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 (5)1.3.2冲压力计算及设备选择 (6)1.4凸模凹模凸凹模刃口及结构尺寸计算 (9)1.4.1凸模、凹模及凸凹模刃口尺寸 (9)1.4.2落料凹模结构尺寸 (11)1.4.3冲孔凸模结构尺寸 (11)1.4.4凸凹模结构尺寸 (12)1.5其他模具零部件的选择 (13)1.5.1 模架 (13)1.5.2凸模固定板 (13)1.5.3 模座 (13)1.5.4凸凹模固定板 (14)1.5.5卸料板 (14)1.5.6压力机的确定 (14)2.结构总图 (15)3参考文献 (16)4.设计小结 (16)1.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8o°'22mm 14；13；mm 20富6和口40°o.39mm、、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：2mm04讥筋1.2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。
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+2a1 +C (1-1 )式中，D是制件直径(mm；印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a1=2mm查表得条料宽度Bv100mml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i 1 1决定采用单排结构即直排(如图所示)由于每张钢板的尺E寸都是长度为2000mm宽度为1000mm每张钢板剪裁条；每条能冲裁（2000-2 2）/43 : 46.所以每张钢板能生产个零件。
考虑定位公差及裁剪公差后，条料宽度按式（1-2 /B = （D 2a i C）_式中，5是条料宽度偏差（mm,查表得合=0.5 故得 B =（40 2 2 0.5）°0.5 mm即^44.5°0.5mm（2）步距S=D a=40 3二43mm（3）材料利用率I = 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（mr/B 是调料宽度（mm取n=1, A =兀汉202=1256.64mm2S=43mm , B=44.5mm1 1256.64100%=65.67%43 44.51.3.2冲压力计算及设备选择（1）冲裁力的计算1000/44 : 2222 46=1012 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（mr）；t是材料厚度（mr）b是材料的抗剪强度（MPa；K是修正系数，一般取K=1.3。
由于一13b，所以式（1-3）也常常表达为F=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= 40mm 二125.66mmP = LW = 125.66mm汉2mm汇600MPa =150792N冲孔所需冲裁力L = 3 8mm 二-75.40mmP2 二Lt ： = 75.40mm 2mm 600MPa =90480N（2）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F X =K X FF D二K D FF T二K T nF式中，F是冲裁力（N） , K X是卸料力系数，查表取K X =0.04 ；K D是顶件力系数，查表取心=0.06，n是塞在凹模内的制件或废料数量，n 二h/t.h 为凹模直刃高度，取h=8, t 为板厚，t=2，则n=8/2=4 , K T为推料 力系数，查表取K T =0.055。
经计算得F x =0.04x(R +F 2) = 0.04x(150792+90480) = 9650.9N F D =0.06"R +F 2)=0.06"150792+90480) = 14476.32NF T =0.055x4x(R +R) =0.055^ 4x(150792 + 90480) = 53079.8N（3）总冲压力的计算F z =R R 2 F x F DF T-150792 90480 9650.9 14476.32 53079.8 = 318479N（4）压力中心的确定X 。
XI ）/' L iYLJ/E L i式中，X 。
、Y 。
是压力中心在X 、Y 轴上的坐标，为（X i Li ）、昱MG是各简单图形的压力中心在 X 轴、丫轴上的坐标与其冲裁周边长度乘 积之和（mm），为L i是各简单图形的冲裁周边长度之和（mr ）可以看出零件在X 轴方向上是 对称的，因此压力中心必在零件的中 心线上。
所以X 0"经计算丫0」0.93.即压力中心的位置（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 =S F z -1.2 318=：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（mr ） 330 立柱距离（mr ）340工作台尺寸（mr ） : 460 X 7001.4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 =①40； 39mm 冲孔尺寸 B =G80°22mm位置尺寸已=14 _ 0.135mmH 2 =20 士0.165mm查得冲裁模刃口双间隙Zmin=0.24mmZmax =0.36mm（1）落料刃口尺寸计算A = 6401.39 mm人 0.39 、d =、p 0.0975mm44、d 、p =0.0975 0.0975 =0.195mmZ max-Z min = 0.20 - 0.16 = 0.04mmmin=0.6( Z max—Z min )=0.6 汉0.04 = 0.024mm贝“取=0.4 Z max—Z min]=0.4 0.04 =0.016mmDd = ( D max - X L g'dD p - (D max 一X •二min )打x=0.5 其中x是为与冲裁件精度有关的系数，查表，取D d =(40 -0.5 0.39 00.024=39.8050°024mmD p=(40 -0.5 0.39 -0.16) _0.016 =39.6450n.0i6mm(2)冲孔刃口尺寸计算mm=0.0975mmd 、p = 0.0975 0.0975= 0.195mmZ max-Z min= 0.20 - 0.16 = 0.04mm、d 、：p -Zmax "Zmin则取d =0.6 Z max - Z min =0.6 0.04 = 0.024mm、p =0.4 Z max—Z min =0.4 0.0^0.016mm d p =(d min XU)0.。
d d =(d min •X「Z min)0、dd p = (8+0.5 疋0.22),016 =8.1也.016mmmmd d =(8 0.5 0.22 0.16)0. 0.024二8.270(3)位置尺寸比=14 —0.135mm H2= 20 匸l q = H 1 0.25l d2 = H 2 0.25：'l d =14 0.25 0.135 =14 _0.034mm|d 2 -20 0.25 O.^^O —O.OQmm1.4.2落料凹模结构尺寸(1)凹模壁厚C凹模厚度H=K 医15mm凹模壁厚C=(1.5~2)H 三 30~40mm式中，b 是冲裁件的最大外形 尺寸(mr )，K 是凹模厚度系数。
查表得K=0.50贝卩 H=Kb=0.5X 40=20mm 取H=30mmC=(1.5~2)H=(1.5~2) x 20=24~32mm 取 C=30mm(2)凹模板直径D O°。
二 D 2C=40 2 30= 100mm1.4.3冲孔凸模结构尺寸冲孔凸模长度为L ]二 h [ h 2式中，hi是落料凹模厚，为30mm h2是凸模固定板厚卸料板厚,取h2为25mmL j = h ①=30 25 二55mm144凸凹模结构尺寸落料凸模^O4O o0.39mm和孔B=O80°.22mm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。