小减速器H62垫片工艺及复合模设计毕业设计(27页).doc

《小减速器H62垫片工艺及复合模设计毕业设计(27页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小减速器H62垫片工艺及复合模设计毕业设计(27页).doc（27页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、-小减速器H62垫片工艺及复合模设计毕业设计-第 - 17 - 页学 号：1010121128毕 业 设 计 课 题 小减速器H62垫片工艺及复合模设计 学生姓名 张 时 成 院 部 机 械 工 程 学 院 专业班级 2014届材料成型及控制工程2班 指导教师 钱 宇 强 二 一 四 年 六 月 目 录摘 要Abstract第1章 绪 论1 1.1冲压的概念1 1.2概述1 1.3冲压工艺特点1 1.4冲压模具的发展2 1.5冲压技术的发展方向2 第2章 冲压工艺分析和方案的制定3 2.1零件工艺性分析3 2.1.1零件结构分析3 2.1.2公差和表面粗糙度分析4 2.1.3材料的性能分析42

2、.2加工方案的确定4 2.3冲压方案的确定4 2.3.1冲压方案4 2.3.2加工方案的比较5 2.4主要设计计算5 2.4.1冲裁件尺寸计算5 2.4.2排样方式的确定和计算5 2.4.3板料宽度和导料板间距计算7 2.4.4压力中心的确定8 2.4.5冲裁力的计算8 2.4.6压力机的选择10 2.5模具刃口尺寸的计算10 2.5.1落料11 2.5.2冲孔12 2.6模具尺寸示意图13 第3章 模具零部件结构的设计15 3.1凹模的设计15 3.1.1凹模类型15 3.1.2卸料装置的设计与计算16 3.1.3导板厚度17 3.2凸模的设计17 3.2.1凸模固定板和固定方式17 3.2

3、.2凸模垫板17 3.2.3模柄的结构17 3.2.4凸模18 3.3凸模、凹模的结构18 3.4模架的选择19 3.5模具装配示意图19 第4章 弯曲工艺设计19 4.1弯曲零件的工艺分析20 4.1.1弯曲件结构分析20 4.1.2弯曲直边高度20 4.1.3零件最小孔边距20 4.1.4弯曲半径20 4.2弯曲模的设计20 4.3弯曲工艺计算21 4.3.1零件尺寸计算21 4.3.2弯曲力的计算21 4.3.3校正弯曲力21 4.3.4顶件力计算214.3.5公称弯曲压力22 4.3.6弯曲压力机选择22 总 结23 参考文献24 致 谢25插图清单图2-1 零件示意图3图2-2 竖排

4、示意图6图2-3 横排示意图6图2-4 零件排样图7图2-5 压力中心图9图2-6 落料尺寸示意11图2-7冲孔尺寸示意图12图2-8落料凹模尺寸示意图13图2-9冲孔凸模尺寸示意图14图2-10凸凹模尺寸示意图14图3-1 倒装式复合模示意图15图3-2 凹模刃口示意图15图3-3 标准凸模18图3-4 凸边式镶拼结构18图3-5 复合模具装配示意图19图4-1 带压料装置和定位销的弯曲模20插表清单表2-1 四种冲压方案比较5表2-1 排样方案比较6表2-2 最小搭边值8表2-3 剪切条料公差系8表2-4 冲压工艺力卸料力、推件力和顶件力系数10表2-5 JH2316压力机技术参数表10表

5、2-6 冲压模双面间隙Z11表3-1 凹模厚度系数16表3-2 模孔刃壁内外边缘距离16表3-3 倒桩复合模壁厚最小值16表3-4 卸料板的最小厚度16表3-5 模板材料的许用压应力17表4-1 单位面积上校正力21摘 要 冲压这个成型加工方法在实际生产中应用越来越广泛。随着当今科技的发展，被大量应用到工业生产中来，工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视。冲压模具的在生产中的使用可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。设计的主要内容是小减速器H62垫片工艺及复合模设计，确定零件的工艺、生产方案和模具的设计，采用冲孔落料同时进行的复合模设计。小减速器H6

6、2垫片的整体结构简单，零件给定制造精度基本为IT11，冲孔精度为IT10，对粗糙度和精度没有特殊要求。该零件材料为H62普通黄铜薄板带坯。对板料进行有废料排样，采用自动送料的方式，选择无测压导向装置和弹压卸料方式。这种冲压加工适合高质量，高精度，大批量生产。在设计计算时，冲压材料的的搭边值不能过大，也不能过小，要合理选择搭边值的大小。对冲压力以及卸料力的计算则通过查找手册和理论计算来确定。通过计算出冲裁力的大小来确定冲压设备。通过计算出冲裁力的大小来确定冲压设备。然后根据计算得到的尺寸进行复合模具的设计，在根据选择的复合模具来设计其零部件。其中包括对凹模、凸模和其固定方式、导向方式的设计。设计

7、小减速器H62垫片设计的落料凸、凹模刃口尺寸不能过大，会影响冲件的精度和尺寸形状。对冲裁间隙的确定于断面垂直度与尺寸精度要求不高的工件，以提高模具寿命为主，可采用大间隙值，所以本设计的间隙值大小通过查找间隙表可以得到，最终完成本篇的设计。关键词：复合模；制造；模具设计；冲裁；落料；冲孔AbstractThis press molding method in actual production more widely. With todays technology, is applied to a large number of industrial production, the use of

8、 industrial production, the mold has become increasingly attracted attention. Use in the production of stamping dies can greatly improve labor productivity, reduce the burden on workers, has important significance of technological progress and economic value.The main content of the design is a small

9、 reducer H62 gaskets and composite mold design process,determine the parts of the process design and manufacturing solutions and composite mold design. Using punching - Compound Die blanking simultaneously. H62 small reducer simple connection pads overall structure, basic manufacturing precision par

10、ts given to IT11, punching accuracy IT10, roughness and accuracy are no special requirements. The common parts and materials for the H62 brass sheet strip. There scrap sheet metal nesting performed using automatic feeding manner, select None manometry guides and suppress discharge mode. This stampin

11、g suitable high-quality,high-precision, high-volume production. In the design calculations, take the side of the value of the press material can not be too large nor too small, a reasonable choice to take the side of the value of size. Hedging pressure and discharge power is calculated by finding th

12、e manual to determine the theoretical calculations . Stamping equipment to determine the punching force by calculating the size of . Determined by calculating the stamping equipment blanking force size. Is then calculated according to the size of the composite mold design, select the composite mold

13、according to the design of its components . Including on the die, punch and its fixation methods, design-oriented approach .H62 design of small reducer gasket design blanking convex and concave mold edge size is not too large, it will affect the accuracy of the shape and size of the pieces. Blanking

14、 clearance for the determination of the degree and dimension in the vertical cross-section less precision parts, mainly to improve die life, can be a large gap value, so the value of the size of the gap between the design table can be obtained by finding the gap, the final completion of this Design.

15、Keywords: composite mold; manufacturing; die design; punching; blanking; punch第1章 绪 论1.1冲压的概念所谓冲压加工就是一种利用安装在压力机上面，具有一定外形尺寸的冷冲压模具，对夹在模具里的板料施加一个压力，让板料按照一定尺寸发生塑性变形，从而获得所需一定尺寸零件的一种压力加工方式，这个加工方式称之为冲压。冲压对加工环境一般不做特殊要求，只有特殊板料需要加热冲压，通常这种压力加工方式不需要对温度有特殊要求，多在室温下状态下进行加工，因此也被称做是冷冲压。冲压在当今的的机械制造业中起了很重要的作用，在保证冲压件质量

16、和精度的同时又能保证其快速加工，是一种非常高效而且低成本的加工方式。这种加工方式如今广泛应用于各种金属零件加工、塑料和高分子材料的制造业中。尤其在重工业和轻工业中起到了重要的作用，在交通工具的零件加工、军工制造、家用电器制造等轻重工业中占据了重要的地位。1.2概述对于冲压，它的三要素为：板料、模具和设备，这三者是不可或缺的，缺少其一，冲压都不能进行。冲压加工过程则是依靠冲压模具和压力机设备，自动对板料进行加工来实现的，它是一种非常迅速，非常高效的加工方法。现今，在冲压中，板料为冲压成零件的原材料，多为金属材料，少数为塑料。冲压模具，则是冲压加工的工艺设备，只有模具的设计符合要求了，才能冲裁得到

17、要求合格的冲裁件。对于冲压而言，它在加工方式上比其他压力加工有着独到的优势，加工范围非常广泛，所以冲压模具的设计制造就尤为重要。1.3冲压工艺特点 因为冲压这个加工方式比其他压力加工有着独到的优势，所以，冲压加工有着以下的优点：（1）应用 冲压加工的应用范围非常广。列如，加工一些日常生活中精密仪器设备上的小型零件，如电脑金属板零件，各种仪表盘的金属部件；而大型零件如汽车的引擎盖、车体的加工都可以通过冲压来完成。（2）高效 因为冲压加工是一种快速高效的加工方式，所以冲压加工的稳定性比较高，这样就能大批量的冲压质量稳定，尺寸精度高的零件。从高精度要求的冲裁件到不需要在精度上达到很高的技术要求的冲裁

18、件，这些都可以通过冲压加工来完成。（3）质量 冲压是一个稳定的压力加工过程，得到的冲压件通常都具有重量轻、强度高、刚性好、平直度高和表面粗糙度小等优点。 （4）快速 冲压加工不仅生产效率极高，而且非常稳定，没有其它任何一种机械加工方法能与之相比。比如，对一些只需要满足装配和使用要求的零件，或者是快速冲压一些小型零件，冲压的加工速度可达到每分钟数百件，甚至上千件。 （5）利用率 冲裁时产生的废料仅仅为工艺废料和结构废料，虽然其中结构废料无法避免，但是工艺废料却可以减少，甚至可以没有工艺废料，所以冲压加工的对材料利用率非常高。对于不同尺寸、精度要求的零件，能够实现少废料或无废料生产。在一些情况下，

19、甚至可以再一块板料上进行多种不同零件的同时冲压，材料的利用率能达到非常的水准。 （6）操作 在冲压过程中，对冲压设备的操作非常简单，安全程度高。冲压设备的操作对工人的技术素质要求不高，新工人可以经过短时培训便能上岗进行操作，实现冲压生产。（7）设备 没有模具，就不能冲压，所以模具总体设计制造的要求非常高。对于模具来说，其特点是制造时间长、成本高，只适宜于单件小批量模具的生产。而且，模具因冲压导致损坏的维修难度大，甚至需要重新更换模具，成本就容易增加，不利于实现经济化的目标。（8）难度 冲压模设计制造时冲压能否进行的关键，对设计者需要有很强的想象力与创造力。所以，模具的设计制造对于设计者和制造者

20、在理论、经验、创造力方面都要有很高的要求。 冲压加工时是靠模具和压力机同时工作来完成整个加工过程的，在技术上和经济上的优势比其它加工方法突出，所以它是一种快速高效的成型方法。因为冲压工艺拥有上述突出的优点，所以无论在金属加工还是非金属加工制造业各个领域中广泛应用。虽然冲压加工有着许多优点，但是其缺点也存在着，最主要的体现在冲压加工时的噪声、振动这两种。随着科学技术的进步发展，现在更多的采用液压压力机或者其他压力机设备，能很好的降低噪声和振动，减小弊端。1.4冲压模具的发展冲压模具设计制造水平相比以前已经提升不少，从小型的快速冲压设备到大型零件的冲压设备已经全部具备，小型的设备能够实现每分钟数百

21、件，甚至上千件高速冲压，大型的冲压设备的级进冲压模已经能达20吨左右。从只需要加工最简单满足装配和使用要求的到加工高精度高质量的零件，从制造简单模具的到使用寿命达数亿次左右冲压模在国内已经能够生产。目前，冲压模具主要朝着高精度、高效率和高经济性能发展，一方面为了适应一些对精度要求特别高，加工技术难度大但又大批量生产零件的冲压；另一方面是为了满足一些常见的使用非常广泛的零件的冲压。1.5冲压技术的发展方向随着国内外的冲压技术不断创新发展，冲压加工的生产效率和冲裁件的质量都有了极大的提高。从简单冲压到精密冲压，从金属材料冲压到非金属高分子材料的冲压加工，各种各样的模具都被开发出来。随着目前世界上的

22、各种生产设计模拟软件的开发，冲压技术的研究逐步从实际转到计算机模拟研究来。冲压工艺的精密性和高效性也随之不断提高，改善了以前繁琐和复杂的老生产工艺。比如：CAX技术的开发不仅改善了制图过程，实现了规范化和智能化，通过其他软件进行参数模拟，使得整条生产工艺的精密性和可行性得到了不断提高。通过以往老冲压生产工艺研究和现今先进的计算模拟技术的研究，如今冲压技术已经变得越来越完善，工艺也变得越来越精密。利用高效的冲压生产技术，冲压的成本得到了大大的降低，质量精度却有了很大程度的提高。不管冲压技术发展的高度和冲压工艺的复杂程度如何，冲压这个工艺的产生就是为了方便生产，其根本离不开冲压成本。按照目前冲压技

23、术的发展，在未来阶段，冲压生产技术会朝着高精度，高效率，高经济型着三个层面去发展。第2章 冲压工艺分析和方案的制定本次设计课题的零件为小减速器H62垫片工艺及复合模设计，如图2-1。零件选定的材料为H62黄铜薄板带。这个垫片主要是用在小型减速器上，其作用就是在减速器两个零部件中起连接作用，右端弯曲部分主要防止垫片转动而失效。这种垫片要求表面要光滑，零件切边出不能有大的毛刺，而且它的应用范围非常广，可以大批量的生产。名 称：小减速器H62垫片材 料：H62黄铜薄板带坯料 厚：t=0.5mm生产批量：大批量图2-1 零件示意图2.1零件工艺性分析 该小减速器H62垫片零件示意图如图2-1所示。按照

24、零件的外形、功能和技术要求来看，零件主要可以通过冲压，弯曲，切割，冲孔等加工工序来完成。为确定小减速器H62垫片的最终加工方案，做如下分析。2.1.1零件结构分析（1）该零件外形轮廓简单，没有复杂结构，只有一处竖直部分止动板，而且整体呈轴对称图形。竖直部分可以通过冲压和切割加工成型，弯曲部分可以通过弯曲进行加工。但就冲压和弯曲来说，零件对模具设计难度要求不高，设备成本比较低，适合采用。（2）零件外形只由简单直线和圆弧角组成，而且直线与圆角过渡圆弧，没有大的尖角。按照冲压加工来说，其工艺设计要求比较简单。（3）零件上没有复杂悬臂和狭槽等其他结构，只有一处简单的弯曲部位，对冲压和弯曲模具结构要求简

25、单。（4）若采用冲压加工时，为避免孔发生变形，零件的最小孔到零件边缘的距离一般要大于2t，而且不能小于34mm，最小孔边距为：，可以进行冲孔加工。（5）若是采用冲压和弯曲加工时，零件的弯曲半径大于硬态H62薄板带坯的最小弯曲半径为0.3t。考虑到零件实际形状，在弯曲部位没有其他的冲孔，只有中间圆孔，可以考虑使用这种方案进行加工。2.1.2公差和表面粗糙度分析（1）公差 该零件图中已标出公差，基本为IT11，未标注的一般按照IT14级选用。模具公差按照IT6IT7（圆形件）或按照IT11（非圆形件）。冲孔要求达到的公差等级选用IT10，零件选用公差等级低于冲孔公差等级，允许冲孔和落料进行加工。（

26、2）表面粗糙度 零件图上未标出具体粗糙度，对粗糙度无特殊要求。2.1.3材料的性能分析零件冲压选用的材料为H62普通黄铜的薄板带坯。这种普通黄铜薄板带材的力学性能比较好，在热，冷态下塑性能力比其他材料好。这种冷轧薄板带坯的机械性能良好，尺寸精度比较高，适合进行零件的冲压和弯曲加工。而且薄板冷轧制速度非常快，大批量进行生产时优势比较明显。所以小减速器H62垫片零件可以选用H62黄铜薄板来作为冲压和弯曲加工的坯料。2.2加工方案的确定 根据上述对零件进行的工艺性分析，能够初步确定的是其主要加工工序为冲压和弯曲这两道工序。由于第一步不可能为弯曲，所以只能是先冲孔或者是落料，其加工方案可以为先冲孔落料

27、后弯曲和落料弯曲冲孔两种。根据这两种初步确定的加工方案，可以大致确定零件的加工顺序。 （1）采用第一种方案加工时，零件在落料和冲孔加工完成后在进行弯曲，它的优点是加工方案在实际加工生产时速度比较快，效率会比较高，适合零件大批量的生产。零件的孔边距离值也影响着弯曲的成功性。厚度低于2mm零件的孔边距必须要高于料厚，这样弯曲才能保证圆孔不发生变形。从零件图上可以看出零件的孔边距，远大于板料的厚度，能满足弯曲加工的进行。可以考虑采用这种加工方法。 （2）若是采用第二种方案加工时，零件先进行落料，在根据落料件来弯曲形成半成品，最后在进行冲孔完成零件的加工。这种加工方式可以保证零件质量和尺寸的要求，但是

28、这种方式加工必须要单独设计制造落料、弯曲、冲孔三个模具，加大了设计制造难度。可以考虑不采用这种加工方法。综合考虑，可以考虑采用第一种加工方法，先冲裁好半成品零件，在单独完成弯曲加工。进行这种加工设计时，先设计零件的采用的冲压工序，然后在设计弯曲工序。2.3冲压方案的确定2.3.1冲压方案冲压方案就是合理确定零件各道加工工序的先后，也就是确定合理的冲压工艺路线，冲压的工艺路线包括冲压工艺，组合与序列这几个部分。确定合理的冲裁工艺方案，应对不同的工艺进行全面的分析，比较其综合的效果，选择一种最为合理的冲压工艺方案。该零件主要加工工序为：落料和冲孔，所以根据冲孔和落料加工方式可以分出三种工序方案，也

29、就是单工序模，级进模和复合模三种加工生产方式：表2-1 四种冲压方案比较单工序模冲压方案采用单工序模生产时，零件的主要加工工序要么先为先落料后冲孔，要么是先冲孔后落料。级进模冲压方案采用级进模冲压生产时，主要是零件先冲孔后落料，然后在采用以单个工序的形式级进冲压生产。正装复合模冲压方案正装式复合模冲压主要是零件落料冲孔两道工序同时完成，将冲孔和落料凸凹模组合在一起，以便快速冲压生产。倒装式复合模冲压方案倒装式复合模的落料凹模和冲孔凸模在上模，其冲孔和落料两道工序同时完成，能够快速进行生产。2.3.2加工方案的比较：（1）在采用单工序模冲压方案进行设计冲压时，需要单独设计冲孔、落料这两道不同的工

30、序和两副不同的冲压模具。冲压时生产效率比较低，工人工作强度大，很满足大批量冲裁件的生产要求。（2）采用级进模冲压方案设计冲压模只需要一副模具，但是级进模设计制造是冲孔和落料设计在一个模座上，导致外轮廓尺寸比较大，所以模具的加工制造过程比较复杂，不太适合冲裁件的大批量冲压生产。（3）采用正装式复合模方案冲压生产时。在每一次冲裁完成后，上模向上行至终点时，推件装置把废料推出。上模的凸、凹模孔内没有冲孔废料积存，所以冲孔产生废料造成的胀力小，上凹模就不容易破裂。过多的辅助装置导致整个复合模制造加工过程复杂，正装复合模不适合简单冲裁件的大批量冲压生产。（4）采用倒装式复合模冲压生产，每次冲压完成时，下

31、模冲孔凹模中的冲孔废料则由上模的冲孔凸模从凸、凹模内孔中直接推出下模座，整个模座中无顶件装置，只有弹压卸料装置，而且模具的整体结构简单，操作非常方便。以冲压比较薄的板带材或者精度比较高一点的零件。 综合上述三种冲压方案的比较，零件（小减速器垫片）需要高精度，高质量，大批量生产，采用单工序模和级进模比较耗费制作成本，不适合大批量冲压，采用倒装式复合模具进行冲压生产则最为合适。2.4主要设计计算2.4.1冲裁件尺寸计算该零件在弯曲前为一个平面落料件，需要计算弯曲前冲裁件的尺寸。薄板带坯的厚度为，弯曲半径。相对弯曲半径。由于弯曲半径小于0.5，根据公式计算出毛坯的尺寸得：。所以在弯曲前的落料件的最大

32、长度为123.25mm。2.4.2排样方式的确定和计算根据冲裁件对冲压的精度和技术要求，零件排样在板料上只有工艺废料和结构废料。对排样方案的确定就是确定工艺废料的多少，所以主要有三种零件的排样方案，其分别为：表2-2 排样方案比较有废料排样有废料排样是指板料在冲裁时板料上的每个工件之间和工件与板料边缘之间都存在着塔边。这样的方案对材料利用率是最低的，但是冲裁件的尺寸精度高，而且模具冲压时可能受到的损伤比较小，所以使用寿命会比较长。少废料排样少废料排样是指板料在冲压时，冲压时冲裁件会因为受到板料质量和定位出现的误差而影响到质量。这样的冲裁件质量会比较低，同时冲裁件也容易出现比较大的毛刺，而边缘毛

33、刺对模具的使用寿命有着直接的影响。无废料排样零件的无废料排样方案是冲压时，落料完全按照工件与工件之间的边进行冲裁。这样得到的冲裁件质量是最差的，而且只能冲压对精度要求不高的零件，同时对模具的影响最为明显，模具的使用寿命是三种排样方案中最短的。小减速器H62垫片选用材料为H62普通黄铜薄板带坯。考虑到零件的在实际使用中的功能，对尺寸精度要求比较高，同时需要大批量高质量生产。在保证零件精度的同时保证模具的使用寿命，少废料、无废料排样就不合适，采用有废料排样方案最为合适。根据零件弯曲前的形状，不考虑进行斜排，进行废料排样。主要有竖排和排横两种，分别如下图：图2-2竖排示意图图2-3横排示意图 通过查

34、最小搭边值表2-3得搭边值，该冲裁件大批量生产，不考虑料头的料尾的消耗，一个歩距内材料的利用率为。A为板料上一个歩距内的落料件的实际面积（mm2）；B为条料宽度（mm）；S为一个歩距长度（mm），为该零件在板料上一个歩距中的利用率。竖排时板料宽度，歩距。横排时板料宽度，歩距。通过CAD软件计算得到该零件的面积为4451.64mm2。则 ； 计算得到12，但两者的利用率相差不是太多，不能单独依靠利用率来确定零件的排样方案。 因为板料是H62黄铜的冷轧薄板带坯，其良好的机械性能能满足冲压的要求。但是对于弯曲来说，需要考虑的是不同排样情况下弯曲的可行性。在沿着轧制方向上，弯曲件的弯曲部位外边缘容易发

35、生破裂导致弯曲失败，所以在这个方向上弯曲是不可行的。在弯曲部位垂直与薄板冷轧方向上，由于弯曲部位外边缘与薄板带坯的轧制方向垂直，零件在进行弯曲后不容易发生破裂，弯曲可行性比较高，弯曲件质量质量比较好。所以弯曲部位要在垂直于轧制方向上才可以，也就是零件弯曲时弯曲方向要沿着薄板轧制方向上，在这个方向上进行排样。需要考虑到冷轧薄板坯料的裁取方向，若是冷轧薄板坯料是沿着轧制方向上裁取的，排样选择横排；若是板料在垂直于轧制方向上裁取的，则零件适合采用竖排方式。 对于冲压板料的裁取，考虑到薄板的实际轧制和材料利用的情况，板料在垂直着轧制方向上裁取简单，比较合适，利用率比较高。所以在垂直于轧制方向上裁取的板

36、料，零件最为合适的排样方式选择竖排。如图2-2所示。其最终排样图如图2-4：图2-4零件排样图 2.4.3板料宽度和导料板间距计算该零件采用倒装式复合模进行冲压，板料采用无侧压导向装置，使板料始终沿着导料板方向送进，可按公式计算，条料宽度： = （2-1）导板之间的距离： （2-2）式中，；a落料件与薄板单边之间搭边值的大小， mm；Z导料板与最宽板料之间的单面最小间隙值，mm；条料宽度的单面偏差，mm。通过查表2-3，可以知道落料件与侧边搭边值，取a=1.0mm。查设计手册可以知道，单面最小间隙取，板料宽度的单面偏差。根据公式（2-1）可知，宽度：mm；根据公式（2-2）得距离 表2-3最小

37、搭边值 单位（mm）料厚t/mm零件圆角r2t的工件矩形零件边长l50工件间a侧边a1工件间a侧边a10.251.21.01.51.20.250.51.00.81.21.00.51.01.01.51.31.01.51.21.52.01.51.21.81.5 表2-4剪切条料公差 mm条料宽度B材料厚度t1122335500.40.50.70.9501000.50.60.81.01001500.60.70.91.11502200.70.81.01.22203000.80.91.11.32.4.4压力中心的确定 为了使模具能平衡进行冲压工作，在设计制造模具之初时，首先要根据冲裁件的技术要求和冲裁件

38、的外形轮廓尺寸，分析在冲压整个过程冲压过程中，各个部分受到压力的影响。并选取相对适应的冲压力中心，使压力中心与冲压模座的滑块中心和模具导向装置部分的对称中心重合。可能影响到冲压过程中冲裁件将受力不均匀到而导致零件冲裁的质量降低，严重可能会影响冲床滑块导轨和模具使用寿命降低，甚至导致冲压模受到严重磨损。（1）在零件的示意图上以中间圆孔圆心为坐标原点，建立如右图所示的坐标图。（2）因为上图2-5右冲孔模结构简单，所以其压力中心在y轴上。以中间圆形孔圆心为坐标原点，通过CAD软件计算得到压力中心坐标为（0，4.1072）。2-5压力中心图2.4.5冲裁力的计算由于小减速器垫片设计使用倒装式复合模冲压

39、生产，采用平刃口模具进行冲裁，并用弹性卸料装置卸料。计算冲裁力时按照公式来求。 （1）冲压力的计算，按冲压力的计算公式为： （2-3）式中， F冲裁力，kN； L冲裁周边长度，mm； t材料厚度，mm； b 材料抗剪强度，MPa； K冲裁力计算的修正系数。考虑到在实际冲压成产过程中，上下模具之间存在着间隙的波动，而且不均匀。冲压模刃口的磨损程度，条料整体的力学性能和料厚都对系数K有影响，综合所以情况，这个系数一般取1.3。为了方便计算，也可以采用估算冲裁力，其计算公式为： （2-4）式中b为材料的抗拉强度（MPa）。材料的抗拉强度b=410MPa。L是该零件通过CAD软件计算得到零件的冲裁时刃

40、口的周长：L =524.39mm。代入（2-4）公式得：。 （2）卸料力按卸料力的计算公式： （2-5）式中，Kx是弹性元件需要卸料力的系数，通过查冲压工艺力系数表1-5，Kx取0.06。 所以代入公式（2-5），卸料力大小为 （3）推件力，推件力计算公式为： （2-6） 式中，n为同时堆积在凹模内的工件数量，由于采用倒装式复合模，所以取n=1，F为冲裁力，取系数Kt=0.05。代入公式（2-6），推件力。 （4）顶件力，顶件力的计算公式为： （2-7） 式中，Kd为顶件力系数，取Kd =0.04。代入公式（2-7），顶件力 表2-5冲压工艺力卸料力、推件力和顶件力系数料厚t (mm)K xK

41、tK d钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金纯铜，黄铜0.0250.080.020.060.030.070.030.09 （5）冲压力的确定：计算得到的总冲压力必须要比压力机的最大允许冲压力要小，由于冲裁件是设计使用倒装式复合模生产，并用弹性卸料装置卸料。所以冲压力计算公式为： （2-8）代入公式（2-8），冲压力2.4.6压力机的选择根据计算得到的总冲压力的大小，查询压力选取的相关资料，可以选取开

42、式双柱可倾压力机JH2316，其主要技术参数如下：表2-6 JH2316压力机技术参数表公称压力160kN滑块行程70mm行程次数115（次min-1）最大闭合高度220mm最低活动台位置300mm最高活动台位置160mm闭合高度调节量60mm滑块中心线到冲床距离160mm工作台尺寸450mm300mm工作台孔尺寸220mm110mm160mm工作台尺板厚度60mm立柱间距离220mm2.5模具刃口尺寸的计算 （1）间隙值 根据料厚t=0.5mm，查询冲裁模初始双面间隙表2-7，可知道其间隙值为： 最小间隙值：Zmin=0.012mm；最大间隙值：Zmax=0.018mm。则。 表2-7冲压模

43、双面间隙Z （单位：mm）料厚t黄铜、纯铜、软钢硬钢软铝Z minZ maxZ minZ maxZ minZ max0.20.30.40.50.0100.0150.0200.0120.0140.0210.0280.0180.0140.0180.0280.0210.0160.024 0.0360.0270.0080.0120.0160.0100.0120.0180.0240.015 （2）凸、凹模具的制造公差=0.0024mm， =0.0036mm。2.5.1落料 本次设计小减速器H62垫片复合模加工采用配合加工法，所以凸凹模的刃口尺寸的按照配合加工法的计算公式进行计算。根据凸凹模冲压过程中因受

44、到磨损而发生尺寸变化的情况可知道，落料凹模在冲压过程中因磨损后尺寸有变大，不变，和变小三种基本情况。图2-6落料尺寸示意图（1）落料尺寸变大的情况： 如图2-6落料尺寸示意图可以知道，落料凹模在冲压过程中因受到磨损后尺寸变大，发生变化的尺寸的有A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8这八个尺寸。需要计算的的凹模尺寸A1，A2，A3，A4，A5，A6，A7，A8分别对应的是66mm，123.25mm，22mm，35mm，R3mm，R33mm，R5mm，48mm。计算公式如下：对于落料： （2-9）查询表2-6可以知道：Zmin=0.010mm，Zmax=0.014mm，其中系数x按工件精度等级