1、01 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定工件名称：连接板图 1 连接板工件简图：如图 1 所示。生产批量：大批量 材料：Q235 钢材料厚度：1mm 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为 Q235 钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个 的孔和一个半径和 R25 的弧和两段分别为 60mm 和 30mmm20的直线连接而成；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，工件的尺寸全部为自由公差，可看作 IT16 级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。冲裁工艺方案的确定：该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案。1方案一：采用单工序模生产。方案二：采用复合模生产。方案
2、三：采用级进模生产。方案一：模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本较高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二：只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高。方案三：也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。22 主要设计计算2.1 排样方案的确定及计算设计复合模，首先要设计条料的排样图。连接板的形状不对称，应采用直排样，如图 2 所示的排样方法，设计成直排。搭边值取 0.8mm 和 1.0mm，条料宽度为 87mm 步距为50.8mm，一个步距的材料利用率为 78%。图 2 排样图计算冲裁件面积 A：3424.
3、2 A2m查表 1 得最小搭边值： ma0.1a8.1表 1 最小搭边值 a卸料板型式条料厚度t/mm搭边值/mm3用于图a、b、R2t用于图 c、d L50a a1 a a1 a a10.25 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.00.250.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.50.50.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.00.81.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8弹性卸料板1.21.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0采用无侧压装置。条料宽度 B： 02CaDB其中： 垂直送料方向上零件尺寸D条料与条料板间间隙Z条料宽度公
4、差值有公式得： mB0.128587布距 S： S5一个布距材料利用率 ： %10BSnA式中： 一个布距内冲裁件数目n冲裁件面积A条料宽度B布距S有公式得： %108.572345.7每张钢板总利用率 ：总4A表总 2.2 冲压力的计算平刃口模具冲裁时，其理论冲裁力（N）可按下式计算： LtF式中： 冲裁件周长 mmL材料厚度 mmt材料抗拉强度 Mpab但选择设备时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素，实际冲裁力可能增大，所以应取bLtF3.1冲裁件周长 294.74mm材料厚度 mt0.1材料抗拉强度 (由表 1.3.6 查出)Mpa45故 LtF3. N3104.725074.
5、29查下表 2 得 ,0txK表 2 卸料力、顶件力、推件力系数材料及厚度/mm 卸 推K顶K小于等于 0.1 0.0650.075 0.1 0.140.10.5 0.0450.055 0.63 0.080.52.5 0.040.05 0.55 0.062.56.5 0.030.04 0.45 0.05钢大于 6.5 0.020.03 0.25 0.03铝、铝合金 0.0250.08 0.030.07紫铜、黄铜 0.020.06 0.030.09卸料力 、推件力 、计算式为：XFtFKx N33109.610.7205=0.556.90103=3.80 103(N）FKnzt.冲裁工艺总力 总
6、(N)txF总 3310.810)8.90643172( 该模具采用复合模，拟选弹性卸料、下出料。根据计算结果，冲压设备拟选 J23-25。2.3 压力中心的确定及相关计算计算压力中心时，先画出凹模型口图，如图 3 所示。在图 3 中将 xOy 坐标系建立在图示的圆心坐标上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成 L1L 6共 6 组基本线，利用 AutoCAD查出该模具的压力中心 C 点坐标（14.5，-2.7） 。该工件冲裁力不大，压力中心偏移 X 方向 14.5Y 方向-2.7。若选用 J23-25 冲床，C 点与压力机模柄孔中心大致重合，满足要求。2.4 工作零件刃口尺寸计算在确定工件零件刃口尺
7、寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对比较简单，适宜采用线切割机床分别加工凸凹模、凸凹模固定板、冲孔凸模、落料凹模、冲孔凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各孔的同轴度，使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法计算。由图 1 可知，该工件属于无特殊要求的一般冲裁件。由冲孔获得查初始双面间隙表4 得 则：mZmZ10.,4.0inmaxin4由于所有尺寸都未标注公差，查冲裁件外径与内孔尺寸公差表 5 知表 5 冲裁件外径与内孔尺寸公差基本尺寸 20、3、6和25R可转换成 06.193.10.1、和 由摩擦
8、系数表 6 查得：X=0.5。表 6 磨损系数6非圆形冲件 圆形冲件1 0.75 0.5 0.75 0.5t/mm冲件公差 /mm1 0.36 0.1612 0.42 0.2024 0.50 0.244 0.60 0.30查表 4 得：。14.0,1.0maxminZZ模具按 IT6 7 级加工制造，计算公式见表 7 则：(1) 落料（ ）：03.125RaaXmaxa3.1502m024.5RT =(RA - ZMax) =(24.35-0.10)- =24.25-0.015落料（ ） 09.16mmaaXmaxa9.1506024.5RT= (RA Z Max) =(50.95-0.10)
9、 =50.80-0.016 mm落料（30 -） ）=（30-0.51.6）=29.20 +0.024mmaaXmxRT =(RMax Z Max ) =(29.2-0.10)=29.10-0.016 mm(2) 冲孔（ ）：3.102ttXDdmin a)3.1502(m016.52aMxtaZ62407表 7 配合加工时，凸凹模尺寸的计算公式工序性质 制件尺寸 凸模尺寸 凹模尺寸落料 0A按凹磨尺寸配制，其双 25.0xAd70B 025.xBdC 1.C0 .0dC 面间隙为 maxinZ250A25.0xAp0B25.0BPC1.0 .P冲孔 C 250C按凸磨尺寸配制，其双 面间隙为
10、 maxinZ2.5 卸料橡胶的设计卸料橡胶的设计计算，选用的 4 块橡胶板的厚度务必一致，不然会造成受力不均匀，运动产生歪斜，影响模具的正常工作。卸料橡胶的设计计算：a、 料板工作行程 ：工h21ht工 1m4式中： 为凸模凹进卸料板的高度取为1t 为工件厚度取 m为凸模冲裁后进入凹模的深度取2h2b、橡胶工作行程 ：工H修hI34m7式中： 为凸模修模量，取修hc、橡胶自由高度 ：自 由H工自 由 4m288一般情况下取 为 H 自由的 25%工d、 橡胶预压缩量 ：预自 由预 %1528m.4e、每个橡胶承受的载荷 ：F选用 4 个圆筒形橡胶故41卸/.692N6.173f、橡胶的外径
11、：D5.0/7.12PFdm式中： 为圆筒形橡胶的内径，取 为 ；d13。p50g、校核橡胶自由高度 ：自 由H看看是否满足此不等式5.1/5.D自 由3628自 由 780满足条件。h、橡胶的安装高度 ：安H预自 由安 2.48m8393 模具总体设计3.1 模具类型的选择模具类型分为三种分别是：单工序模、复合模和级进模。单工序模又称简单冲裁模，是指在压力机一次行程内只完成一种冲裁工序的模具，如落料模、冲孔模、切断模切口模等。复合模是指在一次压力机的行程中在模具的同一工位上同时完成两道或两道以上不同冲裁工序的模具。复合模是一种多工序冲裁模，它在结构上的主要特征是有一个或几个具有双重作用的工作
12、零件凸凹模，如落料冲孔复合模中有一个既能作落料凸模又能作冲孔凹模的凸凹模。由冲压工艺分析可知，该模具采用复合冲压，所以模具类型为复合模。3.2 定位方式的选择定位方式的选择通俗的说既是选择定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有正确的位置，定位零件的结构形式很多，用于对条料进行定位的定位零件有挡料销、导料销等，用于对工序进行定位的定位零件有定位销。定位零件基本上都已标准化，可根据坯料和工序件形状、尺寸、精度及模具的结构形式与生产效率要求等选用相应的标准。3.3 卸料出件、导向方式的选择卸料与出件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具工作零件上卸下来，以便冲压工作继续进
13、行。通常，把冲件或废料从凸模上卸下来称为卸料。 卸料装置按卸料的方式分为固定卸料装置弹性卸料装置和废料切刀三种。 固定卸料装置，固定卸料装置仅由固定卸料板构成，一般安装在下模的凹模上；弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或橡胶）组成；弹性卸料装置可安装于上模或下模，依靠弹簧或橡胶的弹力来卸料，卸料力不太大但冲压时可兼起压料作用，故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件；出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。我们通常把准过载上模内的出件装置称为推件装置；把装在下模内的称为顶件装置。综合考虑该模具的结构和使用方便，以及工件料厚为 1mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。又因为是复合模生产。所以采用上出件比较便于操作。在冲压过程中，导向结构一般情况下直接与模架联系在一起，该模具采用后置导柱
