材料成型及控制工程专业2012届毕业设计答辩
课题名称：2F轴架冲裁弯曲工艺及模具设计 学生姓名：葛润卿 指导老师：赵向阳
冲压与工艺性
• 冲压：1、概念——常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产
生分离或变形，从而获得一定尺寸、形状和性能的零件加工方法。它是压力 加工方法的一种，广泛地应用于金属制品各行业中，尤其是在汽车、仪表、 军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。
二、工艺方案确定
先拟确定工艺方案有三套：
方案一：下料——冲孔——落料弯曲1（先弯外角）——弯曲2（再弯内 角兼135°角）——分离——整形
方案二：下料——冲孔落料复合——弯曲1（先弯外角）——弯曲2（再 弯内角兼135°角）——分离——整形
方案三：下料—孔落料复合——弯曲1（先弯内角兼135°角）——弯曲 2（再弯外角）——分离——整形
送料步距A0=4.7+1.0=5.7mm。 坯料宽度为L//=L/+2a=37.14+2×2.75=42.64mm,取42.60mm。 因为工件的材料是锡青铜（QSn6.5—0.5Y），实际生产中通常 用规格为“300×长度”的卷筒坯料，且坯料的轧制方向沿着长度方向， 即卷曲方向。故很清楚的排样的条料规格（长×宽）便是 “300×42.60”。
2、分类——分离工序与变形工序两大类。
工艺性：冲裁件的材料、形状、尺寸精度等方面是否适应冲裁加工的工
艺要求 影响冲裁件工艺性的因素很多，从技术和经济方面考虑，主要有以
下两个方面：冲裁件的公差等级和断面粗糙程度；冲裁件结构形状和尺寸。
工件图
一、工艺性分析
通过视图，初步确认加工零件使用落料、冲孔、弯曲等工艺。
FX=0.06×26260=1575.6N； FT=3×0.08×26260=6302.4N. 总冲压力FZ=F+FX+FT=26260+1575.6+6302.4=34138N。故公称压力 P0≥1.3FZ=1.3×34138=44379.4N。选公称压力P0=63KN的开式可倾 压力机，型号记为J23—6.3。
批量：
该工件生产批量为100万件/年，属大批量生产。故应该采用高效率的
多工序模以降低成本，提高经济效益。这里拟采用复合模生产。
其他：
未注明尺寸公差的按GB/T1804-2000-m，未注形位公差按
GB/T13916-2002中2级，未注圆角一律R0.2。
综上而言，所以我认为该工件采用落料、冲孔、弯曲等工艺才能完成。
3、冲压力和压力机的计算：
因为本工件生产批量较大，尺寸又小，故最好选用操作方便、
生产高的开式曲柄压力机。
（1）：先计算工序1的冲压力F=KLtτb、卸料力Fx=KxF、推件
力FT=nKTF 。 其中=1.3；L为冲裁周边长度，测得L=105mm；查手册取τb等于 400Mp。 n为同时梗塞凹模内的工件数，n=3；查文献10表3—11得 KX=0.02～0.06、KT=0.03～0.09，这里取KX=0.06，KT=0.08 所以，F=1.3×101×0.5×400=26260N。
L=l1+l2+l3+l4+l5+2×0.4×t=4.95+1.0+1.85+0.57+4.2+2×0.4×0.5=12.97 mm。 设工件宽度是B，直接得B=4.7mm。
2、排样设计与计算：
排样是指冲裁件在板料、条料或带料的布置方式。 该弯曲件最大外形尺寸是12.97×4.7×0.5，属于小冲压件，尺寸小，形状对称， 为了生产率的考虑采用废料直排。
这点设定线性尺寸公差等级精度为精密f级。另由材料厚度t≤1mm。
查表可得该冲裁来看，工件形状较简单，不对称有一个小孔和两道弯曲。对
于小孔，最小孔边距a=1.0mm≥2t，满足冲孔尺寸的基本要求。另外，孔 的边缘到弯边的距离是a1=1.2mm≥2t，满足先冲孔后弯曲的孔边距尺寸 要求，能够避免弯曲后孔变形。对于弯曲，若是对单个工件弯，并不好 加工，而如果两个工件相连形成对称，便能很方便的进行U形弯曲和四角 弯曲，化繁为简，只要最后再作分离便能得到工件。另外，弯曲线要垂 直于轧制方向。
又因为材料较薄t<2,硬度较小，精度要求高，故采用弹性卸料。 拟定排样图如下图所示：
采取这种形式的排样先要确定两工件连接部分的搭边值a/，很简 单，根据经验公式，又考虑到两孔之间要容纳一个推件杆和一个凸模最 大直径，距离不能太小，综合取a/=11.2mm。则毛坯的总长度 L/=2L+a/=2×12.97+11.2=37.14mm。 由此查文献1表2.26得坯料边缘搭边值a=1.2mm，为了导料方便，值不 能太小，取a=2.75mm。工件间搭边值a1=1.0mm；由文献1表2.1—19 得Z0=0.5。
同理套用弯曲力公式计算得出弯曲1、弯曲2的公称压力分别为 709MP和209MP，故选公称力40MPa的开式可倾式曲柄压力机，机 型为J23—4。
材料：ＱＳｎ６．５－０．１Ｙ，俗称锡青铜。
该材料具有高的强度、优良耐磨性以及较好的力学性能和工 艺性能。在热态和冷态下压力加工性良好，对电火花有较高的抗燃性, 可焊接和纤焊，可切削性良好，在大气、淡水中耐蚀。
结构：
从工件尺寸来看，最大长度不超过15mm，厚度不过0.5mm，
对这种又小又薄的工件，毫无疑问，冲裁精度要求是比较高的。根据
各种方案分析比较：为了选择最佳方案，我们需要从多方面（效率、
质量、成本等）对各种方案比较。
从效率上来讲，方案二和方案三的复合模比方案一的单工序模效 率要高，模具成本亦更低，所以方案一排除。对比方案二和方案三， 就是两道弯曲的顺序不同。如果采用方案三的话，会导致弯曲模具更 复杂，从而可能影响工件的质量和模具加工难度。
故综上而言，我认为无论是从效率、质量方面来讲，还是从成本 上来说都是方案二最好。所以最后我选定方案二。
下面，画上工艺流程图：
（一）、下料
（二）、冲孔落料复合
（三）、弯外角
（四）、弯内角兼135°角
（五）、分离
（六）、整形
三、计算部分
1、毛坯尺寸计算：
因为弯曲半径r=0.2mm，t=0.5mm，所以r≤0.5t。因此，所要进 行的是无圆角半径的弯曲。设工件展开长度L，根据下图算得