冲压件工艺性分析与计算一.冲压件工艺性分析（1）材料分析08F是优质沸腾钢，强度低与硬度、塑性、韧性好，易于拉伸与冲裁成形。

（2）结构分析冲压件为外形为弧形与直边构成近似矩形的结构、有凸缘筒形浅拉深、冲三个圆孔的结构。

零件上有3个孔，其中最小孔径为5.5mm，大于冲裁最小孔径dmin ≥1.0t=1.2mm的要求。

另外，孔壁与制件直壁之间的最小距离满足L=3.475≥R+0.5t=1.6.的要求。

因此，该零件的结构满足冲裁拉深的要求。

（3）精度分析零件上有4个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属于IT11~IT13，因此，普通冲裁能够满足零件的精度要求。

由以上分析可知，该零件能够用普通冲裁与拉深的加工方法制得。

二.冲压件工艺方案的确定（1）冲压方案完成此工件需要落料、拉深、冲孔三道工序。

因此能够提出下列5种加工方案分：方案一：先落料，再冲孔，后拉深。

使用三套单工序模生产。

方案二：落料—拉深—冲孔复合冲压，使用复合模生产。

方案三：冲孔—拉深—落料连续冲压，使用级进模生产。

方案四：拉深—冲孔复合冲压，然后落料，使用级进模生产。

方案五：落料—拉深复合冲压，然后冲孔。

使用两套模生产。

（2）各工艺方案的特点分析方案一与方案五需要多套工序模，模具制造简单，维修方便，但生产成本较低，工件精度低，不适合大批量生产；方案二只需一副模具，冲压件的形状位置精度与尺寸精度易于保证，且生产效率高。

方案三与方案四的级进模，生产效率高，但模具制造复杂，调整维修烦恼，工件精度较低；（3）工艺方案的确定比较三个方案，使用方案五生产更为合理。

尽管模具结构较其他方案复杂，但 由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。

因此，在本设计中，将使用落料、拉深复合模的设计方案。

三．冲压工艺计算（1）凸、凹模刃口尺寸的计算根据零件形状特点，刃口尺寸计算使用分开制造法。

落料件尺寸的计算，落料基本计算公式为A0max A )(δ+-=X ΔD Dmin max 0min A T T T )()(δδ----=-=Z X ΔD Z D D尺寸44mm ，经查得该零件凸、凹模最小间隙Z min =0.126mm ，最大间隙Z max =0.180mm ；凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 03.0A =δ。

将以上各值代入A T δδ+≤min max Z Z -校验是否成立。

经校验，不等式成立，因此，可代入上式计算工作零件刃口尺寸。

m m 44m m 05.044A1=⨯-=）（D m m 874.43m m 126.044T1=-=）（D尺寸mm 2.36，查得其min Z 、m ax Z 、T δ、A δ数值同上一尺寸，因此同样满足A T δδ+≤min max Z Z -的要求，则m m 2.36m m 05.02.36A2=⨯-=）（Dm m 874.31m m 126.02.36T2=-=）（D尺寸mm 50R ，查得其min Z 、m ax Z 、T δ、A δ数值同上一尺寸，因此同样满足A T δδ+≤min max Z Z -的要求，则m m 50m m 05.050A3=⨯-=）（D m m 937.49m m 2/126.050T3=-=）（D 冲孔尺寸计算，冲孔基本公式为0min T T )(δ-+=X Δd dA0min min A )(δ+++=Z X Δd d尺寸φmm 018.05.13-，查得凸模制造公差mm 02.0=T δ，凹模制造公差m m 02.0=A δ。

经验算满足A T δδ+≤min max Z Z -，因此mm 41.13mm )18.05.032.13(002.0002.0T1--=⨯+=d m m 33134.13m m )126.018.05.032.13(02.0002.00A1++=+⨯+=d 尺寸φmm 5.518.00+，查得其min Z 、m ax Z 、T δ、A δ数值同上一尺寸，因此同样满足A T δδ+≤min max Z Z -的要求，则mm 59.5mm )18.05.05.5(002.0002.0T2--=⨯+=dmm 716.5mm )126.018.05.05.5(02.0002.00A2++=+⨯+=d拉深尺寸计算 ，拉深基本公式为d0d δD D =p )(p Z D D δ-=尺寸mm 033.030-φ，p δ=0.03 d δ=0.05，双边间隙Z=2.2t=2.64,则d 0d δD D ==05.00300p )(p Z D D δ-==003.0)64.230(-=05.0036.27中心距尺寸计算 ：零件上两孔中心距为L=mm 5.1709.009.0+-mm（2）拉深凸、凹模圆角半径的计算凹模圆角半径的计算：拉深凹模圆角半径的计算为()t d D r d -80.01＝此零件落料冲孔的周长L 为94mm ，材料厚度t 为1.2mm ，08F 钢的抗拉强度b σ取390MPa ，则零件所需拉深力为()()mm t d D r d 35.22.16.272.3680.080.01=⨯-=-＝ 凸模圆角半径的计算：拉深凸模圆角半径的计算为18.01d r r p ＝根据凹模圆角半径，计算凸模半径为88.135.28.08.011=⨯=d r r p ＝四．冲压力的计算及初选压力机 （1）落料工序冲压力的计算冲裁力基本计算公式为τKLT F =此零件落料的周长1L 为153mm ，材料厚度t 为1.2mm ，08F 钢的抗剪强度τ取310MPa ，则冲裁该零件所需冲裁力为kN 748.73990N 3102.11533.1≈=⨯⨯⨯=N F 落模具使用弹性卸料装置与推件结构，所需卸料力X1F 与推件力T1F 为kN 7.3N 7405.0X X1=⨯==F K FkN 07.4N 74055.01T T1≈⨯⨯==F NK F 因此落料工序冲总压力为：kN 77.81kN )07.47.374(T1X11=++=++=F F F F 落总 （2）拉深工序冲压力的计算拉深力基本计算公式为 1k Lt F b σ=拉深此零件落料冲孔的周长L 为94mm ，材料厚度t 为1.2mm ，08F 钢的抗拉强度b σ取390MPa ，则零件所需拉深力为1k Lt F b σ=拉深=94×1.2×390×1=43.99kN 压边力的基本计算公式Aq Q =此零件在压边圈下毛坯的投影面积A 为322，单位压边力q 取3，则该零件所需压边力为kN Aq Q 966.03322=⨯==模具使用弹性卸料装置与推件结构，所需卸料力X2F 与推件力T2F 为kN 25.2N 956.4405.0Q (X X2=⨯=+=）拉深F K FkN 45.2N 956.44055.0Q (T T2≈⨯=+=）拉深F NK F 因此拉深工序冲总压力为：kN F 66.492.452.250.96643.99F F Q F t2x22≈+++=+++=拉深总 冲孔工序冲压力的计算冲裁力基本计算公式为τKLT F =此零件冲孔的周长2L 为77mm ，材料厚度t 为1.2mm ，08F 钢的抗剪强度τ取310MPa ，则冲裁该零件所需冲裁力为kN3737237N 3102.1773.1≈=⨯⨯⨯=N F 冲模具使用弹性卸料装置与推件结构，所需卸料力3X F 与推件力3T F 为 kN85.1N 3705.0X X3=⨯==F K FkN11.6N 37055.03T T3≈⨯⨯==F NK F因此落料冲孔工序冲总压力为：kN96.44kN )11.685.137(T3X33=++=++=F F F F 落总（4）压力机的选择计算的落料、拉深工序压力压力：kN F 43.13166.4977.81F F 211=+=+=总总 计算的冲孔工序压力压力：kN F 96.44F 31==总因此，落料、拉深复合模初选设备为开式压力机J23—16；冲孔模初选设备为开式压力机J23—6.3 （4）压力中心的计算由于改冲裁件为对称图形，因此它的压力中心位于冲件轮廓图形的几何中心上。

即拉深圆的圆心位置。

五．排样（1）竖排（如图1）图1a.搭边查表3-7，选取mm a 11=,a ＝1.8 mm 。

b.送料步距与条料宽度平行于送料方向的冲件宽度D=36.2,因此，送料步距为： mm a D S 2.3712.361=+=+=模具无側压装置，导料板与最宽条料之间的间隙Z=0.5（表3-9），条料宽度单向公差20.0=∆（表3-11），冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸44max =D ，条料宽度为：mm Z a D B 020.000max 01.48)5.08.1244()2(-∆-∆-∆-=+⨯+=++=导料板间的距离为：mm Z a D B 6.485.028.124422max 0=⨯+⨯+=++= c. 板料利用率选用1.2mm ×1500mm ×1000mm 的板料。

落料件面积为2232.1698mm 使用横裁可裁条料数为:311.481500=÷（条），余8.9mm ，每条板料可冲制件数262.37)11000(=÷-（件），因此每张板料可冲制件数8063126=⨯（件）。

材料的利用率为：%3.91%100)10001500(80622.1698≈⨯⨯÷⨯使用竖裁可裁条料数为:201.481000=÷（条），余38mm ，每条板料可冲制件数402.37)11500(=÷-（件），因此每张板料可冲制件数8004020=⨯（件）。

材料的利用率为：%6.90%100)10001500(80022.1698≈⨯⨯÷⨯（2）横排（如图2）a.搭边查表3-7，选取mm a 5.11=,a ＝1.2 mm 。

b.送料步距与条料宽度平行于送料方向的冲件宽度D=44,因此，送料步距为： mm a D S 5.455.1441=+=+=模具无側压装置，导料板与最宽条料之间的间隙Z=0.5（表3-9），条料宽度单向公差20.0=∆（表3-11），冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸2.36max =D ，条料宽度为：mm Z a D B 020.000max 01.39)5.02.122.36()2(-∆-∆-∆-=+⨯+=++=导料板间的距离为：mm Z a D B 6.395.022.122.3622max 0=⨯+⨯+=++=c. 板料利用率选用1.2mm×1500mm×1000mm的板料。

落料件面积为21698mm.232使用横裁可裁条料数为:38÷（条），余14.2mm，每条板料可冲1500=1.39制件数21÷(=-（件），因此每张板料可冲制件数798 10005.45)5.138=⨯（件）。