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1、目录目录1.1. 工件的冲压工艺设计3.1.1工艺分析3.1.2确定工艺方案3.1.3工艺计算5.1.3.1排样及确定条料尺寸51.3.2冲压力计算及设备选择61.4凸模凹模凸凹模刃口及结构尺寸计算91.4.1凸模、凹模及凸凹模刃口尺寸91.4.2落料凹模结构尺寸.111.4.3冲孔凸模结构尺寸111.4.4凸凹模结构尺寸121.5其他模具零部件的选择131.5.1模架131.5.2凸模固定板131.5.3模座131.5.4凸凹模固定板141.5.5卸料板141.5.6压力机的确定14结构总图1.53参考文献164设计小结161.工件的冲压工艺设计1.1工艺分析冲压件的工艺性是指从冲压工艺方面
2、来衡量零件设计是否合理。一般来讲，满足使用要求的条件下，能以最简单、最经济的方法将工件加工出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的冲压工艺性就差。工艺性的好坏是相对的，他直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件的影响。该零件尺寸中，未注公差按照IT13确定工件尺寸的公差。查公差表，各尺寸公差为8022mm14；13：mm400039mm04讥筋、O零件简图：如图所示零件名称：典型圆垫片上产批量：大量生产（30万件）材料：45钢厚度：2mm1.2确定工艺方案确定工艺方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数、工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应对不同的工艺方案进行全面的分析与研究。
3、在选择工艺时，一般要考虑模具的结构形式，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。在确定冲压件的工艺路线时，应主要考虑以下几个方面：冲压零件的几何形状、尺寸大小、精度等级、生产批量、加工零件时操作的难易程度、模具的加工成本及时间等。经分析该零件属于大批量生产，形状简单，工艺性较好、冲压件尺寸精度较高。冲压该零件需要的基本工序有落料和冲孔。方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。方案二：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模（连续模）生产。方案一单工序模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需
4、求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。方案二复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置重复性好，由于压料冲裁的同时得到了校平，冲件平直且有较好的剪切断面。方案三级进模可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲裁件，且可冲裁比较厚的零件，但级进模冲裁受压力机工作台面尺寸与工序数的限制，冲裁件尺寸不宜太大。另外级进模冲裁中、小型零件时零件平面度不咼，咼质量工件需校平根据冲压模工艺原理，结合该零件结构的特点，通过对比以上三种方案，采用复合模结构简单实用，冲压工艺过程稳定可靠，比较适合该零件了生产制造。1.3工
5、艺计算1.3.1排样及确定条料尺寸（1）调料宽度条料宽度B用式（1-1）进行计算B=（D+2a“+C）（1-1）式中，D是制件直径（mm）;a1是是工件与边缘的搭边值（mm）;C是条料与导料板之间的间隙（mm）。查表得，材料厚度t=2mm自动送料时，工件与工件之间的搭边值a=3mm，工件与边缘之间的搭边值Q=2mm。查表得条料宽度B100mm时，送料间隙取C=0.5mm。零件外形为圆形，可以采用单排、交叉双排或多排；考虑到零件为中等批量生产，如果采用交叉双排或多排，则模具尺寸和结构就会相应增大，从而增加模44具生产成本，所以本设计i11决定采用单排结构即直排（如图所示）由于每张钢板的尺寸都是长
6、度为2000mm,宽度为1000mm。每张钢板剪裁1000/4422条;每条能冲裁（2000-22）/4346.所以每张钢板能生产2246=1012个零件考虑定位公差及裁剪公差后，条料宽度按式（1-2）计算(1-2)B=(D2a1C)式中，心是条料宽度偏差（mm），查表得心=0.5故得B=(40+22+(5o-.m)m（2）步距S=Da=403二43mm（3）材料利用率-nA100%SB式中，n是一个步距内冲裁件数目A是冲裁面积（包括馁形结构废料）S是步距长度（mm）B是调料宽度（mm）取n=1，A=衣202=1256.64mm2S=43mm，B=44.5mm11256.64100%=65.6
7、7%4344.51.3.2冲压力计算及设备选择（1）冲裁力的计算落料及冲孔时的冲裁力按式（1-3）计算(1-3)式中，P是冲裁力（N）;L是冲裁周边长度（mm）；是材料厚度（mm）;b是材料的抗剪强度（MPa）;K是修正系数，一般取K=1.3。由于二3b，所以式（1-3）也常常表达为F二Lt二（1-4）其中，二是冲压材料的抗拉强度（MPa）;查表得，45钢的抗拉强度匚=600MPa落料所需冲裁力L二40mm125.66mmP=Ltb=125.66mm汽2mm汇600MPa=150792N冲孔所需冲裁力L=38mm二-75.40mmP2二Lt；-75.40mm2mm600MPa=90480N（2
8、）卸料力、顶件力、推料力的计算从凸模上卸下箍着的材料所需的力称为卸料力；逆冲裁方向将板料从凹模内顶出所需的力称为顶件力；从凹模内向下推出制件或废料所需的力，称为推料力。一般按以下公式计算Fx=KxFFd=KdFFt=KtnF式中，F是冲裁力（N）,心是卸料力系数，查表取Kx=0.04；Kd是顶件力系数，查表取Kd=0.06,n是塞在凹模内的制件或废料数量，n=h/t.h为凹模直刃高度，取h=8,t为板厚，t=2，则n=8/2=4,Kt为推料力系数，查表取Kt=0.055。经计算得Fx=0.04(RP2)=0.04(15079290480)=9650.9NFd=0.06(PP2)=0.06(15
9、079290480)=14476.32NFt=0.055汉4P+P2)=0.055汉4汉(150792+90480)=53079.8N总冲压力的计算Fz=PP2FxFdFt=150792904809650.914476.3253079.8=318479N（4）压力中心的确定X。=（XiJ）/LiYLJ/ELi式中，X、Y是压力中心在X、丫轴上的坐标，区（XL）、区厲）是各简单图形的压力中心在X轴、Y轴上的坐标与其冲裁周边长度可以看出零件在X轴方向上是乘积之和（mm），匚Li是各简单图形的冲裁周边长度之和（mm）对称的，因此压力中心必在零件的中心线上。所以Xo经计算丫0.93.即压力中心的位置（
10、0,-0.93）（5）设备选择经计算，总冲压力为318KN，取安全系数S=1.2则计算总分冲压力F=SFZ=1.2318=381.6KN则选取J23-40型开式可倾压力机公称压力（KN）:400最大闭合高度（mm）:330立柱距离（mm）:340工作台尺寸（mm）:460X7001.4凸模凹模凸凹模刃口及结构尺寸计算1.4.1凸模、凹模及凸凹模刃口尺寸模具采用复合模结构，计算刃口尺寸时宜采用尺寸转换法计算零件上包含三类尺寸：落料尺寸A=040；.mm冲孑L尺寸B：80.2mm位置尺寸Hi=14一0.1mmH2=20二0.165mm查得冲裁模刃口双间隙Zmin-0.24mHZmax（1）落料刃口
11、尺寸计算A=Q40q.39mm0.39d二、p0.0975mmp44dp=0.09750.0975=0.195mmZmax-Zmin=0.20-0.16=0.04mmJ、pZmax-ZminM.gZmaxm)in=60.0=401.11024则取=0.4Zmax-Zmin=0.40.0401.吃16Dd=(Dma厂X=：0Dp=(DmaX*X.，-；mj-p其中x是为与冲裁件精度有关的系数，查表，取x=0.5Dd=(40-0.50.3900.024=39.80500.024mmDp=(400.5x0.390.16)00.016=39.64500.016mm冲孔刃口尺寸计算B=：80.mm也0.
12、39-d=-p0.0975mmp44、d、p=0.09750.0975=0.195mmZmax一Zmin二0.20一0.16二0.04mmpZmaxZmin则取、d-0.6ZmaxZmin-0.60.04=0.024mmp=0.4ZmaxZmin二。40.。4=0.016mmdp=(dmindd=(dmin*Zmin)。dp=(8+0.57.22)；.016=8.11,016mmdd=(80.50.220.16)00.024=8.2700.024mm位置尺寸H1=10.135mmH2=20丄0.165mm%=Hi0.25；ldH20.25二2ld140.250.135=14_0.034mmld
13、200.250.165=20_0.041mm1.4.2落料凹模结构尺寸(1)凹模壁厚C凹模厚度H=Kb三15mm3040mm凹模壁厚C=(1.52)H三式中，b是冲裁件的最大外形尺寸(mm)，K是凹模厚度系数。查表得K=0.50则H=Kb=0.5x40=20mm,取H=30mm;C=(1.52)H=(1.52)2X=2432mm,取C=30mm(2)凹模板直径DoDo二D2C40230=mm01.4.3冲孔凸模结构尺寸冲孔凸模长度为L1二hh2式中，h1是落料凹模厚，为30mm;h2是凸模固定板厚卸料板厚,取h2为25mm。Lj=h|h2=3025二55mm144凸凹模结构尺寸落料凸模A=e4
14、0；39mm和孔8022mm的凹模考虑到该副模具的结构和精度，及加工、装配方面等因素，可选用整体式凸凹模。凸凹模长度Hpd确定Hpd=h自由-h预H卸Hi=14-21121=44mm式中H卸一卸料板厚度，取H卸=11mm；H1凸凹模固定板厚度，H1=（0.60.8）H凹h=（0.60.8）30=1824mm,取H21mm1.5其他模具零部件的选择1.5.1模架本例中采用滑动导向中间导柱圆形模架。因为该制件压力中心在对称线上，其无偏心载荷，之间精度要求也不是很高且制件较小，所以由模具成本等因素考虑该副模具模架选用滑动导向中间导柱圆形模架。1.5.2凸模固定板凸模固定板将凸模固定在模座上，其平面轮
15、廓尺寸与凹模板外形尺寸相同，但还应考虑紧固螺钉及销钉的位置。固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合H7/m6、H7/n6，压装后将凸模端面与固定板一起磨平。凸模固定板为圆形，厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍，材料为Q235H凸固定=14mm1.5.3模座根据凹模板的尺寸，模座采用标准的中间导柱圆形模座，材料采用HT200。标记为：上模座16040GB2855.1181；下模座16045GB2855.1281。1.5.4凸凹模固定板凸凹模固定板形状与凹模板一致，厚度为24mm。1.5.5卸料板卸料板同样为圆形板，直径和凹模板一致，厚度为11mm。卸料板材料选A3或（45）钢，不用热处理淬硬。卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为10mm,螺纹部分为M10x10mm。卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面lmm,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。1.5.6压力机的确定模具的闭合高度为：H闭二H上模+H垫+L+H+H下模h2=（40+8+14+20+45+45-2）mm=190mm式中L凸模长度，L=55mm;H凹模厚度，H=30mm;jh2凸模冲裁后进入凹模的深度
