2022年模具专业大学本科方案设计书.docx

精品学习资源南京技师学院毕业论文冷冲压压圈复合设计院 （系）： 机械工程系专 业:模具设计与制造届 别：2021级 学 号：20942124姓 名： 宋游指导老师： 赵静完成时间： 2021-5-2欢迎下载精品学习资源摘要冷冲压也称板料冲压，是塑料加工的一种基本方法，一般以金属板料为原料，利用压力机上的模具作往复运动，在常温下对金属施加压力，使板料产生塑性变形已达到预定的外形尺寸；本课程设计对一个简洁冲压件工艺进行了分析，并设计了单工序落料模具及主要零部件，在这个课程设计中具体介绍了冲裁件从排样到模具结构设计， 再到装配的整个过程，通过这一简洁的例子让我们知道了什么是冷冲压工艺；关键词： 冲压件；排样设计；模具结构；装配目录第一章 绪论51.1 冲压工艺概述 51.1.1冲压工艺的简介51.1.2冲压工艺的进展51.2 工艺方法的确定 61.2.1冲裁件的结构尺寸61.2.2冲裁件的精度71.2.3材料分析71.2.4确定冲裁件工艺方案及模具形式71.2.5方案比较71.2.6有关设计7其次章 复合冲压模具设计与制造 72.1冲裁件的工艺设计 72.1.1凹凸模间隙的挑选72.1.2冲裁间隙分类82.1.3冲裁间隙对冲裁件的影响82.1.4间隙对尺寸精度的影响82.1.5间隙对冲裁件的影响82.1.6间隙对模具寿命的影响82.1.7确定合理间隙的理论依据8欢迎下载精品学习资源2.1.8合理间隙的挑选92.2 凹凸模制造方法及刃口尺寸运算 92.2.1凹凸模的制造方法92.2.2凹凸模刃口尺寸的运算92.3 排样 112.3.1排样的意义112.3.2排样的方法122.3.3搭边、进距运算122.4 冲压力的运算及挑选压力机 142.4.1冲压力的运算142.4.2卸料力与推件142.4.3压力中心的确定152.5 冲裁模主要零件的设计 172.5.1凹模设计172.5.2凸模设计192.5.3凸凹模设计212.5.4定位零件的确定222.5.5卸料与腿料装置242.5.6模座、导向零件262.5.7链接与固定零件302.6 冲裁模主要零件加工工艺过程 332.7 总装图 37致谢语41参考文献 42欢迎下载精品学习资源1.1 冲压工艺概述第一章 绪论欢迎下载精品学习资源1.1.1 冲压工艺简介冲压是塑性加工的一种基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具， 在室温下对材料施加压力使其产生变形或分别，从而获得具有肯定外形，尺寸和精度的制件的一种压力加工方法；由于它主要用于加工板料制件，所以也称欢迎下载精品学习资源板料冲压；在机械加工中是一种高效率的加工方式；冲压广泛用于金属制品各行业中，特殊在汽车、外表、军工、家用电器等行业中占有极其重要的位置；冲压工艺有如下特点1. 能冲出其它加工难以加工或无法加工的外形复杂的零件，比如，从仪器外表小零件到汽车掩盖件、纵梁等大型零件，均有冲压加工完成2. 冲压件质量稳固，尺寸精度高；由于冲压工艺是有模具成型，模具制造精 度高，使用寿命长，故冲压件质量稳固，制品互换性好，尺寸精度一般可 打到 T10T14 级，最高可达到 T16 级，有的制件不需要安装，便可满意装配和使用要求；3. 冲压件具有重量轻、强度高、刚性好、表面粗糙度小等特点；4. 冲压加工生产效率极高，没有其它任何一种机械加工方法能与之相比；比如，汽车掩盖件这样的大型冲压件的生产效率，可达每分钟数件；高速冲压小型制件，可达每分钟上千件；5. 材料利用率高，一般为70%80%，因此冲压件能实现少废料或无废料生产，在某种情形下，边角余量也可以充分利用6. 操作简洁，便于组织生产，易于实现机械化和自动化生产；对操作人员的素养要求不高，新工人经短期培训就便能上岗操作；7. 冲压的特点是模具制造时间长、制造成本高，故不适于单件小批量生产， 另外，冲压生产多采纳机械压力机，由于滑块往复运动快，手工操作时； 劳动强度大，易发生事故，故必需特殊重视安全生产、安全治理以及实行必要的安全技术措施；8. 冲压模设计需要很强的想象力和与制造力，对于模具的设计者和制造者无论在理论、体会、制造力方面都有很高的要求；1.1.2 冲压模具的进展近年来，我国冲压模具水平已有很大的提高，大型冲压模具已能生产单套 重量达 50 多吨的模具，为中档轿车配套的掩盖件模具内也能生产了，精度达到12Um，寿命 2 亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产；表面粗糙达到 Ra 小于 1.5UM的精冲模，大尺寸精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平；1. 模具 CAD/CAM技术状况我国模具 CAD/CAM技术的进展已有 20 多年的历史，由原华中学院和武汉733 厂于 1984 年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具 CAD/CAM系统；由华中学院和北京模具厂等与1986 共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的冲裁模CAD/CAM系统； 20 世纪 90 岁月以来，国内汽车行业的模具设计制造中开头采纳CAD/CAM技术；国家科委 863 方案将东 风汽车公司作为 CIMS应用示范工厂，由华中理工高校作为技术依靠单位，开发汽车车身与掩盖模具 CAD/CAPP/CAM集成系统于 1996 年初通过鉴定；2 模具设计与制造才能状况在国家产业政策的正确领导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计和制造才能已达到较高的水平，包括信息工程和虚拟技术等很多设计制造技术已在很多模具企业得到应用虽然如此，我国的冲压模具设计制造才能与市场需求、要与国际先进水平欢迎下载精品学习资源相比能有较大差距；这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车的掩盖件模具和搞精度冲模方面，无论在设计仍是加工工艺和才能方面，都有较大的差距；轿车掩盖件模具，具有设计和制造难度大质量和精度要求高的特点，可代表掩盖件的水平；虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比仍存在肯定差距；汽车掩盖件模具制造技术正在不断的提高和完善，高精度，高效益加工设备的使用越来越广泛，高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用越来越多；NC、DNC的技术使用越来越成熟，可以进行倾角加工超精加工，这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期；1.2 冲裁件工艺分析1.2.1 冲裁件的结构尺寸0-0.19压圈冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性；在一般情形下，对冲裁件工艺性影响最大的是制件的结构外形、精度要求、形位公差及技术要求 等；冲裁件的工艺性合理与否，影响到冲裁件的质量、模具寿命、材料消耗、生产率等；压圈外形简洁、外形结构对称；在冲裁是零件的孔与孔之间，孔与边之间均受模具强度和冲裁质量的制约，为了防止冲孔是凸模受水平推力而不被拆 断，所以该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其生产批量等情形；也均符合冲裁的工艺要求，故压圈也符合冲裁的工艺要求；1.2.2 冲裁件的精度分析从设计课程要求看公差等级要达到IT11级；所以经济精度可以用冲裁得到，该零件的断面粗糙没有特殊要求；零件的厚度为0.2mm，可采纳一般冲裁（断面粗糙可达到 3.2um-12.5um）就可以达到图纸要求；欢迎下载精品学习资源1.2.3 材料分析QSn4-4-2.5经退火处理后，其抗剪强度为125550MPa，其抗拉强度为294490MP，a 其伸长率为 5%35%适合于做压材料；1.2.4 确定冲裁工艺发案及模具形式综上所述，该精度要求不高，尺寸不大，外形不复杂，生产量为大批量生产， 材料厚度为， t=0.2mm, 且尺寸精度无要求，采纳手工送料，刚性卸料，自动漏料，导料销导料的冲孔漏料复合冲裁模具结构形式；、1.2.5 方案比较方法一：冲孔落料方法二：落料，冲孔（复合） 方法三：落料，冲孔（连续）方案一：单工序模，先冲孔在落料保证肯定的精度，但主要适用于生产量较小或单件生产，生存率较低，且多了一模具，生产周期长；方案二：防止了多次定位的结构，并在冲裁过程中可以压料，工件较平整，较单序模缩短生存周期；方案三：依据生产量，模具可以采纳连续模，但是连续模的结构复杂，对制造精度的要求高，连续模比较生产周期长，成本高，爱护也困难；经过比较分析压圈的冲压模具设计采纳方案二；1.2.6 有关设计压圈由落料冲孔单工步成型，只需设计落料冲孔复合模，压圈生产过程由于结构废料较多，原材料的利用率较低，而模具费用的份额比例较大，这样要求模具的结构简洁，生产率高，落料冲孔复合模设计成一模一腔；复合模采纳倒装结构，冲孔废料直接由冲孔凸模从凸凹模内孔推下，卸料牢靠，操作安全便利，生产效率高，并为机械化出件供应有利条件，应用非常广泛其次章 复合冲压模具设计与运算2.1 冲裁件的工艺设计2.1.1 凹凸模间隙的挑选冲裁间隙指凹凸刃口间隙的距离；冲裁间隙是冲压工艺和模具设计中的重要参数，它是直接影响冲裁件的质量、模具寿命和力能的消耗，应依据实际情形和需要合理的选用；冲裁间隙有单面间隙和双面间隙之分；2.1.2 冲裁间隙分类隙分为 I类间隙（小间隙）、 II类间隙（中等间隙）、 III类间隙（大间隙依据冲裁尺寸精度、剪切质量、模具寿命和力能消耗等主要因素，将金属材料冲裁间） ；2.1.3 冲裁间隙对冲裁件的影响欢迎下载精品学习资源1、间隙过小时，由凹模刃口处产生的裂纹在连续加压的情形下将产生二次剪切，继而被挤入凹模；这样，制件端面中部留下撕裂面，而两头显现光亮 带，在端面显现挤长的毛刺；虽毛刺长但易去除，只要中间裂纹不是很深，仍可用；2、间隙过大时，材料的弯曲和拉伸增大，拉伸应力增大，材料简洁被撕裂，使制件的光亮带减小，圆角与断裂都增大，毛刺大而厚，难去除；所以随着间隙的增大，制件的断裂面的倾斜度的增大，毛刺增高；2.1.4 间隙对尺寸精度的影响当凹、凸模间隙过大时，材料所受拉伸作用增大；冲裁完后，材料的弹性复原使落料尺寸小于凹模尺寸，冲孔孔径大于凸模直径；此时穹弯的弹性复原方向与其相反，鼓薄板冲裁时制件尺寸偏差减小；在间隙较小时，由材料受凹；凸模挤压力大，故冲裁完后，材料的弹性复原使落料件尺寸增大，冲孔孔径减小；2.1.5 间隙对冲裁力的影响随着间隙的增大，材料所受的拉力也增大，材料简洁断裂，因此冲裁力减小；但是连续增大间隙时，会因此凹、凸模刃口处产生的裂纹不重合，冲裁力减小；由于冲裁间隙过大时，会使冲裁件的光亮面减小，落料尺寸小于凹模尺 寸，冲孔尺寸大于凸模尺寸，因而使卸料力、推件力或顶件力也随之减小；但是，间隙连续增大时，由于毛刺增大，引起卸料力、顶件力也随之增大；2.1.6 间隙对模具寿命的影响冲裁模具的寿命通常以保证获得合格产品时的冲裁次数来表示；冲裁过程中模具的失效形式一般有：磨损、变形、崩刃和凹模刃口涨裂四种；间隙增大时可使冲裁力、卸料力等减小，因而模具的磨损也减小；但当间隙连续增大时，卸料力增大，又影响磨具磨损，一般间隙为（10%-15%t）时磨损最小模具寿命较高；间隙小时，落料间梗塞在凹模洞口的涨裂力也大；2.1.7 确定合理间隙的理论依据由以上所述可见，凸、凹模对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命等都有很大影 响；因此，在设计和制造模具有个合理间隙值，以保证冲裁件的断面质量好， 尺寸精度高，所需冲裁力小，模具寿命高，生产中长选用一个适当的范畴作为合理间隙；这个范畴的最小值称为最小合理间隙Zmin, 最大值称为最大合理间隙 Zmax；设计与制造新模具时采纳最小合理间隙值；确定合理间隙的理论依据是以凸、凹模刃口处产生的裂纹相重合为依据；可以运算得到合理间隙值，运算公式如下：Z=2t1-ho/ttanB由上式可看出，间隙 z 与材料厚度 t 、相对切入深度ho/t及破裂角 B 有关；对硬而脆的材料， ho t有较小值时，就合理间隙值较大；对软而韧的材 料， ho/t有较大值时，就合理间隙较小；板厚越大，合理间隙越大；由于理论运算生产中不便使用，故目前广泛使用的是体会数据；欢迎下载精品学习资源2.1.8 合理间隙的挑选表 2-1 常用金属材料的冲裁初始间隙（双面）材料低碳钢，铜，紫铜中碳钢，杜拉铜高碳钢，不锈钢厚度最小值最小值最小值0.20.0100.0120.0140.30.015+0.0100.018+0.0100.021+0.0100.40.0200.0240.0280.50.0250.0350.60.030+0.0200.036+0.0200.042+0.0200.70.0350.0420.049Zmax=Zmin+ z，由表可知，此复合模的最小双面间隙为Zmin=0.010mm，最大双面间隙为 Zmax=0.020mm2.2 凹凸模制造方法及刃口尺寸运算2.2.1 凹凸模的制造方法凸、凹模的加工方法有两种：凸、凹模分开加工和凸、凹模协作加工方法； 当凸、凹模分开加工时，模具具有互换性，便于模具成批量生产，但精度要求高，制造困难，相应的会增加加工成本；凸、凹模协作加工适合于较复杂的、非圆形的模具，制造简洁，成本低；鉴于上述分析，就零件图所需的凸、凹模宜采纳凸、凹模协作加工、2.2.2 凹凸模刃口尺寸的运算模具刃口尺寸精度等级是影响冲裁件尺寸精度等级的主要因素，模具的合理间隙值也是靠模具刃口尺寸及其精度来保证的；因此，在确定凹、凸模工件部分尺寸及其制造精度时，必需考虑到冲裁变形规律、冲裁件精度等级、模具磨损和制造特点等；（1） 落料时，先确定凹模工作部分，其大小应取接近于或等于工件的最小极限尺寸，以保证磨损到肯定尺寸范畴内，仍能冲出合格工件；凸模公称尺寸比凹模公称尺寸小一个合理间隙值；（2） 冲孔时，先确定凸模工作范畴内，仍能冲出合格工件；凹模公称尺寸应比凸模公称尺寸大一个合理间隙值；（3） 对于落料件，一般标准单向负公差；假定工件的尺寸为D，工件公差为, 就工件尺寸就是 D0；冲孔件的工差一般为单向正公差，假定冲孔件的公称尺寸为d，工件公差为 ，就冲孔件公差为d；如工件尺寸标注有正负公差，就应将正负偏差换成上述要求的等价的正负公差，如没有工件没有标注公差，就工件公差按国家标注非协作尺寸IT14 级来处理；凹凸模协作加工，是指先加工凸模（或凹模），然后依据制好的凸模（或凹模）的实际尺寸，协作凹模（或凸模），在凹模（或凸模）上修出最小合理欢迎下载精品学习资源间隙值；其方法是把先加工出的凸模（或凹模）做为基准件，它的工作部分的 尺寸作为基准尺寸，而与它配做凹模（或凸模），只需要在图纸上标明相应部 分的凸模公称尺寸（或凹模公称尺寸），说明“XX 尺寸按凸模（或凹模）配做，每边保证间隙 XX”；这样基准件的制造公差 p（或d）的大小就不在受凸、凹模间隙大小的限制，是模具制造简洁；一般基准件的制造公差p（或 d）=/4 ；2. 落料时应以凹模为基准，在后协作做凸模；落料凹模磨损后，刃口尺寸的变化有增大、减小、不变三种情形；欢迎下载精品学习资源凹模磨损后增尺寸增大时，凹模尺寸按公式Dd=（D ） 其中系数 X 依据 IT11 精度等级取值 x=0.75 ；d0运算，欢迎下载精品学习资源尺寸 55 在磨损后增大， =0.19mm,化为 55.05900. 19欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源Dd=D d0=（55.095 0.75 ×0.19 ）0.19/ 40欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源=54.95250.04750欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源尺寸 R10在磨损后增大 , =0.09mm,化为 10.04500.09欢迎下载精品学习资源错 误 ！ 未 指 定 书 签 ； 错 误 ！ 未 找 到 引 用 源 ；Dd=D 欢迎下载精品学习资源d0=10.045 0.75 ×0.090.09/ 40欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源=9.97750.2250欢迎下载精品学习资源3. 冲孔落料时应以凸模为基准，在后协作做凹模；落料凸模磨损后，刃口尺寸的变化有增大、减小、不变三种情形；欢迎下载精品学习资源凸模磨损后尺寸减小时，凸模尺寸按公式按精度 IT11 精度等级取值 x=0.75 ；d pd0-p 运算，其中系数 X欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源尺寸 35 在磨损后削减，=0.16 ，化为0. 1634.920欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源d pd0-p=34.92+0.75×0.1600.16 / 4欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源0=35.040. 04欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源尺寸 8 在磨损后削减， =0.09mm，化为00.097.95500欢迎下载精品学习资源d pd-p7.9550.750.090.09 / 4欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源08.02250 .0225欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源尺寸6 在磨损后削减， =0.09mm，化为00.095.95500欢迎下载精品学习资源d pd-p5.9550.750.090. 09/ 4欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源06.02250.0225欢迎下载精品学习资源0.06尺寸 2 在磨损后削减， =0.06mm，化为 1.970欢迎下载精品学习资源d pd0-p1.970.7500.060. 06/ 4欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源02.0150.015欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源p凸模磨损后尺寸不变的有 70，按 LP =L2或 LP =L8 运算欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源0.19LP =708=700.0238欢迎下载精品学习资源2.3 排样2.3.1 排样的意义在大量和大批生产时，原始毛坯材料在冲压零件的成本中占60%以上，因此节省材料和削减废料（既材料的经济利用率）具有很重要的意义；冲裁件在条料上的布置方法称为排样；排样的合理与否影响材料的经济利用，仍会影响到模具结构与寿命、生产公差等级、生产操作便利与安全等；因此， 排样是冲裁工艺与模具设计中很重要的工作；2.3.2 排样的方法同一个工件，可以有几种不同的排样方法；采纳正确排样方法，应使工艺废料欢迎下载精品学习资源最少；材料利用率高；依据零件外形特点，排样的形式可分为直排、斜排、对排、混合排、多排及冲裁搭边等；依据零件的外形特点，选用如下的排样方式，每次冲压过程冲出一个零件；排样方式与零件在板料上的排布如下图：图 2-1 零件排布图2.3.3 搭边、进距运算1. 搭边排样时工件与工件之间及工件与条料之间留下的余料称为搭边及侧搭边；搭边使工作沿整个周边封闭冲裁时补偿送料的误差，并将其在模具上定位，以保证冲裁出完整的工件；搭边仍可以保持条料有肯定的刚度和强度，便于送进模具内；搭边值要合理确定；搭边值过大，材料利用率低；搭边值过小，在冲裁中将会被拉断，造成送料困难，且使工件生产毛刺，有时仍会拉入凸模和凹模间隙中，损坏模具刃口，降低模具寿命；表 2-2 搭边值的体会值欢迎下载精品学习资源卸料板形式条料厚度搭边值aA1弹0.251.52.51.82.6性0.250.51.22.21.52.5卸 0.51.01.52.51.82.6料 1.01.51.82.82.23.2板 1.52.02.03.02.43.4固00.252.23.2定0.250.52.03.0卸料板 0.51.0 1.01.5 1.52.01.52.51.82.82.03.0搭边值一般由体会确定，如表 2-2 所示；依据表，可取 a=1.8mm a1=2.5mm；排样方式与搭边值打算后，条料的宽度与进距也可以打算；条料宽度的确定与模具是否采纳侧压装置或侧刃有关；本设计采纳无侧压装置，其条料宽度的确定；条料在送进过程中可能沿导料板的一侧，也可能沿另一侧；条料导向面的变化将使侧搭边值减小，为保证最小侧搭边值，条料宽度应加大些：条料的宽度的运算：B条料的公称宽度， mmD垂直于送料方向尺寸， mma1侧搭边， mmbo条料与导料板间的间隙，见表 2-3 条料宽度的公差，见表 2-3表 2-3 剪切条料公差及导料板与条料间的间隙值（mm）欢迎下载精品学习资源条料的宽度的公称尺寸为 B=60.5mm2. 进距进距是每次将条料送入模具进行冲裁的距离，进距的运算与排样方式有关，进距是打算挡料销位置的依据；此工序为落料冲孔复合模，零件的进距A的运算公式为： A=B+a式中 B 平行与送料方向工件的宽度；A冲裁之间的搭边值；进距A=B+a=62.87+1.8=64.67mm2.4 冲压力的运算及挑选压力机2.4.1 冲压力的运算运算冲压力的目的是为了选用适合的压力机、设计模具和检验模具强度；压力机的吨位必需大于冲裁力；一般平刃口模具冲裁时，冲裁力可按下式运算：P=KF=KLT式中 P 冲裁力， N；F冲切断面积， mm；2 L冲裁周边长度， mm；t材料厚度， mm；材料抗剪强度， MPa； 08 钢的抗剪强度为 216304MPa；k安全系数，一般K=1.3 ，考虑到模具刃口的磨损，凸凹模间隙的波动，材料机械性能的变化，材料厚度和偏差等因素；在冲裁高强度或厚度大、周边长的工件时，所需的冲裁力较大，假如超过现有压力机吨位，就必需实行措施降低冲裁力，主要有协刃模具冲裁、阶梯模具冲裁和加热模具冲裁几种方法；1) 运算 P 落料P落料=KLt=1.3X30.13X4+55/2X /3X2X0.2X400=18521.36N2) 运算 P 落料P冲 孔 =KLt =1.36+2X2+35/2X340/360+X8X2X0.2X400=7983.85NP= P落料+P 冲孔=18521.36+7983.85=26505.21N=27KN2.4.2 卸料力与推件力的运算冲裁终止后，由于弹性变形的复原，会使工件卡紧早凸模或凹模上，必需施加外力，将其取下；欢迎下载精品学习资源卸料力：将紧箍在凸模上的料卸下所需的力推件力：将卡在凹模中的工件推出所需的力表 2-4 卸料力、推件力的因数冲裁材料K 卸K推K顶紫铜黄铜0.02 0.060.03 0.09铝、铝合金0.025 0.03 0.07钢0.10.06 0.0750.100.14材厚度 0.1 0.50.045 0.0550.0650.08料 mm 0.5 2.50.04 0.050.0500.06 2.5 6.50.03 0.040.0450.056.50.02 0.030.0250.03卸料力和推件力是由压力机和模具的卸料和推件装置获得的；在挑选压力机吨位和设计模具时要依据模具结构来考虑卸料力、推件力与顶件力的大小，并作必要的运算；影响这些力的因素较多，生产中，常用以下体会公式运算：P卸=K卸· PP推=K 推· nPK卸、P 推卸料因素、推件因素（其值见表2-欢迎下载精品学习资源4）卸料力推件力P冲裁力， N；n卡在凹模孔内的工件数，n=h/th为凹模刃口直高度， t 为工件材料厚度 ；P卸=K卸· P=0.04X27=1.08KNP推=K推· nP=0.05X210.35KN欢迎下载精品学习资源2.4.3. 压力中心的确定冲裁力合力的作用点称为冲模压力中心；冲模压力中心的确定过程如下； 1）按比例绘出凸模工作部格外形；2）0 任意选定坐标轴 X-Y；坐标轴的选定应使运算简便；3） 运算各图形轮廓周长： L1、L2、L3、L4Ln 代替冲裁力 ，以及各图形重心坐标；（ x1,y1 ）， x2,y2,x3,y3,x4,y4xn,yn；4） 依据合力对某轴的力矩等于各分力对同轴力矩的和的力学原理，得到冲模压力中心坐标运算公式为：L1x1+l2x2+L3x3+L4x4+LnxnX0=L1+L2+L3+L4+Ln YO=L1y1+L2y2+L3y3+L4y4+LnxnL1+L2+L3+L4+Ln此外仍可以利用 CAD,PRO/E等绘图软件分析压力中心，经 CAD分析可知，压欢迎下载精品学习资源力中心如下列图4. 冲裁功的运算A0.5Pt式中A成形过程的功， NmP成形工艺力帮助工艺力之和， KN T - 冲裁料厚度， mmP=P冲+P 卸+P推=27+1.04+1.35=29.39KN30KN冲裁功A=0.5Pt=0.5X30X0.2=3Nm2 挑选压力机冲压设备的正确挑选及合理使用将打算冲压生产能否顺当进行，并与产品、模具寿命、生产效率、产品成本等亲密相关；1. 压力机的挑选原理冲压社设备的挑选主要是依据冲压工艺性质、生产批量大小、冲压件的外形、尺寸及精度要求等因素来打算的；冲压生产中常用的设备种类很多，选用设备时主要考虑下述因素：（1）.冲压设备的类型和工作形式是否适用于应完成的工序，是否符合安全生产和环保的要求；（2）.冲压设备的压力和功率是否满意应完成任务工序的要求；（ 3） .冲压设备装模高度、工作台尺寸、行程等是否适合应完成工序收使用的模具；（4）. 冲压设备的行程次数是否满意生产率的要求等；2. 挑选压力机一般情形下所选压力机的标称压力大于或等于成型工艺力和帮助工艺力总和的 1.3 倍，对于工作行程小于标称压力行程的工序也可直按压力的标称压力挑选设备；因此压力机的标准压力必需大于冲载力 p=27KN；依据以上参数选用 J23-6.3型开式压力机；其的部分技术参数如下表所示：表 2-5J23-6.3型开式压力机部分技术参数欢迎下载精品学习资源公称压力 /KN滑块行程 /mm行 程 次 数/ 次/min最大闭合高度/mm闭合高度调剂量/mm欢迎下载精品学习资源633517017040工作台尺寸 /mm模柄孔尺寸 /mm电 动 机 功 率/KW前后左右直径深度0.752003103055由压力机的参数可知压力机的封闭高度Hmax=170mmHmin=130模具的封闭高度：（Hmax-5）mmHHmin+10mm 170-5H130+10165H140欢迎下载精品学习资源2.5 冲裁模主要零件的设计2.5.1 凹模设计1. 凹模的刃口形式凹模的刃口形式有直壁刃口凹模（如图2-3a,b ）和锥形刃口凹模（如图 2- 3c,d ）材料厚度 t/mm主要参数h/mm0.5 0.511.02.5 4 5 6152（ ）a) 型一般适用于非圆形工件；b) 型适于圆形工件，需将工件或废料顶出的模具或复合冲裁模；锥形刃口凹模刃口强度较低，刃口尺寸在修磨后有所增大，但一般对工件尺寸和凹模的寿命影响不大；工件或废料很简洁从凹模孔内落下，孔内不易积聚工件或废料，孔壁所受的摩擦力及障裂力小，所以凹模的磨损及每次修磨量小；锥形刃口凹模适用于外形简洁，公差等级要求不要，材料较薄的工件；冲孔落料复合模凹模采纳直壁刃口形式（ b）；图中凹模孔型参数如下表所示：2. 凹模轮廓尺寸凹模的轮廓尺寸应保证有足够的强度和刚度；凹模的轮廓尺寸，因其结构形式不一，受力状态比较复杂，目前仍不能用理论运算方法确定；在实际生产中，一般依据冲裁材料的厚度，按体会公式作概略的运算；一般情形凹模的轮廓尺寸可按如下得体会公式确定；凹模厚度： H=kb 须 15mm凹模壁厚： C 1.5 2.0H （须 3040mm）凹模刃口线为直线时，取C为尖端状或具有复杂外形时，取C欢迎下载精品学习资源2.0H式中b冲裁件的最大外形尺寸， mm K系数，查表 2-7b/mm表 2-7系数 k 值0.51233501000.20.220.280.350.421002000.150.180.20.240.3凹模厚度 /mm1313191925 253232螺孔大小 /mmM4、M5M5、M6M6、M10M8、M10M10、M12板料的厚度 t=0.2mm，取 k=0.2 ，就凹模厚度：H=Kb=0.2凹模壁厚×80.62=16.124mm取 H=17mmC1.5 2.0H=25.5 35mm取 c=35mm就模具的外形尺寸为B1=2C+b1=70+55=125mm B2=2C+b2=70+80.62=150.62mm取 B2=160mm选取冲压模具尺寸为： 160mm×125mm× 17mm凹模固定螺钉的大小如下表所示：表 2-8 凹模厚度与螺钉的大小依据表 2-8 选用 M10内六角螺钉；欢迎下载精品学习资源落料凹模2.5.2 凸模设计凸模固定端与模座直接接