課程設計題目：墊片落料模
學院：航空製造工程學院
專業：材料成型及控制工程
姓名：付敏敏
學號：08011418
指導老師：劉大海
二00一年六月
目錄1.沖壓件的工藝性分析3
2.工藝方案的分析與確定3
3.排樣方式及材料的利用率4
4.衝裁力的計算6
5.壓力中心的計算6
6.工作零件尺寸的計算7
7.定位、導料、卸料、固定板、墊板等零件尺寸確定......10
8.模架、、導套、導柱及彈簧的選用11
9.壓力機的選用12
10.參考書目13
1.零件的工藝性分析：
墊片的形狀如圖1所示，材料為q235，厚度為t=1.0mm，大批量生產。
圖1零件圖上未標註標準公差，屬於自由公差，按it14級確定工件的公差，經查（gb/t1800.3—1998）公差表並按「入體原則」標註各尺寸為： 120+0.
00 -0.87、
44+0.00 -0.62、45+0.
00 -0.62、φ20+0.00 -0.
52、r2+0.00 -0.25。
根據零件的外形，使用衝裁加工，σb=450mpa.
2.確定衝裁工藝方案：
該零件屬於大批量生產，工藝性較好，只包括落料這一基本工序，但考慮到板料厚度較薄，故採用彈性壓料和卸料的單工序落料模。
3.排樣方式及材料的利用率：
3.1排樣
方案一：有廢料排樣，沿衝裁外形衝裁，在衝裁周邊都留有搭邊，沖件尺寸完全由衝模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。
方案二：少廢料排樣，因受剪下條件和定位誤差的影響，沖件質量差，模具壽命比方案一低，但材料的利用率稍高。
方案三：無廢料排樣，衝裁件質量和模具壽命更底一些，但材料的利用率高。
通過對上述三種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命和衝裁件質量，該沖件的排樣方式選擇方案一最佳，考慮模具結構和製造成本，有廢料的排料選擇直排最佳。
3.2計算條料寬度
搭邊值通常由實驗確定，查《沖壓工藝與模具設計》，根據零件厚度t=1mm，搭邊值，b=2.5mm，工件間的間距為a=2mm。
即檔料釘定位的條料寬度b=(l+2a)+0.00 -σ=（120+5）+0.00 -0.7=125+0.00 -0.7
其中l為衝裁件垂直於送料方向的尺寸，mm，σ為條料寬度的偏差，mm。
a為搭邊值，mm。
3.3確定步距
步距的確定原則：最小條料寬度保證衝裁時，工件周邊有足夠的搭邊值，最大條料寬度能在衝裁時，順利地在導板之間送進條料，並有一定的間距。
送料步距：s=22.5x2+2x2+20=69mm
排樣圖： -圖2
3.4計算材料的利用率η
η =a/(b*s)x100%=80.2%
a--乙個工件有用面積用cad作圖，分析面積得。
b--條料寬度
s--步距
4.衝裁力的計算
根據零件採用彈性卸料和上出料方式，總衝壓力包括衝裁力、卸料力、推件力。
p落=ltσb=143864.6n
p卸=k卸*p落=5754.6n
p推=n*k推*p落=271902.96n
總衝裁力必須小於或等於壓力機的壓力機
p總=p落+p推+p卸=421522.16n
初選壓力機的公稱壓力p0=500kn
初選壓力機的型號：j11-50
該壓力機的主要引數如下：
公稱壓力：500kn
滑塊行程：10～90mm
最大閉合高度：270mm
工作台尺寸：650（左右）x440（前後）
模柄孔尺寸：φ50x80
5.壓力中心的計算：
該衝裁件為左右對稱零件，建立座標系如圖3所示，因零件左右對稱，即：x0=0
圖3下面計算y0
y0=52.7mm
得出壓力中心位置位於座標原點正上方52.7mm處。
6.工作零件的尺寸計算
6.1模具刃口的計算
對於落料，採用分別加工法，以凹模為基準。
落料r10+0.00 -0.36
zmin=0.100mm;zmax=0.14mm;zmax-zmin=0.04mm
查沖壓工藝與模具設計課本得凸凹模製造偏差
δp=0.02；δd=0.025；δp+δd=0.045>zmax-zmin
所以δp=0.4*（zmax-zmin）=0.016mm；
δd=0.6*（zmax-zmin）=0.024mm；
摩擦係數：x=0.5；
dd=（10-0.5*0.36）+0.024 0=9.82+0.024 0
dp=（9.82-0.1）+0.00 -0.016=9.72+0.00 -0.016
落料120+0.00 -0.87 凸凹模的製造偏差：δp=0.03 δd=0.035
δp+δd=0.065>zmax-zmin
所以δp=0.4*（zmax-zmin）=0.016mm；
δd=0.6*（zmax-zmin）=0.024mm；
dd=（120-0.5*0.87）+0.024 0=119.565+0.024 0
dp=（119.565-0.140）+0.00 -0.016=119.425+0.00 -0.016
落料44+0.00 -0.62 凸凹模的製造偏差：δp=0.02 δd=0.03
δp+δd=0.05>zmax-zmin
所以δp=0.4*（zmax-zmin）=0.016mm；
δd=0.6*（zmax-zmin）=0.024mm；
dd=（44-0.5*0.62）+0.024 0=43.69+0.024 0
dp=（43.69-0.1）+0.00 -0.016=43.59+0.00 -0.016
落料r2+0.00 -0.25 凸凹模的製造偏差：δp=0.02 δd=0.02
δp+δd=0.04=zmax-zmin
所以δp=0.02mm；
δd==0.02mm；
dd=（2-0.5*0.025）+0.02 0=1.9875+0.02 0
dp=（1.9875-0.1）+0.00 -0.02=1.8875+0.00 -0.02
6.2工作零件的結構設計
（1）落料凹模：落料凹模採用整體凹模，採用線切割工具機加工，安裝時要依據計算壓力中心和模柄中心重合，凹模的外形一般為圓形和矩形，當沖裁中小型工件時，常採用圓形凹件，而對於大型工件的衝裁，應採用矩形凹模。
凹模厚度：h=k*b=0.2*120=24mm
k為修正係數，查表可得k=0.2;取h=20mm
凹模壁厚：c=（1.5～2）h=36～48mm；取c=50mm
凹模長度：l=a+2*c=145mm
凹模寬度：b=b+2*c=220mm
參考彈壓卸料橫向送料典型組合尺寸；凹模的長x寬x高=145x220x20
設計圖如圖4
圖4（2）凸模設計
非圓形凸模的固定部分應做成圓形或矩形，採用線切割或磨削成形加工，固定部分和工作部分尺寸一致，這裡的凸模採用線切割加工，故尺寸保持一致。
凸模長度：l=ht+l自
ht=（0.6～0.8）hk ｈk＝k* l自=hα+hk
以上各式中：ht為凸模固定板的厚度
k為凸模厚度
p為衝裁力
k為係數
l自為凸模自由長度
hα為落料凹模厚度；hα=20mm
ｈk==55mm;
所以，凸模厚度為35mm；凸模固定板厚度為25mm；凸模的自由長度為55mm；l=80mm。
凸模的強度壓應力的校核:
校核公式為：p/fmin≤[σ]壓其中fmin為凸模最小斷面積。
[σ]壓為凸模材料的許用應力，mpa；cr12；
查手冊：[σ]壓=（1000～1600）mpa；取[σ]壓=1200mpa
p/fmin=122mpa<[σ]壓
所以凸模的強度符合要求。
7.定位、導料、卸料、固定板、墊板等零件尺寸確定：
固定擋料銷和導料銷尺寸的確定：
固定擋料銷和導料銷查《實用衝模與模具設計手冊》，按jb/t7653-1994和jb/t7647.1的要求查得其尺寸分別為6和10。
卸料零件的設計：
卸料板取為矩形，厚度為h=10mm，卸料板材料選45鋼，不用熱處理，彈壓卸料板與凸模的雙邊間隙為0.1～0.3mm。
固定零件的設計：
凸模固定板為矩形，經上面的計算，凸模固定板的尺寸為200x200x25.
墊板結構的設計：
墊板的形狀與固定板的形狀一致，墊板的厚度為10mm，即：200x200x10.
8.模架、導套、導柱及彈簧等的選用
8.1模架的選用：
由於模板周界為200x200，所以選用：
上模座：250x250x45 gb/t2855.5-90
下模座：250x250x55 gb/t2855.6-90
查gb/t2851.6-90
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