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作者：楊昌林

南車株洲（zhōu）電力機車有限公司湖南株洲（zhōu）412001

《摘要〗隨著市場對（duì）產品成本，質量穩定性和生產周期等（děng）要求的提高，從係統整體優（yōu）化原則出發確定（dìng）衝壓模具結構已成為技術和（hé）管（guǎn）理發展的重要方（fāng）向。

通過某電器設備公司的某製（zhì）件衝壓模具的（de）工藝設計方案研究，探索衝壓加工工藝在製造型企業（yè）內部的應用與發展。

《關鍵詞〗衝壓；衝壓模具

製件工藝分析及衝壓方案的磽定

圖（tú）1所示製件為（wéi）某（mǒu）機車車輛製造單位下（xià）屬電器設備公（gōng）司的受電弓（gōng）零配件產品。

該製件形狀複雜，外形是不規則的圖形，而且（qiě）尺寸也（yě）較大，中間部分需要衝孔工藝來完（wán）成。

製件的材（cái）料為Q235A，厚度為3（mm衝批量生（shēng）產，而且需要人工送料（liào）進行生產。

圖1製（zhì）件圖樣

由以上分析可（kě）以擬排（pái）以下幾種方案進行比較：

閂由衝孔、落料工序（xù）組成的兩套單衝（chōng）模（mó）完成。

優點：模（mó）具結構設計較（jiào）為（wéi）簡單，而且對壓力機的噸位要求（qiú）低，小批量生產時，可以降低產品的成本。

便於模具的修複（fù）管理（lǐ）。缺點：半成品搬運、堆放（fàng）需要大量的人力和地方，製件的精度（dù）不是很高（gāo）。

口由衝孔（kǒng）、落料（liào）組（zǔ）成的一套級進模完成。

優點：避免了半成品搬運和（hé）堆放問（wèn）生產效率高，容易實現自動化生產，試於製件大批（pī）量生產。

缺點雲（yún）模具（jù）結構複雜（zá），加工精（jīng）度（dù）較高，製作成本較高，材料利用率較低。

曰由一套複合模完成。

優點：模具結構緊湊（còu），生產效率較高，便於模具存放管理，可實現自動化的生產。試用於中、大批量的製件生產。

缺點：模其結構較為複雜，設計難度較大，對壓力機的（de）噸位要求高。

比較三種模具設計方案的特點（diǎn），當所要（yào）生產的製件是大批量生產且實現自動化時，應該首選級進模。

而針對（duì）該製件自身加（jiā）工特點及（jí）技術要求可知，選（xuǎn）用一套複合模可以滿（mǎn）足要求，因此本論文就（jiù）以複合模（mó）的要求（qiú）進行設計。

一、製件衝壓模具工藝方案的計算

(-)衝裁九卸料九推件力的計算及壓力機的初選

其中：L一一衝切（qiē）線長度t一（yī）一材料厚度

t--材（cái）料（liào）抗剪強度，查表可知一345（MPa）

一卸〈剝（bāo））料力係數一推料力係數 K嚇 一頂（dǐng）料力係數經過計算：

尤：600 · 844 + 2 × 1 8 · 850 + 2 × ] 7 · 279 + 68巧82：741 “ 64 (mm) 冫刂（cè）， 一1.3 × 741 · 64 × 3 × 345 = 997876 · 62 卸一：K 0嚴；， = 0．03 × 997876 · 62 = 29936 · 297

屍推一”K艚．丆（丆），：3 × 0 · 045 × 997876 · 62：134713．34

總衝裁九 屍一盧+鬥．

=997876· 62+ 29936· 297+ 134713 · 34

[ 62526．3

電器設備公司在產品技術要求中指定了壓力機（jī）的型號為：JC21-

160A。該壓力機的最大閉合高度為“、一450 (mm)則最小閉合高度為

一200：250 (mm)由公式（shì）“，一5 B'而+10

得．5 > 225 + 100 > 260 (mm)

其中100 (mm)為壓力機上的墊板厚度，是為了當模具的閉合（hé）高度較小，而壓力機的噸位又要求大時，就需要增（zēng）加墊板，使模具的閉合高度加上墊板的厚度，可以滿足壓力機（jī）的閉合高度範圍之內。因此滿足使用要（yào）求。

口計（jì）算衝裁件的排樣

1 ·搭邊值的確定

工件間a一3 (mm)側搭邊值b一3巧(mm)

2·計算條料寬度

由於此模具設計了定位裝置，采用三個活動擋料銷進行送料的（de）定位。所以，按有側壓裝置計算條料的（de）寬度

B?_d：（D + 2芻+ ^）以：024 + 7 + 1.1)以（yǐ）：132 · 10 (mm)

3·計算材料的利用率 [幻6282」

一幻闐％ 一幻開％巴73％一個進距內的材料利用率： 132．1幻67

/：+ a：1糾+ 3：167 (mm) 總的（de）材料利（lì）用率： 40幻6282一」x％= 77．53％

一衝裁件（jiàn）麵積n一 一個進距內衝裁件數目 B一（yī）一條（tiáo）料寬度（dù）h一（yī）一進距(mm)

一張板上衝件數目 L一一板材長度（dù）(mm) 一個製件的材料重量為：

G：p ·／= 7．8幻3．2 ] × ] 6 · 7 × 0 · 3：516．22 (g)

采（cǎi）用8個製件構成的條料重量為（wéi）：8G：8 × 516 ·22一4129 · 76 (g) 由（yóu）於此送料過程是（shì）人工進行，送料的重量要適當，便於送料的連續進行，保證產品的生產進度，故應該考慮（lǜ）條料的重量。

由以上計算可知采（cǎi）用1400 *700 (mm)的鋼板可以提（tí）高材料（liào）的（de）利用率，然後排列為5 * 8的排樣（yàng），方便鋼板裁剪成（chéng）重量適度的條料，每個（gè）條料的上（shàng）排列8個工件圖樣（yàng），經過計算可知，此方案可行。

曰凸模強度的校核

在厚（hòu）度為3m的鋼板上衝孔，凸模選用合金（jīn）工具鋼（淬（cuì）火) ,其直徑為5 · 5mm。板材的抗剪強度為（wéi）08=750Mpa,凸模材料的許用應力為一1800Mpa，驗算設計如下：

1．壓應力校（xiào）核 4打 3 × 345

2．3 (mm)

據公式有

而d一5巧(mm) >2 · 3 (mm)故設計合理

2·彎曲應力校核

兒“孓8516· 86 (mm)

對（duì）於圓形凸（tū）模有

直徑5 · 5mm圓凸（tū）模的（de）衝裁力為：

。一1.3小（xiǎo）一1.3 × 17 · 279 × 3 × 345：2324 & 89 (N)

由（yóu）計算可知，該模具的最大長度為16 · 86 (mm)大於巧（mm），所以滿足彎曲（qǔ）強度（dù）要求，此設計合理。

模具刃（rèn）口尺寸的確定

1·外形尺寸以凹模為基準，配做凸模。則

( 1 )凹模磨損後，尺寸、禹、禹、，尺寸變大，先將工件外形尺寸轉化為單（dān）向（xiàng）公差，則，“ 124 (mm)、：48 (mm)、

3一1．2」(mm)，44：75 (mm) 5一（yī）13 [ (mm)

查表得：、無2蚓 、：0．75、無4一}、芤5一1