冲压件工艺性分析Prepared on 21 November 2021一、止动件冲压件工艺性分析1、零件材料：为Q235-A 钢，具有冲裁；2、零件结构良好的冲压性能，适合：相对简单，有2个φ20mm 的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为14mm （φ20mm 的孔与边框之间的壁厚）3、零件精度：全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。
查表得各零件尺寸公差为：外形尺寸：01130-、062.048-、074.060-、03.04-R 、074.060-R 内型尺寸：052.0020+孔中心距：60±二、冲压工艺方案的确定完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的工序只有落料、冲孔两道工序。
从工序可能的集中与分散、工序间的组合可能来看，该零件的冲压可以有以下几种方案。
方案一：落料-冲孔复合冲压。
采用复合模生产。
方案二：冲孔-落料级进冲压。
采用级进模生产。
方案一只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，工件最小壁厚14mm 大于凸凹模许用最小壁厚，模具强度好，制造难度中等，并且冲压后成品件可通过卸料板卸下，清理方便，操作简单。
方案二也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，但是模具结构复杂，制造加工，模具成本较高。
结论：采用方案一为佳三、模具总体设计（1）模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合模冲压，所以模具类型为复合模。
（2）定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。
控制条料的送进步距采用挡料销定距。
而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来定。
（3）卸料、出件方式的选择因为工件料厚为，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料。
又因为是倒装式复合模生产，所以采用上出件比较便于操作与提高生产效率。
（4）导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该倒装式模采用导柱导向方式。
四、排样方案确定及材料利用率（1）排样方式的确定及其计算设计倒装式复合模，首先要设计条料排样图，采用直排。
方案一：搭边值取2mm和3mm（P33表2-9），条料宽度为135mm（采用无侧压导料装置，条料与导料板间隙为1mm ） ，步距为63 mm ，一个步距的材料利用率为73% 。
冲件面积A ： A ＝条料宽度B ：B ＝130+2×2+1＝135mm 步距S ： S ＝60+3＝63mm一个步距内的材料利用率η： η=1s s ×100%=63*1355535.6186×100%=73%每张钢板的材料利用率η： η=总s s 1*23×100%=135*15005535.6186*23×100%=%查板材标准，宜选950mm ×1500mm 的钢板，每张钢板可剪裁为7张条料（135mm ×1500mm ），每张条料可冲23个工件，故每张钢板的材料利用率为%。
方案二：搭边值取2mm 和3mm （P33表2-9），条料宽度为135mm （采用无侧压导料装置，条料与导料板间隙为1mm ） ，步距为138 mm ，一个步距的材料利用率为% 。
冲件面积A ： A ＝条料宽度B ：B ＝60+2×2+1＝65mm 步距S ： S ＝130+3＝133mm一个步距内的材料利用率η： η=1s s ×100%=65*1335535.6186×100%=%每张钢板的材料利用率η： η=总s s 1*23×100%=65*15005535.6186*11×100%=%查板材标准，宜选950mm ×1500mm 的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（65mm ×1500mm ），每张条料可冲11个工件，故每张钢板的材料利用率为%。
结论：采用方案一为佳五、主要设计计算1、冲压力的计算 1、落料力F 落：F 落＝KLt τb ＝×355××300＝207675N 式中：F 落—落料力（N ）；L —冲裁周边的长度（mm ）； T —材料厚度；b —材料的抗剪强度（Mpa ），查表得退火Q235材料钢为300Mpa ；K —系数，一般取K=。
2、卸料力F卸：F卸=K卸×F落＝×207675＝（KX查P27表）式中：K卸—卸料力因数，其值由表查得K卸=3、冲孔力：F冲= KLt b =×2π×10×2×300=48984N4、推件力推件力计算公式：F推=n K推×F冲式中：K推—推件力因数，其值查表得K推=；n—卡在凹槽内的工件个数：n=h/t=6推件力为：F推=6××48984=5、模具总冲压力为：采用弹性卸料，下出件，冲压工艺总力FZ：FZ＝F+FX+FT+ F冲＝207675 ++48984+＝根据计算结果，冲压设备拟选J23-35。
2、压力中心的确定及相关计算模具压力中心是指冲压时各冲压力的作用点位置。
为了保证压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机的滑块中心相重合。
否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生很大的磨损，以及模具导向零件的磨损。
冲模的压力中心按如下原则确定：（1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。
（2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。
（3）形状复杂的零件，多空冲模，级进模的压力中心可用解析法求出冲模的压力中心。
如下图所示：由于冲件 X 方向对称，故压力中心 x0=0mmy0=876543218877665544332211LLLLLLLLY LYLYLYLYLYLYLYL++++++++++++++=8.628.62295.7729481304824*8.6224*8.6248*2960*5.7748*2924*4824*48++++++++++++++=其中： L1=48mm, y1=24mmL2=130mm, y2=0mmL3=48mm, y3= 24mmL4=29mm y4=48mmL5= y5=60mmL6=29mm y6=48mmL7= y7=24mm L8= y8=24mm计算时，忽略边缘 R4的圆角。
由以上计算可知，冲压件中心的坐标为（0，）六、凸凹模刃口计算落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制;冲孔部分明中孔凸模为基准计算， 冲孔凹模按间隙值配制。
既以落料凹模、 冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。
1、落料模具工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算，凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此均属于A 类尺寸，零件图中落料部分的尺寸偏差如下：01130-mm mm 48062.0- mm 60074.0-R mm 403.0-R查（冲压工艺及冲模设计，p20表2-4）可知： 凸模和凹模的最小间隙为：Z min = 凸模和凹模的最大间隙为：Z max =：查（冲压工艺及冲模设计，表2-6）可知因数x 为： 当Δ≥时，x= 当Δ＜时，x=模具按IT14级制造查（冲压工艺及冲模设计）可知：D d =dx D δ+∆-0）（D p =0min d pZ D δ--）（a 、对于01130-mm 的制造公差表（表2-5）查得p δ= , d δ= 满足|p δ|+|d δ|≤Zmax －Zmin 。
d D =()02.001*5.0130-=02.005.129+p D =()0014.0132.05.129--=0014.0368.129- b 、对于mm 48062.0-的制造公差表（表2-5）查得p δ= , d δ= 满足|p δ|+|d δ|≤Zmax －Zmin 。
d D =()015.005.0*62.048-=05.0069.47+p D =()001.0132.069.47--=001.0558.47- c 、对于mm 60074.0-R 的制造公差表（表2-5）查得p δ= , d δ= 满足|p δ|+|d δ|≤Zmax －Zmin 。
d D =()02.005.0*74.060+-=02.0063.59+p D =()0012.02/132.063.59--=0012.0934.58- d 、对于mm 403.0-R 的制造公差表（表2-5）查得p δ= , d δ=满足|p δ|+|d δ|≤Zmax －Zmin 。
d D =()012.005.0*3.04+-=012.0085.3+p D =()0008..02/132.085.3--=0008.0784.3- 落料部分相应的凸模尺寸配制，保证其双面间隙为：~。
2、冲孔模具工作零件刃口尺寸计算冲φ052.0020+的孔时，凸模外形为圆孔，故模具采用凸、凹模分开的加工方法制造，以冲孔凸模为基准计算，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：查（冲压工艺及冲模设计，表2—4）可知：凸模和凹模的最小间隙为：Z min = 凸模和凹模的最大间隙为：Z max =：查（冲压工艺及冲模设计，表3—5）得因数x 为：x= 查（互换性及其测量技术，标准公差表）得： 凸模按、凹模按IT14级查，可知：δp =，δd = 校核：Z max -Z min =满足条件：Z max -Z min ≥δp +δd 条件 查（冲压工艺及冲模设计，2-3）可知：d p =0px d δ-∆+）（d p =001.052.0*5.020-+）（=001.026.20-d d =dZ d p δ++0min ）（ d p =015.00132.026.20）（+=015.0039.20 3、孔心距尺寸计算：两圆孔之间的位置公差Δ为 查（冲压工艺及冲模设计）可知因数x 为：x= 查（冲压工艺及冲模设计）可知：L d =L ±∆81=64±74.0*81=64±七、工作零件的结构设计1、凹模板厚度：H=kb 式中：b —凹模刃口的最大尺寸K —系数，考虑板料厚度的影响，见表2-23 b=130mm查表2-23知，k= H=×130=26mm落料凹模壁厚：C ≥（~2）H=（39~52）mm 则取：C=40mm凹棋板边长: L=b+2C=130+2×40=210mm查GB/，凹模板宽为160mm。
故确定凹棋板外形为:250×250×26mm，将凹模板做成薄板形式并加空心垫板后实际凹棋板外形为:250×160×20mm。
2、凸凹模尺寸:凸凹模长度:L=hl+h2+h=14+18+24=56 (mm)其中: h1:凸凹模固定板厚度h2:一弹性卸料板厚度h 附加长度(包括凸模进入凹棋深度，弹性元件安装高度等) 凸凹模内外刃口间壁厚校核:根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为 24-10=14mm,据强度要求查表得，该壁厚为 mm 即可，故该凸凹模侧壁强度足够.3、冲孔凸模高度尺寸：L=h1+h2+h3=22+12+20=54mm其中：h1—凸模固定板厚度，h2—空心垫板板厚度h3—凹模板厚度凸模板强度校核：该凸模板长径比为：L/d=54/20=＜10所以此凸模不属于细长杆，强度足够4、其他模具零件结构尺寸和模架的选定根据倒装模形式特点：凹模板尺寸并查标准JB/，确定其他模具模板尺寸列于下表中：根据模具零件结构尺寸，差表GB/选取后侧导柱250×250标准架一副。