛刺 检验 更改标记 文件号 签 名 日 期 滚筒 编制 按冲压件图检验 校对 核对 日期 签字 3 冲模设计

不同的冲压零件，不同的冲压工序所使用的模具是不一样的，但不论何种冲模，都可以看成是由上模和下模两部分组成，上模被紧固在压力机滑块上，可随滑块做上下往复运动，是冲模的活动部分；下模固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。冲模除上下模之外，还包括定位装置，顶件装置，卸料装置，导向装置，连接固定部分等。根据不同的零件要求，要针对模具的具体情况而设计不同的结构。

对于该密封端盖零件，在落料－拉深时采用复合模倒装结构，而在冲孔落料时采用复合模正装结构。

3.1 工艺计算

3.1.1 凸凹模工作部分尺寸计算

冲裁件是测量光亮带尺寸为制件尺寸。冲裁时，如果不考虑材料回弹对工件尺寸的影响，则冲孔时孔径大小与凸模接近，落料时工件外形尺寸与凹模型孔接近。因此，在进行模具刃口尺寸计算时，冲孔以凸模为基准模，落料以凹模为基准模。

凸凹模设计的原则如下：

①冲孔时的尺寸由凸模决定，间隙取在凹模上，落料时的尺寸由凹模决定，

间隙取在凸模上。

②考虑到冲裁中的磨损，设计冲孔模时，凸模的基本尺寸应取工件孔的尺寸公差范围内的较大尺寸；设计落料模时，凹模的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较小值。

③确定冲裁刃口制造公差时，应根据冲裁件的精度要求。 ⑴ 落料－拉深模工作部分尺寸 ①确定凸凹模间隙及制造公差

拉深凸凹模间隙，可根据《冲压模具简明设计手册》表4.53查得： Zmin?1.95mm Zmax?2.25mm 查表4.56得： ?p?0.070mm ?d?0.10mm

落料模凸凹模间隙，可根据《冲压模具简明设计手册》表2.34查得： Zmin?0.15mm Zmax?0.188mm 若凸凹模制造公差按IT8选取，则?p??d?0.063mm。

②对于拉深模部分，由于?d??p?Zmax?Zmin，故可以采用凸凹模分开加工的方法。

对于落料模部分由于?p??d?Zmax?Zmin，故要采用凸凹模配合加工的方法。

③确定凸凹模工作部分的尺寸 对于拉深模部分：

??d?0.10 Dd?(d?0.4??2Z)0 ?(50?0.5?0.4?2?1.95)0?0.10 ?54.10(mm)

0 dp?(d?0.4?)0??p?(50?0.4?0.5)?0.07 0 ?50.20?0.070(mm) 对于落料模部分：

??d?0.063 Ad?(A?x?)0 ?(112.6?0.75?0.4)0?0.063 ?112.30(mm)

0 Ap?(Ad?Zmi)?(112.3?0.15)1n?0.063?0.06 3 ?112.150?0.063(mm)

式中，当制件精度为IT12时，则x = 0.75，?= 0.4mm。 ⑵ 冲孔－落料模工作部分尺寸

①确定凸凹模间隙及制造公差，根据《冲压模具简明设计手册》得： 凸凹模的间隙：Zmax?0.15mm Zmin?0.105mm 若凸凹模的制造公差按IT8计算，则： 对于冲孔尺寸Φ7：?d??p?0.022mm 对于落料尺寸Φ65：?d??p?0.046mm 对于落料尺寸Φ86：?d??p?0.054mm

②对于冲孔模，由于?d??p?Zmax?Zmin，可采用凸凹模分开加工的方法。 对于落料模，由于?p??d?Zmax?Zmin，故要采用凸凹模配合加工的方法。 ③确定凸凹模工作部分尺寸 冲孔直径Φ7：

0dp?(d??x)0??p?(7?0.75?0.15)?0.022

?7.120?0.022(mm)

??d?0.022 dd?(d???2Zmin)0 ?(7?0.15?2?0.105)0?0.022 ?7.360(mm)

式中，当制件精度为IT12时，则x =0.75，??0.15mm； 对于落料模Φ65：

?0.046d Ad?(A?x?)? ?(65?0.75?0.3)00?0.046 ?64.7750(mm)

00 Ap?(A?x??Zmi)?(64.775?0.10)5n??p?0.04 6 ?64.670?0.04(mm) 6

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