工作零件刃口尺寸计算

第3章冲裁工艺及冲裁模具设计第一次作业一、填空题(每空1分，共分)1．冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。

（3-1）2．圆形垫圈的内孔属于冲孔工序，而外形属于落料工序。

（3-1）3．冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、和断裂分离等三个阶段。

（3-1）4．冲裁件的切断面由塌角、光面、毛面和毛刺四个区域组成。

（3-1）5．塑性差的材料，断裂倾向严重，毛面增宽，而光面所占比例较少，毛刺和塌角也较小。

（3-1）6．增大冲裁件光面宽度的主要途径为：减少冲裁间隙、用压料板压紧凹模面上的材料、对凸模下面的材料用顶板施加反向压力，此外，还要合理选择搭边、注意润滑等。

（3-1）7．冲裁凸模和凹模之间的间隙，不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模具寿命、冲裁力、卸料力和推件力。

（3-2）8．冲裁间隙过大，会使断面光面减小，塌角与斜度增大，形成厚而大的毛刺。

（3-2）9．影响冲裁件毛剌增大的原因是刃口磨钝，间隙增大。

（3-2）10．冲裁模常以刃口磨钝和崩刃的形式失效。

（3-2）11．在设计和制造新模具时，应采用最小的合理间隙。

（3-2）12．落料件的尺寸与凹模刃口尺寸相等，冲孔件的尺寸与凸模刃口尺寸相等。

（3-3）13．凸、凹模分别加工法的优点是凸、凹模具有互换性，制造周期短，便于成批制造。

其缺点是模具制造公差小、模具制造困难、成本较高。

（3-3）14．落料时，应以凹模为基准配制凸模，凹模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。

（3-3）15．冲孔时，应以凸模为基准配制凹模，凸模刃口尺寸按磨损的变化规律分别进行计算。

（3-3）二、判断题（每小题分，共分）1．（×）冲裁间隙过大时，断面将出现二次剪切光亮面。

（3-2）2．（×）冲裁间隙越小，冲裁件精度越高，所以冲裁时间隙越小越好。

（3-2）3．（×）对于形状复杂的冲裁件，适宜于用凸、凹模分开加工的方法加工（3-3）。

零件2的工艺性分析及工艺计算2.1.1 工艺分析该零件形状简单，对称，由圆弧和直线组成，料厚1.5mm。

制件要求表面不得有擦伤，划痕；孔及轮廓边缘不得有毛刺；冲裁件内外形达到精度IT12,两孔中心距公差为±0.12㎜。

将以上精度与零件简图中所标注额尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。

其他尺寸标注，生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲孔落料倒装复合冲裁模进行加工，且一次成形。

零件图如图2.188+62=150图2.1零件图2.1.2 排样及工艺计算1排样零件外形为直型槽，可以采用横排或纵排；考虑到零件为小批量生产，如果采用横排，则模具尺寸和结构就会相应增大，从而增加模具生产成本，所以本设计决定采用纵排结构。

如图2.2所示。

图2.2 排样图2搭边查《冲压手册》表2.18为 ，确定搭边值a ，a1。

当t=1.5时，a=2，a1=1.8 3 条料宽度B=1[2()]D a c -∆++∆+=00.691.3-≈92 （2.1） 4 材料利用率η η =100nABS⨯% （2.2） 式中 n ——一个歩距冲裁件数目； A ——冲裁件面积（包括内形结构废料）；B ——条料宽度； S ——进距； 取：n=1; A =24048404π⨯+⨯=3176.64；B=92；S=41.8η= 82.6% （2.3）2.2 冲压力及压力中心的计算1冲压力冲裁力公式为 P= （2.4）式中 P —冲裁力； 孔P —冲孔冲裁力； 落P —落料冲裁力。

2 冲孔力P 孔(2.5）式中 K —系数（取K=1.3）； n —孔的个数，1=n 。

孔L —冲孔周长，8.6220=⨯==ππd L 孔mm ； t —材料厚度，t=1.5 mm ；—材料抗剪强度，查“冲压手册”表8.7，20钢=275～392MPa 取MPa 。

所以 =1×1.3×62.8×1.5×350=42861N 3落料力P 落。

一、零件的工艺性分析1）拉深件的结构工艺性1．拉深件形状应尽量简单、对称，尽可能一次拉深成形；2．需多次拉深的零件，在保证必要的表面质量前提下，应允许内、外表面存在拉深过程中可能产生的痕迹；3．在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度；4．拉深件的底或凸缘上的孔边到侧壁的距离要合适；5．拉深件的底与壁、凸缘与壁、矩形件四角的圆角半径要合适，取拉深件底与壁的圆角半径 r p1=1.5 mm ， r p 21.5mm ，拉深件凸缘与壁的圆角半径r d12mm ， r d2 1.5mm ；6．拉深件的尺寸标注，应注明保证外形尺寸，还是内形尺寸，不能同时标注内外形尺寸。

带台阶的拉深件，其高度方向的尺寸标注一般应以底部为基准，若以上部为基准，高度尺寸不易保证。

2）拉深件的公差拉深件的尺寸精度应在T13 级以下，不宜高于IT11 级。

查表确定此拉深件的精度等级为IT12~IT13. ，拉深件毛坯厚度t=0.5mm 。

拉深件壁厚公差要求一般不应超出拉深工艺壁厚变化规律。

3）拉深件的材料用于拉深的材料一般要求具有较好的塑性、低的屈强比、大的板厚方向性系数和小的板平面方向性。

本拉深模具加工的零件的材料已确定为08 钢。

二、冲压零件工艺方案的拟定（选择冲压基本工序、工序组合及顺序安排）拉深零件外形及相关尺寸如图所示：零件应先冲出38mm 通孔，然后落料，零件有两处圆筒形需要进行拉深工序，直径分别为41mm 和47.5mm 。

应先对41mm 进行拉深，接着对47.5mm 进行拉深。

因为该拉深件的生产批量大，所以采用落料、冲孔、拉深复合模冲压。

三、确定毛坯形状、尺寸和下料方式及排样设计、材料利用率计算1）确定毛坯形状对于不变薄拉深，拉深件的平均壁厚与毛坯的厚度相差不大，因此可用等面积条件，即毛坯的表面积相等的条件计算毛坯的尺寸。

毛坯的形状和拉深件的筒部截面形状具有一定的相似性，因此，旋转体拉深件的毛坯形状为圆形。

U形件冲孔、落料、弯曲级进模设计解析常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作者：学号：系部：模具技术系专业：模具设计与制造题目： U形件冲孔、落料、弯曲级进模设计指导者：评阅者：2011年4月毕业设计（论文）中文摘要目录1 引言 (1)2 工艺分析 (2)2.1精度分析 (3)2.2材料分析 (3)2.3结构分析 (3)3 工艺方案的确定 (3)4 冲孔落料工作部分工艺设计4.1毛坯展开尺寸计算 (4)4.2排样 (4)4.3材料的利用率 (6)4.4计算冲压力 (7)4.5计算压力中心 (7)4.6 压力机的初选择 (8)4.7凸凹模刃口尺寸计算 (8)5 弯曲模工作部分工艺计算5.1凸模圆角半径 (10)5.2凹模的圆角半径 (10)5.3凹模深度 (10)5.4凸、凹模间隙 (10)5.5凸凹模横向尺寸及公差 (11)5.6模架的选择 (12)5.7其他主要零部件的设计参考文献 (12)引言改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。

近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。

近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。

一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件。

虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。

例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。

导柱式冲裁模的导向比导板模的准确可靠,并能保证冲裁间隙的均匀,冲裁的工件精度较高、模具使用寿命长，而且在冲床上安装使用方便，因此导柱式冲裁模是应用最广泛的一种冲模,适合大批量生产。

模具课程设计说明书——弯曲模课程设计学校：学院：专业：姓名：学号：指导教师：目录第一章工艺分析及工艺方案的拟订1.1、零件工艺性分析 (1)1.2、工艺方案的确定 (1)第二章工艺设计2.1、确定排样方案 (2)2.2、计算各工序的压力 (3)2.3、压力机的选取 (4)第三章模具类型及结构形式的选择 (5)第四章模具工作零件刃口尺寸及公差的计算4.1、凸、凹模刃口尺寸计算原则 (5)4.2、刃口尺寸计算 (5)第五章模具零件的选用，设计及必要的计算5.1、凹模结构尺寸的确定 (6)5.2、卸料树脂的选用 (7)5.3、其他标准件零件的选用 (7)第六章凸凹模加工工艺方案6.1、凹模、凸模加工工艺路线 (7)6.2、模具装配 (9)第一章工艺分析及工艺方案的拟订1.1零件工艺性分析一、零件图二、零件的工艺性分析（1）冲裁件的结构工艺性此制件的形状较简单，需要圆角过渡，可以加上R0.5，便于模具的加工和减少冲压时在尖角处开裂的现象，同时也可以防止尖角部位刃口的过快磨损。

（2）冲裁件的尺寸精度冲裁件的精度主要以其尺寸精度、冲裁断面粗糙度、毛刺高度三个方面的指标来衡量，根据零件图上的尺寸标注及公差，可以判断属于尺寸精度为IT12—IT14的经济级普通冲裁。

1.2、工艺方案的确定一、冲压工序的选择在满足冲裁件质量与生产率的要求下，选择单工序冲裁方式，其模具寿命较长，生产率高，操作较方便和工作安全性高。

二、冲压顺序的安排落料，弯曲共两道工序，本设计中只需要设计落料模。

第二章工艺设计2.1、确定排样方案一、搭边与料宽搭边搭边值的大小与材料的力学性能、厚度、零件的形状与尺寸、排样的形式、送料及挡料方式、卸料方式等因素有关。

搭边值一般由经验确定，根据所给材料厚度δ=1.2mm，确定搭边工作间a1为2.0mm, a为2.0mm。

具体可见排样图，如下：（2）条料宽度条料宽度的确定原则：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。

课程设计说明书目录1 冲压工艺分析 (3)1.1 冲裁件的结构工艺性 (3)1.2 零件尺寸精度与表面粗糙度分析 (3)1.3 零件材料分析 (4)1.4 冲压加工的工艺分析 (4)3 工艺尺寸计算 (5)3.1排样、计算条料宽度及确定步距 (5)3.2 冲裁力的计算 (7)3.3 压力中心的计算 (8)3.4 刃口尺寸的计算 (10)4 模具零件设计 (11)4.1 卸料板的设计 (11)4.2 弹性元件橡胶的设计 (11)4.3 落料凹模 (12)4.4 模架的选择 (13)4.5 凸凹模固定板，凸模固定板厚度 (14)4.6 凸模的设计 (15)4.7 凸凹模的设计 (16)5 参考资料 (17)6 附录： (17)课题材料08钢，料厚2mm，生产批量，小批量图1—零件尺寸1 冲压工艺分析1.1 冲裁件的结构工艺性由零件图可知，该零件结构简单，呈T行，上下对称，可采用少废料排样。

零件内部有两个较大直径的孔，零件外形存在清角。

无悬臂和窄槽。

两孔的尺寸d>1.0t，两孔之间的间距d1>1.5t，两圆孔的孔边距k>1.5t。

符合工艺性。

、图2—两件尺寸1.2 零件尺寸精度与表面粗糙度分析工件为图一冲孔落料件，材料厚度为2毫米，冲裁件尺寸较大。

零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由公差，可按IT14级确定工件尺寸的公差。

通过普通冲裁即可达到零件精度要求。

1.3 零件材料分析材料为08钢，厚度t=2mm材质为极软的碳素钢，。

抗拉强度σb (MPa)：≥325，屈服强度σs (MPa)：≥195，抗剪切强度τ（MPa)≥260。

其强度、硬度较低，而韧性、塑性却较高，适合冲裁。

图3—材料性能1.4 冲压加工的工艺分析根据工件的形状、尺寸、精度分析，孔的直径寸，孔边距等，都能满足冲裁加工工艺要求。

但为了提高模具寿命，建议将所有90°清角改为R1的圆角。

结论：综合以上材料性能、零件结构、尺寸精度的分析，该零件可以采用普通冲裁的方法获得。

JIU JIANG UNIVERSITY课程设计题目“垫片”零件冲压工艺及模具设计院系机械与材料工程学院专业模具设计与制造姓名XXX年级XXX指导教师XXX2014年5月目录前言 (1)第一章概论 (2)1.1 冲压的概念和其加工特点 (3)1.1.1 冲压的概念 (3)1.1.2 冲压技术的加工特点 (3)1.2 冲压技术和模具工业的重要地位 (4)1.3 冲压工序的分类 (5)1.4 冲压模具技术的发展前景 (5)第二章冲裁件的工艺设计 (6)2.1 冲裁件的工艺性分析 (6)2.1.1 结构工艺性分析 (6)2.1.2 尺寸精度和粗糙度分析 (7)2.1.3 冲裁件材料分析 (7)2.1.4 生产批量分析 (8)2.2 工艺方案的确定 (8)2.3 冲裁件的排样与搭边值的确定 (8)2.3.1 排样方式的确定 (8)2.3.2 搭边值与条料宽度的确定 (9)2.3.3 材料利用率的计算 (11)2.4 冲裁力和压力中心的计算 (11)2.4.1 冲裁力的计算 (11)2.4.2 卸料力、推件力的计算 (11)2.4.3 冲模压力中心的确定 (13)2.5 压力机的选用 (13)2.5.1 压力机的分类 (13)2.5.2 压力机类型的选择 (13)第三章冲裁模结构设计 (14)3.1 冲模分类及其特点 (14)3.1.1 冲裁模的分类 (14)3.1.2 冲裁模的特点分析 (14)3.2 冲裁模具的选择 (15)3.3 冲模零部件分类及功能 (15)3.4 凸、凹模刃口尺寸的计算 (16)3.4.1 凸、凹模刃口尺寸计算的依据和计算原则 (17)3.4.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法 (18)3.5 冲模主要零部件结构设计 (21)3.5.1 工作零件 (21)3.5.2 定位零件 (24)3.5.3 卸料、推件零件 (25)3.5.4 模架及其零件 (25)3.5.5 其他支撑零件 (26)3.5.6 弹性元件（橡胶）的选用与计算 (26)结束语 (27)参考文献 (29)谢辞 (29)5/15/2014编前言冷冲压工艺应用范围十分广泛，具有效率高、精度高、质量稳定、材料利用率高、操作简易、适合批量生产及实现制造自动化；在国民经济的各个部门中，几乎都有冲压加工产品。