冲压模具课程设计题目：垫片复合模设计
黎明大学机电工程系
11模具设计与制造
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指导老师：
2013.06.18 题目：
零件名称垫片1 图号
材料Q235 料厚0.5mm 生产批量大批量
完成图示冲裁件的冲裁工艺性分析并确定其冲裁工艺方案。已知材料为Q235钢，材料厚度0.5mm，生产批量为大批量。
一.冲件冲裁工艺性分析
1，材料分析
Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。
2，结构分析
零件结构简单对称，外形均有圆弧连接过度，对冲裁加工较为有利。
孔与孔之间、孔与零件之间的最小距离满足c>1.5t要求。
（25.932
5
.429=--=
c 1.5t=0.75） 3，精度分析
零件图上所有未注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。
二.冲裁工艺方案的确定
零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下：
方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。
由于所设计的零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。但为了模具制造方便，最后决定采用复合冲裁进行生产。
由工件尺寸可知，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模。
三.模具设计计算
1，材料利用率的计算及排样图的绘制
查《冲压模具设计与制造》表2.5.2，确定搭边值： 两工件间的搭边：a=0.8mm; 工件边缘搭边：a1=1mm ；
歩距为：29.18mm; 条料宽度 B=【Dmax+2a1】°-δ
=［29+2×1］°-0.4
=31°-0.4mm
图2排样图
确定后排样图如图2所示 一步距内的材料利用率η为： η=（A/ BS ）×100% =[620/(31×29.18)]×100% =69%
2，冲压力的计算及初选压力机 冲裁力基本计算公式为τKLT F =
零件的周长为110 mm （落料周长为96mm ，冲孔周长为14mm ），材料厚度0.5mm ，Q235钢的抗剪强度取350MPa ，则冲裁该零件所需冲裁力为
N F 21840N 3505.0963.1=⨯⨯⨯=落 N F 3185N 3505.0143.1=⨯⨯⨯=冲
N 25050≈+=落冲F F F
卸料力Fx=K Fx =0.055×25050 =1377.75N
推料力Ft= nktFp
=10×0.63×25050 =157815N 总冲裁力F2=Fp+Ft+F=184242.75N
≈184KN
则零件所需得冲压力为184KN
根据总冲压力F总=184KN，模具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，并结合现有设备，选用开式双柱可倾冲床，并在工作台面上备制垫块。其主要工艺参数如下：
公称压力：250KN
滑块行程：80mm
行程次数：100次/分
最大闭合高度：250mm
连杆调节长度：70mm
工作台尺寸（前后×左右）：360mm×560mm
3，确定压力中心：
零件为一对称件，所以零件的压力中心就是零件的对称中心。
4，凸、凹模刃口尺寸及公差的计算
根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。
由上图可得，该产品为落料冲孔件、零件公差标准为:IT14
由查表3-8可得:Z min=0.04Z max=0.06 X=0.5
故Zmax-Z min=0.02
落料件尺寸计算
落料基本计算公式为
A
0max A )(δ+-=X ΔD D
min max 0min A T T T )()(δδ----=-=Z X ΔD Z D D
尺寸Ø29mm ，经查得该零件凸、凹模最小间隙Z min =0.04，最
大间隙Z max=0.06,凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 025.0A =δ。将以上各值代入A T δδ+≤min max Z Z -校验是否成立。经校验，不等式成立，所以，可代入上式计算工作零件刃口尺寸。
mm 74.12528.62mm 52.05.029025
.00025.00
A1++=⨯-=）（D mm 74.28mm 04.074.280
020.0002.0T1--=-=）（D
尺寸R3mm ，查得其min Z 、max Z 数值同上一尺寸，凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 02.0A =δ,所以同样满足A T δδ+≤min max Z Z -的要求，则
mm 875.2mm 25.05.0302
.00
02.00A2++=⨯-=）（D mm 835.2mm 04.0875.20
020.0002.0T2--=-=）（D
冲孔尺寸计算
冲孔基本公式为
0min T T
)(δ-+=X Δd d
A
0min min A )(δ
+++=Z X Δd d
尺寸φmm 5.4，查得该零件凸、凹模最小间隙Z min =0.04，最大间隙Z max=0.06,凸模制造公差m m 02.0=T δ，凹模制造公差m m 02.0=A δ。经验算满足A T δδ+≤min max Z Z -，所以
mm 65.4mm )3.05.05.4(0
02.0002.0T --=⨯+=d
mm 69.4mm )04.03.05.05.4(02
.0002.00
A ++=+⨯+=d 5，模具的整体结构设计
冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，积累到一定数量，由下模漏料孔排出，不必清除废料，操作方便，应用很广，但工件表面平直度较差，凸凹模承受的张力较大，因此凸凹模的壁厚应严格控制，以免强度不足。
经分析，此工件若采用正装式复合模，操作很不方便；另外，此工件无较高的平直度要求，工件精度要求也较低，所以从操作方便、模
