垫片冲压设计说明书
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课题设计名称：垫片3冲压模具设计零件名称：垫片（如图所示）δ=1.2mm材料：08F生产量：35万件/年一、零件工艺分析1、材料分析 08F 钢强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，主要用来制造冷冲压件。
2、结构分析零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。
零件有一对对称的孔，孔的尺寸为25mm ，满足冲裁最小孔径mm t d 2.10.1min =≥的要求。
另外，经计算，两个孔的最小孔边距为17.5mm ，满足冲裁件最小孔边距mm t l 8.15.1min =≥的要求。
所以该零件满足冲裁要求。
3、精度分析零件上没有标注公差，所以按IT14等级查补。
零件外形尺寸： mm 074.060-零件内形尺寸： mm52.0025+ 孔心距尺寸： mm 37.060±由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。
二、工艺方案的确定零件为落料冲孔件，可以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。
方案一模具结构简单，但需要两道工序、两幅模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况不适合用。
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保证，且生产效率高。
尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。
方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二相比，生产的零件精度稍差。
欲保证冲压件的形状位置精度，需在模具上设置导正销，模具制造。
装配较复合模略复杂。
所以，比较三个方案欲采用方案二生产。
现对复合模中的凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为1.2mm 时，可查得凹凸模最小壁厚为3.2mm ，可以采用复合模生产，即采用方案二。
三、排样设计可采用以下两种排样方式：（一）少废料排样（二）无废料排样由于该工件结构比较简单，无论采用一方案还是二方案都能满足要求。
相比而言少废料排样比无废料排样材料利用率低，但无废料排样会加快模具的磨损，使模具寿命减少，并直接影响到工件的断面质量，所以采用少废料排样即一方案。
查冲压模具设计手册表2-16，确定搭边值：两工件间的搭边： a=2.5mm;工件边缘搭边： b=2mm;步距为： S=62.5mm;条料宽度： B=（D+2b ）=（120+2×2）=124mm确定后排样图如下图3-1所示：图3-1冲压件排样图一个进距内的材料利用率为η=BhnA ×100%式中A ——冲裁件的面积（包括冲出的小孔在内）（mm 2）n ——一个进距内冲件的数目B ——条料宽度（mm ）h ——进距(mm)2229.43145.122303060mm A =⨯-⨯+⨯=π%6.55%1005.621249.4314%100=⨯⨯=⨯=Bh nA η 四、冲压力与压力中心计算（一）计算冲压力的目的是为了合理地选择冲压设备和设计模具。
计算冲压力：冲压力的大小主要与材料的力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度有关。
用平刃口冲裁时，冲裁力F （N ）可按下式进行计算F=KL τt式中： L ——冲裁件周边长度（mm ）t ——材料厚度（mm ）τ——材料抗剪强度（MPa ）K ——系数。
考虑到模具刃口的磨损。
模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3。
为计算简便，也可以按下式估算冲裁力：b Lt F σ≈式中 b σ—材料抗拉强度（MPa ）查机械工程材料表2—8得MPa b 295=σ（1）、落料力KN Lt F b 21.1092952.1)12060(=⨯⨯+⨯=≈πσ（2）、冲孔力KN Lt F b 61.552952.1252=⨯⨯⨯⨯=≈πσ（3）、卸料力查冲压设计即冲模设计表3—11得05.0=XKKN KN F K F X X 46.521.10905.0=⨯== （4）、推件力查冲压设计即冲模设计表3—11得055.0=T KF nK F T T =t h n =查冲压模具设计手册表2—36得mm h 6=，则52.16===th n 个，又因为有两个孔，所以10=n 个。
KN KN F nK F T T 59.3061.55055.010=⨯⨯==该套模具采用弹性卸料，下出件的卸料装置。
总冲压力KN F F F F T X Z 26.14559.3046.521.109=++=++=（二）压力中心图4—1零件图如上图4-1所示，该工件属于中心对称图形，所以压力中心在它的几何中心上，无需计算。
五．压力机的选择（一）压力机的选择原则冲压设备的选择直接关系到设备的安全及生产效率，产品质量，模具寿命和生产成本等一系列重要问题。
重压设备的选择主要包括设备的类型规格参数两方面的问题。
冲压⑴设备类型的选择主要根据所要完成冲压工序的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择冲压设备类型。
1、对于中小型冲裁件，弯曲件或浅拉深件的常采用开式曲柄压力机。
2、对于大中型对于大和精度要求高的冲压件，多采用闭式曲柄压力机。
3、对于大型或较复杂的拉深件，常采用上传动的闭式双动拉深压力机。
4、对于大批量生产或形状复杂，批量很大的中小形冲压件应优先选用自动高速压力机或者多工位自动压力机。
5、对于批量小，材料厚的冲压件，常采用液压机。
6、对于精冲零件最好选择专用的精冲压力机。
（二）冲压设备规格的选择在选择冲压设备的类型后，应进一步根据冲压加工中所需的冲压力（包括卸料力，压料力等）变形功以及模具的结构形式或闭合高度，外形轮廓尺寸等选择冲压设备的规格。
1、公称压力压力机的公称压力是指压力机滑块离下止点前木一特定距离，既压力机的曲轴旋转侄离下止点前某一角度时滑快上所容需的最大工作压力。
一般情况下，压力机的工称压力应大于或等于冲压工艺的1.3倍在开式压力机上进行精密冲裁件时压力机的工称压力应大于冲压工艺的2倍。
2、滑快行程压力机的滑快行程是指滑快从上止点到下止点所经过的距离压力机的行程的小应能保证毛胚或半成品的放入及成型零件的取出。
3、闭合高度压力机的闭合高度是指滑快在下止点时，滑快底平面到工作台面之间的高度模具的闭合高度必须适合于压力机闭合高度范围的要求。
他门之间的关系为。
（三）压力机的其它参数1、压力机工作台的尺寸压力机工作台上垫板的平面尺寸应大于模具下模座的平面尺寸，并留有固定模具的充分余地，一般每边留50-70。
2、压力机工作台孔的尺寸，模具底设置的漏料孔或弹顶装置尺寸必须小于压力机工作台孔的尺寸。
3、压力机模柄孔尺寸模柄直径必须和压力机滑快内模柄安装用孔的直径相一致，模柄的高度应小于模柄安装用孔的深度。
总上所述选择压力机为JG23-25。
JG23-25参数如下：公称压力：250KN滑快行程：80mm最大闭合高度：250mm连杆调节量：70mm工作台尺寸（前后mm ×左右mm ）：560360⨯垫板尺寸（厚度mm ×孔径mm ）：18050⨯模柄尺寸（直径mm ×深度mm ）：7050⨯φ最大倾斜角度：︒30六、零件工艺计算1、刃口尺寸计算根据零件形状的特点，刃口计算采用分开制造法。
⑴ 落料件尺寸的基本计算公式为d x D D d δ+∆-=0max )( 0min max 0min )()(pp Z x D Z D D d p δδ---∆-=-= 尺寸60mm ，可查得凸、凹模最小间隙mm z 126.0min =，最大间隙mm Z 180.0max =，凸模制造公差mm p 030.0=δ，凹模制造公差mm d 040.0=δ。
将以上min max Z Z d p -≤+δδ校验是否成立。
经校验，不等式不成立，调整如下：mm mm Z Z p 0216.0054.04.0)(4.0min max =⨯=-=δmm mm Z Z d 0324.0054.06.0)(6.0min max =⨯=+=δ制件精度为IT14,故x=0.5。
将已知和查表得数据代入公式，即得x D D d d 0324.000324.000max 63.59)74.05.060()(+++=⨯-=∆-=δmm Z D D p d p 00216.000216.00min 504.59)126.063.59()(---=-=-=δ（2）冲孔 查表和有关资料得mm Z 180.0max =mm Z 126.0min = mm p 020.0=δ mm d 025.0=δ mm x 5.0= 将以上min max Z Z d p -≤+δδ校验是否成立。
经校验，不等式成立。
mm x d d p p 0020.00020.00min 26.25)52.05.025()(---=⨯+=∆+=δmm Z d d d p d 025.00025.000min 386.25)126.026.25()(+++=+=+=δ（3）凹模孔心距尺寸mm L L d 095.060874.0)274.063.59(8)2(min ±=±+=∆±∆+= 七．工作零件结构尺寸（一）落料凹模板尺寸：凹模厚度：H=kb （其计算结果大于或等于15mm ）其中b ——冲压件最大外形尺寸；K ——系数，考虑板材厚度的应响,其值可查表8-1；H=0.2×120=24mm凹模壁厚：c=（1.5～2）H （其计算结果大于或等于30～40mm ）c=（1.5～2）H =（1.5～2）⨯24=（36～48）实际取c=40mm凹模板边长：mm c b L 200801202=+=+=凹模板宽B ＝（60+2×40）=140mm查标准凹模板的外形为：200mm ×160mm ×24mm 。
（二）落料凹模板的固定方式：凹模一般采用螺钉和销钉固定。
螺钉和销钉的数量、规格及它们的位置应可根据凹模的大小，可在标准的典型组合中查得。
位置可根据结构需要作适当调整。
螺孔、销孔之间以及它们到模板边缘尺寸，应满足有关要求（三）凸凹模尺寸计算：凸凹模长度计算：12L h h h =++＝16＋20＋24＝60mm其中：1h －凸凹模固定板厚度2h －弹性卸料板厚度h －增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等）（四）冲孔凹模洞口的类型冲孔凹模的孔口形式通常有如图7-1所示的几种。
图中a 、e 为 直壁形，刃口强度高，刃磨后空口尺寸不变，制造方便。
但是在孔口 内 易于积存工件或废料，增大了凹模的胀力、推件力和孔壁的磨损； 磨损后每次的修磨量大，模具的总寿命较低。
此外，凹模磨损后孔口可能成倒锥，使冲成的工件或废料反跳到凹模表面上，造成操作困难。
