冲压工艺课程设计说明书.doc

1.冲压工艺分析

1.1材料的特性

设计要求，零件图如图1-1所示。 该制件的材料为45#，用于制造

abcdefg ，具有较好的冲压性能。

生产批量：大批量 材 料：45# 材料厚度：t=2mm

图11-1

表1-1

牌号

力学性能

硬度HBS ≤ /b a MP σ

/s a MP σ 5/(%)δ /(%)ψ

未经处理 10#

335

205

31

55

137

1.2零件结构

零件简单、对称，比较适合冲裁。

1.3尺寸精度分析

图1-1已部分标注公差，8±0.02和61。40未标注公差，按IT14选取。

1.4冲裁方案的确定

1.4.1 分析制件的工序

该制件由于外形已经给定，则仅需冲孔工艺即可。 1.4.2模具结构形式的确定

根据要求确定方案为对称式冲孔模具。

2.必要的尺寸设计

2.1排样的设计与计算

由于该制件为圆形，采用无废料的排样方法是不可能做到的；但能采用有废料和少废料的方法。 2.1.1确定搭边值

根据《冲压工艺与模具设计》表2-13，查得：

搭边a 和1a 数值（低碳钢），t=2mm 时，a =1.2mm, 1a =1.5mm 。 2.1.2确定条料的进距 进距A ： A B a

=+制 =61+1.2=62.2mm

宽度B ： 0

010[2()]B D a b -∆-∆=++∆+

=

=

mm

2.1.3材料利用率

材料利用率是冲压工艺中一个非常重要的经济技术指标。其计算可用一个进距内冲裁件的实际面积与毛坯面积的百分比表示: 1100%.s

A B

η=⨯ （2-1）

式中 S 1── 一个进距内冲裁件的实际面积，单位mm 2；

A ── 送料进距，单位mm ；

B ── 条料宽度，单位mm 。

所以材料的利用率为：1

100%.s A B

η=⨯ =2.100%.R A B π⨯ =asdfghjk ≈72%

2.1.4画出排样图

根据以上资料画出排样图，如图2-1所示：

图2-1

2.2冲裁总压力的计算

2.2.1 计算冲裁力

冲裁力为冲孔所产生，

11..

b F L t σ= =π×8×2×600≈30159.29N ≈30.160kN

F 1总=41..b F L t σ==120.640KN

2.2.2计算推料力：

设凹模洞口的直壁高度h=6mm ，材料厚度t=2mm ，故卡在凹模内的零件数为： n=h/t=6/2=3。 每一个圆推料力

11..T F n K F =推

=3×0.55×30.160kN ≈4.95kN 总推料力F T =4×4.95=19.9kN 2.2.3压力机公称压力的计算

本设计采用刚性卸料，下出料的方式，故总的冲压力： F=F 1总+2T F F F F

F =+++总总 =（21.049+75.774+105.473+34.035）kN=240.31kN

按照《中国模具设计大典》表18.4-22开式压力机初选压力机160kN 。具体参数如表2-1。

表2-1 压力机的参数 公称压力（kN ） 发生公称压

力时滑块距下死点的距离（mm ）

滑块行程（mm ） 行程次数 （次/min ）

最大封闭高

度（mm ） 固定台和可倾式 封闭高度调节量（mm ）

160 5

70 115

20

60

2.2压力中心的确定

由于是对称式结构，所以压力中心在（0,0）

2.3刃口尺寸的计算

查《冲压工艺与模具设计》表2-5，得min Z =0.260mm ，max Z =0.380mm 又查表2-11得x=0.75。

2.3.1冲孔尺寸计算：应以凸模为基准

基本尺寸：10φ8,公差为IT=0.02mm ；查《冲压工艺与模具设计》，由表2-10得，

5

p δ=0.020mm ，5

d δ=0.020mm ，则：

5

p δ+5

d δ=0.040<0.114=0.380-0.260=max min Z Z -

故凸凹模刃口采用分别加工的方法制造，则凸模的尺寸及偏差为:

55

045(.)p p d d x δ-=+∆

=（8+0.75×0.02）0-0.020 mm =8.015-0.020

凹模尺寸：

5

55min 0

()p d p d d Z mm δ+=+

=(8.015+0.260)+0.020 mm = 8.275+0.020

3.冲模主要零件的设计3.1凸凹模的固定形式

本设计为多凸模冲裁，如图3-1所示凸模与固定板用

7

6

H

m

配合，上面留有台阶，

弧形凸模应比圆形图模长2mm。这种形式多在零件形状较简单，板材较厚时采用，图3-1

中的凹模与固定板采用

7

6

H

m

配合。

本设计中弧形凸模采用圆柱销拖住凸模的方式，凸模上端与凸模固定板下底面接触，完成弧形凸模的固定。

图3-1 凸、凹模的结构型式图3-2 凹模的结构

3.1.1确定主要零件的尺寸

（1）凹模外形和尺寸的确定

此设计为镶嵌式凹模，其结构见图3-2，轮廓尺寸根据制品选取凹模板，根据《模具设计大典》第三卷表22.4-5初选凹模板轮廓尺寸L⨯B为125mm⨯125mm，取凹模板厚度为20mm。

（2）凹模结构的确定

凹模的外形为矩形，其最小壁厚按照凹模厚度的确定见

图3-3。 H＝Kb=0.28×65=17.36，取20

凹模壁厚的确定：

c＝(1.5~2)H=1.5×20=30

式中 b──凹模孔的最大宽度，单位mm，如图3-3所示；

图3-3 凹模的外形

K──系数，查表取0.28；

H──凹模厚度，其值为15~20mm；

c──凹模壁厚，其值为26~40mm。

按上式计算的凹模外形尺寸，可以保证凹模有足够的强度和刚度，一般可不再进行强度校核。