止动件冲压工艺及模具设计

黄河科技学院—冲压工艺与模具设计课程设计

二、工艺方案及模具结构类型确定

该零件包括落料、冲裁两个基本工序，可以采用以下三种方案： 1.先落料再冲孔，采用单工序模生产；

2.落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产； 3.冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。

方案1：模具结构简单，但需要两到工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以实现大批量生产的要求。由于零件结构简单，为了提高生产效率，主要应采用

方案2：只需要一套模。冲压件的形位精度和尺寸容易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案1复杂，但由于零件的几何形状简单对称，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为了便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料方式。

方案3：也只需要一套模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度较复合模的低。

所以，欲保证冲压件的形位精度，通过以上三种方案的分析和对比，采用方案2比较合适。

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三、排样设计

排样：冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。 查表3—7确定搭边值得： 两工件的搭边：?1?2.2m； 工件边距搭边：

0??2.5m；

0步距为：32.2mm 条料宽度：

?-??（Dmax?2a）-?=65+2×2.5=70mm

偏差值：查表的Δ=0.70

确定后排样如图所示：

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四、计算材料的利用率

材料利用率：是指冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比。 一个步距内的材料利用率η：

冲裁单件的材料利用率（按冲压工艺及冲模设计3-15）计算，即

????S?100% =1550/（70×32.2）×100%=68.8%

式中A—冲裁面积（mm2） B—条料宽度（mm） S—步距（mm）

查板材标准，适合选900mm×1000mm的钢板， 裁切钢板有两种方案：

方案1：每张钢板可以剪裁为14张条料（70mm×1000mm），每张条料可以冲27个工件，则η总为：

n?1η总=BL?100%=

14?27?1550900?1000?100%=65.1%

式中：n—一张板料上的冲裁件的总数； A1—一个冲裁件的实际面积（mm2）； B—板料宽度（mm） L—板料长度（mm）。

方案2：每张钢板可以剪裁为12张条料（70mm×900mm），每张条料可以冲31个工件，则η总为：

n?1η总=BL?100%=

12?31?1550900?1000?100%=64.06%

选择方案1。

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五、冲裁力与压力中心的计算

1、落料力：F落=F1=KLt?b=1.3×215.96×2×450=252.67（KN） 式中：F落—落料力（N）；

L—冲裁周边的长度（mm）； T—材料厚度；

，查表得退火Q235材料钢为450Mpa； ?b—材料的抗剪强度（Mpa）K—系数，一般取K=1.3。

2、冲孔力：

F冲= KLt?b=1.3×2π×10×2×450=74.48（KN）

3、卸料力

F卸=K卸×F落

式中：K卸—卸料力因数，其值由表查得K卸=0.05 则卸料力：F卸=K卸×F落=252.67×0.05=12.30（KN） 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=0.055； n—卡在凹槽内的工件个数：n=4

推件力为：F推=6×0.055×74.48=24.57（KN） 其中n=6是因由两个小孔 5、模具总冲压力为：

F总= F落+ F冲+ F卸+ F推=252.67+74.48+12.30+12.30=351.75（KN） 6、计算压力中心

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。 （2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。

（3）形状复杂的零件，多空冲模，级进模的压力中心可用解析法求出冲模的压力中心。如下图所示：

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