冲裁模具设计说明书
《脚踏板冲裁模设计》
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1 设计的目的和意义
离合器踏板是手动挡汽车离合器总成的操纵装置,也是汽车驾驶的“五大操纵件”之一。使用频次相当高。其操作正确与否,直接影响着汽车的起步、换挡和倒车。
主要作用为：
直接作用：通过驾驶员的正确操纵，实现离合器前后部分（发动机和变速器）的接合和分离。
间接作用：能够间接实现起步、换挡、倒车.
所以性能优良的脚踏板对于生产实际具有十分重要的作用于意义，本设计的主要目的即是基于此。
2 冲压零件图及工艺
材料:16Mn；料厚:3mm.
图1-1 脚踏板—离合器
2.1冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定
2。1.1材料分析
16Mn主要特性:综合性能好，低温性能好，冷冲压性能，焊接性能和可切削性能好。
2.1。2冲裁件的结构工艺性
冲裁件结构简单，只有落料一种工序，采用单工序模。
2。1.3 冲裁件经济性分析
冲件数量为批量生产，宜选择有导向，冲件厚度为３mm,可采用固定卸料下出件结构.
2.1.4冲裁方案的确定
典型组合为国家标准GB2872.1-81形式.
2.2 模具简图
2。3 排样图的设计及材料利用率的计算
计算条料宽度及确定步距查表得两工件间按矩形取搭边值a1=3.5，侧边取搭边值a=4,进料步距为61.5mm。
条料宽度按相应的公式计算
B=（D+2a）0
—Δ =(92+2＊4)
-
0.8
=100
—0。8
0 (mm）式中,B为条料宽度,D
为工件长度，a为侧边搭边值，Δ为条料公差值。
画出排样图，如下图所示，采用正面送进方式。
3 主要工艺参数计算
1。基本工序确定零件只有落料工序,形状简单，精度一般,可采用分别加工方法制造，凹模为基准件。
2。具体计算
1) 确定冲裁间隙值材料厚度t=3mm，查表取Zｍｉｎ=0。48mm，Zｍａｘ
=0.66mm，则：
2）刃口尺寸计算分析凹模刃口的磨损情况，经分析落料磨损后凹模增大,没有缩小和尺寸不变的情况。
由公差表查得:IT14级各尺寸公差分别为，，均取x = 0.5。
设凹、凸模分别按查表取制造公差，则
凹模按公式，计算刃口尺寸。
凸模按公式，计算刃口尺寸。
注意计算时,应取单边间隙，即 .
校核：所有尺寸制造公差均满足条件
4 主要零部件设计
4。1凹模的外形尺寸的计算，确定模具典型组合
1）确定凹模外形尺寸
查表，得k=0.35,则:
凹模厚H
凹模宽度B
凹模长度L
将计算出的尺寸套国家标准GB2858。1-81，最终确定其外形尺寸为200mm×160mm ×28mm。
2) 判断送料方向
由排样图知平行送料方向凹模型孔尺寸大于垂直方向尺寸，所以为纵向送料
3）选择典型组合
采用固定卸料、纵向送料，且凹模外形尺寸为200mm×160mm×28mm,故选择典型组合为：200×160×190～235 GB2872.1—81
4.2凹模设计
1) 型孔位置从排样图上被冲切的位置获得。
2) 型孔尺寸由刃口尺寸计算获得。
3）刃口形式采用直壁式，反面扩孔，直壁高度由查表得为12mm。
4）螺孔、销孔各螺孔、销孔的大小、数量、位置均可以从典型组合标准GB2872。1中查得。
5) 材料及技术要求材料选用ＣrWMn，热处理硬度60～64HRC。各表面的粗糙度如图1—69所示。
6）凹模零件图由设计结果绘制成凹模零件图，如图1—69所示。
图1-69 凹模零件图
4.3凸模设计
1) 凸模校核凸模截面尺寸较大，可不进行强度、刚度校核。
2) 凸模的结构形式直通式从排样图上被冲切的位置获得。凸模的固定方法
采用螺钉、固定板固定法，如图1—70所示.
图1—70 凸模的固定
1-凸模;2—凸模固定板;3—垫板； 4-上模座；5-内六角螺钉。
3）凸模工作部分尺寸由刃口尺寸计算获得.
4) 凸模长度的计算
查标准典型组合200×160×190～235GB2872。1-81得固定板h1=20mm，固定卸料板h2=16mm，导料板厚度h1=10mm，h取15mm，得凸模长度:
5) 材料及技术要求材料选用Cr12，热处理硬度58～62HRC。各表面的粗糙度如图1-71所示。
6) 凸模零件图由设计结果绘制成凸模零件图,如图1-71所示.
图1—71 凸模零件图
4.4定距零件的设计
1）定距方式的选择选择采用固定挡料销.
2）结构形式及规格查国家标准GB2866.11得A15×10×3.
4.5导料板的设计
1）导料板的总长和厚度及孔径、孔距均可以从典型组合标准GB2872.1中查得,如图1-72所示。
2) 导料板的间距为
3) 导料板的宽度
若垂直于送料方向的压力中心与凹模几何中心重合，则两边导料板的宽度相等。若垂直于送料方向的压力中心与凹模几何中心不重合，则两边导料板的宽度不相等。一边应减去压力中心与几何中心的偏移量，而一边应加上偏移量。
本例两边导料板的宽度应相等,
4）导料板零件图由此得出两导料板如图1—72所示。
1材料 45
2热处理HRC43～48.
图1-72 导料板
4。6卸料装置的选择
1) 卸料类型的选择因材料厚度较大，故本例选用了固定卸料方式。
2) 卸料板与凸模的间隙取双边0.2mm。
3) 卸料板的外形尺寸由典型组合标准GB2872.1查得200×160×16。
4）卸料板的结构尺寸由标准GB2858。2查得。
5) 卸料板的材料由表查得用45号钢。
6）卸料板的螺孔过孔、销孔的孔径、孔距均可参考典型组合标准GB2872.1。7）导料板零件图由以上的分析、计算得出卸料板如图1-73所示。
图1-73 卸料板
4。7模架的选择
1) 模架类型的选择因冲裁件尺寸不大，精度也不高，为了送料及操作方便，选用滑动导向后侧导柱的模架。
2）模架规格分别由标准GB2855.5和GB2855.6查得:上模座200×160×45，下模座200×160×55。
3）导柱、导套规格分别由标准GB2861.1和GB2861.6查得：导柱A28h5×170,导套A28H7×90×38。
4。8连接与固定零件的设计
1）模柄
（1) 模柄形式选用A型压入式的模柄.
（2) 模柄规格因选用的J23-63型压力机的模柄孔尺寸为50×85，故查标准GB2862。1得模柄的规格为A50×105 GB2862.1•Q235.
2）固定板
(1) 固定板的型孔位置应与凹模型孔位置一致，与凸模为M7/h6配合。
(2) 固定板的外形尺寸由典型组合标准GB2872。1查得200×160×20。
(3) 固定板的螺纹孔、销孔的孔径、孔距，均可以从典型组合标准GB2872.1中查得.
（4）固定板的材料选用Q235，不淬火.
（5）固定板零件图由以上的分析、计算得出卸料板如图1-74所示.
图1-74 固定板
3) 垫板
（1) 垫板的外形尺寸由典型组合标准GB2872.1查得200×160×8。
(2）垫板的螺钉、销钉过孔（螺钉、销钉穿过垫板故称过孔），孔径一般比穿过的螺钉、销钉的直径大１mm左右，孔距与固定板上的相同。
（3) 垫板的材料选用45号钢，淬火硬度HRC 43～48。
（4）垫板零件图由以上的分析、计算得出垫板如图1—75所示.
图1—75 垫板
4) 承料板
(1) 承料板的外形尺寸由典型组合标准GB2872.1查得200×60×3。
(2）螺钉过孔的孔径比穿过的螺钉直径大１mm左右，孔距与导料板配合。
5模具图的绘制
6结论
在这次课程设计中，比较全面的了解了模具设计的一些基本步骤及注意事项，对课程设计的过程也有了大致的了解；对冲裁模具的基础知识也有比较全面的了解；熟悉了CAD,已能顺畅的使用CAD画图。
因为，这学期要考研,时间很紧,所以选择的冲压零件比较简单，设计过程也较简略，这方面希望老师海涵。不过，总的来说，在做课程设计的过程中还是学到了很多知识的，不仅掌握了相关专业知识也掌握了CAD等等。
7参考文献
［1］孙京节编著．冲压模具设计与制造．北京：化学工业出版社，2009年[2] 周本凯编著．冷冲压模具优化设计与典型案例．北京：机械工业出版社,2010年
［3] 张如华主编．冲压工艺与模具设计．北京：清华大学出版社,2006年
［4］王秀凤编著．冷冲压模具设计与制造．北京：北京航空航天大学出版社，2012年
[5］宛强编著。冲压模具设计及实例精解.化学工业出版社,2008年
弓形连接固定片复合模设计 零件名称：弓形连接固定片 生产批量：中批量 材料：零件材料为08钢，厚度为1.5mm 图1-1 一、零件工艺性分析 弓形双孔连接固定块片是家用发电风扇中的一连接固定零件，零件的精度要求较低，具有较高的强度和刚度。 外形最大尺寸为70mm，属于小型零件。
该零件应中批量生产，外精度不高，只需平整，外轮廓是该零件需要保证的重点。 该零件用到的冲压工序有冲孔、落料，因此可设计冲孔落料复合模生产此零件。 二、工序设计及工艺计算 1、排样 毛坯最大尺寸70mm，不算太小，为保证冲裁件的质量，模具寿命和操作方便，采用有搭边，单排排样，如下图2-1所示，冲裁件之间的搭边值a =1.5mm,冲裁件与条料件侧边之间的搭边值a=2.3mm。 1 图2-1-1 计算条料的宽度：B=70+2×2.3+c=74.7（mm） 其中c为调料可能的摆动量，c=0.1mm 计算条料的步距：A=20+1.5=21.5（mm)
图2-1-2 一个步距内材料的材料利用率： η＝985.182/(74.7*21.5)×100％= 61.34％ 2、压力中心确定和压力机的选择 (1)、冲裁力的计算 冲裁力 F p＝Lt σb Kp (2-2-1) 其中： 由图2-2知，周长L=213.057mm； =900Mpa, 此时，Kp=1，则： 材料:08F钢板，查表，σ b Fp＝213.057X1X900X1＝191.75（kN） (2-2-2) 根据以上模具结构类型，采用弹性卸料和漏料出件， 卸料力F q＝KF,取K＝0.05,则： F q ＝0.05×191.75＝9.59（kN） (2-2-3) 推料力Fq1＝nK1Fp，去凹模刃壁垂直部分高度h＝5mm, t＝1mm,n＝5/1=5;取K1＝0.06，则： F q1＝5X0.06X191.75＝57.53（kN） (2-2-4) 顶件力Fq2=K2Fp,K2=0.06,则： Fq2=0.06X191.75=11.51 （kN） (2-2-5) 本套模具用到的由压力机提供的有冲裁力和推料力，因此： 总冲压力F ＝FP+ F q1 总 ＝191.75+57.53=249.28（kN） (2-2-6) （2）、压力中心的确定
江苏省自学考试 《冲压工艺与模具设计》 课程设计计算书 设计题目力调节杠杆的级进模冲压设计 学生姓名 准考证号 指导老师 成绩评定 南京工程学院 二〇一三年十月
目录 前言 .............................................................................................................................................................................. - 3 -1.绪论................................................................................................................................................................................. - 4 - 1.1课题设计简介及意义.................................................................................................................................... - 4 - 1.2 冲压工艺分类 ................................................................................................................................................ - 4 - 1.3国内模具的现状和发展趋势...................................................................................................................... - 5 - 2.冲压件工艺性分析..................................................................................................................................................... - 8 - 2.1分析冲压件工艺性 ........................................................................................................................................ - 8 - 2.2.拟定冲压工艺方案 ....................................................................................................................................... - 9 - 3.冲裁模工艺计算及设计.......................................................................................................................................... - 10 - 3.1 冲裁尺寸计算 .............................................................................................................................................. - 10 - 3.2 冲裁工艺力计算.......................................................................................................................................... - 12 - 3.3模具刃口尺寸计算 ...................................................................................................................................... - 14 - 4.模具主要零件的设计 .............................................................................................................................................. - 16 - 4.1 凸凹模结构设计.......................................................................................................................................... - 16 - 4.2 凹模固定板................................................................................................................................................... - 17 - 4.3凸模固定板.................................................................................................................................................... - 18 - 4.4 卸料板 ............................................................................................................................................................ - 18 - 4.5定位零件设计................................................................................................................................................ - 19 - 4.6 卸料橡胶的设计.......................................................................................................................................... - 19 - 4.7其他结构设计................................................................................................................................................ - 20 - 4.8冲压设备的选择........................................................................................................................................... - 20 - 5. 设计并绘制装配总图............................................................................................................................................ - 22 -7.主要参考资料 ............................................................................................................................................................ - 24 -8．附件 ............................................................................................................................................................................ - 25 -
冲制图3-146所示工件，材料为08钢，料厚1mm，大批量生产，试完成： 1)工艺设计 2)模具设计 3)绘制模具装配草图 1.零件的工艺性分析 （1）结构工艺性该零件结构简单，形状对称，无悬臂，孔径、孔边距均大于 1.5倍料厚，可以直接冲出，因此比较适合冲裁。 （2）精度由表3-11和表3-12可知，该零件的尺寸精度均不超过ST4等级，因此可以通过普通冲裁方式保证零件精度要求。 （3）原材料 08钢是常用的冲压材料，具有良好的塑性，（伸长率δ= 33%），屈服极限>=195MPa，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率的要求，方案二和方案三都具
有较高的生产效率，虽然方案三比方案二操作方便，但方案二能得到较高的精度，且由于被冲板料较薄，特别是外形与内孔的同轴度要求，因此选用方案二，即采用复合冲压。 3.模具总体设计 （1）模具类型的确定考虑操作的方便与安全性，选用倒装复合模。 （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，导料销导料，挡料销挡料。 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。选用中间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，这里选用有废料的单排排样类型，查表3-3得搭边a1 = 1.5mm，侧搭边a = 2mm，则搭边宽度B= 40mm + 2 x 2mm = 44mm，进距S = 23.66mm + 23.66mm + 1.77mm = 49.01mm。查 表3-4得裁板误差Δ = 0.5mm，于是得到如图所示排样图。 根据GB/T708---2006可知，这里选用的钢板规格为1420mm x 740mm， 采用横裁法，则可裁得宽度为44mm的条料32条，每条条料可冲出 零件15个。由图3-146可计算出该零件的面积：A=1279.92mm2，则 材料利用率为 η= NA LB x 100% = 32 x 15 x 1279.92 1420 x 740 x 100% = 58.47% （2）冲裁工艺力计算由于采用复合冲裁，则总的冲裁力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 tτ b = 1.3 x 162.0238 x 1 x 400 = 84.25kN F 冲孔= KL 冲孔 tτ b = 1.3 x ( 2 x 27.6460 + 69.1150 ) x 1 x 400 = 64.69kN
冲裁模具设计说明书 《脚踏板冲裁模设计》 班级: 学号： 姓名： 1 设计的目的和意义 离合器踏板是手动挡汽车离合器总成的操纵装置,也是汽车驾驶的“五大操纵件”之一。使用频次相当高。其操作正确与否,直接影响着汽车的起步、换挡和倒车。 主要作用为： 直接作用：通过驾驶员的正确操纵，实现离合器前后部分（发动机和变速器）的接合和分离。 间接作用：能够间接实现起步、换挡、倒车. 所以性能优良的脚踏板对于生产实际具有十分重要的作用于意义，本设计的主要目的即是基于此。 2 冲压零件图及工艺 材料:16Mn；料厚:3mm. 图1-1 脚踏板—离合器 2.1冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 2。1.1材料分析 16Mn主要特性:综合性能好，低温性能好，冷冲压性能，焊接性能和可切削性能好。 2.1。2冲裁件的结构工艺性 冲裁件结构简单，只有落料一种工序，采用单工序模。 2。1.3 冲裁件经济性分析 冲件数量为批量生产，宜选择有导向，冲件厚度为３mm,可采用固定卸料下出件结构. 2.1.4冲裁方案的确定 典型组合为国家标准GB2872.1-81形式. 2.2 模具简图 2。3 排样图的设计及材料利用率的计算 计算条料宽度及确定步距查表得两工件间按矩形取搭边值a1=3.5，侧边取搭边值a=4,进料步距为61.5mm。 条料宽度按相应的公式计算 B=（D+2a）0 —Δ =(92+2＊4) - 0.8 =100 —0。8 0 (mm）式中,B为条料宽度,D 为工件长度，a为侧边搭边值，Δ为条料公差值。 画出排样图，如下图所示，采用正面送进方式。
3 主要工艺参数计算 1。基本工序确定零件只有落料工序,形状简单，精度一般,可采用分别加工方法制造，凹模为基准件。 2。具体计算 1) 确定冲裁间隙值材料厚度t=3mm，查表取Zｍｉｎ=0。48mm，Zｍａｘ =0.66mm，则： 2）刃口尺寸计算分析凹模刃口的磨损情况，经分析落料磨损后凹模增大,没有缩小和尺寸不变的情况。 由公差表查得:IT14级各尺寸公差分别为，，均取x = 0.5。 设凹、凸模分别按查表取制造公差，则 凹模按公式，计算刃口尺寸。 凸模按公式，计算刃口尺寸。 注意计算时,应取单边间隙，即 . 校核：所有尺寸制造公差均满足条件 4 主要零部件设计 4。1凹模的外形尺寸的计算，确定模具典型组合 1）确定凹模外形尺寸 查表，得k=0.35,则: 凹模厚H 凹模宽度B 凹模长度L 将计算出的尺寸套国家标准GB2858。1-81，最终确定其外形尺寸为200mm×160mm ×28mm。 2) 判断送料方向 由排样图知平行送料方向凹模型孔尺寸大于垂直方向尺寸，所以为纵向送料 3）选择典型组合 采用固定卸料、纵向送料，且凹模外形尺寸为200mm×160mm×28mm,故选择典型组合为：200×160×190～235 GB2872.1—81 4.2凹模设计 1) 型孔位置从排样图上被冲切的位置获得。 2) 型孔尺寸由刃口尺寸计算获得。 3）刃口形式采用直壁式，反面扩孔，直壁高度由查表得为12mm。 4）螺孔、销孔各螺孔、销孔的大小、数量、位置均可以从典型组合标准GB2872。1中查得。 5) 材料及技术要求材料选用ＣrWMn，热处理硬度60～64HRC。各表面的粗糙度如图1—69所示。 6）凹模零件图由设计结果绘制成凹模零件图，如图1—69所示。 图1-69 凹模零件图 4.3凸模设计 1) 凸模校核凸模截面尺寸较大，可不进行强度、刚度校核。 2) 凸模的结构形式直通式从排样图上被冲切的位置获得。凸模的固定方法 采用螺钉、固定板固定法，如图1—70所示.
冲压模具设计说明书 第一章绪论 冲压加工是利用安装在压力机上的模具，对模具里的板料施加变形力，使板料在模具里产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料成形生产技术对航空、航天、国防、汽车、船舶以及其它日用品的生产和发展具有十分重要的意义。 在冲压加工过程中，将毛坯材料加工成冲压件的一种特殊工艺装备，被称为冲压模具（或称冲模、冷冲模）。冲模是进行冲压生产、实现板料冲压成形必可少的主要工艺装备。冲压件的冲压质量、生产效率以及生产成本等，都与冲模类型、结构及其零部件的设计制造精度有着直接关系。冲压生产对冲模结构的基本要求是：在保证加工成形出合格冲压件的前提下，不但应与生产批量相适应，而且还应具有结构简单、操作方便安全、使用寿命长、易于制造和维修、成本低廉等特点。 中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。
第二章工艺性分析及总体方案的设计 工件名称：耳罩 生产批量：大批量 材料：Q235 厚度：1.2mm 工件结构如图
2.1 零件的性能分析 1 材料的性能分析 Q235属于优质碳素结构钢，有一定的强度，有害杂质元素硫、磷受到严格限制，非金属夹杂物含量少，塑性和韧性较好，主要制作较重要的机械零件。材料Q235钢板，其抗剪强度为τ=304～373Mpa，抗拉强度σb=432～461Mpa，屈服强度σs=235Mpa，伸长率δ=20％，具有较好的冲压性能和力学性能，易于进行各类冲压加工。市场上也容易买到这种材料，价格适中。 2 零件工艺性分析： 该零件是耳罩，为一般的带凸缘拉伸件，尺寸公差无特殊要求，按IT14级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。中间φ20mm 的孔有多种方法制成，一种可以拉伸后车去底部，再一种是翻边。第一种加工成本高，生产周期长。第二种采用翻边，生产效率高且省料。故采用第二种方法是合理的。 初步分析该零件的冲压基本工序有；落料、拉伸、冲孔、翻边、切边。 2.2 工艺方案的确定 1．计算毛坯尺寸 外缘落料拉伸后得到的冲压件如图2.2.1—1所示。
由图 7-1 三维装配图的（a）图知，模具闭合高度为 H=191mm。七、模具装配及爆炸图（a） 16 图 7-1 三维装配图（b）图 7-2 三维爆炸图八、设计感悟设计心得体会一个多星期的课程设计结束了，在这些天内，我学到了很多的知识，让我对模具设计与制造有了一个更清晰的了解，更坚定了自己对模具行业的信心。 17 第一周前两天，我在图书馆查看了大量的参考书，看到了了很多冲压模具。通过筛选，找出了与本次课程设计相关的几本参考书，作为本次课程设计的工具。第三天开始，我开始计算相关数据。本次课程设计，我决定使用计算机辅助设计，一来锻炼我计算机应用能力和打字速度，二可以将我近几个月学习的三维制图软件 creo 应用于实践，更加科学的设计模具，完成本次课程设计。在大家都在绘图室手工绘图的时候，我在宿舍用计算机还原设计的模具零件，生成三维模型。然后装配成模具，校核相关尺寸，看其是否发生干涉。确保结构和原理正确后，我开始用 creo 将模具零件生成二维工程图。而二维工程图完成后，时间已经进入了课程设计的第四天。接下来要做的，就是将二维工程图转化为符合国家标准的二维工程图纸。这就用到了二维制图软件 AutoCAD。将工程图转换成.dwg 格式，然后用 AutoCAD 打开修改加工。等一切完成后，一个星期过去了。从第二周开始，我将撰写课程设计说明书。我打字速度比较慢，所以这个要花费些时间，不过还好，前期已经把各种数据整理完毕，剩下的只是打字和文字处理了。花了三天时间整理好了课程设计说明书。在本次课程设计中，刘伟老师给了很多原理上的指导，纠正了很多错误，在这里表示衷心的感谢。本次课程设计我感到学以致用的快乐，另外，不可否认，我的计算机辅助设计能力还有非常大的提升空间，当更加努力学习才是。九、参考文献 [1] 杨占尧.冲压模具典型结构图例.北京：化学工业出版社，2007. [2] 郑家贤.冲压工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，2005. [3] 肖祥芷，王孝培.中国模具设计大点.北京：江西科学技术出版社，2003. [4] 卢金封主编.冲压工艺模具学.北京：机械工业出版社，1998. [5] 陈金德主编.材料成型工程.西安：西安交通大学出版社，2000. [6] 范宏才主编.现代锻压机械.北京：机械工业出版社，1994. 18
车锁后盖冲裁模 设计说明书 院系材料科学与工程学院 班级 专业模具 姓名 学号 指导教师 评分 日期
目录 第一章零件设计任务 (3) 第二章冲裁件的工艺分析 (4) 2.1产品结构形状分析 2.2产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 2.3产品材料分析 2.4产品产量 第三章冲裁工艺方案 (5) 第四章模具结构形式的选择 (7) 4.1模具形式 4.2定位装置 4.3卸料装置 4.4.导向零件 4.5模架 第五章冲压工艺计算： (8) 5.1．排样方案分析 52.计算条料宽度 5.3材料利用率 5.4冲压力计算 5.5.压力中心的计算 5.45模具工作部分尺寸及公差 第六章主要零部件设计 (17) 6.1.凹模的设计 6.2．卸料元件的设计 6.3．卸料板的设计 6.4垫板: 6.5冲孔凸模的设计 6.6凸凹模长度确定 6.7冲模闭合高度 6.8压力机参数 第7章模具结构图 (21) 第8章引用书籍
第一章零件设计任务 零件简图：如图1-1 所示 材料：20钢 材料厚度：1.5mm 图1-1 车锁后盖零件图
第二章 冲裁件的工艺分析 2.1产品结构形状分析 该工件冲裁结构相对简单，虽非对称圆周类零件，但其边缘距离较大，无尖 角狭槽，在各直线与曲线连接处均采用适宜的圆角过渡，最小圆角半径为R3，均大于其所允许的最小圆角半径。料厚为1.5mm 满足许用壁厚要求（孔与孔之间、孔与边缘之间的壁厚），可以冲裁加工。 2.2产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 ① 尺寸精度 图中尺寸未注公差，属于自由尺寸，而普通冲裁精度要求低于IT13， 所以现产品的设计精度按IT14精度来处理，冲模可按IT11精度来制造。查表确定公差值，最后得到零件各尺寸为： 外形尺寸：0 87 .0025.0074.003.0074 .08634.5066.73----0 0.87 --117R R φ 内形尺寸：+0.52 0++22.2φ43.0062.002.1650 位置尺寸：37.068± 26.023± 43.015± 25.02± 其他尺寸：18.08± ② 冲裁件断面质量 一般用普通冲裁方式冲1.5mm 的金属板料，其断面粗糙度Ra <6.3um ；毛刺允许高度为240um ；本产品在断面粗糙度和毛刺允许高度上没有特殊的严格要求，冲裁件的断面质量可以保证。 2.3产品材料分析 对于冲压件材料一般要求的力学性能是强度低、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２０钢，属优质碳素结构钢，其力学性能强度、塑性和硬度指标适中，经退火后，用冲裁的方法加工是完全可以成形的；另外，产品对于厚度和表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材，其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。 2.4产量 产品批量为大批量加工，适合采用冲压加工方法，最好采用复合模或连续
冲方孔模具设计说明书 一、零件工艺性分析 工件为图1所示的落料冲孔件，材料为45钢，材料厚度2mm，生产批量为大批量，工艺分析内容如下： 1.材料分析 45普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。 2. 结构分析 加工零件结构为矩形孔，，满足冲裁最小孔，另外该零件是采用单件大批量加工，所以不用考虑冲裁件最小孔边距 min l。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。 3. 精度分析： 零件上有1个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属IT13，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。 由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。 二、冲裁工艺方案的确定 零件为一冲孔件，可提出的加工方案如下： 方案一： 由于该工艺属于传统的冲孔工艺，直接用一套模具即可，矩形凸模，和凹模。 方案二：由于该孔是位于脚轮的侧面，则可以采用测冲模， 图1 工件图
方案一模具结构简单，仅需一道工序、一道模具，生产效率高，零件精度较好，在生产批量较大的情况下适用。 方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。但模具结构较方案一复杂，，模具制造成本高，效率低。 所以，比较两个方案欲采用方案一生产。 三 、零件工艺计算 1.刃口尺寸计算 根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。 冲孔基本公式为： 0min T1T )(δ-+=X Δx x 0min T2T )(δ-+=X Δy y A 0min min A1)(δ+++=Z X Δx x A 0min min A2)(δ+++=Z X Δy y 尺寸mm 1202 .00 +，查得其凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 02.0A =δ。查表经验算，满足不等δ式A T δδ+≤min max Z Z -，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得 mm 2.12mm )2.0112(0 02.0002.0T1--=?+=x mm 6.12mm )38.02.0112(02 .0002.00A1++=+?+=x 尺寸20mm ，查得其凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 02.0A =δ。经验 算，满足不等式A T δδ+≤min max Z Z -，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得 mm 1.20mm )1.0120(0 02.0002.0T1--=?+=y mm 5.20mm )38.01.0120(02.0002.00A1++=+?+=d 2.冲压力计算 可知冲裁力基本计算公式为 τKLT F = 此例中零件的周长为64mm ，材料厚度2mm ，45钢的抗剪强度取460MPa ，则冲裁该零件所需冲裁力为 kN 7776544N 4602643.1≈=???=N F 模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力X F 和推件力T F 为 kN 85.3kN 7705.0X X =?==F K F kN 175.21kN 77055.05T T ≈??==F NK F 则零件所需得冲压力为 kN 025..102kN )75.2185.377(T X =++=++=F F F F 总 初选设备为开式压力机JA31—25。 3.压力中心计算 孔外形为矩形对称状，所以该冲模的压力中心就是孔外形对角线的交点。
目录 一、冲压工艺的介绍 (1) 二、冲裁模介绍 (3) 三、模具简介 (4) 四、使用电脑软件绘图 (5) 五、模具零件及其加工工艺 (6) 六、模具装配图 (9) 七、实验心得 (10)
1.冲压工艺的介绍 冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。 冲压靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有60％～70％是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 特点冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加[工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。 冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可
冲压模具设计说明书 第二章冲裁件的工艺分析 (2) 2.1工件材料 (2) 2.2工件构造外形 (2) 2.3工件尺寸精度 (2) 第三章冲裁工艺筹划 (3) 第四章模具构造情势的选择 (5) 4.1模具的类型的选择 (5) 4.2卸料装配 (5) 4.2.1．条料的卸除 (5) 4.2.2卸料方法 (5) 4.3定位装配 (5) 4.3.1．送料情势 (5) 4.3.2．定位零件： (5) 4.4.模架类型及精度 (6) 4.4.1．模架 (6) 4.4.2.精度 (6) 第五章冲压工艺运算： (7) 5.1．排样 (7) 5.1.1．排样筹划分析 (7) 5.1．2．运算条料宽度 (7) 5.1.3．确信布距： (8) 5.1.4．运算材料应用率 (8) 5．2．冲压力运算 (9) 5.2.1．冲裁力运算 (9) 5.2.2．卸料力、顶件力的运算 (10) 5.3．压力中间的运算 (11) 5.4．模具工作部分尺寸及公差 (12) 5.4.1．落料尺寸大年夜小为 (12) 5.4.2．冲孔尺寸大年夜小为 (13) 第六章重要零部件设计 (14) 6.1．凹模的设计 (14) 6.1.1.落料凹模 (14) 6.1.2．冲孔凹模的设计 (16) 6.2．凸模的设计 (17) 6.2.1.冲孔圆形凸模： (17) 6.2.2．腰孔的设计 (18) 6.2.3.落料凸模 (18) 6.2.4．凸模的校核： (19) 6.3．卸料板的设计 (20) 6.4．固定板的设计 (21) 6.4.1. 凹模固定板: (21) 6.4.2.凸模固定板: (22)
6.5．模架以及其他零部件的选用 (23) 第7章校核模具闭合高度及压力机有关参数 (24) 7.1 校核模具闭合高度 (24) 7.2 冲压设备的选定 (24) 第8章设计并绘制模具总装图及拔取标准件 (25) 第9章结论 (26) 参考文献 (27)
冲裁模设计说明书 一：零件工艺性分析： 零件图如下： 1：从零件结构上分析，可选用级进冲裁模，也可以选用复合冲裁模。考虑到制造的方便和设计的灵活，本零件采用级进冲裁模。 2：零件的精度和表面粗糙度。该零件为普通精度零件。整体精度定为IT13级。毛刺高度也可定为粗糙级。 二：排样图的设计与计算： 钢板厚T=1.6
根据零件的结构，为了简化模具结构采用废料排样中的直排方式。这样凹模的最小壁厚为mm 10，按经验则不需要设置空工位。可以在冲孔后的下一个工位直接落料。 条料的宽度 011)2(?-++=nb a D B ，导料板入端导料尺寸11C B B += 式中：D 为工件横向最大尺寸，mm 130； 1a 1b 为侧刀余量，查表取mm 2； n 为侧刀数目2个； 1C 为条料与导料板的单面间隙，根据经验取mm 1； 2C 为条料与出端导料间隙查表取mm 15.0； ?为条料宽度公差，查表取5.0； 三：冲裁力的计算： 由公式τA F =知，要按大的冲裁面积确定，由零件图形和模具结构计算知23900mm A ≈，查表知a MP 158=τ故N F 61620=，取KN F 62=。 四：凸模的设计： 1：凸模的结构与材料。本设计凸模材料为：V M C o 12r 均采用直通 式结构，低熔点合金固定；凸模的固定端开槽，增强固定能力。 2：因为卸料方式为弹压式卸料。所以凸模长度A h h L +++=541h 式中： 1h 为凸模固定板的厚度，取mm 10；4h 为弹压卸料板的厚度，取mm 10。5h 为预压状态下卸料橡皮厚度，经计算知mm h 75.125=。 所以凸模长度mm mm L 49)14151010(=+++=。 3：凸模强性的校核： 由公式知： A F 应小于][σ， F 为冲裁力，单位为N ，（冲孔时冲裁力为62kN ）；
图 零件名称：连接板 材料Q235 产量 ：10万件 料厚：2mm 1、 连接板冲压工艺性的分析 （1） 零件结构性状的分析： 本冲裁件形状简单对称，无尖锐清角，便于实现少废料排样。 孔与孔间、孔与零件边缘距离为c=12mm ，零件厚度为t=2mm ，满足c>1.5t 的要求。 冲裁件尽量避免冲裁宽度小于3倍材料厚度的狭长零件【】该冲裁件宽度B>3t ，满足要求。 查《冲压模具设计使用手册》表1-16，冲裁件孔的最小尺寸满足要求。 （2） 零件精度、粗糙度、断面质量的分析 零件外轮廓尺寸为00.6240φ-，内孔尺寸为0.27 16φ+，内孔间距为800.23±查《术测量》表2.1得各尺寸精度分别为IT14 、IT13、IT13。查《手册》表1-2 ，该冲裁件内外形所能达到的经济精度不高于IT12级，现在该冲裁件的设计精度小于IT13级，故尺寸精度满足要求。 查手册1-12，厚度为2mm 的一般冲裁件剪断面的近似表面粗糙度Ra 可达到6.3m μ。查手册表6-1,2mm 厚度的冲裁件允许毛刺高度小于0.15mm 。由于该冲裁件的粗糙度和毛刺高度没有要求，所以只要模具只要达到一定精度要求，就可以保证冲裁件的断面质量。 （3） 冲裁件的材料分析 冲裁板料一般要求较低的强度和较高的塑性。本设计的冲裁板料是未退火的Q235，它是普通的碳素结构钢，有适中的强度与硬度，较好的塑性与韧性。因此该零件是完全可以用冲裁的方法加工成形的。 2、 冲裁工艺方案的确定 （1）第一种方案：采用单工序分步加工，工序简图如图2 单工序模是指压力机在一次行程中完成一道工序的冲裁模【】采用单工序分布加工优点是模具制造简单，维修方便。但冲制该零件需要冲孔落料两道工序，这会造成冲压设备、模具和工人的增加，同时各工序间的半成品运输也会增加。这使生产效率和生产成本增加。 （2）第二种方案：采用连续模加工，工序简图如图3 连续模是指压力机再一次行程中，依次在几个不同位置上同时完成多道工序的冲模。【】采用连续模加工优点是生产率较高，可以克服以上单工序分布加工的缺点。用连续模冲压时，冲裁件在不同位置依次逐步成形，这不可避免的造成定位误差问题。为保证孔与外形的位置精度，必须采用导正销或定距侧刃严格控制送料步距，这使模具设计制造复杂，调整维修麻烦，而且增加了对工人的要求。 （3）第三种方案：复合模加工，工序简图如图4。 复合模也是多工序模的一种，它是在压力机一次行程中，在同一位置上，同时完成几道工序的冲模。【】该方案生产率高，它不存在连续模冲压时的定位误差，所以它的形位精度和尺寸精度容易保证，工件精度高。由于复合模必须在同一位置布置几套凸、凹模，所以在设计模具时需合理布置这几套凸、凹模，故模具设计复杂。
目录 一、工艺分析 二、工艺方案的选定 三、主要设计计算 四、冲压压力计算 五、工作部分的设计 六、模具的总体设计
一、工艺分析 生产批量：大批量生产； 材料;Q235 ； 材料厚度：1mm ； 分析上图，可以看出零件在结构上是由圆柱和圆台组成，且零件壁厚较薄，具有结构简单对称的特点。 从精度上分析，零件所有尺寸均未注公差，均按自由公差制造， 取默认精度IT14o 从生产批量来看，零件需要大批量生产。 根据以上的分析，此零件在结构和精度，生产批量方而最适宜采用的
方法为能冷模冲压，其高度尺寸精度可由切边工艺保证。 二、工艺方案的选定 1、工艺方案的选择 根据零件要求和冲压工艺的特点能列出如下三种方案。 方案一：先落料，后拉深。采用单工序模生产。 方案二：落料-拉深复合冲压。采用复合模生产。 方案三：拉深级进冲压。采用级进模生产。 三种方案的特点如下。 方案一模具结构简单，但生产成木高而生产效率低； 方案二生产效率较高，模具结构复杂，但因零件简单对称，模具制造并不困难； 方案三生产效率高，但模具结构比较复杂，但送进操作不方便，且模具尺寸偏大。 综合比较以上三种方案，结合生产实际需要最终选择落料-拉深 复合模。 2、工艺方法的选型 因为零件拉深高度不是很大，不需要很大的模具闭合高度。所以 选择正装拉深的的模具类型。 零件的拉深高度不是很大，通过其估算拉深系数和拉深次数不需 要采用反拉深。 综上所述采用正装落料一拉深复合模。
三、主要设计计算 1、毛坯尺寸的计算 根据零件尺寸运用久里金法则： 2二挣厶 D o= 87.3 因为h/b二0.2,查表拉深件的修边余量取6=1.2 D二D°+2 6 D二88. 7 2、排样及计算 根据零件厚度查搭边值。查得：正搭边ai=0. 8；侧搭边a-lo 确定条料宽为:b二D+2创=90. 7：冲 步距：s=D+ai=89. 5o 因为采用正装落料一拉深复合模，采用直排排样方式。查样品手 册选择板料规格为1000X1800。计算材料利用率： 条料利用率：n, =/2^xl00% m 二75. 7% 板料利用率：n = «v xl00% A 耳二75. 5% 排样图如图所示:
冲裁模具设计说明书 1、制件如图1-1所示，名称为垫片、材料为Q235、料厚 制件尺寸精度为IT14级，年产量为50万件 2、工艺分析 该制件形状简单，尺寸较小，厚度适中，且大批量生产，属普 通冲压件。但应注意几点： 1）2xR0.5mm的两孔壁距与周边距仅2.5mm，设计时应加以 2）制件具有圆弧连接的特性，应注意尺寸的精度。 3）制件较小，从安全考虑，要采取适当的取件方式。
4）大批量生产，应重视材料与模具结构的选择，保证一定的模具寿命。3、工艺方案的确定 本冲件所需的基本工序为冲孔、落料、一般可采用：方案（1），单工序模；生产率低，积累误差大，生产不够安全，模具简单，制造容易。 方案（2），连续模；生产率高、误差小，生产安全，模具较复杂，制造稍难。 方案（3），复合模；生产率高，误差小，生产不够安全，模具复杂，制造困难。 考虑到制件尺寸较小，生产的安全性不容忽视，从方便制造考虑，拟采用方案（2） 采用连续模冲裁的方案。 4、排料、裁板计算材料利用率。 （1 ）、排料制件最大轮廓尺寸为25mm ，批量较大，为了操作方便，采用单列直排。 如图：取正搭边a=1.5mm, 侧搭边植a1=1.2mm 查表3-14（文献 1P46）,计算条料宽度：公式见（3-21 ）（文献1P46 ）条料宽 B=25+2x1.27=27.4mm. 导料板间距离：A=B+Z=25+2.4+5=32.5mm 首件距：C=11/2+1.5=7mm （2）、裁板 根据材料与厚度查材料手册可知，再通过计算确定最佳裁板尺 寸，此处省。
(3)计算材料的利用率 由式A=F/f仁F/AB可知材料的利用率为89% 排样图： 排样图 5、确定模具结构 (1)模具结构形式 采用级进模冲裁，导料销导料，横向送料，两道冲裁工序 并排方案，第一工序 冲孔，首件用定位销定长，第二工序落料仍旧有定位销定长，也可采用 侧刃定距。 (2)凹模周界及厚度：凹模周界为 100x80 ，闭合高度为110--130mm,厚度为14mm (3)用弹压卸料装置卸料。
课程设计冲裁模具设计说明书 冲裁模具设计说明书 一、设计目的 为了满足课程设计需求，本文档旨在详细说明冲裁模具的设计 过程、关键要点和技术参数，以便于课程设计的顺利进行。 二、设计准备 1、设计背景：简要介绍冲裁模具设计的背景和需求； 2、设计范围：明确冲裁模具设计的范围，包括设计的零件和相 关工艺； 3、设计要求：冲裁模具设计的主要要求，例如精度、寿命、生 产效率等； 4、设计材料：指定设计中涉及的材料信息和要求。 三、设计流程 1、概念设计：介绍概念设计阶段的主要工作，包括需求分析、 方案筛选和初步设计； 2、详细设计：详细描述模具的结构和关键部件，包括设计原理、尺寸规格、装配关系等；
3、零件加工：说明每个零件的加工工艺和要求，包括加工方法、加工精度和表面处理等； 4、组装与调试：描述模具的组装工艺和调试过程，以确保模具 正常运行； 5、检验与测试：说明模具的检验方法和测试标准，以验证设计 的正确性和性能达标； 6、文档编制：整理设计文件、绘制图纸和编写说明书，以备后 续参考和使用。 四、模具结构 3、导柱系统：说明导柱的结构和选用原则，以保证模具的精度 和可靠性； 4、弹簧系统：描述弹簧的选用和布置，以实现模具的自动弹出 和复位； 5、前后板系统：介绍前后板的结构和选材，以提供稳定的模具 闭合力； 6、料斗系统：说明料斗的设计和位置，以便于材料的投放和保护。 五、工艺要求
1、加工工艺：详细介绍冲裁模具的加工工艺和步骤，包括铣削、车削、磨削等； 2、表面处理：说明零件表面的处理方法和要求，例如镀铬、喷 涂等； 3、热处理：需要进行热处理的零件和相应的处理工艺； 4、精密配合：描述模具关键部件的精密配合要求，以保证模具 的精度和可靠性； 5、模具试制：介绍模具的试制方法和流程，以验证设计的可行 性和性能。 六、附件 本文档涉及以下附件： 2、冲裁模具检验报告：包括模具的尺寸检验、配合检验、功能 测试等相关报告； 3、冲裁模具材料证明：包括模具所使用的材料的相关证明文件 和检测报告。 七、法律名词及注释 1、版权：指创作性作品享有的法律保护，包括文学、艺术、音像、软件等作品；