第二章 冲压工艺设计
冲压件如图2-1所示，材料为45钢，厚度2mm，制件精度为IT14，形状简单，尺寸也不大，大批量生产，模具寿命不低于10万次。
R6.5502xR12XR2.522.5°22.5°4R70R13A?614.590R6AR70123IT141Cr18Ni9Ti2mm5mm10R12.1 冲压工艺分析
根据制件的材料、厚度、形状及尺寸，在进行冲压工艺设计和模具设计时，应特别注意
以下几点：
（1）要确定落料、冲孔、打字、成形各工序的顺序。
（2）冲裁间隙、拉深凸凹模间隙以及每道拉深工序的高度的确定，应符合制件的要求。 （3）各工序凸凹模动作行程的确定应保证各工序运动稳妥、连贯。
2.2 冲压工艺方案确定
根据该零件的形状特征，需要进行落料、冲孔、打字、成形四道工序。根据落料、冲孔、
打字、成形各工序四道基本工序，可以对它们作不同的组合，排出顺序，即得出工艺方案，具体可排出以下两种合理方案：
方案一：先落料，拉伸，然后打字、成形，使用两副模。 方案二：落料、拉伸、打字、成形组成级进模。
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2图2-1 瓶起子零件图
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方案一中，形位精度相对较底，但是模具结构较简单，制造周期较短，生产成本不高，对精度要求不太高，中小批量生产比较合适，对于模具的磨损修复也比较容易。
方案二中，采用级进，模具结构复杂，制造周期长，生产成本高，因此只有在大量生产中才较合适。
根据零件的精度要求，结合现有条件和技术水平，产量及经济方面考虑，选择方案一，使用两副模。根据小组分工，本人负责设计落料冲孔模。
2.3 主要设计计算
2.3.1 排样方式的确定及其计算
设计落料—冲裁模，首先要设计条料排样图。根据工件的特点，采用如图2-2所示的排样方法，搭边值取2.7mm和2.2mm，有侧压装置（手工送料）时条料宽度B为：
2.72.22.7119.5-0.607.518236 2-2开瓶起子落料-冲孔排样图(有侧压装置)
B＝[D+2(a)]-δ=[114.5 mm +2× 2.2]-0.6=119.5-0.6mm
步距离A为36 mm，查板材标准，选1500mm?1000mm的45钢板。一张硅钢板能生产648个零件，材料总利用率为56%。
2.3.2 冲压力的计算
该模具采用倒装复合模，拟选择弹性卸料、打杆出件。冲力的相关计算如下： 冲裁力F：
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F?1.3tL?
=333KN
式中：t——材料厚度，2mm; L——冲裁周边长度，291mm ?——材料抗剪强度，440Pa/mm2。 卸料力FＱ＝KF=0.05?333KN=17KN
推料力FＱ1＝nＫ1F =4?0.04?333KN=53KN（K1=0.04，n=h/t=8/2=4）根据计算结果，冲压设备拟选J23-40A。
2.3.3 压力中心的确定
零件为不规则几何体，压力中心应进行计算。工件与X轴对称，所以压力中心应在X轴上。计算公式为：
为简化计算，将工件圆角连接变成尖角，如图2-3所示
73.464.45031R38R6.545.5(X1,0)a)58°14.531.2R3516.847°(X2,0)b)6.71065.5?4(X0,0)c)
图2-3a为起子落料压力中心位置，根据计算公式得：X1=45.3mm 图2-3b为起子冲缺口压力中心位置，根据计算公式得： X2＝9.9mm 图2-3c为起子落料—冲孔压力中心位置，根据计算公式得： X0＝50mm
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2.3.4 工作零件刃口尺寸计算
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。结合模具结构及工件生产批量，模具制造宜采用配合加工落料凸模、凹模、凸凹模及固定板、卸料板，使制造成本降低，装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算按配合加工的方法来计算，具体计算见如下：
000090R6.5R38R6?0.87?0.36?0..62未注公差按IT14级，查公差表得工件尺寸及公差：、、、?0.36、0?0.3?0.36?0.62?0.25?0.25R200R38?410R35R2R2.5?0.52、?0..62、0000、0、、、、50?0.31、
65.5?0.37。
尺寸4?0.15可用尺寸16.8?0.215代替。
查表得，Zmin＝0.16mm，Zmax＝0.20mm，未注公差按IT14级，所有尺寸均选x＝0. 5。 落料凹模的基本尺寸：
?(0.25?0.87)?0.22)0?89.70mm 900?0.87 对应凹模尺寸为(90mm?0.5?0.87mm?(0.25?0.36)?0.09 对应凹模尺寸为(R6.5mm?0.5?0.36mm)?R6.3mm R6.5000?0.36?(0.25?0.62)?0.155)0?R37.70mm R380?0..62 对应凹模尺寸为(R38mm?0.5?0.62mm?(0.25?0.36)?0.09)0?R5.80mm R60?0.36 对应凹模尺寸为(R6mm?0.5?0.36mm?(0.25?0..52)?0..13)0?R19.70mm R200?0.52 对应凹模尺寸为(R20mm?0.5?0.52mm
落料凸模的基本尺寸与凹模相同，同时在技术条件中注明：凸模刃口尺寸与落料凹模刃口实际尺寸配制，保证间隙在 0.16～0.20mm之间。 冲孔凸模的基本尺寸：
?0.300?40(?4mm?0.5?0.3mm)??4.2?0.25?0.3?0.075mm 对应凸模尺寸为00?0.36(10mm?0.5?0.36mm)?10.2100?0.25?0.36?0.09mm 对应凸模尺寸为00?0.62(R35mm?0.5?0.62mm)?R35.3R350?0.25x0.62?0..155mm 对应凸模尺寸为00?0.25(R2mm?0.5?0.25mm)?R2.1R20?0.25x0.25?0.06mm 对应凸模尺寸为
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00?0.25(R2.5mm?0.5?0.25mm)?R2.6R2.50?0.25x0.12?0..06mm 对应凸模尺寸为
16.8?0.215 对应凸模尺寸为
0((16.8.mm-0.215mm)?0.5?0.43mm)0?0.25?0.43?16.8?0.11mm
冲孔凹模的基本尺寸与凸模相同，同时在技术条件中注明：凹模刃口尺寸与冲孔凸模刃口实际尺寸配制，保证间隙在 0.16～0.20mm之间。
50?0.31、65.5?0.37为定位尺寸，对应模具尺寸为50?0.08、65.5?0.09
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