1、具体性能为：材料状态为未退火，抗剪强度为310380MPa,抗拉强度为380470MPa.伸长率为2125%，屈服强度为240MPa。从以上四个方面的分析来看符合冲裁工艺要求。三、确定冲裁件的工艺方案在对冲裁件进行工艺分析的基础上，可拟订出几套工艺方案。通过对各种方案的分析和比较，从实际生产条件出发，确定出经济上合理，技术上切合实际可行的最佳工艺方案，确定时需要考虑冲压工序的性质、数量、顺序、组合方式以及其他辅助工序的安排。针对该零件进行工艺方案的确定：1 工艺的确定该冲压件为平板件，从制件的结构上看，只有两道工序：即落料、冲孔。由于对边角无特殊要求，故不需其他修补工序。针对落料、冲孔这两道工
2、序，初步确定工序方案如下：（1） 先落料，后冲孔，采用单工序模具生产。（2） 落料冲孔复合冲裁。采用复合模生产。（3） 冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。2 工艺方案分析比较方案（1）采用单工序模生产，模具结构简单，但需要两套模具才能完成零件的生产（落料模、冲孔模，同时完成两孔的冲制），制件在生产过程中，需要两次定位，对零件的尺寸精度有一定影响，且生产效率低，适合中小批量生产。 方案（2）采用复合模生产，模具结构较复杂，但只要一套模具即可完成制件的生产，制件的尺寸精度容易得到保证，而且生产效率高，适合大批量生产。方案（3）采用级进模生产。模具结构较复杂，外型尺寸较大，但生产率较高，适合大批量生
3、产。经过对以上三种方案的分析、比较，各有优点和缺点，具体采用那种方案，应结合企业的实际情况来确定。为便于引导学生学会设计冲裁模的方法、步骤和过程，下面我们仅对前两种方案进行模具设计，该制件完全适合冲裁。四、单工序落料模具的设计在设计落料模时，首先应从制件的排样方法开始，因为制件的排样方法，直接决定着模具的结构，同时也决定着材料的利用率。1 排样与搭边从前面对制件工艺性分析不难看出，该制件的外型近似于方形件，而且采用手工送料的方式进行生产，考虑到工人的生产劳动强度（条料的重量），以及版料的有效使用率，可采用以下两种直排的方法，如图4-1，4-2所示。查冲压手册表2-18，或查冲压工艺与模具设计教
4、材表2.5.2，确定搭边值。两工件间的搭边：a 1=2.2mm， 工件边缘搭边a=2.5mm,则，排样方案一：条料宽度为B=（D+2（a-）+CD=80 mm；a=2.5 mm；=0.6mm；C=0.5mm；条料宽度B=80+2（2.5-0.6）+0.5=84.3mm 取B=85mm；如图4-1所示。图4-1 止动件排样方案一在设计制件的排样时，必须同时考虑板材的标准规格（国家标准）。查板材标准，宜选用9001000的钢板。无论采用那一种排样方案，必须将标准板材裁减成条料方可生产，具体裁减方式可有两种。方法一：横裁 1000/70=14条（余2 mm）每条可冲（900/32.2=27）27个制
5、件坯料，每块标准板材可冲制1427=378个制件坯料。竖裁 900/70=12条（余6mm）每条可冲（1000/32.2=31）31个制件坯料，每块标准板材可冲制1231=372个制件坯料。方法二：横裁 1000/35=28条（余20mm）每条可冲（900/67.2=13）13件个制件坯料，每块标准板材可冲制2813=364个制件坯料。竖裁 900/35=25条（余7mm）每条可冲（1000/67.2=14）14个制件坯料，每块标准板材可冲制2514=350个制件坯料。对以上两中排样方法进行比较，采用方法一的横裁方式是比较合理的。2 材料利用率的计算（落料）2.1一个步距内的材料利用率一个步距
6、内材料的利用率为：=100%A=24（14.5+65/2）+302 -252 =1552mmB=70mm（条料的宽度）；S=32.2mm（一个步距）；100%=68.9% 2.2一块条料的材料利用率= n=27（一块条料冲制27个制件坯料）； A=24302 =1709mm2 ；L=900mm（条料的长度）；2.3整块板材的材料利用率 n=378（整张板料可冲制278个制件坯料）；B=900mm（条料的宽度）；L=1000mm（条料的长度）； =100%=65%即每张钢板的材料利用率为65%。3 冲压力的计算冲压力是选择并确定压力机的重要技术参数，同时也是设计模具的重要技术参数。3.1 冲裁力
7、的计算：在单工序落料模具中，落料力既为总的冲裁力，计算如下：F=KLt其中：系数K取1.3； 落料件周长L=80+602+14.52+2=180.75mm； 材料厚度t=1。5mm；材料抗剪强度：查冲压工艺与模具设计表1.4.1 =（310380）MPa。=1.3180.752（310380） =145684.5178581N=145.68KN178.58KN取F=170KN。3.2 推件力的计算：=nK 推FN与刃口高度有关，暂取为3K 推查冲压手册表2-37 取K 推=0.055则，F=30.055170=28KN。3.3 卸料力的计算：F 卸= K 卸FK 卸查冲压手册表2-37取K 卸
8、=0.05则，F 卸=0.05170=8.5KN。冲压力F= F+ F +K 卸=170+28+8=206KN,3.4 压力机的选择：根据冲压力206KN，参照冲压手册表9-3选取250KN开式压力机。其各项数据如下：发生公称压力时距下死点6mm滑块行程：80mm行程次数：100次/分钟最大闭合高度：250mm封闭高度调节量70mm滑块中心到床身距离190mm工作台尺寸：左右560mm，前后360mm工作台孔尺寸：左右260mm，前后130mm，直径160mm立柱间距离：260mm模柄孔尺寸（直径深度）：50mm70mm工作台板厚度：垫板厚度：50mm倾斜角：30。4 压力中心的计算制件的压力
9、中心是设计模具的重要参数，压力中心计算的是否正确，直接关系到压力机导轨与滑块的磨损，以及模具的使用寿命，为此，在计算制件的压力中心时，必须正确无误建立如图5-4所示坐标系，各线段标注标号如图。计算时，忽略边缘4-R2，由于该零件X方向对称.故压力中心Xo=65/2=32.5。对照图4-4，L1=14.5mm, X1=7.25, y1=24L2=38.75mm, X2=32.5, y2=30L3=14.5mm, X3=57.25, y3=24L4=24mm, X4=65, y4=12L5=65mm, X5=32.5, y5=0L6=24mm, X6=0, y6=12Yo= =13.5则该零件压力
10、中心的坐标为（32.5，13.5）。5 模具主要工作零件设计5.1.1凹凸模刃口尺寸计算该模具采用凸模与凹模配合加工，为落料件，故需先计算出落料凹模的尺寸，凸模与凹模配合加工。凸模只需标注基本尺寸，在保证双面间隙的条件下与凹模实际尺寸配做。落料部分以落料凹模为基准计算 ,落料凸模按间隙值配制。该落料凹模所有外形尺寸在磨损以后均变大。查教材冲压工艺与模具设计表2.10知Zmin=0.27mm,Zmax=0.31mm；确定初始间隙，查表2-12，冲孔两个直径为16磨损系数x为0.75： 落料80mm，60mm的实体磨损系数为1冲孔凹凸模刃口计算查表2-11的：凸模制造公差负值=-0.01mm，凹模
11、制造公差正值=0.015mm凸模刃口尺寸：Dp=（d+x&）=（16+0.75*0.04）=16.03mm:凹模刃口尺寸：Dd=（Dp+Zmin）=（16.03+0.27）=16.30mm。校核：|&p|+|&d|=（0.010+0.015）mm=0.025mm Zmax-Zmin=（0.31-0.27）mm=0.040mm 满足|&d|Zmax-ZMin的要求落料凸、凹模刃口尺寸计算（80mm）查表2-11得：-&p=-0.012mm +&d=+0.020mmDd=（D-X）=（80-1*0.07）mm=79.93mmDp=（Dd-Zmin）=（79.93-0.27）mm=79.66mm落料
12、凸、凹模刃口尺寸计算（60mm）d=0.020mmDd=（D-X）=（60-1*0.005）mm=59.995mmDp=（Dd-Zmin）=（59.995-0.27）mm=59.725mm总体80mm，60mm校核：d|=（0.012+0.020）mm=0.032mm Zmax-Zmin=（0.31-0.27）mm=0.04mm满足|&p+|&d|Zmax-Zmin的要求5.1.2凹模结构及外形尺寸设计：（1）凹模结构：由于制件较小，其外形近似于矩形，考虑到送料方式及板料的弹性变形，凹模外形也确定为矩形，且凹模采用整体式。6 落料模结构设计（草图）由于该模具是一套落料模，冲裁力比较小（170K
13、N），可选用开式压力机，故采用从右向左送料较为方便，凸模采用凸模固定板与上模座用螺钉连接，凹模采用螺钉与下模座连接的方式进行连接，卸料采用固定卸料的方式进行卸料，板料采用导料板和挡料销进行定位，模柄与上模板采用镶入式连接方式进行连接，并加一防转销防止转动。模具结构草图如图4-2所示。图4-2 落料模结构草图1-下模座，2、12-垫板，3-导柱，4-凹模，5-导料板，6-导套，7-上模座，8、18、19-螺钉，9、16、17-销钉，10-模柄，11-止转销，13-凸模固定板，14-凸模，15-卸料板，20-挡料销。7 其他零件的设计7.1 凸模固定板的设计7.1.1凸模固定板外形尺寸的确定根据凸
14、模的结构形状与尺寸，为了保证起连接的可靠性，与模具整体结构的一致性，取其外形尺寸同凹模板相同为：12518。7.1.2凸模固定板的材料 根据模具零件的材料选取原则，选取凸模固定板材料为45#。7.1.3凸模固定板连接螺钉的布置 螺钉数量的确定由于凸模固定板与上模座相连接，其具体要求是可靠性和稳定性，且该凸模固定板为矩形，故采用4个螺钉相连接。 螺钉大小的确定由于采用固定卸料，且卸料力为8.5KN，故采用连接螺钉为M8，长度根据被连接零件的厚度来确定。 螺钉位置的确定在确定螺钉位置时，选取对角布置的方式。（4）销钉布置： 销钉数量的确定根据模具结构的要求，销钉在模具中主要起定位作用，故采用2个销
15、钉。 销钉大小的确定由于该模具从外形结构上讲并不大，故采用6（销钉直径可取与螺钉直径相等或比螺钉直径小一个规格）。 销钉位置的确定为了保证被连接零件定位的准确性，采用对角布置。螺钉、销钉的具体布置如图4-7所示。7.2 凸模垫板的设计：为了保护上模座在工作过程中在外力的作用下不受破坏，故采用一垫板。7.2.1外形尺寸的确定考虑到模具整体外观的一致性，取其外形尺寸同凸模固定板相同为：67.2.2材料 根据垫板的作用及材料的选取原则，选取凸模垫板材料为T8A。7.2.3螺钉、销钉孔的布置同凸模固定板一致。7.3 模柄的选取根据所选压力机模柄孔的尺寸，参照冲压手册表10-47选取模柄为：A5095。
16、7.4 固定卸料板的设计7.4.1外形尺寸的确定考虑模具整体外观的一致性，其外形尺寸确定为1256。7.4.2材料根据卸料板的作用及材料的选取原则，选取卸料板材料为A3。7.4.3卸料板的连接与安装采用螺钉、销钉连接安装根据结构需要，采用4个螺钉。在确定螺钉位置时，选取对角布置的方式固定板草图如图4-8所示。7.5 导料板（2件）根据模具设计的总体要求，以及安装、连接的可靠、方便性，导料板采用分体式。7.5.1材料根据导料板的作用及材料的选取原则，选取导料板材料为A3。7.5.2导料板的连接 同卸料板的螺钉、销钉孔一致。导料板如图4-3所示。图4-3 导料板7.6 凹模垫板的设计为了保护下模座
17、在工作过程中在外力的作用下不受破坏，故采用一垫板。7.6.1外形尺寸的确定考虑到模具整体外观的一致性，取其外形尺寸同凹模相同为：207.6.2材料 根据垫板的作用及材料的选取原则，选取凹模垫板材料为T8A。7.6.3螺钉、销钉孔的布置同凹模一致。7.7 挡料销选取根据模具的结构需要，查冲压手册表10-60确定挡料销为A643。7.8 防转销根据模具结构的需要，防止模柄与上模座的转动特设置一防转销，其结构与尺寸与模柄相一致。五、单工序冲孔模的设计根据制件的结构，同时完成两个16孔的冲制。由于冲孔是在落料件上进行，故不存在排样问题。但需要确定坯料在模具上的定位。1 冲压力的计算1.1冲裁力的计算：
18、落料件周长L=22R=223.145=62.8mm；料厚t=2mm；F 冲=1.362.82（310380）=50616.861453.6N50.6KN61.5KN取F 冲=60KN。1.2推件力的计算：F 推=n K 推F 冲n与刃口高度有关，暂取为3则，K 推=30.05560=9.9KN。1.3 卸料力的计算：F 卸=K 卸F 冲K 卸查冲压手册表2-37 取K 卸=0.0560=3KN。冲压力F= F 冲+ F 推+F 卸=60+9.9+6=75.9KN,1.4压力机的选择:根据冲压力75.9KN，参照冲压手册表9-3选取100KN开式压力机。发生公称压力时距下死点4mm60mm135
19、次/分钟180mm封闭高度调滑块中心到床身距离130mm左右360mm，前后240mm左右180mm，前后90mm，直径130mm30mm35mm30节量50mm2 压力中心的计算建立如图5-1所示坐标系，由于两孔各自于y轴对称，故x=0，由于两圆大小相等，圆心在y轴上，所以y= 802=40.3 模具主要工作零件的设计该模具采用凸模与凹模配合加工，由于为冲孔件，故先确定并计算出凸模的刃口尺寸，凹模刃口尺寸与凸模刃口尺寸配合加工。凹模只需标注基本尺寸，在保证双面间隙的条件下与凸模实际尺寸配做。3.1凹模采用固定板的方式进行连接3.2初步拟订凹模固定板的结构形状及外形尺寸根据凹模的结构形状，以及
20、坯料在凹模固定板上的定位要求（由于坯料近似于方形），确定凹模固定板的外形结构为矩形，并根据坯料的最大外形尺寸65mm，确定其固定板的外形尺寸为（长宽高）1001003.3模架的选取3.7.1结构类型的选取由于该零件结构简单，所需的冲裁力不是太大，因此选用后侧导柱模具结构。3.7.2尺寸大小的选取 根据凹模的外形尺寸（长高）100mm100mm18mm，查冲压手册表10-30得：上模座：30mm.下模座：40mm闭合高度：最小125，最大140 导 柱：20110导 套：7028：x=0, y=40：4 冲孔模结构设计（草图）由于选用的压力机为开式压力机（100KN），且冲裁力（60KN）较小，
21、并采用手工将坯料放入模具的方式进行冲裁。另外该模具是一套冲孔模，料厚为2mm，且在坯料上进行冲孔，故采用弹性卸料的方式进行卸料。模具结构草图如图5-2所示：5 其他零件的设计5.1凹模固定板的设计5.1.1外形尺寸的设计原拟订凹模固定板的外形尺寸为10018，符合设计要求。5.1.2凹模固定板材料根据凹模固定板的作用及材料的选取原则，选取凹模固定板材料为45#。5.1.3螺钉布置由于凹模固定板将凹模与下模座相连接，其具体要求是可靠性和稳定性，故采用4个螺钉相连接。根据模具结构的需要，在保证连接可靠性的前提下，选取螺钉规格为M8，长度根据被连接零件的厚度来确定。图4-4 冲孔模结构草图1-下模座
22、，2-导柱，3-凹模垫板，4-凹模固定板，5-挡料销，6-导套，7-凸模固定板，8-上模座，9-内六角卸料螺钉，10、20-销，11-模柄，12-防转销，13、21-内六角螺钉，14-凸模垫板，15-凸模，16-橡皮，17-坯料，18-卸料板，19-凹模5.1.4销钉布置： 根据模具结构的要求，销钉在模具中主要起定位作用，故采用2个销钉。凹模固定板草图如图4-5所示。图4-5 凹模固定板草图5.2凹模垫板的确定5.2.1外形尺寸的确定考虑到模具整体外观的一致性，取其外形尺寸同凹模固定板相同为：5.2.2材料 根据垫板的作用及材料的选取原则，选取凹模垫板材料为45#。5.2.3螺钉、销钉孔的布置同凹模固定板一致。5.3凸模固定板的确定5.3.1外形尺寸的设计取与凹模固定板的外形尺寸相一致为10020。5.3.1凸模固定板材料根据凸模固定板的作用及材料的选取原则，选取凸模固定板材料为45#。5.3.3螺钉布置由于凸模固定板将凸模与上模座相连接，其具体要求是可靠性和稳定性，故采用4个螺钉相连接。5.3.4销钉布置： 根据模具结构的要求，销钉在模具中主
