洛阳理工学院毕业设计（论文）
第2章 工艺方案及模具形式
该零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案。
方案一：用简单模分两次加工，即先落料,后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料——冲孔复合模。采用复合模生产。 方案三：冲孔——落料级进模。采用级进模生产。 分析各方案的优缺点
方案一：生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。
该零件Φ20的孔与外边缘之间的最小距离为30mm，大于此零件要求的最小壁厚（Lmin=2t=2×2=4mm），可以采用冲孔落料复合模或冲孔，落料级进模。复合模的行位精度和尺寸精度容易保证，且生产也高，尽管模具结构较复杂，但由于零件的几何形状复杂程度一般，所以模具的制造并不太困难；级进模的生产效率也高，但零件的冲裁精度稍差，预保证冲压件的行位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具的制造，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具为佳。
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第3章 主要工艺参数计算
3.1 排样的设计与计算
3.1.1 排样的设计
该零件是圆形零件，直排时材料的利用率较高。虽没有无废料排样材料的利用率高，但制件的精度可以得到保证。
排样图如图3-1所示：
图3-1排样图
3.1.2 合理搭边值及条料宽度的确定
查表得沿边搭边值a=1.5，工件与工件间搭边值a1=1.2。
3.1.3 计算送料步距和条料的宽度
条料宽度的尺寸计算与条料送进时模具上有无侧压装置及是否有侧刃有关。此冲裁件选用无侧压装置，无侧压装置时，条料的宽度计算：
00B???[D?2(a??)?Z]?? (3-3)
导板间的距离为：
A?B?Z?D?2(a???Z) (3-4)
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式中 B——条料宽度基本尺寸（mm）； A——导板间距离尺寸（mm）；
D——垂直于送料方向冲件的基本尺寸（mm）； a——侧面搭边值（mm）；
Z——条料与导板间的最小间隙（mm）；
?——条料宽度的单向偏差，可查表3-1。
表3-1条料宽度偏差
条料宽度B/mm 0-50 50-100 100-150 150-220 220-300 0-1 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1-2 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 材料厚度t/mm 2-3 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 3-5 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 由零件图可知：D?70.28,经由查表3-1，3-2得到Z=0.5,??0.6,由前面
000知，a=1.8所以条料的宽度B?0.6?[70.28?2?(1.8?0.6)?0.5]?0.6?75.58?0.6
3.1.4 材料的利用率（η）
材料的利用率（η）的计算公式为
??SS0?100%?SA?B?100% (3-5)
22式中 S——一个进距之间的实用面积（mm）；
S0——一个进距内所需的毛坯面积（mm）；
A——在送料方向，排样图中相邻两个制件对应点的距离（mm）； B——板（或条）料宽度（mm）。 该冲裁件A=15+a1=15+1.5=16.5,B=75.58
.2??2?3.12?22?4S孔??13?2?1??4???12????622?47.14?30.18?18.95?58.37S?70.28?15?S孔?70.28?15?58.37?995.83
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??
995.83?100%?81.69%
16.5?73.883.2 冲压力的计算并初步选取压力机的吨位
3.2.1 冲裁力的计算 冲裁工艺力主要包括冲裁力F、卸料力F卸、推件力F推和顶件力F顶。
卸卸3推12顶
图3-2 卸料力、推件力和顶件力
冲裁力
冲裁力公式为 P?P孔?P落 式中 P—冲裁力； P孔—冲孔冲裁力； P落—落料冲裁力。 冲孔冲裁力P孔
P孔?nKL孔t? 式中 K—系数（取K=1.3）；
n—孔的个数，n=3。
L孔—冲孔周长，L孔1??d???50?157mm
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L孔2??d???20?62.8mm t—材料厚度，t?1mm
?—材料抗剪强度，查参考文献[2]知LY12，432～549MPa，取
549MPa。
P孔?P1?P2?1.3?157?2?549?4?1.3?62.8?2?549=582664.68=582.66KN
落料冲裁力P落
P落?KL落t? L落??D???160?502.4mm
P落?1.3?502.4?2?549?717125.76N?717.13KN 所以 P?P孔?P落=582.66+717.13=1299.79KN 3.2.2 卸料力、推件力、顶件力和总冲压力P的计算 总 卸料力、顶件力和推件力常用以下经验公式进行计算：
P卸=K卸×P (3-10)
P顶=nK顶×P (3-11) P推=K推×P (3-12)
式中 K P
卸、
K
顶、
K推分别为卸料力、顶件力和推件力系数；
卸、
P
顶、
P推分别为卸料力、顶件力和推件力(N)；
n——同时梗塞在凹模内的工件数。
冲裁力P=79.8KN,K卸、K顶、K推由表3-3查得K卸=0.05,K顶=0.06,K推=0.05。 模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以卸料力P力P顶为
P卸?0.05?1299.79?65
卸、
推件力P
推
顶件
P推?0.055?1299.79?67 P顶?0.06?1299.79?78
表3-3卸料力、推件力、顶件力系数
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