摘要
本次设计的是复合冲裁模，复合冲裁是在冲床的一次冲压过程中可以同时完成两步或两步以上的工序。该复合冲裁模将落料、冲孔两步工序在一起完成。该模具选取了合理的凸、凹模间隙及最佳的模具设计结构完成工件的加工要求。它具有操作方便、一次成形、生产效率高的特点。阐述了零件冲压复合模具的整体结构及其工作过程，为保证冲裁件的质量，指出了复合模具设计和加工注意的要点。该设计思路可扩展应用到其它类似零件的冲裁加工中。
关键词：模具设计；模具加工；冲压；
复合冲裁模；模具结构；
Abstrast
In this paper , a compound die is designed .The compound die can produce two parts or more by one punching procedure .It introduce the design and way of fine blanking and chose the blanking clearance between punch and matrix .The best structure is introduced to complish the desire of the making https://www.doczj.com/doc/0e16176946.html,pared with the traditional dies ,this whole structure and working process of the die were stated,and the main points method can be used to the forming of other similar parts.
Key Word:die design; die manufacturing; stamping; compound die;
structure so the structing of die.
摘要 (1)
前言 (1)
1设计题目及要求 (1)
1.1冲压工艺与模具设计的内容及步骤 (1)
1.2 工艺设计 (2)
1.2.1 零件及其冲压工艺分析 (2)
1.2.2 确定工艺方案,主要工艺参数计算 (3)
1.2.3 选择冲压设备 (3)
1.3 模具设计 (3)
1.3.1 模具结构形式的选择与设计 (3)
1.3.2 模具结构参数计算 (3)
1.3.3 绘制模具图 (3)
2 工艺设计 (4)
2.1 零件及其冲压工艺性分析 (4)
2.2 确定工艺方案 (4)
2.2.1 冲裁工序的组合 (4)
2.2.2 冲裁件结构工艺性 (8)
2.3主要参数的计算 (9)
2.3.1冲裁力 (9)
2.3.2 材料的周长和面积 (10)
2.3.3 材料的经济利用 (11)
2.3.4压力中心的计算 (14)
2.4 选择冲压设备 (21)
2.4.1 常用压力机的分类 (21)
2.4.2 压力机类型的选择 (21)
2.4.3 确定设备规格 (22)
3 模具设计 (24)
3.1 冲模的分类 (24)
3.2 冲模零件的分类 (25)
3.3 工作零件 (26)
3.3.1 凹模的设计 (26)
3.3.2凸模长度确定及其强度校核 (28)
3.3.3 冲模刃口尺寸的计算 (32)
3.4 定位零件 (38)
3.5 压料、卸料零件 (40)
3.6 连接与固定零件 (45)
3.6.1 模柄 (45)
3.6.2 上、下模座 (46)
3.7 模具结构形式的确定 (47)
3.8 确定导向方式 (47)
4 模具的装配及工作过程 (49)
4.1模具的装配 (49)
4.2 工作过程 (49)
总结 (50)
致谢 (51)
参考文献 (52)
前言
冲压工艺是塑性件，它主要用于加工板料零件时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。
冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。
利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。
冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要再经过机械加工便可使用。
冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的扎制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。
冲压工艺在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要。因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本较低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。现代各先进工业化的国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。
冲压工艺，模具以及冲压设备等正在随着科学技术的发展而不断发展，从总体来看，现代冲压工艺与模具的主要发展方向可以归纳为以下
几个方面：
(1)、冲压成型工艺与理论的研究
成形，近年来，冲压成型工艺有很多的新的发展,特别是精密冲裁，精密剪切，复合材料成形，软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的成形精度日趋精确，生产率也有极大的提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。
由于引入了计算机辅助工程(CAE)冲压成行已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，已实现冲压过程的优化设计。
(2)、冲压加工自动化与柔性化
为了适应大批量、高效率的生产需要,在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进、出料机构。专门配置了机械手或机器人，这不仅大大提高了冲压件的生产品质和生产率，而且增加了冲压工作和冲压工人的安全性。在中小件的大批量生产方面，现已广泛应用多工位级进模、多任务位压力机或高速压力机。在小批量多品种生产方面，正在发展柔性制造系统(FMS)，为了适应多品种生产是不断更换模具的需要，已成功地发展了一种快换模系统。现在，量生产方面,.换一副大型冲压模具，仅需6~8分钟即可完成。此外，近年来，集成制造系统（CIMS）也正被引入冲压加工系统，出现了冲压加工中心，并且使设计、冲压生产、零件运输、仓储、品质检验以及生产管理等全面实现自动化。
(3)、冲模CAD/CAM
自从美国Die Comp公司与1971年在简单级进模中首先将CAD/CAM 技术引入到冲模设计与制造中以来，冲模CAD/CAM 技术已成为冲压工艺与模具的主要发展方向之一。1978年日本机械工程实验室开发了MEL 系统,采用了图形显示设备和交互图形设计技术，使CAD开始走向实用化。
我国在冲压模具的CAD/CAM方面也取得了重大的进展，上海交通大学在80年代初期开展了大规模的CAD/CAM研究开发工作，目前在上海交通大学已建立了模具CAD/CAM国家工程中心。在华中理工大学建立了模具CAD/CAM国家重点实验室。
由于新技术的应用和引导,模具技术在国民经济中的地位愈来愈大，在一定程度上决定了我国机械制造业在21世纪的市场竞争能力，为此，我们要有足够的认识并采取得力的措施。
1设计题目及要求
原始设计题目如下图所示：
技术要求
未注圆角均为R4,IT12
材料厚度t=1.2 mm
工件材料：08F
图1冲件零件图
1.1冲压工艺与模具设计的内容及步骤
冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产综合考虑,选择性各个方面和设计出技术先进、经济上合理、使用安全可靠的工艺方案和模具结构，应使冲压件的生产在保证达到设计图样上所提出的各项技术要求的基础上，尽可能降低冲压件的工艺成本和保证安全生产。一般来讲，设计的主要内容及步骤包括：成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全。
此次冲压件是板料，有关板料的冲压介绍如下：
板料冲压：利用冲模在压力机上使板料分离或变形，从而获得冲压件的加工方法称为板料冲压。板料冲压的坯料厚度一般小于4mm，通常在常温下冲压，故又称为冷冲压。
原材料：具有塑性的金属材料，如低碳钢、奥氏体不锈钢、铜或铝及其合金等，也可以是非金属材料，如胶木、云母、纤维板、皮革等。
板料冲压的特点：
（1）冲压生产操作简单，生产率高，易于实现机械化和自动化。
（2）冲压件的尺寸精确，表面光洁，质量稳定，互换性好，一般不再进行机械加工，即可作为零件使用。
（3）金属薄板经过冲压塑性变形获得一定几何形状，并产生冷变形强化，使冲压件具有质量轻、强度高和刚性好的优点。
（4）冲模是冲压生产的主要工艺装备，其结构复杂，精度要求高，制造费用相对较高，故冲压适合在大批量生产条件下采用。
1.2 工艺设计
1.2.1 零件及其冲压工艺分析
根据冲压件产品图，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸规格和力学性能,并结合可供选用的冲压设备规格以及模具制造条件/生产批量等因素，分析零件的冲压工艺性能的冲压工艺方案，内容包括工序性质、供序数目、工序顺序及组合方式等。
工艺参数指制定工艺方案所依据的数据,计算有两种情况,第一种是工艺参数可以计算的比较准确，如零件材料的排样利用率、冲裁压力中心、工件面积等；第二重视工艺参数只能作近似计算，如一般弯曲或拉深成形力、复杂零件的坯料展开尺寸。
1.2.2 确定工艺方案,主要工艺参数计算
在冲压工艺性分析的基础上，找出工艺与模具设计的重点与难点，根据实际情况提出各种可能。
1.2.3 选择冲压设备
根据要完成的冲压工序性质和各种冲压设备的性能特点，考虑冲压加工所需的变形力、变形功及模具闭合高度和轮廓尺寸的大小等主要因素，结合工厂现有设备情况来合理选定设备类型和吨位。
1.3 模具设计
模具设计包括模具结构形式的选择与设计、模具结构参数计算、模具图绘制等内容。
1.3.1 模具结构形式的选择与设计
根据拟定的工艺方案，考虑冲压件的形状特点、零件尺寸大小、精度要求、生产批量、模具加工条件、操作方便与安全的要求等选定与设计冲模结构形式。
1.3.2 模具结构参数计算
确定模具结构形式后，计算或校核模具结构上的有关参数，如模具工作部分的几何尺寸、模具零件的强度与刚度、模具运动部件的运动参数、模具与设备之间的安装尺寸，选用和核算弹性组件等。
1.3.3 绘制模具图
模具图是冲压工艺与模具设计结果的最终体现，该模具图包括制造模具和使用模具的完备信息。
2 工艺设计
2.1 零件及其冲压工艺性分析
冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性。该工件的材料是08F ，属于低碳钢。选用08F 的冷轧钢板作为原料，钢板尺寸为1500mm ×600mm 型号的。这种钢板的冲压性能好，该材料抗剪强度 为220~310MPa ，抗拉强度 为280~390 MPa ，（在下文的计算中抗拉强度取295MPa ）
由冲裁件图上所标注的尺寸公差可以确定该工件的表面加工精度要求为8IT 级，在冲裁中其尺寸公差等级为3ST 级，属于普通冲裁。
2.2 确定工艺方案
工艺方案的内容是确定冲裁件的工艺路线，主要包括确定工序数、工序组合和工序顺序的安排等，应在工艺分析的基础上制定几种可能的方案，再根据工件的批量、形状、尺寸等多方面的因素，全面考虑、综合分析，选取一个较为合理的冲裁方案。
2.2.1 冲裁工序的组合
冲裁工序按工序的组合程度可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。
复合冲裁是在压力机的一次行程中，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的工序；级进冲裁是把一个冲裁件的几个工序，排列成一定顺序，组成级进模，在压力机的一次行程中，在模具的不同位置同时
完成两个或两个以上的工序，除最初几次冲程外，每次冲程都可以完成一个冲裁件。
冲裁组合方式的选择根据冲裁件的生产批量、尺寸精度、形状复杂程度、模具成本等多方面因素来考虑。
(1) 生产批量
由于模具费用在制件成本种占很大的比例，所以，冲裁件的生产批量在很大程度上决定了冲裁工序的组合程度，即决定所用的模具结构。一般来说，新产品试制与小批量生产，模具制造简单，力求制造快，成本低，采用单工序冲裁，对于中批和大批量生产，模具结构力求完善，要求效率高、寿命长，采用复合冲裁或级进冲裁。
(2) 冲裁件尺寸精度
复合冲裁所得工件公差等级高，内、外形同轴度一般可达到料，工件较平整，不翘曲。级进冲裁所得工件的尺寸公差等级较复合冲裁低，工件有拱弯、不够平整。但工序冲裁的工件精度最低。
(3) 对工件尺寸、形状的适应性
3以下。但工件复合冲裁可用于各种尺寸的工件。材料厚度一般在mm
上孔与孔之间和孔与边缘之间的距离不能过小。孔边距小于最小合理值时，若采用复合冲裁，则该部位的凸凹模的壁厚因小于最小极限值，易因强度不足而破裂。此时也不宜采用单工序冲裁，因孔边距过小，落料后冲孔时，这些部位会发生外胀和外扭变形，得到不合格的产品，这时宜采用级进冲裁，这样可避免这些缺陷。级进冲裁可以加工形状复杂、宽度很小的异形零件，且可冲裁的材料厚度比复合冲裁要大。但级进冲裁受压力机台面尺寸与工序数的限制，冲裁工件一般为中、小型件。为提高生产效率与材料利用率，常采用多排冲压。级进冲裁时广泛采用多
排冲压，但复合冲裁则很少采用。
(4) 模具制造、安装调整和成本
对复杂性状的工件，采用复合冲裁与采用连续冲裁，模具制造，安装调整较易，成本较低。对简单形状、精度不高的零件，级进冲裁，模具结构较之复合模简单，易于制造。
本次模具设计的冲裁工件形状虽然不规则，但结构并不是很复杂。冲孔、落料两道工序即可完成，考虑到冲裁件的定位误差、材料厚度、大批量生产、安装以及成本等因素，决定采用复合冲裁。在此有四种方案可供选择：
方案一、落料
图2 落料
此种方法的优点是：定位误差小，只需要一次定位即可。位置精度高。其缺点是：危险截面强度虽够，但模具制造复杂，难以加工和装配。并且成本比较高。
方案二、冲孔、落料
图3 冲孔、落料
采用落料、冲孔复合模。先冲孔，冲掉阴影部分，再落料。此种方法虽然降低了模具的加工和装配的难度，降低了制造成本。但是冲孔与落料的交界处留有尖角，难以加工和去除，这常常是冲压工艺所不允许的。
方案三、冲孔、落料
图4 落料、冲孔
也还是先冲掉阴影部分，再落料。此种方法虽然也和方案二有着同样的优点，此外比上述方案好的是冲孔与落料的交界处没有尖角，同时还能保证冲孔凸模和落料凹模的足够强度。
方案四、冲孔、落料
图5 冲孔、落料
此种方法是采取冲孔、落料分开加工两道工序，用两套模具。这样很容易产生定位误差，难以保证加工精度。
综合考虑上述四种方案，方案三还是比较理想的。在用一套模具能满足加工要求的前提下，尽量不用两套或多套模具来加工。所以，采用方案三为最终方案。
2.2.2 冲裁件结构工艺性
冲裁件结构工艺性指冲裁件结构、形状、尺寸对冲裁工艺的适应性。
主要包括以下几方面：
（1）冲裁件的形状应力求简单、对称，有利于排样时合理利用材料，尽可能提高材料的利用率。
（2）冲裁件转角处应尽量避免尖角，以圆角过渡。一般在转角处应有半径R≥0.25t（t为板厚）的圆角，以减小角部模具的磨损。
（3）冲裁件应避免长槽和细长悬臂结构，对孔的最小尺寸及孔距间的最小距离等也都有一定限制。
（4）冲裁件的尺寸精度要求应与冲压工艺相适应，其合理经济精度为IT9~IT12，较高精度冲裁件可达到IT8~IT10。采用整修或精密冲裁等工艺，可使冲裁件精度达到IT6~IT7，但成本也相应提高。
2.3主要参数的计算
2.3.1冲裁力
冲裁力是指冲裁过程中的最大剪切抗力，计算冲裁力的目的是为了合理的选择压力机和设计模具。考虑到模具刃口的磨损、凸模和凹模间隙的不均匀、材料性能的波动和材料厚度偏差等因素，实际所需的冲裁力比所给公式的冲裁力的值增加30%。
如用平刃口模具的冲裁时，按下面的公式进行计算
τLt F =
式中 F ——冲裁力()N ；
L ——冲裁件周长(mm )；
t ——材料厚度 ()m m ；
τ ——材料剪切强度()MPa ；
而实际冲裁力应按下式计算：
b Lt Lt F F στ≈==3.13.1冲
式中 b σ—— 材料的抗拉强度()MPa
⑴ 冲孔时的冲裁力
()N t L F b 48.223442952.112.6311=??==σ冲
()N t L F b 48.223442952.112.6322=??==σ冲
()N t L F b 36.215372952.184.6033=??==σ冲
()N F F F F 32.6622636.2153748.2234448.22344321=++=++=冲冲冲冲 ⑵ 落料时的冲裁力
()N Lt F b 36.1234892952.184.348=??==σ落
⑶ 卸料力、顶件力
冲裁时，工件或废料从凸模上卸下来的力叫卸料力；从凹模内将工件或废料顺着冲裁的方向推出的力叫做推件力；逆冲裁方向顶出的力叫顶件力。
卸料力
()()()N F F K F 63.758836.12348932.6622604.0=+?=+=落冲卸卸
()()()N F F K F 94.1138236.12348932.6622606.0=+?=+=落冲顶顶
式中 冲F ——冲裁力()N ；
顶F ——顶件力()N ；
卸K 顶K ——卸料力、顶件力系数；
冲裁时的冲压力为冲裁力、卸料力、顶件力之和，这些力在选择压力机时是否考虑进去，应根据不同的模具结构区别对待。
考虑弹性卸料装置卸料力较小，一般用于材料厚度小于1.5的冲裁件。本次模具设计的冲裁件厚度为1.2mm ，冲裁力也不是很大，故采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模。
()N F F F F 25.20868794.1138263.758868.189715=++=++=∴顶卸冲公称
2.3.2 材料的周长和面积
周长：
()
mm L 92.516510202428282122132826282122142142102122726310472321095136=++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++=πππππππππππππ
面积：
Ⅰ
Ⅱ
图6 面积计算
()()()2543212524232
22
12
64.247068.30512.33312.32356.392100390068.305244.3121544.317812.3331244.316106188182
112.32324414415101868182156.39244.336111002105390015625m m S S S S S S S m m S m m S S m m S m m S m m S =-----=-----==?-?+-?==?-?+?+?==???
? ??-?-?+?+?=
=-?==??==?=矩工件矩π
2.3.3 材料的经济利用
在冲压生产中，冲裁件在板、条等材料上的布置方法成为排样。排样方案对材料利用率、冲裁件质量、生产率、生产成本和模具结构形式都有重要影响。
A 排样设计原则
(1)提高材料利用率
冲裁件生产批量大，生产效率高，材料费用一般会占总成本的60%以上，所以材料利用率是衡量排样经济性的一项重要指标。在不影响零
件性能的前提下，应合理设计零件外形及排样，提高材料利用率。(2)改善操作性
冲裁件排样应使工人操作方便、安全、劳动强度低。一般说来，在冲裁生产时应尽量减少条料的翻动次数，在材料利用率相同或相近时，应选用条料宽度及进距小的排样方式。
(3)使模具结构简单合理，使用寿命高。
(4)保证冲裁件质量。
B 排样方式的选择
方案一：有废料排样沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。
方案二：少废料排样因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。
方案三：无废料排样冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。
采用少废料、无废料排样时，材料利用率高，不但有利于一次行程获得多个冲裁件，还可以简化模具结构、降低冲裁力，但受条料宽度误差及条料导向误差的影响，冲裁件尺寸及精度不易保证，另外，在有些无废料排样中，冲裁时模具会单面受力，影响模具使用寿命。有废料抖样时冲裁件质量和模具寿命较高，但材料利用率较低。所以通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式选择方案一为佳。
排样是否合理直接影响到材料的经济利用。工件材料08F的轧制薄
mm
钢板，其尺寸为1500mm600
排样方法：
采用直排的方法，排列简图及搭边值见下图
图7 材料的排样
板料mm mm 6001500?，长度方向上()96.31561500≈+÷
可以剪成9块条料，条料边距为 1.8mm 。每块条料上排()195.129600≈+÷各工件。因此，整个板料上共171919=?各工件。 评价排样经济性、和理性的指标是材料的利用率，其计算公式如下： %1000
0?=b L nF η 式中： F ——冲裁件面积2mm ；
n ——材料上冲件总数；
0L ——板料长度mm ；
0b ——板料宽度mm ；
要提高材料的利用率，就必须减少废料的面积，冲裁过程中所产生
的废料可分为结构废料和工艺废料。
结构废料 由于工件结构形状的需要，如工件内孔的存在而产生的废料，成为结构废料，它决定于工件的形状，一般不能改变。
工艺废料 工件之间和工件于条料边缘之间存在的搭边，定位需要切去得料边与定位孔，不可避免的料头和料尾废料，称为工艺废料，它决定于冲压方式和排样方式。
材料的利用率： %86%100600
150015629171=????=η %14%861=-
也就是说工艺废料为14%
%47%100600
150064.2470171=???=η %39%47%141=--
这%39是结构废料，是由工件自身的形状结构决定的，是不可避免的。
2.3.4压力中心的计算
为了保证压力机和模具正常地工作，必须使冲模的压力中心于压力机滑块中心线向重合。否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸凹模间隙不均和导向零件加速磨损，造成刃口和其它零件的损坏，甚至还会引起压力机导轨磨损，影响压力机精度。
形状简单而对称的工件，如圆形、正多边形，其冲裁时的压力中心与工件的几何中心重合。形状复杂的工件，多凸模冲孔模及连续模的压力中心则用解析法或作图发来确定。本次模具设计工件形状不规则，所以采用解析法来确定冲模的压力中心。
计算步骤：
广西大学 《冲压工艺及模具设计》课程设计 说明书 设计题目止动片落料冲孔复合模具设计 系别机械工程系 专业班级机制082班 学生姓名王猛 学号2008333221 指导教师钟得分 日期2011年12月20日
目录 第一章设计任务 3 第二章工艺分析和方案选择 4 第三章计算冲裁压力、压力中心和选用压力机 6 第四章模具工作部分尺寸及公差 9 第五章零件图 11 第六章装配图 21 感想 23 参考文献 24
第一章 设计任务 1.零件设计任务 生产批量：大批量 材料：H62 材料厚度：0.7mm 工件精度：IT9级 图1 设计该零件的落料冲孔复合模
第二章 工艺分析和方案选择 1.冲压件工艺分析 ①材料：该冲裁件的材料是普通黄铜，有良好的力学性能，切削性好，可冲压。 ②零件结构：结构简单，2×Φ9孔和圆弧R20，适合冲裁。 ③尺寸精度：该冲裁件精度为IT9级。 结论：适合冲裁. 2.分析比较和确定工艺方案 2.1加工方案的分析. 由零件图可知，该零件包含冲孔和落料两个工序。形状较为规则，尺寸较小，精度要求IT9。材料低硬度. 根据止动片（如图1）包括冲孔、落料两道冲压工序。模具形状较为规则即可以在一个工位完成所有工序。可采用以下两种方案可采用以下几个方案： ①方案一（级进模） 止动片包括冲孔、落料两道冲压工序在内。形状较为规则，尺寸较小，精度要求IT9。可采用级进模。 ②方案二（倒装复合模） 将冲孔、落料两道冲压工序用一副模具直接完成冲孔、落料两道工序。采用冲孔、落料倒装复合模（弹性卸料）。 ③方案三（正装复合模） 正装复合模方案完成工序和倒装复合模完成的工序一样。凸凹模在上模。弹性卸料板卸料。 方案比较： 方案一：采用级进模，安全性好，，但是考虑到级进模结构复杂，工件精度加工精度不高,对称度和位移误差较大,以及加工难度较大，装配位置精度要求高，按照实际生产，级进模成本也高。 方案二：倒装复合模，冲孔废料由下模漏出，工件落在下模表面，需要及时清理。安全性相对较低。但工件精度较高,同轴度,对称度及位置度误差较小,生产效率较高,对材料要求不严,可用边角料. 方案三：正装复合模，冲孔废料和工件都落在下模表面，安全性更差。 结论：综合以上两个方案分析比较结果说明，本零件采用第二方案最为合适。 2.2模具结构型式的选择 确定冲压工艺方案后，应通过分析比较，选择合理的模具结构型式，使其尽量满足
冲裁模具设计步骤 第一步工作:对所设计模具之产品进行可行性分析 , 以电脑机箱为例, 首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组合分析 (套图 , 确保各产品图纸的正确性,另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性,以确定重点尺寸,这样在模具设计中很有好处。 第二步:对产品进行分析采用什么样的模具结构 , 并对产品进行排工序, 确定各工序冲工内容, 并利用设计软件进行产品展开, 在产品展开时一般从后向前展开, 例如一产品需要量五个工序, 则从加工成品开始展开,一直向前四工序、三工序、二工序、一工序,并展开一个图形后复制一份再进行前一工序的展开。注意, 这一步很重要, 同时要细心。 第三步:依产品展开图进行备料, 在图纸中确定模板尺寸, 包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等。注意:如果直接在产品展开图中进行备料并加入定位销钉、导柱、螺丝孔的位置。可以大大的提高设计效益。如果进行手工计算效率太低。 第四步:模具图的绘制 , 在备料图纸中再制一份出来, 进行各组件的绘制,并且加入线切割的穿丝孔,在成型模中,上下模的成型间隙, 一定不能忘记。尺寸的标注也是一个非常重要的工作。 第五步:校对 设计实例 1 冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工 序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。零件简图:如图 3-1所示. 名称:垫圈
生产批量:大批量 材料:Q235钢 材料厚度:2mm 要求设计此工件的冲裁模。 图 3-1 一 . 冲压件工艺分析 该零件形状简单、对称, 是由圆弧和直线组成的。根据冲模手册表 2-10、 2-11查得,冲裁件内外所能达到的经济精度为 IT14,孔中心与边缘距离尺寸公差为 ±0.1mm .将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较, 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证. 其它尺寸标注、生产批量等情况, 也均符合冲裁的工艺要求, 故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。 方案一:采用复合模加工。复合模的特点是生产率高, 冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高, 冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂, 制造精度要求高, 成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案二:采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高,
复合模设计案例 例题： 零件简图如图1所示 生产批量 : 大批量 材料 :10 钢 材料厚度 :2.2mm 1．冲压件的工艺分析 该零件形状简单、对称 , 是由圆弧和直线组成的。查表得出冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12－IT13, 孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.6mm 。将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较 , 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工，且一次冲压成形。 2．排样 采用直对排的排样方案如图2所示。 由表查得最小搭边值α=3mm 。 计算冲压件毛坯面积 : A=（44×45 + 66×20 + 1/2π×102 )mm 2=3457mm 2 条料宽度:b =120mm+ 3mm × 3+44mm=173mm 步距:h =45mm+3mm=48mm 一个进距的材料利用率 : %83%10048 17334572%100=== x x x x bh nA η
图2 排样图 3．计算冲压力 该模具采用弹性卸料和下出料方式。 1.落料力 F1=Ltσb=(321.4 × 2.2 × 300)N=212 ×103N 2.冲孔力 F2=LMb=(81.64 × 2.2 × 300)N=53.9 × 103N 3.落料时的卸料力 F 卸 =K卸F1 取 K 卸 =0.03 故 F 卸 =(0.03 × 212 × 103)N=6.36 × 103N 4. 冲孔时的推件力 取凹模刃口形式 ,h =5mm, 则 n=h/t=5mm/2.2mm＝2 个 查表K推 =0.05 F推 =(2 × 0.05 × 53.9 × 103)N=5.39 × 103N 选择冲床时的总冲压力为 : F总 =F1+F2+F 卸 +F 推 =277.6kN 4.确定模具压力中心 按比例画出零件形状 , 选定圆的中心为坐标系原点，因零件左右对称 , 即 Xc=0 。故只需计算 Yc，可以求出Yc=46.27mm。 5．计算凸、凹模刃口尺寸 查表得间隙值 Zmin=0.34,Zmax=0.39 对冲孔φ26mm 采用凸、凹模分开的加工方法 , 其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下 : 查表得凸、凹模制造公差 :δ凸 =0.02mmδ凹 =0.025mm
湖南工学院机械工程系2006届 毕 业 设 计 说 书 明 设计题目：注射器针头套 机械设计专业班级 姓名 指导老师职称教授
目录 引言 (1) 设计指导书 (2) 设计说明书 (4) 一、毕业设计课题 (4) 二、塑件及材料分析 (5) 三、拟定的成型工艺 (6) 四、型腔数目确定 (7) 五、型腔布局 (7) 六、分型面与排气系统设计 (8) 七、浇注系统设计 (9) 八、成型零件设计 (11) 九、导向与定位机构设计 (15) 十、脱模机构设计 (16) 十一、模温调节与冷却系统设计 (18) 十二、模体设计 (20) 十三、注射模与注射机的关系 (21) 十四、模具装配草图及工作原理 (23) 十五、设计小结 (23) 十六、参考资料 (24) 引言 本说明书为我机械系2006届模具专业毕业生毕业设计说明书，意在对我专业的学生在大学期间所学专业知识的综合考察、评估。要在有限的时间内单独完成设计。也是在走上工作岗位前的一次考察。 本设计说明书是本人完全根据《塑料模具技术手册》的要求形式及相关的工艺编写的。说明书的内容包
括：毕业设计要求，设计课题，设计过程，设计体会及参考文献等。 编写说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计的方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺，型腔及型芯的计算，塑料脱模机构的设计，调温系统的设计等。 在编写设计说明书前，得到张老师的悉心指导；在编写过程中，又得到同学的热情帮助和指点，在此谨以致意。 由于本人水平有限，编写过程中错误难免会有的，敬请老师批评指正。 谢谢！ 设计者： 2006年4月20日 设计指导书 1.设计前应明确的事项 （1）明确制品的几何形状及使用要求。对于形状复杂的制品，有时除看懂其图样外，还需参考产品模型或样品，考虑塑料的种类及制品的成型收缩率、透明度、尺寸公差、表面粗糙度、允许变形范 围等范围，即充分了解制品的使用要求，因为这不仅是模具设计的主要依据，而且还是减少模具 设计者与产品设计者已意见分歧的手段。 （2）估算制品的体积和重量及确定成型总体方案。计算制品重量的目的在于选择设备和确定成型总体方案。成型总体方案包括确定模具的机构形式，型腔数目，制品成型的自动化程度，采用流道的 形式（冷流道或热流道），制品的侧向型孔是同时成型还是后序加工，侧凹的脱模方式等。 （3）明确注射成型机的型号和规则。只有确定采用什么型号和规则的注射成型机，在模具设计时才能对模具上与注射机有关的结构和尺寸的数据进行校核。 （4）检查制品的工艺性。对制品进行成型前的工艺性检查，以确认制品的各个细小部分是否均符合注
摘要 本次设计了一套冲孔、落料的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺性分析，经过工艺分析和对比，采用冲孔落料工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计的模具类型后将磨具的各工作零部件设计工程表达出来。 在设计第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺性分析，完成工艺方案的确定。第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成型提供依据，以及为装配图个尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。 本次设计阐述了冲压倒装复合模的结构设计及工作过程。本模具性能可靠，运行平稳，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。 关键词: 冲压；落料冲孔；复合模；模具结构
ABSTRACT This design carries on blanking, the piercing progressive dies design. The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency. It has carries on the detailed craft analysis and the craft plan detemination to the product. According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main spare part, forexample: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the standard mould bases, has selected the appropriate press equipment. In the design has carries on the essential examination computation to the working elements and the press specification. In addition, this die employs the finger stop pin and the hook shapes stop pin. The mold piercing and blanking punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap cenveniently; The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall plate. Fdll in the blanking punch is loaded by pilot, guarante the relative position of the hole and the contour, increase the processing precision. This structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production. Key words: Progeressive dies; Press mold; Standard die sets; Press equipment; Examination; Piercing; Blanking
XX大学 毕业设计 姓名：XXX 班级：XXXXXX 学号：XXXXXX 指导教师：XXXX 日期：2014年5月13日
任务书 题目：压圈落料冲孔模 内容：（1）冲压件工艺性分析； （2）确定工艺方案和必要的工艺计算 （3）主要零部件的设计 （4）冲压设备的选择 原始资料： 2014 年5月13日
目录 1、冲压件的工艺性分析 (4) 2、工艺方案确定 (4) 3、必要的工艺计算 (6) 3.1 排样设计 (6) 3.2 计算凸、凹模刃口尺寸 (7) 3.2.1落料凸、凹模刃口尺寸的计算 (7) 3.2.2 冲内孔凸、凹模刃口尺寸的计算 (8) 3.3 冲裁力的计算 (9) 3.4 压力中心的计算 (10) 4、模具的总体设计 (11) 5、模具主要零部件的结构设计 (11) 5.1 凸、凹模的结构设计 (11) 5.1.1 落料凹模的设计 (11) 5.1.2 冲孔凸模的设计 (12) 5.1.3 凸凹模的结构设计 (13) 5.2 卸料弹性元件的设计 (14) 5.3 卸料板的设计 (15) 5.4 垫板的选择 (15) 5.5 推件块的设计 (16) 5.6 挡料销的选择 (16) 5.7 顶杆、打杆、推杆的选择 (17) 5.8 模架和紧固件的选择 (17) 6冲压设备的选择 (18) 7 绘制模具总装图 (19) 参考文献 (20)
冲孔、落料复合模设计 原始资料： 工件名称：压圈落料冲孔模 生产批量：大批量 QQ:916863717 材料：Q235 厚度：2mm 工件如图1 图1 压圈 一冲压件工艺性分析 冲裁件为Q235钢，是碳素结构钢，强度较高，零件外形简单，内孔较复杂，整个零件形状对称，为提高模具的寿命，建议将内孔90o的尖角改为工艺圆角，工件最小圆角R≥0.25 x t=0.25 x 2=0.5，因此可以改成R1的圆角。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11～IT14,零件图上尺寸均为标注尺寸偏差，属于未注公差尺寸，可按IT14级确定工件的公差。 二工艺方案的确定 压圈零件所需的基本冲压工序为冲孔和落料，可拟订出以下三种工艺方案。 方案一：两个单工序模分别两次加工，即：落料—冲孔。 方案二：冲孔、落料复合模。
湖南工学院 课程设计设计课题注塑模具设计 设计学院机械工程学院 设计班级成型1001班 设计者姓名原育民 设计时间年 12月
目录 1. 塑件的工艺分析 (4) 1.1塑件的成型工艺性分析 (4) 1.1.1 塑件材料ABS的使用性能 (5) 1.1.2 塑件材料ABS的加工特性 (5) 1.2 塑件的成型工艺参数确定 (6) 2 模具的基本结构及模架选择 (6) 2.1 模具的基本结构 (6) 2.1.1 确定成型方法 (6) 2.1.2 型腔布置 (7) 2.1.3 确定分型面 (7) 2.1.4 选择浇注系统 (8) 2.1.5 确定推出方式 (8) 2.1.6 侧向抽芯机构 (9) 2.1.7选择成型设备 (9) 2.2 选择模架 (11) 2.2.1 模架的结构 (11) 2.2.2 模架安装尺寸校核 (11) 3 模具结构、尺寸的设计计算 (12) 3.1 模具结构设计计算 (12) 3.1.1 型腔结构 (12) 3.1.2 型芯结构 (12)
3.1.3 斜导柱、滑块结构 (12) 3.1.4 模具的导向结构 (12) 3.2 模具成型尺寸设计计算 (13) 3.2.1 型腔径向尺寸................. 错误!未定义书签。 3.2.2 型腔深度尺寸................. 错误!未定义书签。 3.2.3 型芯径向尺寸................. 错误!未定义书签。 3.2.4 型芯高度尺寸................. 错误!未定义书签。 3.3 模具加热、冷却系统的计算 (15) 3.3.1 模具加热..................... 错误!未定义书签。 3.3.2 模具冷却..................... 错误!未定义书签。 4. 模具主要零件图及加工工艺规程.......... 错误!未定义书签。 4.1 模具定模板零件图及加工工艺规程. 错误!未定义书签。 4.2 模具侧滑块零件图及加工工艺规程. 错误!未定义书签。 4.3 模具动模板( 型芯固定板) 零件图及加工工艺规程错误! 未定义书签。 5 模具总装图及模具的装配、试模.......... 错误!未定义书签。 5.1 模具的安装试 模..................................................... ................错误!未定义书签。 5.2. 试模前的准备.................. 错误!未定义书签。 5.3模具的安装及调试 (20) 5.4 试模 (21)
摘要 本次设计的是复合冲裁模，复合冲裁是在冲床的一次冲压过程中可以同时完成两步或两步以上的工序。该复合冲裁模将落料、冲孔两步工序在一起完成。该模具选取了合理的凸、凹模间隙及最佳的模具设计结构完成工件的加工要求。它具有操作方便、一次成形、生产效率高的特点。阐述了零件冲压复合模具的整体结构及其工作过程，为保证冲裁件的质量，指出了复合模具设计和加工注意的要点。该设计思路可扩展应用到其它类似零件的冲裁加工中。 关键词：模具设计；模具加工；冲压； 复合冲裁模；模具结构； Abstrast In this paper , a compound die is designed .The compound die can produce two parts or more by one punching procedure .It introduce the design and way of fine blanking and chose the blanking clearance between punch and matrix .The best structure is introduced to complish the desire of the making https://www.doczj.com/doc/0e16176946.html,pared with the traditional dies ,this whole structure and working process of the die were stated,and the main points method can be used to the forming of other similar parts. Key Word:die design; die manufacturing; stamping; compound die; structure so the structing of die.
1 分析零件的工艺性 冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工艺过 程包括备料—冲压加工工序—必要的辅助工序—质量检验—组合、包装的全过程，但分析 工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习 惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。这里我们重点分析零件的结构工艺性。 该零件是空气滤清器壳，从图1.1中我们可以看出该零件的精度要求不是很高，但要 求有较高的钢度和强度。在零件图中，尺寸0 1102-φ为IT14级，其余尺寸未标注公差，可 以按自由公差计算和处理。零件的外形尺寸为102φ，属于中小型零件，料厚为1.5mm 。 图1-1空气滤清器壳 下面分析结构工艺性。因为该零件为轴对称旋转体，故落料片肯定是圆形，其冲裁的 工艺性很好。零件为带法兰边圆筒形件，且d D F 、d h 都不太大，拉深工艺性较好，圆 角半径R3、R6都大于等于2倍料厚，对于拉深都很适合。 因此，该壳体零件的冲压生产要用到的冲压加工基本工序有：落料、拉深（拉深的次 数可能为多次）。用这些工序的组合可以提出多种不同的工艺方案。
2 确定工艺方案 2.1 计算毛坯尺寸 由于板料在扎压或退火时所产生的聚合组织而使材料引起残存的方向性，反映到拉深 过程中，就使桶形拉深件的口部形成明显的突耳。此外，如果板料本身的金属结构组织不 均匀、模具间隙不均匀、润滑的不均匀等等，也都会引起冲件口高低不齐的现象，因此就 必需在拉深厚的零件口部和外缘进行修边处理。这样在计算毛坯尺寸的时候就必需加上修 边余量然后再进行毛坯的展开尺寸计算。 根据零件的尺寸取修边余量的值为4mm 。 在拉深时，虽然拉深件的各部分厚度要求发生一些变化，但如果采用适当的工艺措施， 则其厚度的变化量还是并不太大。在设计工艺过程时，可以不考虑毛坯厚度的变化。同时 由于金属在塑性变形过程中保持体积不变，因而，在计算拉深件的的毛坯展开尺寸时，可 以认为在变形前后的毛坯和拉深间的表面积相等。 因为此旋转体零件不是简单结构，我们可以用“形心法”来求得。根据久里金法则， 对于任何形状的母线AB 绕轴线Y —Y 旋转所得到的旋转体面积等于母线长度L 与其重心轴 线旋转所得周长2πx 的乘积。即 旋转体面积 F=2 πlx 因为表面积拉深不变薄，所以面积相等，则 204D F π = 即 π0 4F D = 因为 76543210F F F F F F F F ++++++= 2121)2 (r d F -=π )22(11122d r r F +=π π [])(21113r r h d F +-=π、)2 2(12 2224d r r r F +-=ππ ?? ????+--=2212325)2()2(r d r d F π、)22(332326ππr r d r F +-= )(3227r h d F -=π 由零件给出的尺寸可知：
1绪论 1.1冲压的概念、特点及应用 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件，具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后， 已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的用。 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方一隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 （1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十 次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长，所以冲压的质量稳定，互换性好,具有一模一样”的特征。 （3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
题目典型冲压复合模具设计 摘要 模具工业是国民经济中重要的基础工业，模具设计与制造水平的高低是衡量一个国家综合制造能力的重要标志。模具在国民经济中占有很高的比重，在飞机、汽车、发动机、电机、电器、电子、仪表和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。 本文采用Solidworks三维设计软件进行顶罩的冲压工艺分析及复合模具的设计。按照冲压复合模具的设计步骤,进行工艺分析，确定冲压工序和排样图，根据计算规则计算出毛坯尺寸、凸模、凹模尺寸及冲压力等。计算完成后，按照零件计算结果绘制模具零部件三维图、工程图及模具装配图。通过上述过程最终完成片状弹簧冲压复合模具的设计。 关键词：顶罩；冲压工艺；复合模；Solidworks
Abstract Mold & Die Industry is an important basis for national industry, the design and manufacture of mold level is an important indicator to measure the comprehensive manufacturing capabilities of one nation. The molds has occupies an important place in the national economy. In aircraft, automobiles, engines, motors, electrical appliances, electronics, instrumentation and communications products, 60% ~ 80% of the parts depend on the mold to formation. The three dimensional software Solidworks is used to design the stamping progressive die of the cover. Based on the design process of the progressive die, the stamping technique of the sheet spring has been analyzed, and the stamping step and the layout diagram has been established, then the dimension of blank, the dimension of punch and cavity die, the stamping force have been calculated. The three dimensional model, engineering drawing of the mold components, and the assembly drawing of the progressive die have been drew based on the calculation result. Keywords: cover; stamping process; compound die; solidworks
常州机电职业技术学院
目
第1章 绪 第2章
录
论…………………………………………………………………
光驱外壳的造型设计…………………………………………………
2.1 光驱外壳的选料及其性能……………………………………………… 2.2 光驱外壳 注 射成 型工艺过程 … ……… ……………… ……… ……… 2.3 光驱外壳的结构分析…………………………………………………… 2.4 光驱外壳造型设计过程………………………………………… 第 3 章 注射机的选择………………………………………………………………… 3.1 注塑机的初 选 … ……………… ……… ……………… ……… ……… 3.2 注射机的有关工艺参数校核……………………………………………… 3.3 模具与注射机的安装部分相关尺寸的校核………………………………… 第4章 成型零件与浇注系统的设计……………………………………………… 4.1.1 加载参照模型………………………………………………………… 4.1.2 成型零件设计………………………………………………………… 4.2 浇注系统设计………………………………………………………………… 4.2.1 主浇道的设计………………………………………………………… 4.2.2 分浇道的设计………………………………………………………… 4.2.3 浇口及冷料穴设计…………………………………………………… 4.2.4 铸模和开模…………………………………………………………… 4. 3 冷却系统设计……………………………………………………………… 4.3.1 凹、凸模冷却系统设计……………………………………………… 第 5 章 模具零件设计………………………………………………………………… 5.1 推出系统设计……………………………………………………………… 5.2 确定模架………………………………………………………………… 5.3 模架各装配零件设计……………………………………………………… 5.3.1 导向零件设计……………………………………………………… 5.3.2 浇注系统零件设计…………………………………………………… 5.3.3 推出机构零件……………………………………………………… 5.3.4 定位圈………………………………………………………………… 5.3.5 其他零件……………………………………………………………… 第6章 模具的装配和调试………………………………………………………… 6.1 模具的装配………………………………………………………………… 6.2 模具的调试………………………………………………………………… 4.1 凹、凸模成型零件的设计…………………………………………………
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任务：冲裁模的设计 名称：垫片 材料：45钢（冷轧，退火） 料厚：1mm 批量：100万件/年零件见图1-1 1—1 一、垫片冲压工艺分析 1、产品结构形状分析由图1-1可知，产品为圆片冲孔。产品形状简单对称，无狭槽、尖角；孔与孔之间、孔原零件边缘之间最小距离c 满足c>1.5t要求。 2、产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 ①要求普通冲裁件的尺寸精度低于IT13级，现在产品的射击精度低于IT13级，所以尺寸精度满足要求。 ②冲裁件断面质量。因为一般用普通冲裁方式冲2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra可达12.5—3.2um,毛刺允许高度为0.01— 0.05mm；本产品在断面粗糙度和毛刺高度上没有太严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。 3、产品材料分析对于冲压件材料的一般要求力学性能是强度低、塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的产品材料是45钢，属于优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，经退火
后，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。另外产品对于厚度和表面质量没有严格的要求，所以尽量采用公家标准的板材，期冲裁出的产品的表面质量和厚度公差就可以保证。 经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。 4、产量100万件/年。 由于产品的生产纲领100万件/年可知，产品批量为大批量，很适合采用冲压加工方法，最好采用复合模或连续模，若是能加上自动送料装置，会大大提高生产效率，降低成本。零件如上所有尺寸均未标注公差，可按IT14确定工件尺寸公差。查标注公差数值表（GB/T 1800.3—1998）各尺寸公差为 二、垫片冲压工艺方案的确定和模具结构类型 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案： ①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 ②落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 ③冲孔—落料连续冲压，采用基金膜生产。 方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁和级进冲裁方式。为更好地保
1 绪论 1.1 冲压的概念、特点及应用 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的用。 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方一隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 （1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。 （3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
《套管塑料模具设计》 毕业设计说明书 设计题目：套管塑料模具设计 学生姓名：朱宏栋 学号：201304040219 系别：机电工程系 专业班级：机电模具2班 指导教师：吴光辉 起止时间：2015年12 月21日——2015年12 月28 日
目录 套管塑料模设计 (3) 1、塑件的工艺分析 (4) 1.1、塑件的原材料分析 (4) 1.2、塑件的尺寸精度分析 (4) 1.3、塑件表面质量分析 (5) 1.4、塑件的结构工艺分析 (5) 2、成型设备选择与塑件注射工艺参数确定 (6) 2.1、计算塑件的体积 (6) 2.2、注塑机的初步选择 (6) 2.3、塑件注射工艺参数的确定 (6) 3、注射模的结构设计 (7) 3.1、分型面的选择 (7) 3.2、型腔数目的确定及型腔的排列 (7) 3.3、浇注系统的设计 (8) 3.4、型芯、型腔结构的确定 (9) 3.5、推件方式的选择 (10) 3.6、侧抽芯机构设计 (10) 4模具设计有关尺寸计算（型芯型腔图如下） (11) 型芯 (12) 4.1型腔和型芯工作尺寸计算 (12) 4.2、抽芯机构零件设计与计算 (13) 4.3、模板尺寸设计 (15) 4.4、导向机构的设计 (15) 5、冷却系统的设计 (15) 6、注射机有关参数的校核 (16) 6.1、注射压力校核 (16) 6.2、安装尺寸校核 (16) 6.3、最大行程校核 (16) 6.4、推出装置校核 (16) 7、模具装配图 (17) 设计小结 (17) 参考文献 (18)
套管塑料模设计 摘要：本设计分析塑料的特性及其对注塑工艺的影响，介绍了套管塑料模具主要零部件的尺寸计算方法，注塑模结构及工作过程。根据套管零件的特点确定了塑料模结构，达到了塑件的尺寸精度。 针对塑件脱模过程中的难点，设计了一种非常规抽芯的塑料模结构，并对模具设计与制造中的一些关键问题加以详述。同时对浇注系统，顶出机构也作了简要说明。 关键词：注塑模；设计；套管；抽芯机构；侧向抽芯 前言： 随着中国当前的经济形势的高速发展，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。套管注射模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或柱塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。 本次课程设计的主要任务是塑料模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产插套管塑料件产品，以实现自动化提高产量。针对套管塑料模的具体结构，通过此次设计，使我对模具的设计有了较深刻的认识；同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、侧抽机构、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经
目录 一、设计任务书 (2) 二、冲压工艺性及工艺方案得确定 (3) 三、主要设计计算 (4) 四、模具总体设计 (8) 五、主要零部件设计 (8) 六、冲压设备得选定 (12) 七、设计小结 (13) 八、参考文献 (1) ３ 一、课程设计任务 一、题目:冲孔、落料复合模 二、零件: 材料:Q235 厚度:2。0ｍm 批量:大批量 三、任务内容: (一)工艺设计 １、工艺审查与工艺分析 2、工艺计算: ①毛胚计算 ②工序件计算或排样图
3、工艺方案得确定 ①工序得确定 ②基准与定位方式得选择 （二）模具设计 1、总图 2、零件图 二、冲压工艺性及工艺方案得确定 一、工艺性分析 1、材料零件得材料为Q235普通碳素钢,具有良好得冲压性能,适合冲裁。 2、结构该零件属于较典型冲裁件,形状简单对称、孔边距远大于凸、凹模允许得最小壁厚(见参考文献①表２、９、５),故可以考虑复合冲压工序。 3、精度零件外形:８0±0.０７属于１0级精度,60±0、05属于９级精度、零件内形: 属９级精度、孔间距:42±0。０８属１1级精度(均由参考文献精度②附录一查得)。因零件边有90o得尖角,应以圆弧过渡,查参考文献①表２.7、1取r=0.5ｍm、零件精度较高,模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。 4、结论可以冲裁、 二、冲压工艺方案得确定 该零件包括落料、冲孔两个基本工序,可以采用以下三
种工艺方案: 方案①:先落料、再冲孔。采用单工序模生产、 方案②:落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产、 方案③:冲孔—落料级进冲压、采用级进模生产。 方案①模具结构简单,但需要两道工序、两套模具才能完成零件得加工,生产效率较低,难以满足零件大批量生产得需求、方案②只需要一套模具,冲压件得形位精度与尺寸易于保证,且生产效率也高、尽管模具结构较方案①复杂,但由于零件得几何形状简单对称,模具制造并不困难。方案③也只需要一套模具,生产效率高,但零件得冲压精度不易保证。通过以上三种方案得分析比较,对该冲压件生产以采用方案②为佳。 三、主要设计计算 (1)排样方式得确定及计算 查参考文献①表2。5、2,查得:取两工件间得最小搭边:a １=2、０mｍ侧面搭边值:a=2.２ｍm 由下表计算可知条料宽度ｍｍ,步距6２、2ｍm、查参考文献③第8页选取t=2。0mm,950mm２0０0mm得钢板、一个步距材料利用率90。３％(计算见下表)。每条钢板可剪裁为11张条料(85。5mｍ 2、2、
冲压模具课程设计题目：冲孔、落料复合模 姓名：史梁君 指导老师：李** 材料工程系 09模具设计与制造 2011.5.1
目录 一、设计任务书 (2) 二、冲压工艺性及工艺方案的确定 (3) 三、主要设计计算 (4) 四、模具总体设计 (8) 五、主要零部件设计 (8) 六、冲压设备的选定 (12) 七、设计小结 (13) 八、参考文献 (13)
一、课程设计任务 姓名:叶** 班级：09模具学号： 一、题目：冲孔、落料复合模 二、零件： 材料：Q235 厚度：2.0mm 批量：大批量 三、任务内容： (一）工艺设计 1、工艺审查与工艺分析 2、工艺计算： 毛胚计算 工序件计算或排样图 3、工艺方案的确定 工序的确定 基准和定位方式的选择 （二）模具设计 1、总图 2、零件图
二、冲压工艺性及工艺方案的确定 一、工艺性分析 1、材料零件的材料为Q235普通碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。 2、结构该零件属于较典型冲裁件，形状简单对称。孔边距远大于凸、凹模允许的最小壁厚（见参考文献 ①表2.9.5），故可以考虑复合冲压工序。 3、精度零件外形：80±0.07属于10级精度，60±0.05属于9级精度。零件内形: 16060.00 Φ+属9级精度。孔间距：42±0.08属11级精度（均由参考文献精度②附录一查得）。因零件边有90o的尖角，应以圆弧过渡，查参考文献①表2.7.1取r=0.5mm。零件精度较高，模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。 4、结论可以冲裁。 二、冲压工艺方案的确定 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案: 方案①:先落料、再冲孔。采用单工序模生产。 方案②:落料—冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案③:冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。 方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生