第二章 工艺性分析及工艺方案确定
2.1工艺性分析
使板料分离的冲压工艺称为冲裁。冲压工艺的种类很多，常用的有切断、落料、冲孔等。从板料上冲下所需形状是工件(或毛坯)称为落料。在工件上冲出所需形状的孔（冲去的为废料）称为冲孔。
冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀;表面光洁，无擦伤、无裂纹；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。
在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。我设计的零件如图（1）所示，需要由落料和冲孔二道工序共同完成。冲裁件的材料为20号碳素结构钢，生产批量为大批量，厚度为1mm，材料的抗剪切强度为275-392MP、抗拉强度为353-500MP、屈服点为245MP、伸长率为25MP，且形状较为规则，尺寸较小，公差为自由公差，精度要求IT14，便于冲压，普通冲裁能满足要求。由于冲裁件没有断面粗糙度的要求，我们不必考虑。
表（1）20号钢不同热处理状态下的机械性能：
状态 1 2 3 4 5 热 处 理 状 态 原始状态 加热到680～700℃保温3小时随炉冷却 加热到740～760℃保温3小时随炉冷却 加热到1050℃保温1小时，随炉 σs σb δ ψ （MPa） （%） 152 490 540 17 60 HB 130 320 430 32 133 300 430 34 95 210 400 36 95 240 390 42 68 66 71 加热到870～890℃，保温1小时空冷；然后加热到600～700℃保温4小时，炉冷
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图（1）
冲裁件孔与孔、孔与边缘的距离，受模具强度、冲裁件质量的制约，其值不应过小，应满足a>2t、d>1.5t,所以由冲件图可知：
a= 1X2=2 d=1.5X1=1.5 2.2工艺方案确定
冲压设备一般都采用机械压力机，利用计算机程序控制，组成高生产率的自动冲压生产线。对于大规模的批量生产，需要在短时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序，常常发生人身和设备质量安全事故，因此安全生产是一个重要的问题。 可采用以下几个方案：
（1）方案一（级进模导正销定距）
级进模是多工序模的一种，对于支架连接板这种既需落料，又要
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冲孔的平面零件，采用该冲裁模结构可以减少设备和工人的数量和各道工序间半成品的运输。模具结构上很难实现在一个工位完成所有工序。采用级进模。将冲孔、落料工序分两副模具完成，第一副模具完成冲孔，第二副模具完成落料工序。因为冲裁件是在几个不同位臵上逐步形成的，为保证孔与外行的相对位臵精度，严格控制送料步距，可以采用导正销定距。 （2）方案二（倒装复合模）
复合模是多工序模的一种,不存在冲压时的定位误差问题，将落料凹模装在上模上,称为倒装复合模。倒装复合模的废料能直接从压力机台面落下，而冲裁件从上模推下，比较容易引出去，因此操作方便。
（3）方案三（正装复合模）
正装复合模方案完成工序和倒装复合模完成的工序一样。凸凹模在上模。弹性卸料板卸料。对于较软、较薄的冲裁件能达到平整要求，冲裁件的精度也较高。 方案比较：
方案一：采用级进模冲裁，导正销定距。级进模冲裁具有精确、安全性好，工作效率高的特点。用导正销定距结构简单，当两定位孔间距较大时，定位也较精确。生产效率较高，使用较为方便。
方案二：倒装复合模，冲孔废料由下模漏出，工件落在下模表面，需要及时清理。但是考虑到复合模结构复杂，安全性相对较低加工难度较大，成本也高。
方案三：正装复合模，冲孔废料和工件都落在下模表面，安全性
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更差。
综合以上三个方案分析比较结果说明，考虑零件的生产批量，精度、生产成本、安全等要求。本零件采用第一方案最为合适。
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第三章 冲压工艺计算
3.1凸模和凹模分别加工时的尺寸的计算
冲裁后的零件应保持一定的尺寸精度、良好的断面质量和无明显的毛刺。冲裁件的尺寸精度与许多因素有关，如冲模的制造精度、材料的性质、冲裁间隙和冲裁件的形状等。对断面质量，起决定作用的是冲裁间隙。冲裁间隙是指冲裁凹模与凸模之间的尺寸之差。即 Z＝Ｄ凹－Ｄ凸。凸、凹模工作部分尺寸直接决定了冲裁件的尺寸和间隙大小，是模具上最重要的尺寸。落料件以凹模为设计基准，冲孔件以凸模为设计基准。在考虑工作时的磨损规律时，为了提高模具寿命，在制造新模具时把凹模尺寸做得趋向于落料件的最小极限尺寸，把凸模尺寸做得趋向于冲孔件的最大极限尺寸。凹、凸模之间应保证有合理间隙，制造模具时常用两种方法来保证间隙的合理：一种是分别加工法，分别规定凹、凸模的尺寸公差，分别进行制造；另一种是单配加工法，用凹、凸模相互单配的方法来保证合理间隙，加工后，凹、凸模对号入座，不能互换。由于第一种方法主要用于冲裁件的形状简单、间隙较大的模具，而且用分别加工的凹模与凸模具有互换性，制造周期短，便于成批制造。在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算。
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