冲裁排样设计

一：零件的工艺性分析二：冲压工艺方案的确定三：冲裁排样设计1：排样方案的确定2：搭边的选取四：计算冲裁件的面积五：一个进距的材料利用率六：冲裁力和压力中心的计算1 冲裁力2. 压力中心的计算七：刃口尺寸计算八：模具类型的选择九：卸料装置选择十：凸模. 凹模. 凸凹模设计1：凹模设计2：凸凹模的设计3：凸模的设计一：模架及组成零件的设计十二：压力机的选择十三：模具的组装图目录1113161718182021232324:零件的工艺性分析根据制件的材料、厚度、形状及尺寸，在进行冲裁工艺和模具设计时应注意以下几点:(1)冲裁件虽尺寸不大，形状简单，但要保证制件的尺寸公差，尤其是对空和槽的位置的确定。

板材的尺寸还是一个总要点。

(2)凸凹模的制造尺寸要按落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算，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。

二：冲压工艺方案的确定该工件包括冲孔、落料两个基本工序，可以有以下三种方案: 方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产;方案二：落料一冲孔复合冲压, 采用复合模生产;三种方案比较见表2.1方案一模具结构简单，但需要两道工序，两副模具，生产率较低，难 以满足该零件的年产量要求。

三种方案的比较表2.1 方案三：冲孔一落料连续冲裁,采用级进模生产。

方案二只需一套模具，冲压件的形位精度容易保证，且生产率也高。

尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单，模具制造并不困难。

方案三也只需要一副模具，生产率也高，但零件的冲压精度较差。

欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造安装较复合模复杂，且成本高。

通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。

三：冲裁排样设计1：排样方案的确定排样是指冲裁零件在条料、带料或板料上布置的方法。

合理有效的排样有利于保证在最低的材料消耗和高生产率的条件下，得到符合设计技术要求的工件。

在冲压生产过程中，保证很低的废料百分率是现代冲压生产重要的技术指标之一。

合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在大批量生产中，冲压件的年产量达数十万件，甚至数百万件，材料合理利用的经济效益更为突出。

保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得到符合技术要求的零件，同时要考虑方便生产操作、冲模结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料供应等情况，以选择较为合理的排样方案。

根据材料的合理利用情况，条料排样方法可以分为以下三种：一）有废料排样：冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在搭边废料，冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率低。

二）少废料排样：只在冲件与冲件之间或冲件与条料之间留有搭边值，因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凹模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率高，冲模结构简单。

三）无废料排样：冲件与冲件之间或冲件与条料之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件。

冲件的质量较差，模具寿命较短，但材料利用率高。

采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构，减小冲裁力，提高材料利用率。

但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差影响，冲裁件公差等级低。

同时，由于模具单边受力，不但会加剧模具磨损，降低模具寿命，而且也直接影响冲裁件的断面质量。

综上分析，并考虑冲裁零件的形状、尺寸、材料，选取有废料排样。

2：搭边的选取排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。

搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能“啃刃”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。

搭边值的大小与下列因素有关:①材料的力学性能。

硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。

②工件的形状与尺寸。

尺寸大或有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。

③材料厚度。

薄材料的搭边值应取的大一些。

④送料方式及挡料方式。

用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。

表3.1搭边值表注：表中数值适用于低碳钢，对于其他材料，应将表中数值乘以下系数；中等硬度钢0.9，硬钢0.8查表得：最小搭边值a=1.5 X 0.9=1.35 mm为了取整数则a=1.5 mm1 =1.8 X 0.9=1.62 m为了取整数则a i =2 m条料宽度：B=60+2X 1.8 =64 m进距：S=40+ 1.5=41.5 mm四：计算冲裁件的面积A=40X 60 - 10 x( 60- 26) - 52〜1981.5 mm2五：一个进距的材料利用率n =( n A)/( BS)x 100%=( 1 x 1981.5)/( 64 x 41.6)x 100沧74.6%六：冲裁力和压力中心的计算1冲裁力冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度而变化的。

通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。

冲裁周边长度 材料厚度材料抗拉强度(查表得 b =685MPat=1b= 685MPaF=272X 1X 685N=1.8632X 105L=10 t=1b=685MPa冲=101 685 = 2.1509 104(1)冲裁力：F=Lt b(4-1 )式中F冲裁力 L=60 X 2 + 40X 2+ 34X 2= 272(2)冲孔力: F 冲=Lt b(3)下模卸料力: F x = KxF为冲裁力(N)表卸料力、推件力及顶件力系数查表Kx=0.05Kx 为卸料系数则：F x = 1.8632 X 105 X 0.05 = 9316N总冲压力Fz总冲压力是各种冲压工艺的总和，根据不同的模具结构计算，由于本模具采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模，则:总=F+ F 冲+ F x= 1.8632 105+2.1509 104+9316 N=2.171452 10 N30即选择冲床时的总冲裁力为：F ^= 2.171452 2.压力中心的计算模具的压力中心就是冲压力合力的作用点， 为了保证压力机和模具的 正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。

对于 级进模以及轮廓形状复杂或多凸模的冲裁模， 必须求出冲压力合力的 作用点即压力中心。

模具的压力中心应与模柄的轴线重合， 否则会影 响模具及压力机的精度和寿命。

40+120+68+30+10+31.4所以该零件的压力中心的坐标为（0, 30）105 N L 1 L2 L3L 4 L 5 L 6则: 40mm,Y 060 2 120mm,Y 2 1/2 60 30mm (60 26) 2 68mm,Y 3 26 1/2(60 26) 43mm40 10 30mm,Y 4 60mm 10mm,Y 5 26mm10 31.4mm,Y 6 12mm 丫丫Y oL 1 +L 2+L 3+L 4 +L 5+L 6 40 0+120 30+68 43+30 60+10 26+31.4 12Qi 圧力州1落料模尺寸 基本尺寸有60mn 和40mm七：刃口尺寸计算SS t Cl C2 C3cq GEc&414- 献最彙欝st id- 1射0.1 (I'015 0,035lO.OG f* — X_*■1-0.30L04S讪50.D1 0J3 X— *— *0.30.06|O.CE CU2CECH 0.01 a 03串k■().£110 0L O6 lo.0.：'40.06 a.0£50.01 0.[0 =L r0.S 0J3 0.16 讪kis 0血 0.10 0.0(5 训0,01^ 0.K3F■l130 0113 0.16 0.10 0.13 lots他 0.01 0L 0W.03|CL<&-1.2 0.24 讪 [o.L9 |o.l3 0.16叽個0,KDJHk 血吩D■1.5131 皿 b 息0.19 a.io [114 D 血O.ffi Cl DHL 时训卜l.S 询(138lysjluf «7渤机讯a. fl 0L 3S0,蛆0-30 0.54 PH |o C.lt ais 0J6 O.tfi3.5 CL ^9 0L55 0139 0出0.29 帆 0.1£ D.24 0,07 0.10 O L OK.0C L MS'"3.0 0.62 163 00.55 « 0.42 0J30,10 0.13 a 04 (106'lE 0.73 131 01SS 0.0.4S Q.51 0.270.12 O.IG OiDJ肓 讥163 0.?60.5B Q足0.131 ”写期腸凜關,sasfR%克示,单aw 稲刃「折。

1临蚊Tk'rsO'陥側h 籍P 谑，黑搦勵财傩拐阳(Jb>OTb 应 W10、氐【癖酬血 勰血癩,LylECgg), gL.-…’ 血、熾枚,漱1L 1粥t 脱、怖8庠麒魏厠囁啟 t 溯倾熱墉轧r' - ■ j■⑴匚厂 (3')逓祸:(4J 瞇彌t 睡r 就惟粧刖M 姒(Ti^OO^MOW/niJ_____________ .制紘fe 詢勧徵嘩0j弹幼離站砂F, M 退如翩,首瞇机旌埶 驅iT 歆夢讎 *零件尺寸符合 “入体原则”的标注0.17, Z max =0.20，则 Z max Z min 0.20 0.17 0.03mm. *查上表得Z min1落料模尺寸基本尺寸有60mn和40mm40mm 尺寸的 X=0.75 规则形状凸、凹模的制造偏差查上表得：60mm 凸凹模刃口制造公差T=0.020mm A =0.030mmT+ A =0.020mm+0.030mm=0.05mm Z max Z min 0.20 0.17 0.03mm.不满足T + A Z max Z min 这个分别制造的条件表2-3Q 瞒损察®直*11 a 邮+ H 堰 查上表得：60mr 尺寸的X=0.540mm 凸凹模刃口制造公差T =0.020mm， A =0.030mm ，T + A=0.020mm+0.030mm=0.05mm>Z max Z min 0.20 0.17 0.03mm.不满足T + A Z max Z min2）冲孔尺寸计算10 12 10查表得 Z min0.17, Z max =0.20 ，磨损系数都是0.5min确定刃口尺寸公差。

查表得凸凹模刃口制造公差为T =0.020mm， A =0.020mmT + A =0.020mm+0.020mm=0.04mm> Z max Z min 0.20 0.17 0.03mm.不满足T + A Z max Z min 这个分别制造的条件综上可知，凸凹模不适合分别制造的条件因为冲裁间隙及其范围很小，现有的加工手段不能满足凸凹模分别加工的条件，必须采用凸凹模配制的方法，对于冲裁凸凹模的配制及其制造公差的确定，要注意以下几个原则和要求1）：基准件的选择。