限位板模具设计说明书[1](2)

3.冲裁工艺方案的确定

零件为一落料冲孔件，可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。 分析各工序有：

方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要两道工序、两副模具，成本高而生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。 方案二制造精度和生产效率较高，但是定位精度低于方案三。 方案三只需要一套模具，提高了生产率，有利于实现生产的自动化，模具轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，但是模具使用寿命长，有利于大批量生产。

通过对上述三种方案的综合比较，选用方案三为该工件的冲压生产方案。

4 主要设计计算

4.1 排样、确定步距、计算条料宽度及材料利用率，导料板间距 分析零件形状，采用直对排的排样方式，如图1所示。

根据零件形状及厚度，确定搭边值。查表2-11得，两工件间按矩形取搭边值b=1.8mm，侧边也按矩形取搭边值a=2mm。

级进模送料步距S=（2R+B）×2=(2×22+1.8)=91.6mm 条料宽度B按相应的公式计算， B=（D+2a）0-△

查表2-13得△=0.6，则 取B=（90+2×2）0-0.6=940-0.6 画出排样图，如图1所示。

图1 冲裁零件排样图

该冲裁模采用有测压装置的导料板，按公式计算 B0=B+Z，查表2-12得Zmin=5,则 B0=94+5=99mm

4.2冲压力的计算

模具采用弹性卸料装置和下出料方式，则总冲压力为 F0 =F +F推+F卸 F= F落+ F冲 式中 F推——推件力 F卸——卸料力

F落——落料时的冲裁力 F冲——冲孔时的冲裁力

冲裁力：由表查出τ=304～373MPa，取τ=345MPa。

L落=π×22+2×（53-18-4）+π×4+π×18+2×（22+4）=252.16mm L冲=π×30=94.2mm

F落=KL落tτ=1.3×252.16×1.2×345=135.71kN F冲= KL冲tτ=1.3×94.2×1.2×345=50.7kN F= F落+ F冲=135.71+50.7=186.41kN 推件力：由表2-3得系数K推=0.055， n=h/t=6/1.2=5

F推=nK推F=5×0.055×186.41=51.26kN

卸料力：由表2-3得K卸=0.04～0.05，取0.04，则 F卸=K卸F=0.04×186.41=7.46kN

总冲压力：F0 =F +F推+F卸=186.41+51.26+7.46=245.13kN

4.3压力中心的确定及相关计算

计算压力中心，应先画出凹模型口图，如图5所示。在图中将xOy坐标系建立在如图所示的位置上，将冲裁轮廓线按几何图形分解成L1～L9基本线，每条线都要计算出线总长度、力的作用点到x轴的距离及到y轴的距离。

L1、L3、L4、L6、L7是圆弧，其力在x方向的作用点可从有关手册中查出，

位于距圆心 RS/b处,其中R为半径，S为弦长，b为弧长；L2、L5、L9是直线，力的作用点位于直线中间；L9由1个￠30mm的圆组成，力的作用点位于￠30mm

的圆心。有关数据计算结果列于下表中。

图5

代入压力中心计算公式求得该模具的压力中心点(X0，Y0)的坐标 X落= ( L1x1+L2x2+…+L10x10)/(L1+L2+…+L10)= 0mm Y落=(L1y1+L2y2+…+L10y10)/(L1+L2+…+L10)= 21.51mm Y冲= 91.6mm X冲= 44mm

X0= F 冲Y冲/ (F 冲+F 落)= 24.91mm

Y0=( F 落Y落+F 冲Y冲)/ (F 冲+F 落)= 27.63mm

落料压力中心数据表 基本要素长度L/mm L1=69.08 L2=31 L3=6.28 L4=28.26 L5= 52 L6=28.26 L7=6.28 L8=31 合计252.16 X 0 22 23.71 31.73 0 -31.73 -23.71 -22 0 各基本要素压力中心的坐标值 Y 58.01 28.5 9.4 0 -9 0 9.4 28.5 21.51 冲孔压力中心数据表 L9=94.2 合计 94.2 91.6 91.6 44 44 模具总压力中心数据表 合计346.36

4.4 冲模刃口尺寸及公差的计算

由于零件未要求公差，故零件尺寸精度均按IT14级处理。Q235为软料，查表2-9得冲裁模初始双边间隙Zmin=0.126 , Zmax=0.18 。

24.91 27.63

查设计手册(表2-8)得磨损系数x=0.5 ，△为公差 落料类：磨损后尺寸表大 Dd=(Dmax-x△)+δ 冲孔类：磨损后尺寸表小 Dd=(Dmin+x△)-δ δ=0.25△

冲模刃口尺寸及公差的计算

尺寸、公差及分类 落料 A类 代入公式计算 凹模尺寸标注 21.74+0.13 17.79+0.11凸模尺寸标注 凸模尺寸按凹模刃口实际尺寸配制，保证双边间隙0.126～0.18mm 4.15-0.075 30.26-0.13 R22 0-0.52 Dd=(22-0.5×0.52) 00.25×0.52 18-0.43 530-0.74 落料 R40-0,3 B类 0Dd=(18-0.5×0.43) 0.25×0.43 0 Dd=(53-0.5×0.74) 0 0.25×0.74 Dd=(4+0.5×0.3) 0-0.25×0.3 52.63+0.19 凹模尺寸按凸模刃口实际尺边间隙0.126～0.18mm 冲孔类 ￠300+0.52 Dd=(30+0.5×0.52) 0-0.25×0.52 寸配制，保证双

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