发布时间 : 星期日 文章毕业论文-冲孔落料复合模设计更新完毕开始阅读
M成------一个成品的重量，kg H-------一个零件的消耗定额,kg; M-------冲压原料的重量，kg ;
n-------原材料上排样所得零件的数量，个
确定条料的利用率[6]：（取板料的规格为365?500?1.4） 工件的有效面积：S0=255500mm2
条料的宽度：B=365mm 搭边值a=4mm,a1=5mm 1.4.3.3 确定排样方式
图2-3的毛坯形状和尺寸较大，为便于手工送料，选用单排冲压。有三种排样方式，见图2-4a、b、c。由表查得沿送料进方向的搭边
，侧向搭边
，因此，三种单排样方式产材料利用率分别为64％、64％和70％。第
三种排样方式，虽然材料利用率最高，但是落料时需二次送料而且模具结构复杂。为此，本设计选用第二种排样方法。
图1-3 冲压件展开图
a）材料利用率64% b）材料利用率64% c）材料利用率70%
图1-4 排样方式
1. 4 .3. 4 利用率的计算
条料的宽度为450mm，则条料上可冲压工件的个数为： 450?1.5n1==33 取n=33
12?1.5
4
假如条料的宽度为900mm,则条料上可冲压的零件个数为：
900?1.5n2==66 取n= 66
12?1.5当条料的长为500mm时的利用率:
4?1009.15=0.70
450?128?1009.15 ?2==0.70
900?12即条料的利用率为：η=70％
?1=
1.5.冲裁工艺性分析及间隙的选择
冲裁件的工艺性分析是指冲裁件对冲裁的适应性，即冲裁件的形状结构、尺寸的大小及偏差等是否符合加工的工艺要求。冲裁件的工艺性是否合理对冲裁件的质量、模具的寿命和生产率有很大影响。 1.5.1冲裁间隙的选择
冲裁间隙指凸、凹模刃口间隙的距离。冲裁间隙是冲压工艺和模具设计中的重要参数，它直接影响冲裁件的质量、模具寿命和力能的消耗，应根据实际情况和需要合理的选用。冲裁间隙有单面间隙和双面间隙之分。根据冲裁件尺寸精度、剪切质量、模具寿命和力能消耗等主要因素，将金属材料冲裁间隙分成三种类型
[3]
：Ⅰ类（小间隙），Ⅱ类（中等间隙），Ⅲ类（大间隙）。
1.5.2冲裁间隙对冲裁件的影响
1、间隙过小时，由凹模刃口处产生的裂纹在继续加压的情况下将产生二次剪切，继而被挤入凹模。这样，制件端面中部留下撕裂面，而两头出现光亮带，在端面出现挤长的毛刺。毛刺虽长单易去除，只要中间撕裂不是很深，仍可用。
2、间隙过大时，材料的弯曲与拉伸增大，拉伸应力增大，材料容易被撕裂，使制件的光亮代减小，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。 1.5.3 间隙对尺寸精度的影响
冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与公差尺寸的差值。这个差值包含两个方面的偏差，一是冲裁件相对于凸模或凹模尺寸的偏差，一是模具本身的制造偏差。其中凸、凹模间隙是影响凸模或凹模尺寸的偏差的主要因素。
5
当凸、凹模的间隙较大时，材料所受拉伸作用增大。冲裁完后，材料的弹性恢复使落料尺寸小于凹模尺寸，冲孔孔径大于凸模直径。此时穹弯的弹性恢复方向与其相反，鼓薄板冲裁时制件尺寸偏差减小。在间隙较小时，由于材料受凸、凹模挤压力大，故冲裁完后，材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，冲孔孔径减小。 1.5.4 间隙对冲裁力的影响
随着间隙的增大，材料所受的拉力增大，材料容易断裂分离，因此冲裁力减小。但是继续增大间隙时，会因从凸、凹模刃口处产生的裂纹不重合，冲裁力减小。
由于间隙的增大，使冲裁件的光亮面变小，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，间隙继续增大时，因为毛刺增大，引起卸料力、顶件力也迅速增大。 1.5.5 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；但当间隙继续增大时，卸料力增加，又影响模具磨损，一般间隙为（10%--15%）t时磨损最小模具寿命较高。间隙小时，落料件梗塞在凹模洞口的涨裂力也大。 1.5.6 确定合理间隙的理论依据
由以上分析可见，凸、凹模对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命等都有很大的影响。因此，在设计和制造模具时有一个合理的间隙值，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。生产中常选用一个适当的范围作为合理间隙。这个范围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用最小合理间隙值。
确定合理间隙的理论根据是以凸、凹模刃口处产生的裂纹相重合为依据。可以计算得到合理间隙值，计算公式如下：
Z=2t(1-
h0 )tanβ 2-5 t由上式可看出，间隙z与材料厚度t、相对切入深度h0/t及破裂角β有关。对硬而脆的材料， h0/t有较小值时，则合理间隙值较大。对软而韧的材料，h0/t有较大值，则合理间隙值较小。板厚越大，合理间隙越大。
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由于理论计算在生产中不便使用，故目前广泛使用的是经验数据。 1.5.7合理间隙的选择
表1-1冲裁模较大单面间隙 材料 08、10、35、最小最大Q235 最小最大40、50 最小最大65Mn 最小值 最大0.030 0.036 0.052 0.063 0.5 0.020 0.030 0.020 0.030 0.020 0.030 0.020 0.6 0.024 0.036 0.024 0.036 0.024 0.036 0.024 0.8 0.036 0.052 0.036 0.052 0.036 0.052 0.036 0.9 0.045 0.063 0.045 0.063 0.045 0.063 0.045 1.0 0.050 0.070 0.050 0.070 0.050 0.070 0.0450 0.063 1.2 0.063 0.090 0.066 0.090 0.066 0.090 1.5 0.066 0.120 0.085 0.120 0.085 0.120 2.0 0.123 0.180 0.130 0.190 0.130 0.190 间隙的选择可以按照如下原则：对于断面垂直度与尺寸公差要求较高的工件，选择较小的合理间隙值。这时冲裁力与模具寿命作为次要因素来考虑。对于断面垂直度与尺寸公差要求的前提下，应以降低冲裁力、提高模具寿命为主，采用较大的合理间隙值。 部分冲裁件的单面间隙值见表2-1。
由表格可知，此复合模的最小单面间隙为zmin=0.082 mm，最大单面间隙
zmax=0.11mm。
1.6压力机的确定和选择
1.6.1冲裁力的计算
计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机、设计模具和检验模具强度。压力机的吨位必须大于冲裁力。
一般平刃口模具冲裁时，冲裁力可按下式计算：
P?KF??KLt? P—— 冲裁力，N； F—— 冲切断面积，mm2；L—— 冲裁周边长度，mm;
t—— 材料厚度，mm；?—— 材料抗剪强度，Mpa； K—— 安全系数，一般取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
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