冲裁件的工艺毕业设计(编辑修改稿)

冲裁件的工艺毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

100％ =（ 1 910/ ） 100％ =34％ 横裁时的条料数为： 1n =1500/B =1500/ = 32 每条件数为： 2n =（ 1000a)/S =()/ = 17 板料可冲总件数为： n= 1n 2n =32 17 =544（件） 板料利用率为： 12 η 2 =nF/1000 1500 =544 910/1000 1500 =33％ 纵裁时的条料数为： n=1000/B =1000/ =21 每条件数为： n2 =（ 1500－ a） /S =(1500－ )/ =26 板料可冲总件数为： n=n1 n2 =21 26 =546（件） 板料的利用率为： η 2 =nF/1000 1500 =546 910/1000 1500 =％ 纵裁比横裁的材料利用率高，所以制件采用纵裁法。 图 41 排样图 13 5 冲裁力的计算 计算冲裁力相关公式 计算冲裁力的目的是为了选择合适的压力机，设计模具和检验模具的强度，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力 F一 般可以按下式计算： F =KLtτ （ 51） 式中： F— 冲裁力 （ MPa）； L — 冲裁周边长 度 （ mm）； t — 材料厚度（ mm） ； τ— 抗剪强度； K— 系数； 系数 K是考虑到 实际生产中 ， 模具 间隙 值的 波动 和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素而给出的修正系数 K，一般取 k=。 由于 35的力学性能查表 51可得：抗剪强度 τ取 500MPa。 表 常见优质碳素钢力学性能表 材料名称 牌号 材料状态 抗剪强度 抗拉强度 伸长 率 屈服强度 电工用纯铁 C＜ DT DT DT3 已退火 180 230 26 — 普通碳素钢 Q235 未退火 310～ 380 380～ 470 21～25 240 铝 L L L5 已退火 80 75～ 110 25 50～ 80 冷作硬化 100 120～ 150 4 — 优质碳素结构钢 35 已退火 280～ 520 355～ 635 20 300 总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、弯曲力和总冲压力 影响卸料力、推料力和顶件力 的因素很多，要精确地计算是困难的。 在实际 14 生产中常采用经验公式计算： 卸料力： FX =KX F 推件力： FT=nKTF 式中： F— 冲裁力 ； KX— 卸料力系数；其值为 ～ （薄料取大值，厚料取小值）； KT— 推料力系数；其值为 （薄料取大值，厚料取小值）； h — 凹模洞口的 直刃 壁 高 度 （ mm）； t — 材料厚度（ mm）。 由于冲裁模具采用弹压卸料装置和自然落料方式。 总的冲裁力包括： F— 总冲压力； FZ— 总冲裁力； FX — 卸料力； FT— 推料力； n— 同时卡在凹模内的冲裁件（或废料）数 n=h/t 计算总冲裁力 21 FFFp  式中： 1F — 落料时的冲裁力； 2F — 冲孔时的冲裁力。 冲裁周边的总长（ mm） 落料周长为： L1=11+ 14+2 =11++ = mm 15 冲孔周长为： L2=2 7 = mm 根据公式（ 51）得冲 孔冲裁力： F1=KPtL1τ = 1 500 = = KN 根据公式（ 51）得落料冲裁力： 22 tLKF P = 1 500 =76258N = KN 根据公式（ 55）得总冲裁力： Fp =F1+F2 =28554+7626 = = KN 计算卸料力 查表（ 52）得 XK 根据公式（ 52）得卸料力： FX=KX Fp = 16 = KN 计算推料力 查表 52 得 ： KT= (P103 h=5mm) 根据公式（ 53）得推料力： FT=nKTFp =h/t =5 = 表 卸料力、推件力和顶件力系数 料厚 t/mm Kx Kt Kd 钢 ≤ ＞ ～ ＞ ～ ＞ ～ ＞ ～ ～ ～ ～ ～ 铝、铝合金 纯铜，黄铜 ～ ～ ～ ～ 总的冲压力的计算 根据模具结构总的冲压力： FZ=Fp + FX + FT =++ = 根据总的冲压力，初选压力机为： JB23— 35。 6 模具压力中心与计算 模具压力中心是指诸冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。 否则，会使冲模和压力机 17 滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大磨损，模具导向零件加速磨损，降低了模具和压力机的使用寿命。 模具的压力中心，可安以下原则来确定： （ 1）对称零件的单个冲裁件，冲模的压力中心为冲裁件的几何中心。 （ 2）工件形状相同且分布对称时，冲模的压力中心与 零件的对称中心相重合。 （ 3）各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该轴的力矩。 求出合力作用点的坐标位置（ 0,0）（ x=0,y=0），即为所求模具的压力中心。 nnn LLLXLXLXLX   2122110 nnn LLLYLYLYLY   2122110 由于制件为对称形状， 基本要素长度 L/mm 各基本要素压力中心的坐标值 x y L1=11 0 L2= L3= 0 L4= L5= 0 L6= 0 合计 = 0 由以上计算结果可以看出，该工件的冲裁里不大，压力中心偏移坐标原点 O 较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心乃选在坐标原点 O(0,0)。 18 压力中心 7 冲裁模间隙的确定 设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品 的要求，所需冲裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。 考虑到制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙 Cmin，最大值称为最大合理间隙 Cmax。 考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值 Cmin。 表 冲裁模初始用 双面间隙值 C（ mm） 材料 厚度 0 3 09Mn、 Q235 16Mn 50 65Mn 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 2Cmin 2Cmax 小于 极小间隙 19 . .460 注： 取 08 好钢冲裁皮革、石棉和纸板时，间隙的 25%。 冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量有极其重要的影响，此外，冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的 尺寸精度。 冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重， 从 而降低了模具的寿命。 较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小，并延缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，虽然提高了模具寿命，但出现间隙不均匀。 因此，冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中的一个非常重要的工艺参数。 由于硬吕与中碳刚的间隙取值是一样的，所以硬吕材料的间隙值与中碳刚的 20 间隙取值一样。 根据实用间隙表 查得材料 35 的最小双面 Zmin= mm 间隙，最大双面间隙 Zmax= mm。 8 刃口尺寸的计算 刃口尺寸计算的基本原则 冲裁件的尺寸精度主要取决与模具刃口的尺寸的精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。 正确确定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。 从生产实践中可以发现： （ 1）由于凸、凹模之间存在间隙，使落下的料和冲出的孔都带有锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。 （ 2）在尺量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。 （ 3）冲裁。