冲压件工艺性分析与计算.docx

一. 冲压件工艺性分析
（1）材料分析
08F是优质沸腾钢，强度低和硬度、塑性、韧性好，易于拉伸和冲裁成形。
（2）结构分析
冲压件为外形为弧形和直边组成近似矩形的结构、有凸缘筒形浅拉深、冲三个圆孔的结构。零件上有3个孔， 其中最小孔径为5.5mm，大于冲裁最小孔径≥1.0t=1.2mm的要求。另外，孔壁与制件直壁之间的最小距离满足L=3.475≥R+0.5t=1.6.的要求。所以，该零件的结构满足冲裁拉深的要求。
（3）精度分析
零件上有4个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属于IT11~IT13，所以，普通冲裁可以满足零件的精度要求。
由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁和拉深的加工方法制得。
二.冲压件工艺方案的确定
（1）冲压方案
完成此工件需要落料、拉深、冲孔三道工序。因此可以提出以下5种加工方案分：
方案一：先落料，再冲孔，后拉深。采用三套单工序模生产。
方案二：落料—拉深—冲孔复合冲压，采用复合模生产。
方案三：冲孔—拉深—落料连续冲压，采用级进模生产。
方案四：拉深—冲孔复合冲压，然后落料，采用级进模生产。
方案五：落料—拉深复合冲压，然后冲孔。采用两套模生产。
（2）各工艺方案的特点分析
方案一和方案五需要多套工序模，模具制造简单，维修方便，但生产成本较低，工件精度低，不适合大批量生产；方案二只需一副模具，冲压件的形状位置精度和尺寸精度易于保证，且生产效率高。方案三和方案四的级进模，生产效率高，但模具制造复杂，调整维修麻烦，工件精度较低；
（3）工艺方案的确定
比较三个方案，采用方案五生产更为合理。 尽管模具结构较其他方案复杂，但 由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。因此，在本设计中，将采用落料、拉深复合模的设计方案。
三． 冲压工艺计算
（1）凸、凹模刃口尺寸的计算
根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。
落料件尺寸的计算，落料基本计算公式为

尺寸44mm，经查得该零件凸、凹模最小间隙Zmin=0.126mm，最大间隙Zmax=0.180mm；凸模制造公差，凹模制造公差。将以上各值代入≤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。

尺寸，查得其、、、数值同上一尺寸，所以同样满足≤的要求，则

尺寸，查得其、、、数值同上一尺寸，所以同样满足≤的要求，则

冲孔尺寸计算，冲孔基本公式为

尺寸φ，查得凸模制造公差，凹模制造公差。经验算满足≤，所以

尺寸φ，查得其、、、数值同上一尺寸，所以同样满足≤的要求，则

拉深尺寸计算 ，拉深基本公式为

尺寸，=0.03 =0.05，双边间隙Z=2.2t=2.64,则
=

==
中心距尺寸计算 ：零件上两孔中心距为L=mm
（2）拉深凸、凹模圆角半径的计算

凹模圆角半径的计算：拉深凹模圆角半径的计算为

此零件落料冲孔的周长L为94mm，材料厚度t为1.2mm，08F钢的抗拉强度取390MPa，则零件所需拉深力为

凸模圆角半径的计算：拉深凸模圆角半径的计算为

根据凹模圆角半径，计算凸模半径为

四．冲压力的计算及初选压力机
（1）落料工序冲压力的计算
冲裁力基本计算公式为
此零件落料的周长为153mm，材料厚度t为1.2mm，08F钢的抗剪强度取310MPa，则冲裁该零件所需冲裁力为

模具采用弹性卸料装置和推件结构，所需卸料力和推件力为

所以落料工序冲总压力为：

（2）拉深工序冲压力的计算
拉深力基本计算公式为
此零件落料冲孔的周长L为94mm，材料厚度t为1.2mm，08F钢的抗拉强度取390MPa，则零件所需拉深力为
=94×1.2×390×1=43.99kN
压边力的基本计算公式
此零件在压边圈下毛坯的投影面积A为322，单位压边力q取3，则该零件所需压边力为

模具采用弹性卸料装置和推件结构，所需卸料力和推件力为

所以拉深工序冲总压力为：

冲孔工序冲压力的计算
冲裁力基本计算公式为
此零件冲孔的周长为77mm，材料厚度t为1.2mm，08F钢的抗剪强度取310MPa，则冲裁该零件所需冲裁力为

模具采用弹性卸料装置和推件结构，所需卸料力和推件力为

所以落料冲孔工序冲总压力为：

（4）压力机的选择
计算的落料、拉深工序压力压力：

计算的冲孔工序压力压力：

因此，落料、拉深复合模初选设备为开式压力机J23—16；冲孔模初选设备为开式压力机J23—6.3
（4）压力中心的计算
由于改冲裁件为对称图形，所以它的压力中心位于冲件轮廓图形的几何中心上。即拉深圆的圆心位置。

五．排样

（1）竖排（如图1）

图1

a.搭边
查表3-7，选取,a＝1.8 mm。
b.送料步距和条料宽度
平行于送料方向的冲件宽度D=36.2,因此，送料步距为：

模具无側压装置，导料板与最宽条料之间的间隙Z=0.5（表3-9），条料宽度单向公差（表3-11），冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸，条料宽度为：

导料板间的距离为：

c. 板料利用率
选用1.2mm×1500mm×1000mm的板料。落料件面积为
采用横裁可裁条料数为:（条），余8.9mm，每条板料可冲制件数（件），因此每张板料可冲制件数（件）。材料的利用率为：

采用竖裁可裁条料数为:（条），余38mm，每条板料可冲制件数（件），因此每张板料可冲制件数（件）。材料的利用率为：

（2）横排（如图2）

a.搭边
查表3-7，选取,a＝1.2 mm。
b.送料步距和条料宽度
平行于送料方向的冲件宽度D=44,因此，送料步距为：

模具无側压装置，导料板与最宽条料之间的间隙Z=0.5（表3-9），条料宽度单向公差（表3-11），冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸，条料宽度为：

导料板间的距离为：

c. 板料利用率
选用1.2mm×1500mm×1000mm的板料。落料件面积为
采用横裁可裁条料数为:（条），余14.2mm，每条板料可冲制件数（件），因此每张板料可冲制件数（件）。材料的利用率为：

采用竖裁可裁条料数为:（条），余22.5mm，每条板料可冲制件数（件），因此每张板料可冲制件数（件）。材料的利用率为：

比较以上几种种裁剪方法，竖排板料横裁时的材料利用率最高，所以板料最终裁剪方式为宽48.14mm、长1000mm的条料。最终排样如图1所示。