垫片冲压模具设计毕业设计论文(编辑修改稿)

垫片冲压模具设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

a1： 冲件之间的搭边值。 计算送料步距为 s= D+a1 =80+ 洛阳理工学院毕业设计（论文） 8 = （ mm） 条料宽度计算 条料是由板料剪裁下料 而得到的。 条料宽度的确定原则为，最小条料宽度要保证冲裁时零件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定的间隙，进而确定导料板间的距离。 由于是手工送料，本设计采用导料板之间有侧压装置时条料的宽度与导料板间距离的计算方法。 因为导板之间有侧压装置或用手将条料紧贴单边导料板的模具，能使条料始终沿着导料板送进，可按下式计算。 条料宽度 B 0 △ =（ L +2a+△ ） 0 △ 导料板间的距离 B0 =B+Z= Dmax +2a+Z 式中 B： 条料的宽度， mm； B0： 导料板间的距离， mm。 L： 冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸， mm； a： 侧搭边值，可参考表 21； Z： 导料板与最宽条料之间的间隙，其值见表 22； △ ： 条料宽度的单向（负向）公差，见表 23。 由表 22 和经验，取 Z=1mm 导料板间的距离 B0 =B+Z= Dmax +2a+Z=425+2 3+1=432 (mm) 由表 23 和经验，取△ =1mm 条料宽度 B 0 △ =（ 80 +2 2+1） 0 1 =85 0 1 (mm) 表 22 导料板与条料之间的最小间隙 Zmin mm 材料厚度 t 无侧压装置 有侧压装置 条料宽度 B 条料宽度 B 100 以下 100~200 200~300 100 以下 100 以上 ≤ 1 5 8 ~1 1 5 8 洛阳理工学院毕业设计（论文） 9 1~2 1 1 5 8 2~3 1 1 5 8 3~4 1 1 5 8 4~5 1 1 5 8 表 23 条料宽度 偏 差 △ mm 条料宽度 B 材料厚度 t ≤ 1 1~2 2~3 3~5 ≤ 50 50~100 100~150 150~220 220~300 材料利用率 冲压件大批量生产成本中，坯料材料费用占 60%以上，排样的目的就在于合理利用原材料。 衡量排样经济性、合理性的指标是材料的利用 率。 其计算公式如下 一个步距内的材料利用率 η 为 η =nA/Bs 100% 式中 A： 一个步距内冲裁件面积（包括冲出的小孔在内）， mm； n： 一个步距内冲裁件数目。 B： 条料宽度， mm； s： 步距， mm； 其中 A= 402 = （ mm2） 一个步距内 的材料利用率 η 为 η =A/(B*S) =% 洛阳理工学院毕业设计（论文） 10 第 3 章 冲压力和压力中心的计算 确定冲压力 冲裁力的计算 冲裁力是冲裁时凸模冲穿板料所需的压力。 在冲裁过程中，冲裁力是随凸模进入板料的深度（凸模行程）而变化的。 通常，冲裁力是指冲裁过程中的最大值（ Fmax）。 影响冲裁力的主要因素是材料的力学性能、厚度、冲件轮廓周长及冲裁间隙、刃口锋利程度与表面粗糙度等。 综合考虑上述影响因素，平刃口模具的冲裁力可按下式计算 F=KLtτ b （式 31） 式中 F：冲裁力， N； L：冲件周边长度， mm； t：材料厚度， mm； τ b：材料抗剪强度， MPa； K：考虑模具间隙的不均匀、刃口的磨损、材料力学性能与厚度的波动等因素引入的修正系数，一般取 K=。 对于同一种材料，其抗拉强度与抗剪强度的关系为 σ b≈ b，故冲裁力也可按下式计算 F=Ltσ b （式 32） 本设计的冲裁力按式 32 进行计算。 查表 31， σ b 的取值范围为 440～ 560，取σ b=500MPa。 （ 1）冲裁件的落料周长 L1= 80=（ mm） 则落料力为 F1=L1tσ b= 3 500=（ KN） （ 2）冲裁件的冲孔周长 L2=Л 30= （ mm） 洛阳理工学院毕业设计（论文） 11 则冲孔力为 F2=L2tσ b= 3 500=（ KN） 冲件周边长度 L= L1+ L2= （ mm） 则冲裁力为 F=Ltσ b= F1+ F2=（ KN） 表 31 冲压常用金属材料的力学性能 材料名称 牌 号 材 料 状 态 力 学 性 能 抗剪强度 τ /MPa 抗拉强度 σ b/MPa 屈服点 σ s/MPa 伸长率 δ（ %） 普 通 碳素钢 Q195 Q235 Q275 未 经 退 火 255~314 315~390 195 28~33 303~372 375~460 235 26~31 392~490 490~610 275 15~20 碳 素 结构钢 08F 08 10F 10 15 20 35 45 50 已退火 230~310 275~380 180 27~30 260~360 215~410 200 27 220~340 275~410 190 27 260~340 295~430 210 26 270~380 335~470 230 25 380~400 355~500 250 24 400~520 490~635 320 19 440~560 530~685 360 15 440~580 540~715 380 13 不锈钢 1Cr13 已退火 320~380 440~470 120 20 1Cr18Ni9Ti 经 热 处 理 460~520 560~640 200 40 铝 1060、 1050A、 1200 已退火 80 70~110 50~80 20~28 冷作硬 化 100 130~140 — 3~4 （续） 洛阳理工学院毕业设计（论文） 12 材料名称 牌 号 材 料 状 态 力 学 性 能 抗剪强度 τ /MPa 抗拉强度 σ b/MPa 屈服点 σ s/MPa 伸长率 δ（ %） 硬铝 2A12 已退火 105~125 150~220 — 12~14 淬硬并经时效处理 280~310 400~435 368 10~13 淬硬后冷作硬化 280~320 400~465 340 8~10 纯铜 T T T3 软 160 210 70 29~48 硬 240 300 — 3 黄铜 H62 软 260 294~300 — 25~40 半硬 300 343~460 200 20 硬 420 ≥ 12 — 10 H68 软 240 294~300 100 40 半硬 280 340~441 — 25 硬 400 392~400 250 13 注：表中数据为板材力学性能。 卸料力、推件力及顶件力的计算 当冲裁完成后，从板料上冲裁下来的冲件（或废料）由于径向发生弹性变形而扩张，会塞在凹模孔口内或者板料上的孔，则沿 径向发生弹性收缩而紧箍在凸模上。 为了使冲裁工作继续进行，必须将工件或废料从模具内卸下或推出。 从凸模上卸下紧箍的料所需要的力称为卸料力，用 F 卸 表示；将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称为推件力，用 F 推表示；逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称为顶件力，用 F 顶 表示。 卸料力、推件力和顶件力是由压力机和模具的卸料、顶件和推件装置传递的。 所以在选择压力机公称压力和设计以上机构时，都需要对这三种力进行计算。 影响这些力的因素较多，主要有：材料的力学性能和料厚；冲件形状和尺寸大小；凸、凹模间隙大小；排样搭边值大 小及润滑情况等。 生产中常用下列经验公式计算 洛阳理工学院毕业设计（论文） 13 F 卸 = K 卸 F F 推 = nK 推 F F 顶 = K 顶 F 式中 F：冲裁力； K 卸 、 K 推 、 K 顶 ：分别为卸料系数、推件系数和顶件系数，其值见表 32； n：塞在凹模孔口内的冲件数。 有反推装置时， n=1；锥形孔口，n=0；直刃口，下出件凹模， n=h/t，其中 h 是直刃口部分的高度（ mm）， t 是材料厚度（ mm）。 表 32 卸料力、推件力及顶件力的系数 料厚 δ /mm K 卸 K 推 K 推 钢 ≤ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 铝、铝合金 纯铜、黄铜 ～ ～ ～ ～ 对于本模具设计的计算如下。 查表 32，得 K 卸 =～ ， K 推 =， K 推 =。 （ 1）卸料力 F 卸 =K 卸 F1 = 518 = （ KN） 式中 K 卸 查表 32，取 K 卸 =。 （ 2）推件力 F 推 = nK 推 F2 =1 518 = （ KN） 洛阳理工学院毕业设计（论文） 14 式中 K 卸 查表 32，取 K 推 =； n 为卡在凸、凹模内的冲孔废料数目。 （ 3）顶件力 F 顶 = K 顶 F2 = = （ KN） 式中 K 顶 查表 32，取 K 顶 =。 压力机公称压力的确定 冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于冲压力（ F 总 ）， F 总 为冲裁力和与冲裁力同时发生的卸料力、推件力或顶件力的总和。 根据不同的模具结构，冲压力计算应分别对待，即 当模具结构采用弹压卸料装置和下出件方式时： F 总 =F+ F 卸 + F 推 当模具结构采用弹压卸料装置和上出件方式时： F 总 =F+ F 卸 + F 顶 当模具结构采用刚性卸料装置和下出件方式时： F 总 =F+ F 推 该落料冲孔复合模采用倒装结构及弹压卸料和下出料（冲孔废料）方式，则总冲压力 F 总 为 F 总 =F+ F 卸 + F 推 =518++ = （ KN） 冲裁功 选择冲裁设备时，除了要计算冲裁力，使压机的公称压力大于冲裁力以外，还要进行冲裁功的验算，使压机的每次行程功不超过额定的数值，以保证其电动机不过载、飞轮转速不致下降太多。 因为功是力与其行程的乘积，所以平端刃口的冲裁功按下式计算： W=mPt/1000 式中 W：冲裁功， N m； t：材料厚度， mm； P：冲裁力， N： m：系数，一般取为。 洛阳理工学院毕业设计（论文） 15 当计算出的冲裁功大于压机规定的行程功时，就必须改变冲裁工艺或另选更大行程功的设备。 压机规定的行程功，可从压机的说明书或有关资料、手册中查询。 本设计的冲裁功为 W=mPt/1000 = 518 103 3/1000 = （ N m） 确。