冲压作业

一.零件设计

冲压件名称：花孔垫圈 材 料：08钢 板 厚：0.8mm 工件精度： IT9

二．冲压件的工艺分析

2.1、结构分析

该零件形状简单、对称.

2.2、材料分析

材料为08钢，抗剪强度为255～353，延伸率为32%，塑性良好，适合冲压.

2.3、精度分析

精度为IT9，查表得： Φ60的尺寸偏差为0.074，R2.5的尺寸公差为0.025.

三．确定冲裁工艺方案

该冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序，可采用的冲裁方案有单工序冲裁，复合冲裁和级进冲裁三种，零件属于大批量生产，因此采用单工序需要模具数量多，生产效率低，费用高，不合理。如果采用级进模，需要较多的工位数，必须解决板料的准确定位问题。采用倒装复合模可以一次冲压成形，结构较为简单，卸件可靠，操作方便。根据以上分析，该零件比较适合采用倒装复合冲裁工艺方案。

四．模具结构形式的选择

4.1 模具类型的选择

根据零件的冲裁工艺方案，采用倒装复合模。

4.2送料方向与步距的控制

采用两个活动导料销控制送料方向，活动挡料销控制送料步距。

4.3卸料与推件装置

根据要求采用弹性卸料装置，废料能直接从压力机台面落下.用刚性推件装置，直

接利用压力机的打杆装置进行推件，冲裁件从上模推下.

4.4 模架类型及精度

由于该冲裁件的尺寸较小，冲裁间隙较小，采用导向平稳的中间导柱模架，采用

Ⅰ级模架精度.

五．冲压工艺计算

5.1、排样设计及计算

根据材料性能、厚度和形状可确定搭边值，查表得

a=1mm,a1=1.2mm.步距

0

A=D+a=60mm+1mm=61mm,条料宽度B=(D+2a1+Δ)0 -Δ查表得Δ=0.5mm,得B=62.9-0.5 mm 由CAD得S=462.5mm2, L=96.2mm. 一个步距内的材料利用率：η=(S1-S)/AB=(Л×302-462.5)/(61×62.9)=61.6%

该零件尺寸较小，结构对称，采用直排的排样方案，如图:

5.2冲压力计算及初选压力机

该模具采用弹性卸料和下出料方式

5.2.1、两个工序，冲孔压力等于冲孔时的冲压力和落料时的冲压力之和，查表得，

得08钢的抗剪能力τ=255～353MPa,取平均值τ=304MPa. K的取值依据冲裁刃口而定，平刃口K=1~1.3，斜刃口K=0.2~0.6，考虑刃口的磨损，生产批量和材料厚度等因素，取K=1.3

5.2.2、落料力 F F

落

=KL1 t τ=1.3×2ЛR×0.8mm×304Mpa=59.56KN

5.2.3、冲孔力

冲

=KL2tτ=1.3×96.2mm×0.8mm×304Mpa=30.41KN

5.2.4、落料时的卸料力 查表得K

=0.03

F卸=K卸F落=0.03×59.56KN=1.79KN

卸

5.2.5、冲孔时的推件力

查表得K推=0.05， 取同时梗塞在凹模内的冲件数为3

F推=nK推F冲=3×0.05×30.41KN=4.56KN

5.2.6、冲床的总压力 F

总

=F落+F冲+F卸+F推 =(59.56+30.41+1.79+4.56)KN=96.32KN

5.2.7、初选压力机

据总冲压力为96.32KN，考虑压力机的使用安全，总冲压力一般不应超过压力机额

定吨位的80%.

查表得：初选J23-16开式双柱可倾压力机.

公称压力：160KN 滑块行程：55mm

最大封闭高度：220mm 封闭高度调节量：45mm

工作台尺寸：300mm×450mm 模柄孔尺寸：Φ40mm×60mm

5.3、压力中心的计算

由于零件结构对称，所以压力中心在孔的中心，即模柄轴线通过压力中心.

5.4、计算凸凹模刃口尺寸

根据t=0.8mm, 查表得:

Zmin=0.072mm Zmax=0.104mm

5.4.1、冲孔：29+0.045 mm 0

查表得磨损系数x=1

查表得δ凸=-0.02 δ凹=+0.025

d凸=（dmin+xΔ）δ=（29+0.045×1）-0.02=29.045-0.02 mm

凸

0 0 0

d凹=（d凸+Zmin）0=(29.045+0.072)0

δ+0.025

=29.1170

+0.025

mm

5.4.2、冲孔:R5.530

+0.3

mm

查表得磨损系数x=0.5

查表得δ凸=-0.02 δ凹=+0.02

d凸=（dmin+xΔ）δ=（5.53+0.3×0.5）-0.02 =5.68-0.02 mm

凸

0 0 0

d凹=（d凸+Zmin）0=(5.68+0.072) 0 =5.7520

δ+0.02 +0.02

mm

5.4.3、冲孔：R2.5 -0.025 mm

查表得磨损系数x=0.75 查表得δ凸=-0.02 δ凹=+0.02

0

d凸=（dmin+xΔ）δ=（2.5+0.025×0.75）-0.02 =2.52-0.02 mm

凸

0 0 0

d凹=（d凸+Zmin）0=(2.52+0.072)0

δ+0.02

=2.5920

+0.02

mm

5.4.4、落料：Φ60 -0.074 mm

查表得磨损系数x=0.75 查表得δ凸=-0.02 δ凹=+0.03

0

D凹=（Dmax-xΔ）0=(60-0.074×0.75)0

δ+0.03

=59.9450

0

+0.03

mm

D凸=（D凹-Zmin）δ=(59.945-0.074)-0.02 =59.871-0.02 mm

凸

0 0

六．主要零件设计

6.1、凹模的设计

b=60mm， t=08mm 由查表可得系数K=0.21

凹模厚度：H=Kb=0.21×60mm=12.6mm 取H=20mm 凹模壁厚：C=（1.5～2）H =30～40mm 取C=35mm 凹模宽度：L=b+2C=(60+2×35)mm=130mm 凹模长度：L=b+2C=（60+2×35）mm=130mm 按冲压模标准模架，查表取凹模周界尺寸 L×B×H=160mm×160mm×40mm

凹模洞口形状采用直壁式 材料：T10A 热处理硬度：60～64HRC 凹模简图：

XM12xA126.2、卸料和推件装置的设计

根据要求采用弹性卸料版，取厚度为14mm 卸料版尺寸为160mm×160mm×14mm 材料：Q235

采用刚性推件装置，直接利用压力机的打杆装置进行推件 材料：45钢 热处理：淬火 硬度：40～45HRC

6.3、凸模固定板的设计

采用阶梯式

厚度h=(0.6～0.8)H凹=(0.6～0.8)×40mm=24～32 mm 取h=25mm 外形尺寸与凹模外形尺寸一致. 外形尺寸：160mm×160mm×25mm 凸模与凸模固定板配合为H7/n6 材料：Q235、

6.4、凸模的设计

采用阶梯式凸模

凸模固定板厚度h1=25mm 卸料版厚度h2=14mm

条料厚度t=0.8mm, 刃口修磨量取6mm

凸模进入凹模深度取0.8mm 安全距离取18mm

凸模长度：L= h1 +h2+t+h=(25+14+6+0.8+0.8+18)mm=64.6mm 凸模材料： T10A 热处理硬度：58～ 62HRC 凸模简图：

6.5垫板设计

厚度一般取5～12mm, 取12mm

外形尺寸为160mm×160mm×12mm

材料：45钢 热处理：淬火 硬度：43～48HRC

6.6弹性元件设计

弹性元件采用橡胶

橡胶工作行程=卸料版工作行程+模具修磨量

H橡胶=H卸料版+H修磨=t+1+6=（0.8+1+6）mm=7.8mm

橡胶的自由高度H0=（3.5～4）H橡胶=（27.3～31.2）mm 取H0=30mm

矩形橡胶在预压量为15%时单位压力为0.5Mpa 橡胶面积：A=F卸/P=1790N/0.5Mpa=3580mm2 橡胶装配高度：H装配=85%H0=0.85×30=25.5mm 橡胶采用矩形，中间开圆形孔以避让凸凹模 取避让孔为Φ60mm 橡胶一边取120mm

另一边为（3580+ЛR2）/120=53.4mm 取橡胶外形尺寸120mm×55mm

为满足橡胶的高径比为0.5～1.5，将橡胶平分为四块，最大尺寸为60mm，所以H0/D=30/60=0.5

选用的橡胶规格合理

6.7凸凹模的设计

由于倒装复合模，孔内会积存废料，所以最小壁厚要大一些，很据课本表

4-4，取最小

壁厚为2.3mm, 凸凹模采用螺钉、销钉与下模座固定，凸凹模固定板厚度取30mm。 H凸凹模=H卸料版+H橡胶+H固定板+1=（14+25.5+30+1）mm=70.5mm 材料：T10A 热处理：60～64HRC 凸凹模简图：

七．模架及其他零部件的选用

7.1、模架选择

前面已选择中间导柱模架

查表得：

上模座：L×B×H=170mm×170mm×40mm 下模座：L×B×H=170mm×170mm×45mm 导柱1：d×L=28mm×220mm 导柱2：d×L=32mm×220mm

导套1：d×L×D=28mm×80mm×60mm 导套2：d×L×D=32mm×80mm×65mm

7.2、螺钉及销钉的选用 GB/T70.1-2000内六角圆柱螺钉

凹模锁紧螺钉：M12×80 凸凹模锁紧螺钉：M10×80 GB/T119-1986圆柱销 凹模定位销：A12×110 凸凹模定位销：A10×85

八．校核模具闭合高度及压力机有关参数

8.1、校核模具闭合高度

H

=H上+H下+H凸+H凸凹+H垫-2=（40+45+64.6+70.5+24-2）=242.1mm

初选的J23-16开式压力机最大封闭高度为220mm，未满足使用要求。 查表 选用J23-25开式双柱可倾压力机，最大封闭高度为270mm，封闭高度调节量为55mm，模具安装时可用垫块调整配制。

闭

8.2、冲裁所需总压力校核

由前面计算可知F总=96032KN，压力机的公称压力为250KN。F总＜F公，满足生产要求。

8.3、模具最大安装尺寸校核

模具最大安装尺寸为170mm×170mm，冲床工作台尺寸为370mm×560mm，能够满足模具

的安装。

九．绘制装配图及主要零件图

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7m97.html