冲压件工艺性分析

一、止动件冲压件工艺性分析

1、零件材料：为Q235-A 钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁；

2、零件结构：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±0.37

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3.6mm--4.0mm ，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1.5mm，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 ＝6186.5535mm2 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=

01s 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%=70.3%

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70.3%。

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71.56% 。 冲件面积A ： A ＝6186.5535mm2 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=

01s s ×100%=65

*1335535

.6186×100%=71.56% 每张钢板的材料利用率η：

η=

总

s s 1*23×100%=65*15005535

.6186*11×100%=69.8%

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69.8%。

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 ＝1.3×355×1.5×300＝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=1.3。

2、卸料力F 卸：

F卸=K卸×F落＝0.05×207675＝10383.75N （KX查P27表2.7）式中：K卸—卸料力因数，其值由表查得K卸=0.05

3、冲孔力：

F冲= KLt b =1.3×2π×10×2×300=48984N

4、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=0.05；

n—卡在凹槽内的工件个数：n=h/t=6

推件力为：F推=6×0.05×48984=14695.2N

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 +10383.75+48984+14695.2＝281737.95N 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。