托架落料冲孔复合膜设计

冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础上， 所设置的一个重要的实践性教学环节。 其目的是：
1）综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识， 进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力。
2）巩固与扩充“冷冲压模具设计”等课程所学的内容， 掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。
3）掌握冷冲压模具设计的基本技能， 如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。
一、冲压件的工艺性分析
    该零件系一心轴托架，Φ10孔内装心轴，拖架通过4个Φ5的孔与机身联接。零件外形对称，5个孔有较高精度要求。该零件选用08号冷轧钢板，其弯曲半径皆大于该种材料的最小弯曲半径（R1.5>0.8t），5个孔也均可按要求冲出。因此，该零件适于冷冲压方法制作。
    冲压该零件的基本工序有：冲孔、落料和弯曲。
    为简化模具结构，零件上的孔应尽可能在平板毛坯上冲出。该零件上的Φ10孔边与弯曲中心的距离为6mm，大于1.0t=1.5mm，弯曲时不会引起孔的变形，因此Φ10孔可以在压弯前冲出。冲出的Φ10 +0.080孔可以作后续工序定位孔用。而4-Φ5孔的边缘与弯曲中心的距离为1.5mm，等于1.0t，压弯时易发生孔的变形，故应在弯曲后冲出。
    零件的弯曲成型，可以采用三种不同的方法。
    第一种方法，优点是用一副模具成型，生产率高，设备占用少。缺点是：（1）模具磨损快，寿命低，因为毛坯的整个面积几乎都参与激烈的弯曲变形，且需要较大的弯曲力：（2）工件表面易擦伤，擦伤面积也大；（3）工件的形状与尺寸不精确；弯角处材料变薄严重。这是因为不能有效地利用过弯曲或校正弯曲来控制回弹，已经凸凹模圆角处阻力大造成的。
    第二种方法，采用两副模具分两次弯曲。先折弯端部两角。然后再压出中间的弯角。显然，弯曲变形的激烈程度比方法一缓和得多，弯曲力也小，模具工作条件大为改善。但回弹现象仍难于控制，且增加了模具、压床和操作人员的数量。
    第三种方法，先在一副模具上弯曲端部两角，同时预弯中间两角使之呈45°，然后在另一副模具上将中间两角弯成90°。由于能够实现过弯曲和校正弯曲，因而制件的回弹易控制，可以得到形状和尺寸较精确的零件。此外，由于成形过程中材料受凸，凹模的阻力较小，可以使工件获得较好的表面质量，模具的寿命也可以提高。
二、    确定工艺方案
    根据以上分析，冲压该零件可能有以下几种方案。
    方案一：落料与冲Φ10孔复合，弯曲外部两角并使中间角预弯45°，弯曲中间两角，冲Φ5四孔。
    方案二：落料与冲Φ10孔复合，弯曲外部两角，弯曲中间两角，冲Φ5四孔。
    方案三：落料与冲Φ10孔复合，弯曲四个角，冲Φ5四孔。
    方案四：冲Φ10孔、切断与弯曲外部两角连续冲压，弯曲中间两角，冲Φ5四孔。
    方案五：冲Φ10孔、切断与弯曲四个角连续冲压，冲Φ5四孔。
    方案六：全部工序组合，采用带料连续冲压。
    在上述6个方案中，方案一的优点是：①模具结构简单、模具寿命长、制造周期短、投产快；②工件的回弹容易控制，尺寸和形状精确，表面质量高；③各工序（除第一工序外）都能用Φ10孔和一个侧面定位，定位进准一致且与设计基准重合，操作比较方便。缺点是：工序分散，需要模具、压力机和操作人员多，劳动量大。
     方案二的优点是模具结构简单，投产快、模具寿命长。但回弹难以控制，尺寸和应状不精确，且工序分散，占用设备多、劳动量大。
    方案三的工序比较集中，占用设备和人员少，但模具寿命短、制件质量（精度与表面粗糙度）低
    方案四的优点是工序比较集中，从工件成形的角度看，本质上与方案而相同，只是模具结构较为复杂。
    方案五本质上与方案三相同，只是采用了结构复杂的连续模。
    方案六的优点是工序最集中，只用一副模具完成全部工序。由于它实质上是把方案一的个工序分别不止到连连续模的各工位上，所以它还具有方案一的各项优点。缺点是模具结构复杂，安装、调试、维修困难，模具制造周期长。
     综上所述，考虑到该零件为大批量生产，且零件的材料根据有关材料得知弹性系数不大，而且零件的外形尺寸要求不高，为达到提高生产效率的目的，选用方案三比较合适。其中工序如下：（1）落料冲Φ10孔；（2）压弯四角；（4）冲Φ5四孔。