第1章．冲压零件的工艺性分析
该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT13～IT14。凡产品图样上没有标注公差等级或者公差的尺寸，其极限偏差数值通常按IT14级处理。将以上精度与零件的精度要求相比较，可以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，故决定采用冲压方式进行加工。经查公差表，各尺寸公差为：
φ60
-00
.62
mm φ32+
0.52mm 35+
0.52mm 6+
0.3mm
第2章.确定工艺方案及模具结构形式
该工件所需的冲压工序包括落料、冲孔两个基本工序，可以拟定出以下
三种工艺方案：
方案一：先落料，后冲孔,采用单工序模分两次加工。
方案二：落料-冲孔复合冲压,采用复合模加工。
方案三：落料-冲孔级进冲压,采用级进模加工。
方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足顾客的要求，而且工件的累积误差大，操作不方便。由于该工件大批量生产，所以方案二和方案三更具优越性。·
该零件φ32mm×35mm的孔与φ60mm的最小距离为25mm，大于此零件要
求的最小壁厚（1.2mm），可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料级进
模，复合模模具的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高，尽管
模具结构比较复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困
难。级进模虽生产率也高，但零件的冲裁精度稍差，欲保证冲压件的形
位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复
杂。通过对上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产采用方案二的
复合模为佳。
第3章．模具设计计算
3.1排样方式的确定及其计算
设计复合模时，首先要设计条料的排样图，因该零件外形为圆形，可
采用有废料排样的直排比较合适。参考《冲压工艺与模具设计》表2.8
确定其排样方式为直排画出排样图
排样图
由于R=30﹥2×2查表2.9最小搭边值可知：最小工艺搭边值a(侧面)=1.5mm
a 1(工件间)=1.2mm 分别取a=2㎜ a
1
=2㎜
计算条料的宽度：
B=60+2×2=64mm
步距：S=60+2=62mm
材料利用率的计算：
计算冲压件毛坯的面积：A=π×R2 =π×302 =2826mm 2
一个步距的材料利用率：η=%
100
BS
nA
=2826/(64×62)=61.21﹪
3.2计算凸、凹模刃口尺寸
查《冲压工艺与模具设计》书中表2.4得间隙值Z
min
=0.246mm，
Z
max
=0.360mm。
1）冲孔φ32mm ×35mm 凸、凹模刃口尺寸的计算
由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凹模和凸模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算如下：
查《冲压工艺与模具设计》书中表2.5得φ32mm 凸、凹模制造公差： δ凸 =0.020mm δ凹 =0.025mm 校核： Z max -Z min =（0.360-0.246）㎜=0.114mm 而δ凸+δ凹 =（0.020+0.025）㎜=0.045mm 满足 Z max -Z min ≥δ凸+δ凹的条件
查《冲压工艺与模具设计》书中表2.6得：IT14级时标准公差△=0.52㎜，因为0.52＞0.20所以磨损系数X=0.5,
按式（2.5） d 凸=[]X∆+min d =（32+0.5×0.52）-00.020=0020.026.32-mm D 凹=
[]
min Z d
+凸
=025.00
）246.026.32（++=025
.00506.32+mm 查《冲压工艺与模具设计》书中表2.5得2.2mm ×4mm 的矩形凸、凹模制造公差：
δ凸 =0.020mm δ凹 =0.020mm δ凸+δ凹 =0.020+0.020=0.040mm 满足 Z max -Z min ≥δ凸+δ凹的条件
3.3外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算
由于外形形状简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸、凹模。
其凸、凹模刃口尺寸计算如下：
查《冲压工艺与模具设计》书中表2.5得凸、凹模制作公差 δ凸=0.020mm δ凹 =0.030mm 校核：Z max -Z min =0.360-0.246=0.114mm
而δT +δA =0.050mm
满足 Z max -Z min ≥δ凸+δ凹的条件
查《冲压工艺与模具设计》书中表2.6得：IT14级时磨损系数X=0.5,
按式（2.5） d
凸=[]
X∆
+
min
d=64.26-00.020mm
d
凹=[]min
Z
d+
凸
=64.506+
0.030mm
3.4冲压力的计算
落料力 F
落 = Ltτ
b
=（2πR×2×450）N=169.56KN
冲孔力 F
冲= Ltτ
b
=（336.9×10π/180+4+2×2.2）×2 ×450=60.453KN
冲孔时的推件力F
推=n K
推
F
孔
由《冲压工艺与模具设计》书中表2.21得h=6mm 则n=h/t=6mm/2=3个
查《冲压工艺与模具设计》书中表2.7得K
推
=0.05
F
推=n K
推
F
孔
=3×0.05×60.453=9.068KN
落料时的卸料力 F
卸=K
卸
F
落
查《冲压工艺与模具设计》书中表2.7取K
卸
=0.04
故 F
卸=K
卸
F
落
=0.04×169.56=6.7824KN
总冲压力为：
F
总=F
落
+F
孔
+F
推
+F
卸
=（169.56+60.453+9.068+4.748）KN=243.829KN
为了保证冲压力足够，一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲
F
总′=1.3×F
总
=1.3×243.829=316.9777KN
3.5压力中心的计算
用解析法求模具的压力中心的坐标，建立如下图所示的坐标系XOY.
