零件材料工艺练习题
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冲制如图所示零件，材料Q235，料厚1mm，抗剪强度τb为450MPa，大批量生产。
1.零件的工艺性分析
结构工艺性 零件结构较简单，形状对称，孔径10mm，孔某某7.5mm均大于1.5倍料厚，可以直接冲出，因此比较适合冲裁。
精度 公差等级ST7级，因此可以通过普通冲裁方式保证零件的精度要求
原材料 Q235是常用冲压材料，具有良好的塑性（δ=26%）屈服极限为235MPa，适合冲裁加工。
综上所述，该零件具有良好的冲裁工艺性，适合冲裁加工。
2.工艺方案确定 该零件需要落料和冲孔两道工序完成，可采用的方案有三种: 方案一:单工序冲裁，先落料再冲孔。 方案二:复合冲裁，落料冲孔同时完成。 方案三:级进冲裁，先冲孔再落料。 由于是大批量生产，因此方案一不满足生产效率的要求，?方案二和方案三都具有较高的生产效率，但由于产品本身精度要求不高，采用方案三级冲压。
3.模具总体设计 (1)?模具类型的确定?级进模 (2)模具零件结构形式确定 1)送料及定位方式。采用手工送料，导料板侧刃定位，导料板台阶进行挡料
2)卸料与出件方式。采用弹性卸料装置卸料，刚性推件装置推件。
3)模架的选用。选用对角导柱导向的滑动导向模架。 4.工艺计算 (1)排样设计 根据工件形状，这里选用有废料的直排排样类型，查表3-3得工件间搭边a1=2mm，侧搭边a=2.5mm，条料宽度
??
?
0
=（L+1.5a+nb
)
??
0
=（55+1.5×2.5+2×1.5
)
??
0
=
61.75
?0.5
0
mm，进距S?=?35mm?+2mm??=37mm。查表3-4得裁板误差?=0.5mm，可得到排样图。
根据GB/T708--2006可知，这里选用的钢板规格为1000mmx800mm,采用纵裁法，则可裁得宽度为61.75mm的条料12条，每条条料可冲出零件27个。由图可计算出该零件的面积为:?
A=π102+35×35+15×10×2-2π52=1682mm2，则材料利用率为
η=
NA
????
×100%=
27×12×1682
1000×800
=68.12%
(2)冲裁工艺力计算 总的冲裁力F冲裁为落料力F落料和冲孔力F冲孔之和，其中：
F落料=KL落料tτb=1.3×L1×1×450=585×（35×2++15×2+π20）=95.238KN
F冲孔=KL冲孔tτb=1.3×L2×1×450=585×2×π×10=36.738KN
则总的冲裁力F冲裁=F落料+F冲孔=95.238KN+36.738KN=131.976KN F卸=K卸F落料=0.05×95.238KN=4.76KN
F推=nK推F冲孔=5×0.055×36.738KN=10.1KN
K卸、K推由表3-8查某某。由表3-30查某某凹模刃口直壁高度取5mm，则n=
?
??
=
5
1
=5。
压力中心的计算
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建立如图所示坐标系，由于外形以X轴对称，因此压力中心在X轴上，仅需计算Xc即即可，
Xc=
??1??1+??2??2+??3??3
??1+??2+??3
=
0+37×2×10×3.14
3.14×（162.8+62.8）
=3.28mm，因此其压力中心为（3.28，0）
5.模具零件详细设计
(1)工作零件设计 工作零件包括凸模、?凹模。由于零件外形规则，其模具采用分别加工法制造
1）落料，以凹模为基准，选用第iii类冲裁间隙，c=（7%~10%）t
即cmin=7%t=0.07×1mm=0.07mm，cmax=10%t=0.1×1mm=0.1mm
查表3-25得凸、凹模的制造 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 KN =146.836KN
选择JB23-16压力机，数据参数如下：
公称压力：160KN
最大闭合高度：180mm，闭合高度调节量：45mm，工作台尺寸：500mm×335mm，工作台孔某某：220mm×140mm直径200mm，模柄孔某某：φ40mm
（2）设备验收 验收平面尺寸和闭合高度
下模座最大外形尺寸为332mm×259mm，长度方向单边小于压力机工作台面尺寸（630-332）mm/2=149mm，下模座的平面尺寸单边大于压力机工作台孔某某（332-200）mm/2=66mm，因此满足模具安装要求。模具闭合高度170+55=225mm，小于压力机最大闭合高度，因此所选设备合适。
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