冲压设计说明书

1.初步方案

2.1制件的工艺性分析

材料:制件采用20钢制成，20钢为优质碳素结构钢，查文献【1】附表1，取δb=420MPa,强度不高，塑性良好，冲压工艺性好。

结构：无狭长的悬臂和沟槽等不适合冲压的结构，查文献【1】表2.19，可知20钢的允许冲孔孔径d≥1.3×1.5=1.95mm，则该制件ф3为孔满足设计要求，工艺性良好。

形状：制件外形尺寸为19×20×9，不属于特大或极小零件，可以进行普通的冲压加工。

精度：制件工程图中，均去标注，但是按照一般原则按IT14（民用）级制造，查文献【2】表2--4，可确定各尺寸公差：错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。，错误！未找到引用源。尺寸精度都较低，普通冲裁完全可以实现。

2.2确定工艺方案及模具形式

要生产所给制件，可以经过冲孔、切断（落料），弯曲工序，因此可以采用单工序模、多工序模的复合模及连续模三种工艺方案。

若采用单工序模生产，可先冲孔，再切断，再弯曲；也可先切断再冲孔，再弯曲或先切断再弯曲冲孔等方案。都能够满足生产零件需要，但是此法模具数量多，成本高，模具寿命短，材料利用率低，制造精度低，劳动强度大，不满足大批量生产的要求。

若采用多工序模的复合模生产，制件内外形状和尺寸精度高但是材料利用率低。

若采用连续模，可采用有废料的冲孔切断弯曲连续模，也可采用无废料的弯曲冲孔切断连续模。产品精度高，模具寿命长原料利用率高，劳动强度低。

统合考虑，该制件采用多工序模的连续模方案，坯料由导料板导向，挡块定位和导正钉定位，弹性卸料。为进一步提高材料利用率，制件冲孔之后经切断而成。为增加凹模强度，在冲孔与切断之间留有一个空工位。

2.设计计算：

3.1弯曲件展开尺寸计算

将弯曲制件分为如图所示5段： （1）直边段为L 1，L 3，L 5

L 1=L 5=20-3—1.5=15.5mm L 3=48-2×3-2×1.5=39mm

错误！未找到引用源。L 1×2+L 3 =15.5×2+39=70mm

（2）圆角边段为L 2，L 4

由r ／t=3／1.5=2，查文献（1）表3-8得中性层的位移系数：x=0.38。

L 2=L 4=2

πρ=

2

π（r+xt ）

=

2π×（3+0.38×1.5）

=5.6mm

∑L W =L 2+L 4=2×5.6=11.2mm

（3）弯曲毛坯展开总长度

L=∑L E +∑L W =70+11.2=81.2mm

查文献（1）表8-14，该尺寸采用IT14公差为0.87。 3.2排样：

条料通过剪板获得，查文献（1）表3-8得条料宽度B=错误！未找到引用源。22mm ，采用无废料排样

材料利用率：η

=

9

2031.3642031.36

X X π

=98.87%

3.3冲压力计算：

a.冲孔力：F 1=L 1t σb =πDt σb

=3.14×3×1.5×420N =5934.6N

L 1—冲孔周长 b.切断力：F 2= L 1t σb

=20×1.5×

420N=12600N

L 2—切断线长

采用校正弯曲结构，查文献【1】表3.13，单位校正力ρ=35MPa 校正部分投影面积：A=19×20=380mm 2 c.弯曲力：F 3=A ρ=380×35N=13300N d.卸料力：F X =K X F 1=0.04×5934.6N=237.38N 查文献【1】表2-16，K X =0.04

e.推料力：Ft 1=kt 1Nf 1=0.055×4×5934.6=1305.6N

查文献【1】表2.16 Kt 1=0.055设计时取凹模洞口直臂修模高度为H=6mm ，卡在凹模洞口内的工件数 n=H ／t=4

f.推块力：Ft 2=kt 2Nf 3=0.002×13300=26.6N 取系数kt 2=0.002

j.工艺总力：F 总=F 1+ F 2+ F 3+F 4+ F X + F t1+ F t2

=5934.6+12600+13300+237.38+1305.6+26.6

=33403.8N 查文献【1】表5：

由压力机公称压力F ＞F 总，初选：压力机型号 J23-6

压力机型号

公称压力／

KN

滑块行程

最大闭

合高度 封闭高度

调节量 J23-10 160 70

205

45

工作台尺寸

垫板尺寸

模柄孔尺寸（直径×度）

电动机功率（KW ）

前后 左右 厚度 孔径 Ф40X60

1.1

300 450 30 Ф110

3.4压力机中心计算：

假设压力

中心位于如下图所示，在排样图O

点位置。

由全力矩这和为零，可列方程：

F 3L 1-F 2(L ／2-L 1)-F 1(2L-L 1)=0

L —弯曲制件展开长度

解得：L 1=18.08

取L 1=18

3.5模具刃口尺寸计算：

对于错误！未找到引用源。该尺寸属于B 类尺寸：查文献【1】表2.3 Z min =0.105

Z max =0.135，查文献【1】表2.6 X=0.5 。

D p =(D+x Δ) 04-Δ／=（3+0.5×0.25）00.254

-／ =3.125 00.063

- x —磨损系数 D —孔的基本尺寸 Δ—孔的制造公差

冲孔凹模刃口尺寸凸模刃口尺寸配作，保证双边间隙在0.105︿0.135之间

切断：对于00.62

31.67-，该尺寸属于A 类尺寸查文献【1】表2.3 Z min =0.105 Z max =0.135，查文献【1】表2.6 x=0.20

D d =(L-x Δ) 8

0+Δ／

=（31.67-0.20×0.62）0.628

0+／ = 31.550.080+mm

L —制件展开尺寸长度 x —磨损系数 Δ—孔的制造公差

凸模尺寸配作保证单边间隙在0.05︿0.067mm 之间， 弯曲凸凹模尺寸：

查文献【1】表2.5 δp =0.020m δd =0.025mm

L d =(L-3Δ／4) 0+δd

=（19－3×0.32／4）0.0250+ =18.61 0.0250+