目录
一、冲裁件工艺性分析 (2)
1.1零件工艺性分析 (3)
1.1.1材料分析 (3)
1.1.2结构分析 (3)
1.1.3精度分析 (3)
1.2冲裁工艺方案 (3)
二、冲裁工艺设计计算 (4)
2.1凸、凹模间隙值的确定 (4)
2.2凸、凹模刃口尺寸的确定 (6)
2.2.1确定凸、凹模刃口尺寸的原则 (6)
2.2.2凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸 (6)
2.3毛坯排样方案设计 (7)
2.3.1排样方案时应遵循的原则 (8)
2.3.2搭边值以及料条宽度的确定 (8)
2.3.3材料利用率计算 (9)
三、冲裁力及压力中心计算 (10)
3.1冲裁工艺力的计算 (10)
3.1.1冲裁力 (10)
3.1.2降低冲裁力的方法 (11)
3.1.3卸料力、推件力和顶件力 (11)
3.2压力中心确定 (12)
3.3选择压力设备 (12)
3.4冲模的闭合高度 (13)
四、凸、凹模零件设计 (14)
4.1凹模外形尺寸 (14)
4.1.1凹模厚度 (14)
4.1.2刃口高度 (14)
4.2凸凹模外形尺寸 (15)
4.3冲孔凸模外形尺寸 (15)
4.4凸、凹模装配结构设计 (16)
4.4.1螺钉选择 (16)
4.4.2定位板和定位销 (16)
4.4.3螺钉定位 (16)
五、模具总体结构设计 (17)
5.1冲模模架标准设计 (17)
5.1.1冲模模架设计 (17)
5.1.2导柱及导套设计 (19)
5.2模柄设计 (20)
六、卸料装置和顶件装置设计 (20)
6.1卸料装置设计 (20)
6.2弹性元件的选择 (20)
6.2.1橡胶压力P (21)
6.2.2橡胶自由高度H (21)
6.3顶件装置设计 (21)
七、模具结构三维设计 (22)
一、冲裁件工艺性分析
制件零件图如图1—1所示:
图1-1制件结构图
1.1零件工艺性分析
1.1.1材料分析
304用途广泛,具有良好的耐腐蚀性,耐热性，低温强度和机械特性；冲压弯曲等热加工性好,可用于冲裁工艺。
1.1.2结构分析
1)该零件形状简单,应力左右对称.
2)零件圆角R=6mm,远大于最小倒角0。7t，因此无锐角。
3)孔距边界之间的最小孔边距很足够，且远大于一个板厚。
4)存在的最小孔（直径5mm）大于1倍的板厚，因此可以冲裁.
5)无凸出悬臂，槽宽6mm大于2倍的板厚。
1.1.3精度分析
图示零件尺寸公差要求约为ST6.
1.2冲裁工艺方案
该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案[1］：
方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。
方案二：冲孔—落料级进冲压.采用级进模生产.
方案三:冲孔—落料复合冲压。采用复合模生产。
方案一模具结构简单，但需要两道工序两套模具，成本高而生产效率低,精度低，难以满足大批量、高精度的生产要求.“单工序模”，是指在冲压的一次行程中，只能完成一个冲压工序的模具。这一工程打完了之后,需要人工或用机械手把产品从模具里面取出来，然后放到下一站的模具里面继续生产,直到模具的最后一个工序打完，整个产品才算完成。这种模具维修起来简单,但生产起来费时费力，需要花费较多的人工和时间成本,产品报废率较高
方案二只需要一副模具，生产效率高,但结构复杂，制造困难，成本高，且必须保证条料或带料的准确定位才可能保证冲压件的质量。级进模的缺点是结构复杂，制造精度高，周期长，成本高。因为级进模是将工件的内、外形逐次冲出的，每次冲压都有定位误差，较难稳定保持工件内、外形相对位置的一次性。但精度
高的零件，并非全部轮廓的所有内、外形相对位置要求都高,可以在冲内形的同一工位上，把相对位置要求高的这部分轮廓同时冲出,从而保证零件的精度要求。
方案三也只需一套模具,工作精度及生产效率都比较高，模具制造相对简单，制件精度高，采用倒装复合模能够有效的清理模具上的冲孔废料，操作不方便.
优点：①工件同轴度较好，表面平直，尺寸精度较高; ②生产效率高，且不受条料外形尺寸的精度限制,有时废角料也可用以再生产。
缺点是：模具零部件加工制造比较困难,成本较高,并且凸凹模容易受到最小壁厚的限制,而使得一些内孔间距、内孔与边缘间距较小的下件不宜采用.
所以经过比较，采用方案三最为合适.
二、冲裁工艺设计计算
2.1凸、凹模间隙值的确定
凸、凹模间隙对冲裁件断面质量、尺寸精度、模具寿命以及冲裁力、卸料力等有较大影响.所以必须选择合理的间隙(图2-1）.合理间隙值确定的方法如下。
(1)理论确定法
依据上下裂纹重合，用几何方法推导,实
用上意义不大。
（2）经验确定法
查表2-1和表2—2.查表注意点如下.
①对冲件质量要求高时选用较小间隙值，
查表2-1.
②对冲件质量要求一般时采用较大间隙，
图2-1 冲裁模间隙
查表2—2.
本零件公差要求为ST6，采用2倍的小间隙值，查表2-1得Z的尺寸范围为（0.320mm～0.400mm）.
表2-2 冲裁模初始双面大间隙Z
t/mm Zmin
Zmax
Zmin
Zmax
Zmin
Zmax
Zmin
Zmax
…10.10.140.10.140.10.140.090.126
1.20.1260.180.1320.180.1320.181.50.1320.240.170.240.170.241.750.220.320.220.320.220.3220.2460.360.260.380.260.38
2.10.260.380.280.40.280.42.50.360.50.380.540.380.542.750.40.560.420.60.420.630.46
0.64
0.48
0.66
0.48
0.66
…
08,10,35材料厚度16Mn
40,50
65Mn
09Mn2,Q235表2-1 冲裁模初始双面小间隙Z
t/mm Zmin
Zmax
Zmin
Zmax
Zmin
Zmax
Zmin
Zmax
…10.040.060.050.070.060.080.070.091.20.050.0840.0720.0960.0840.1080.0960.121.50.0750.1050.090.120.1050.1350.120.151.80.090.1260.1080.1440.1260.1620.1440.1820.10.140.120.160.140.180.160.22.20.1320.1760.1540.1980.1760.220.1980.2422.50.150.20.1750.2250.20.250.2250.2752.80.1680.2240.1960.2520.2240.280.2520.30830.180.24
0.21
0.27
0.24
0.3
0.27
0.33
…
材料厚度纯铜,黄铜,软钢杜拉铝,中等硬钢硬钢
软铝
wc=(0.08-0.2)%wc=(0.3-0.4)%wc=(0.5-0.6)%
2.2 凸、凹模刃口尺寸的确定
2.2.1 确定凸、凹模刃口尺寸的原则
① 设计落料模应先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，以凸模为基准，间隙取在凹模上,冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。 ② 考虑刃口的磨损对冲件尺寸的影响：刃口磨损后尺寸变大，其刃口的基本尺寸应接近或等于冲件的最小极限尺寸;刃口磨损后尺寸减小，应取接近或等于冲件的最大极限尺寸。
③ 不管落料还是冲孔，冲裁间隙一般选用最小合理间隙值(Z min ）。
④ 考虑冲件精度与模具精度间的关系，在选择模具制造公差时，既要保证冲件的精度要求，又要保证有合理的间隙值.一般冲模精度较冲件精度高2~3级。 ⑤ 工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“人体”原则标注为单向公差，所谓“人体”原则,是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注。但对磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差。
2.2.2 凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸
落料件的尺寸为D −Δ0 , 冲孔件尺寸为d 0−Δ
, 冲制件上孔距为L ±Δ2⁄两孔.查
ST 公差等级表得图2-2。
落料： D A =(D max −xΔ)0
+δA
D T =(D max −xΔ−Z min )−δT 0
冲孔： d T =(d max +xΔ)−δT 0
图2-2 零件尺寸公差
d A =(d max +xΔ+Z min )0
+δA
孔心距： L d =(L min +0.5Δ)±0.125Δ=L ±1
8Δ 式中D T ,D A ——落料凸、凹模的刃口尺寸，mm ；
d T ，d A -—冲孔凸、凹模的刃口尺寸，mm ； D max ——落料件的最大极限尺寸; D min —-冲孔件孔的最小极限尺寸;
X ——磨损系数,工件精度ST12，x 取0.75； Δ—-制件的制造公差，mm;
L,L d ——工件孔心距和凹模孔心距的公称尺寸；
δT ，δA ——凸、凹模的制造公差，查表2-3得取IT7和IT8。
经过校核，凸、凹模之间的间隙符合设计.
落料件尺寸 冲孔件尺寸 孔距 零件尺寸
12−0.10
50+0.06 54−0.2+0.2 22−0.12+0.12 84−0.2+0.2 凸模刃口尺寸 11.605−0.020
5.045−0.020 54−0.025+0.025 22−0.015+0.015 84−0.025+0.025 凹模刃口尺寸 11.9250+0.02
5.3650+0.02 54−0.025+0.025 22−0.015+0.015 84−0.025+0.025 最大间隙 0.36
0。36
0。05
0.03
0。05
表2-3 冲模制造精度与冲裁件精度之间的关系
表2-4 凸、凹模刃口尺寸表
2.3毛坯排样方案设计
2.3.1排样方案时应遵循的原则
①公差要求较严的零件，排样时工步不宜太多。以减小累积误差保证零件精度.
②零件孔距公差要求较严时，应尽量在同一工步冲出或在相邻工步冲出。
③对孔壁较小的冲裁件，其孔可以分步冲出，以保证凹模孔壁的强度.
④适当设置空工位,以保证模具具有足够的强度，并避免凸模安装时相互干涉,同
时也便于试模、调整工序时用.
⑤尽量避免复杂型孔,对复杂外形零件的冲裁，可分步冲出，以减小模具制造难
度.
⑥零件较大或零件虽小但工位较多时，应尽量减少工位数，可采用连续一复合
成形的排样法，以减小模具轮廓尺寸.
⑦当材料塑性较差时，在有弯曲工步的连续成形排样中，必须使弯曲线与材料
纹向成一定夹角。
2.3.2搭边值以及料条宽度的确定
毛坯最大尺寸96mm，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，根据卸料方式、制件长度和厚度。查表2—5得如下图2-3搭边值。
料条宽度:B=D max+2a=96+2×1.76=99.52≈99.6mm
D max——条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。
图2-3 排样
2.3.3材料利用率计算
冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比称为材料利用率，它是衡量合理利用材料的技术经济指标.
一个步距内的材料利用率可用下式表示：
η=A
BS
×100%
A—-为一个步距内冲裁件的实际面积（mm2）
B-—为条料宽度(mm）
S-—为步距（mm）
若考虑到料头、料尾和边余料的消耗,则一张板料（或带料、条料）上总的材料利用率为
η2=nA1
BL
×100%
n-—为一张板料（或带料、条料）上的冲裁件总数目mm
表2-5 搭边a和a1的数值(低碳钢)
A1-—为一个冲裁件的实际面积（mm2）
B——为板料（或带料、条料）宽度(mm)
L—-为板料（或带料、条料）长度（mm）所以
η2=A1
BS
×100%=
792.19
99.6×13.76
×100%=57%
三、冲裁力及压力中心计算
3.1冲裁工艺力的计算
3.1.1冲裁力
冲裁模设计时，为了合理地设计模具及选用设备.必须计算冲裁力.压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一.
用普通平刃口模具冲裁时,其冲裁力F一般按下式计算
F=KLtτb=1.3×360.82×2×416N=3.9×105N F--冲裁力：
L—-冲裁周边长度:
T-—材料厚度;
τb-—材料抗剪强度,304不锈钢τb=416MPa；
K——系数。
系数K是考虑到实际生产中，模具间隙位的波动和不均匀、刃口的磨损、材料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数.一般取K=1。3。
为计算简便,也可按下式估算冲裁力
F≈Ltσb=360.82×2×520N=3.75×105N
σb——材料抗拉强度,304不锈钢σb=520MPa；
3.1.2 降低冲裁力的方法
当冲裁力过大时，可用下述方法降低。
① 加热冲裁：加热冲裁易破坏工件表面质量同时会产生热变形，精度低，因此应用比较少.此法只适于材料厚度大，表面质最及精度要求不高的零件.
② 阶梯凸模冲裁：在多凸模冲裁中，将凸
模做成不同高度，使各凸模冲裁力的最
大峰值不同时出现，结构如图3-1所示。
对于薄材料（t ＜3mm ），H 一般取材料
厚度t 。 ③ 斜刃冲裁:为了得到平整地零件，落料时凹模做成一定斜度，凸模为平刃口，而冲孔时,则凸模做成一定斜度，凹模为平刃口。一般在大型冲件及厚板冲裁中采用.
3.1.3 卸料力、推件力和顶件力
卸料力、推件力和顶件力一般采用经验公式进行计算
F ——冲裁力；
K X ,K T ,K D ——卸料力、推件力及顶件力系数,见表3-1；
n-—同时卡在凹模内的冲裁件的个数;
料厚t/mm
K X K T K D 钢 0。1
〉0.1~0.5
>0.5～2。5
〉2。5~6。5
〉6.5
0.065～0.075 0。045~0.055 0。04~0.05 0。03～0。04 0。02～0.03 0。1 0.063 0。055 0。045 0.025 0。14 0.08 0.06 0。05 0。03
铝、铝合金、
纯铜、黄铜 0.025～0.08 0.02~0。06 0.3~0.07 0。03～0.09 注：卸料力系数K 卸在冲多孔、大搭边和轮廓复杂说取上限值.
表3-1 卸料力、推件力和顶件力系数 图3-1 阶梯凸模布置法
卸料力：F X=K X F=0.05×3.9×105N=19500N
推件力：F T=nK T F=0.055×3.9×105N=21450N
顶件力：F D=K D F=0.06×3.9×105N=23400N
3.2压力中心确定
冲压力合力的作用点称为模具的压力中心，模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线.对于有模柄的冲模来说，须使压力中心通过模柄的中心线，否则,冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损,还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命，甚至损坏模具［1]。
冲裁形状对称的冲件时，其压力中心位于冲件轮廓图形的几何中心。此次的制件为上下形状，所以其y方向上的中心在对称线上。
采用解析法计算制件在x方向上的中心点，作图3—2。
X0=L1×x1+L 2×x2+···+L n×x n L1+L2+···+L n
X0=19.6×20+127.6×55+281.1×62+19.6×104
19.6+127.6+281.1+19.6
≈60.0
3.3选择压力设备
压力机的公称压力必须大于等于冲压力。此次采用的冲裁模为倒装的复合模,所以总冲压力F Z包括冲裁力F、弹性卸料装置的卸料力F X和下出料方式的推件力F T，其中卸料力、推件力在3.1.3中已经计算，直接采用.
F Z=F+F X+F T=3.9×105+19500+21450=431KN
根据表3-2查得选取压力机型号为JC23-63。
图3-2 冲裁件x方向压力中心
表3-2 开式双柱压力机技术规格
3.4冲模的闭合高度
冲模的闭合高度H m是指模具在最低工作位置时，上模板的上平面与下模板的下平面间的距离。冲模的闭合高度应与压力机的装模高度相适应。
压力机的装模高度是指滑块在下死点位置时，滑块底面到工作台垫板之间的距离。压力机的长度一般是可以调节的，所以装模高度也是可调的。当连杆调至最短时，压力机的装模高度称最大装模高度H max，连杆调至最长时的装模高度称为最小装模高度H min。
设计冲模和选择设备时,应使模具的闭合高度与压力机的装模高度符合如下的关系式：H max—5mm≧H m≧H min+10mm
由于缩短连杆对压力机工作有利,加之冲模修磨后闭合高度减小,因此,一般希望模具的高度接近于压力机的最大装模高度.如果模具的闭合高度过小,可再加一块附加垫板；如果模具的闭合高度过大,则可拆去压力机的工作台垫板。拆去工作台垫板,滑块处于死点位置时,滑块底面到工作台上平面之间的距离称为压力机的高度。连杆调至最短时的封闭高度叫最大封闭高度，连杆调至最长时的封闭高度叫最小封闭高度。
JC23—63压力机查表3-2得最大封闭高度(最大装模高度）为360mm，封闭高度调节量为80mm，所以最小装模高度为280mm。计算得355mm≧H m≧270mm。
由设计得模具闭合高度为179mm,小于280mm，因此需要安装垫板。
四、凸、凹模零件设计
4.1凹模外形尺寸
本次设计为板型凹模，采用整体式,以及平刃。
冲裁时凹模承受冲裁力和侧向力的作用，由于凹模的结构形式不一,受力态又比较复杂,凹模的外形尺寸还不能仅用理论计算法来确定,在设计模具时，大都采用下列经验公式概略地计算凹模尺寸。
4.1.1凹模厚度
H=Kb=0.28×96=26.88mm
查JB/T 7643。1-2008得H取28mm
凹模壁厚（指凹模刃口与外边缘的距离)的确定见下式：
凹模
C=(1.5~2)H=42~56mm
b-—凹模孔的最大宽度,单位mm；
K--凹模的厚度系数，见表4—1；
H——凹模厚度;
C——凹模壁厚;
4.1.2刃口高度
图4-1 凹模外形尺寸的确定查手册得,材料厚度1~2.5时，刃口高度取6mm,β角取2°。
计算得A(180~208mm），查JB/T 7643。1-2008得矩形凹模板A为180mm 、
B为100mm、H为28mm。
表4-1 系数k值
4.2凸凹模外形尺寸
凸凹摸是复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。它的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚取决冲裁件的尺寸。从强度方面考虑，其壁厚应受最小值限制.凸、凹模的最小壁厚与摸具结构有关:当模具为正装结构时，内孔不积存废料，胀力小,最小壁厚可以小些；当模具为倒装结构时,若内孔为直筒形刃口形式，且采用下出料方式，则内孔积存废料,胀力大，放最小壁厚应大些。
凸凹模的最小壁厚值，目前一般按经验数据确定，倒装复合模的凸凹模最小壁厚见表4-2。正装复合模的凸凹模最小壁厚可比倒装的小一些.
表4-2 倒装复合模的凸凹模最小壁厚δ
4.3冲孔凸模外形尺寸
按照零件尺寸设计冲孔凸模，冲孔凸模安装在下模座，设计简单的直杆凸模。JB/T5825—2008标准规定了冲模圆柱头直杆圆凸模的尺寸规格，适用于直径在1～36mm的圆柱头直杆圆凸模，同时还给出了材料指南和硬度要求,并规定了圆柱头直杆圆凸模的标记。
图4-1 凹模外形尺寸的确定
查JB/T5825-2008得φD1取8mm,φD取5mm，H取5mm,L按照实际需求可选择多种尺寸.
4.4凸、凹模装配结构设计
4.4.1螺钉选择
凹模厚度28mm，由表4-3得，应该选取M10螺钉,45钢M10螺钉许用负载为9200N。
表4-3 不同凹模厚度的紧固螺钉尺寸选用及许用承载能力
4.4.2定位板和定位销
定位板和定位销用于单个胚料或工序件的定位。定位板或定位销头部高度可按表4—4选用。
表4-4 定位板或定位销头部的高度
4.4.3螺钉定位
采用螺钉和销钉定位固定时，要保证螺钉间、螺孔与销孔间及螺孔、销孔与凹模刃壁间的距离不能太近，否则会影响模具寿命，参考表4—5。
表4-5 螺钉、销钉之间及至刃壁的最小距离
五、模具总体结构设计
5.1冲模模架标准设计
5.1.1冲模模架设计
冲裁模零件及模架已有国家标准或部颁标准,模架产品标准（GB/T2851。1～7、GB/T 2852.l～4）共10个，与标准模架相对应的标准零件(GB/T 2855。1~14、GB/T2856。1~ 8、GB/T 2861～16）共38个。设计模具时应尽量采用标准零件及其组合。
图5-1 冲模滑动导向模架中间导柱模架
本次设计采用冲模滑动导向模架中间导柱模架(图5-1)，查GB/T2851进行模架的设计。查GB/T2855.1和GB/T2855.2设计上下模座（图5—2、图5-3）。
图5-2 中间导柱上模座
图5-3 中间导柱下模座
5.1.2导柱及导套设计
查GB/T2861.1和GB/T2861.3设计导柱和导套，采用B型导柱（图5—4)以及B型导套（图5-5)。
图5-4 B型导柱
图5-5 B型导套
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
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.
汽车冲压件模具设计课程 设计说明书 1、所示图1为U型支架，设计该制件冲裁、弯曲工艺及模具。 图1 弯曲工件图 2、技术指标： 制件材料为20钢，料厚1.5mm，中批量生产
设计计算及内容结果
一、经济性分析 冲压加工的经济性分析冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高，操作简单等一系列优点而广泛使用。由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用，批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能有更好的经济效果。例如在零件上加工孔，批量小时采用钻孔比冲孔要经济；有些旋转体零件，采用旋压比拉深会有更好的经济效果。所以，要根据冲压件的生产纲领，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。 二、工艺性分析 图1 工件为图1所示的落料冲孔件，材料为20钢，材料厚度为1.5mm生产批量为中批量，工艺性分析如下： 1.材料分析 20钢为优质碳素结构钢，具有良好的冲裁弯曲性能。
2.结构分析 零件结构简单对称，无尖角，对弯曲、冲孔加工有利。零件中部有一孔，其最小尺寸为16mm，满足冲孔最小孔径d min≥1.0t=1.5mm的要求。另外，经计算，孔与外形间的最小距离为7mm，满足冲裁件最≥1.5t=2.25mm的要求。所以该零件的结构满足冲裁的要小孔边距l min 求。 在弯曲冲孔时，孔位于变形去外，t<2mm，L≥t，不会在弯曲时候发生变形。 3.精度要求 零件上没有公差要求，由分析可知，该零件可以用普通冲裁弯曲加工方法制得。 4.结论 由上分析可知，该零件冲压工艺性良好，可以冲裁和弯曲。三、工艺方案的确定 零件为U形弯曲件，，该零件的生产包括冲孔、弯曲和落料三个基本工序，可以有以下三种方案： 方案一：先落料，后冲孔，再弯曲。采用三套单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，再弯曲。采用复合模和单工序弯曲模生产。 方案三：冲孔—落料连续冲压，再弯曲。采用级进模和单工序弯曲模生产。 方案四：冲孔—落料—弯曲，采用级进模。 方案一模具结构简单，但是需要三道工序三副模具，生产效率低。 方案二需要两幅模具，且用复合模生产的冲压件形位精度和尺寸精度易保证，生产效率高。 方案三也需要两幅模具，生产效率也很高，但零件冲压精度较差。欲保证冲压件的形状位置精度，需设置导正销导正。故模具制造、安装较复合模略复杂。
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
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
《冲压工艺与模具设计》课程设计 说明书 设计题目柴油机滤清器外壳底孔 冲压单工序模设计 系别__＿___＿_＿___＿_ 专业班级__＿_＿__＿______ 学生姓名＿______＿＿＿____ 学号___＿__＿_＿＿__＿_ 指导教师__＿＿___＿___＿＿_ 日期___＿＿__＿______
目录 一、零件说明。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 二、零件工艺性分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 1、材料分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 ２、结构分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 3、精度分析。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 三、工艺方案确定。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 四、压力中心计算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 五、冲裁力、卸料力、推件力、顶件力及总压力的计算。。。。。。。。。。。。５ 六、冲裁凸凹模刃口尺寸计算。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 七、其他主要零件的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。７ 1、凹模设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 ２、凸模设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 3、模架的选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 4、卸料板的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1０ 5、垫板的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。11 6、定位板的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12 7、凸模固定板的设计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。12
目录： （一）设计要求 (3) （二）零件工艺性分析 (3) （三）冲裁工艺方案的确定 (4) （四）零件工艺计算 1.冲裁件的排样设计与计算 (4) 2.设计冲压力和压力中心 (5) 3.设备选择 (5) （五）模具设计 1.确定模具的结构形式 (5) 2.凹凸模刃口尺寸计算 (6) （六）模具零部件结构的确定 1.凹模设计 (7) 2.卸料板的设计 (8) 3.固定板的设计 (8) 4.垫板的设计 (8) 5.卸料装置中弹性元件的设计 (8) 6.凸模设计 (9) 7.凸凹模设计 (10) 8.选择紧固件和定位零件 (10) 9.选择模架及其它安装零件 (10) 10.模柄的设计 (10) 11.压力机的确定 (10) （七）参考文献 (11)
（一）设计要求 工件为前支架，材料为30钢，…………………… （二） 零件工艺性分析： 1.结构与尺寸分析： ……………… 2.材料分析： 30号钢为碳素结构钢，冲压性能良好，适合冲裁。 3.精度分析： 参考书本P15，得出未标注公差，按IT10~14级精度计算，由于精度要求 ……………… (三)冲裁工艺方案的确定 零件为落料冲孔件，工序数较少可采用落料－冲孔复合模冲压以提高形位精度和尺寸精度，且生产效率高。送料方式选手动送料，卸料方式选弹性卸料 （四）零件工艺计算 1、排样设计与计算 （1）、分析零件形状，并考虑到定位方便，采用单行直排； （2）、.搭边值确定：查书本P23表2-9，a=3mm b=2.5mm （3）、条料宽度和导板间距的计算： ①定位采用挡料销定位，无侧压装置，板料采用斜刃剪床裁剪 …………………… ②导板间距 mm Z B A 02.102.104.382.02.38--=+=+= 2.设计冲压力和压力中心
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 ）；
冷冲裁模具课程设计说明书 学院机电工程学院 专业材料成型及控制工程 班级 姓名 学号 题目 指导老师 目录 一．冲裁模设计题目 (3) 二．制件工艺分析 (3) 2。1结构与尺寸 (3) 2.2精度 (3) 2。3材料 (3) 三．冲裁工艺设置 (4) 四．确定模具结构方案 (4) 4。1模具类型 (4) 4。2操作与定位方式 (4) 4.3卸料及出件方式 (4) 五．工艺设计计算 (5) 5.1排样设计与搭边值的计算 (5) 5.2材料利用率计算 (5) 5.3计算压力值 (5) 5.4初选压力机 (6) 5.5确定压力中心 (6) 5.6计算凸、凹模刃口尺寸及公差 (7) 六．工作零件及模架尺寸的确定 (8) 6.1模架尺寸的确定 (8) 6。2 凹模的设计 (9) 6。3凸模的设计 (10) 6.4凸凹模的设计 (10) 七．其他零件的设计 (12) 7.1模柄尺寸设计 (12) 7。2推件装置 (13) 7.3卸料橡胶 (13) 7.4卸料螺钉 (14) 7.5定位零件 (14) 八．各模板的零件图 (15) 8.1上模垫板 (15) 8.2凹模固定板 (16) 8.3卸料板 (17)
8。4凸凹模固定板 (18) 8。5下模垫板 (19) 九．装配图 (20) 十．心得体会 (21) 十一.参考文献 (22) 一．冲裁模设计题目 材料：Q235厚度：2mm生产批量：大批量 尺寸如下： 二．制件工艺分析 2。1结构与尺寸该制件为一个Ø36mm圆片，厚度2mm，内部有两个Ø6mm圆孔，两孔间距为18，结构简单，形状对称。孔的直径d>1.3t,两孔间距a〉〉2t,故改制件适合采用冲裁加工。 2。2精度该制件的尺寸精度要求均已给出： 零件外形:36 公差等级为IT14 零件内孔：6 公差等级为IT10 孔心距：18 公差等级为IT6 2.3材料该制件材料为Q235，普通碳素结构钢.查阅文献［2]附录一冲压常用金属材料的力学性能Q235未退火抗剪强度为304～373Mpa，抗拉切强度为432~461Mpa。断后伸长率21%～25％。该材料具有良好的塑性,可以进行冲裁加工。 三．冲裁工艺设计 该制件包括落料、冲孔两道工序，可以采用以下几种方案. 方案一:先落料，再冲孔,采用单工序模生产. 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料连续冲压,采用级进模生产。 方案一模具结构较为简单，但是需要两副模具进行两道工序才能加工完成，生产效率低，难以满足大批量生产的要求,两次定位积累误差大。方案二只需一副模具,冲压件的形状精度和尺寸精度容易保证，且生产效率高，但模具结构较方案一复杂。方案三级进模只需一副模具，同样适合大批量生产，但是冲裁精度低于复合模，制件的平整程度也低于复合模，考虑到孔心距的位置精度IT6较高，为避免多次定位积累较大的误差,这里选用方案二，复合模进行生产. 四．确定模具结构方案 4。1模具类型 根据零件的冲裁工艺方案，采用复合模具。复合模的结构特点主要表现在具有复合型式的凸凹模，它既起落料凸模作用，又起冲孔凹模的作用。
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；
冲裁模设计 班级： 指导老师： 姓名： 学号： 日期：
目录 一、冲压件工艺分析及工艺方案确定 二、排样设计 三、零件刃口尺寸计算 四、零件冲压力的计算 五、其他模具零件结构设计 六、模具的总体设计 七、总结
1.1.设计题目设计—工件零件图如下 图1所示冲裁件，材料为Q235，厚度为2mm，大批量生产。试制订工件冲压工艺规程，设计其模具、贬值模具零件的加工工艺规程。 生产批量：大批量 材料：Q235 t=2mm 1.2.冲压件工艺分析 ①材料：该冲裁件的材料为Q235是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。 ②零件结构：该冲裁件结构简单，形状对称，比较适合冲裁。 ③尺寸精度：零件图上未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。 查公差表得各尺寸公差为：
零件外形：600-0.74mm φ200-0.52 mm 140-0.43mm 零件内形：Φ8.50+0.36mm 孔中心距：40±0.15mm 结论：适合冲裁 1.3.零件冲裁工艺方案制订 1.3.1冲裁工艺方案 （1）采用单一工序的冲压方法；即落料在冲2-φ8.5的孔（2）采用复合工序的冲压方法：即冲2-φ8.5的孔和落料外形在同一副模具同一工位的一次冲压行程中完成。 （3）采用级进工序的冲压方法：即在同一副模具的不同工位上先后连续完成2-φ8.5的孔→落料外形。 1.3.2 冲裁工艺方案分析 （1）第一种方案的优点是模具设计、制造简单、周期短，模具结构简单，因此模具和制件的制造成本均低，但因采用两副模具分别进行落料和冲孔，其冲压生产率低，不能满足大批量生产的需求。 （2）第二种方案的有点事冲压的生产效率较高，且制件的平整度较高。但模具结构较第一种方案复杂，因此设计制造周期较长，模具成本高。 （3）第三种方案的优点是冲压生产过程易于实现机械化，生
目录 (2) (3) (3) (3) (4) (5) (6) (7) (9) (10) (13) (14) 11(10) (14) (15)
设计任务书 工件的形状和尺寸如下图所示： 工件：垫圈材料： A3 号钢料厚：2mm 要求设计一副模具，大量加工上述零件，内容包括：工艺设计和模具 设计两部分。 工艺设计部分包括：对冲压件进行工艺性分析；进行必要的工艺计算。模具设计部分包括：根据所给课题进行冲压模具结构设计，进行必要的模具设计计算，绘制出模具的装配图、及模具非标零件的零件图；拟订模具工作零件的加工工艺 写课程设计《设计说明书》一份，详细地陈述设计过程，如模具结构 的方案分析及各种设计计算过程等。设计说明书要求内容完整，计算过程正确，条理清晰，层次清楚。
第二部分：设计的具体过程 一、设计依据、原始数据 工件：垫圈材料： A3 号钢料厚：2mm 二、零件冲压加工工艺分析 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的是几何形状、尺寸和精度要求。良好的冲裁工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。 1冲裁件工艺性分析 零件的加工涉及冲孔和落料两道工序。冲裁件为自由公差，因此采用ＩＴ１４级符合要求 冲裁件孔的最小尺寸模具凸模的强度受冲裁件上孔的尺寸的影响，
所以冲裁件上的孔不能太小，查《冲压成型工艺与模具设计》课本表 3-17 得有导向凸模的最小尺寸： d≥0.35t t 为材料的厚度即2mm ，则 d≥0.7mm 因此该零件的最小孔的直径为 14.5mm 远大于凸模的最小直径，故凸模的强度不受冲裁件上的孔的尺寸的影响。 2冲裁件的精度和断面粗糙度 （1）精度 如上图的零件图所示，该零件比较简单，形状规则，适合冲裁加工， 零件的精度要求不高按 IT14 级选取，利用普通的冲裁即可达到零件 要求，查《模具设计与制造简明手册》附录表1其四个尺寸的公差可取， 900-0.87500-0.62280-0.5214.5 0.043单位均为mm （2）断面的粗糙度 查《冲压工艺与模具设计》课本表 3-30 材料的厚度为 2mm 得断面的粗糙度为 6.3um 三、确定零件的冲压工艺方案 1、方案比较 方案一：采用单工序模，对于该零件，冲模的结构简单、制造周期短，价格低，而且通用性好，比较容易在实现自动化，但是压力机一次行 程内只能完成一个工序，生产效率不太高。
冲压工艺与模具设计课程设计说明书 学校:十堰职业技术学院 专业:模具设计与制造 姓名:刘汉荣 学号:2009623022 分数: 目录 一、摘要————————————————————————— 二、冲压工件分析————————————————————— 三、冲压工件工艺方案的分析及确定————————————— 四、在此方案下的派样方式与计算—————————————— 五、主要设计的计算————————————————————(1压力的计算——————————————————— (2压力计算的初步选定——————————————— (3此方案下的模具采用什么结构——————————— (4模具工作部位的————————————————— a>尺寸计算——————————————————— b>凸模刃口——————————————————— c>凹模刃口———————————————————
d>压件器及卸料板———————————————— 六、模具其他零件的设计与计算——————————————— (1模架的选择——————————————————— (2定位零件———————————————————— (3固定及连接零件————————————————— (4模具材料的选择————————————————— (5模具的校核——————————————————— 七、心得体会——————————————————————— 八、参考文献——————————————————————— 一、摘要 冲压是金属成型的一种重要方法,它主要是用于材质较软的金属材料成型,可一次性成型复杂形状的精密制件。本设计是一个折弯和冲孔结合的零件成形。 本设计对工件进行了级进模设计,利用CAD 、UG软件对工件进行了设计绘图,明确了设计思路,确定了正确的冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了计算与校核,如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠,保证了与其他部件的配合。并绘制了模具的装配图和零件图。 本课题通过对工件的冲压模具的设计,巩固和深化了我们所学的知识。取得了满意的效果,达到了预期的设计意图。 二、冲压工件的分析
目录 一、冲裁件工艺性分析 (2) 1.1零件工艺性分析 (3) 1.1.1材料分析 (3) 1.1.2结构分析 (3) 1.1.3精度分析 (3) 1.2冲裁工艺方案 (3) 二、冲裁工艺设计计算 (4) 2.1凸、凹模间隙值的确定 (4) 2.2凸、凹模刃口尺寸的确定 (6) 2.2.1确定凸、凹模刃口尺寸的原则 (6) 2.2.2凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸 (6) 2.3毛坯排样方案设计 (8) 2.3.1排样方案时应遵循的原则 (9) 2.3.2搭边值以及料条宽度的确定 (9) 2.3.3材料利用率计算 (10) 三、冲裁力及压力中心计算 (11) 3.1冲裁工艺力的计算 (11) 3.1.1冲裁力 (11) 3.1.2降低冲裁力的方法 (12) 3.1.3卸料力、推件力和顶件力 (12) 3.2压力中心确定 (13) 3.3选择压力设备 (13) 3.4冲模的闭合高度 (14) 四、凸、凹模零件设计 (15) 4.1凹模外形尺寸 (15) 4.1.1凹模厚度 (15)
4.1.2刃口高度 (15) 4.2凸凹模外形尺寸 (16) 4.3冲孔凸模外形尺寸 (17) 4.4凸、凹模装配结构设计 (17) 4.4.1螺钉选择 (17) 4.4.2定位板和定位销 (17) 4.4.3螺钉定位 (18) 五、模具总体结构设计 (18) 5.1冲模模架标准设计 (18) 5.1.1冲模模架设计 (18) 5.1.2导柱及导套设计 (20) 5.2模柄设计 (21) 六、卸料装置和顶件装置设计 (21) 6.1卸料装置设计 (21) 6.2弹性元件的选择 (21) 6.2.1橡胶压力P (22) 6.2.2橡胶自由高度H (22) 6.3顶件装置设计 (22) 七、模具结构三维设计 (23)
材料工程系模具设计与制造专业冲压模具CAD/CAM实训说明书 姓名： 班级：模具011111 学号： 指导教师： 日期：2020年12月
冲压模具CAD/CAM实训任务书题目： 内容：（1） （2） （3） （4） （5） （6） 原始资料： 2020年12月
目录 一、设计题目 二、零件的工艺分析 三、工艺方案的确信 四、必要的工艺计算 五、模具整体设计 六、模具要紧零部件的结构设计 七、冲压设备的选择 八、绘制模具总装图 九、参考资料目录 十、终止语
一、设计题目 工件名称：小垫片 生产批量：大量量 厚度： 2mm 材料： Q235 未经退火的 工件简图为： 1. 冲压件的工艺分析 该冲压件形状简单、对称。是由圆弧和直线组成。冲裁件内外形所能达到的精度为IT11~IT14。孔中心与边缘距离尺寸公差为±。将以上精度与零件的精度要求相较较，能够以为该零件的精度要求能够在冲裁加工中取得保证，其他尺寸标注、生产批量等情形也符合冲裁的工艺要求。故决定采纳冲压方式加工。 该工件未标出冲裁件的拐角处圆角，可取得工件最小圆角半径R≥=×2=，因为工件没有明确要求，为使模具整体设计简单，本工件取R=3mm 2.工艺方案的确信 该零件所需要的冲压工序为落料和冲孔，可拟出以下三种工艺方案： 方案一：用简单的模具分两次加工，即落料和冲孔 方案二：冲孔、落料复合模 方案三：冲孔、落料级进模 采纳方案一生产率低，工件的积存误差大，操作不方便，由于该工件为大量
生产，方案二和方案三更具有优越性。 该零件的五个小孔与外缘之间的最小距离都比孔径大，大于此零件要求的最小壁厚，能够采纳冲孔落料复合模和或冲孔落料级进模。复合模模具的形位精度和尺寸精度容易患到保证，且生产率也较高，但模具结构复杂，由于复合模精度较高，故制造不易。复合模装配也较困难，强度也会受到阻碍，且工件的孔较小，凸模寿命不高，不易改换。 而级进模生产率高，易损件改换方便，因此通过对上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产采纳方案三的级进模较好。 3. 必要的工艺计算 (1）排样设计 设计级进模第一要设计排样图，该零件类似一个矩形的门型框，中间冲3个小孔 经分析，直排的材料利用率较高。如下图的排样方式，可提高材料的利用率，减少废料。 查表取得搭边为和 计算条料宽度B=(20+×2）=25mm 步距 S=（20+）= 依照一样的市场供给情形，原料选用2000mm ×1000mm ×2mm 的冷轧钢板，每块可剪成1000mm ×25mm 规格条料85条，材料剪切率可达% 计算冲压毛坯面积 A=（20×20）=4002mm 一个步距的材料利用率 η=BS A n =8.2125400 =% (2)计算凸、凹模刃口尺寸 查表得间隙值 min Z = max Z = 1） 冲孔凸、凹模刃口尺寸的计算方式
课程设计任务书 姓名：学号：班级：08机械B 课程名称： 工作图： 设计要求：1.绘制该工件制作所需的模具总装图。
2.绘制该模具的凸模、凹模零件图一套。 3.编写完善设计说明书。 4.将说明书和图样装订成册。（按A4尺寸装订） 指导老师： 目录 （一）：分析冲裁件的工艺性 (3) （二）：确定冲裁工艺方案及模具结构形式 (3) （三）模具设计计算 (4) 1．排样计算条料宽度及确定步距 (4) 2.利用率计算 (4) 3.计算总冲压力 (5) 4.确定压力中心 (6) 5．冲模人口尺寸及公差的计算 (7) 6.确定各主要零件结构尺寸 (9) （1）凹模外形尺寸的确定 (9) （2）凹模长度L 的确定 (9) 1
（3）凸模强度校核 (10) （4）定位零件的设计 (11) （5）导料板的设计 (11) （6）卸料板的设计 (11) （四）冲压设备的选用 (11) （五）设计并绘制总图、选取标准件 (11) （六）设计绘制非标准零件图 (13) （七）模具主要零件加工工艺规程的制图 (13) 总装工艺 (13) 垫板的加工工艺 (15) 凸模固定板的加工工艺 (15) 落料凸模的加工工艺 (15) 导正销的加工工艺 (15) 冲孔凸模的加工工艺 (15) 卸料板的加工工艺 (15) 凹模的加工工艺 (15) 导料板的加工工艺 (16) 始冲挡料销的加工工艺 (16) 体会 (18) 参考文献 (19)
（一）冲裁件工艺分析 该工件只有冲孔个落料两个工序，材料10钢为软料钢，在冲孔是应有一定的凸凹模间隙.工件的尺寸全部为自由公差,可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁就能满足要求. （二）确定工艺方案及模具结构形式 1．根据制件工艺性分析，其基本工序有落料、冲孔两种。按其先后顺序组合，可得如下几种方案： （1）先冲孔，后落料，单工序冲压。 （2）冲孔——落料，单件复合冲压。 （3）冲孔——落料级进冲模。采用级进模生产 方案一属于单工序冲压。结构简单，但需要两道工序两副模具，生产效率低，难以满足该工件大批量生产要求； 方案二需一副模具，生产效率高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件几何形状简单，模具制造并不困难。 方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但是制造精
冲压模具课程设计说明书
一．引言 模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个生产部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。在产品生产的各个阶段，无论是大量生产，批量生产，还是产品试制阶段，也都越来越地依赖于模具。因此模具工业已是国民经济的基础工业。现代工业产品的品种发展和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。目前，模具已成为衡量一个国家，一个地区，一家企业制造水平的重要标志之一。 我国模具制造技术是随着现代工业建设而发展的。在50年代以前，当国内需要少数模具，只有少数企事业可以仿制，主要依靠模具钳工凭着个人技艺制造一些间单的模具，如电话机听筒之类的模具。50年代以后，随着国民经济建设高潮的到来，随着国际经济技术合作交流的发展，国外的模具技术书刊，模具设计手册，模具制造资料等逐渐介绍到我国，对指导和促进模具技术的发展起了重要的作用。 自1959年起，电火花成型加工机床开始应用于模具生产，采用成形磨削方法加工凸模和电极，用电火花成型加工凹模，卸料板型孔，使模具制造水平又有一个较大的提高。随后，由于模具制造技术的不断改进，模具技术的研究，模具标准化工作的开展和模具新材料的开发也得到进一步的发展。这时我国的模具工业开始形成，出现了一些模具专业厂。 近年来，改革开放和国民经济的高速发展，推动了模具技术和模具工业的新发展，模具的品种。精度和数量有了很大的发展，模具对工业产品的影响也越来越大，模具也更加引起人们的关注，很多科研院所和高等院校在模具技术的基本理论，模具的设计与结构，模具制造加工技术，模具材料以及模具加工设备等方面都取得了可喜的实用性成果。这个时期是模具技术发展最快最迅速的时期。模具标准化工作是代表模具工业和模具技术发展的重要标志。特种加工工艺设备的改进和提高，使模具加工的自动化程度和效率都大大提高。模具新材料的应用，以及热处理技术和表面处理技术的开发和应用，使模具寿命大幅度地提高。 我国模具制造技术水平，从过去只能制造简单模具发展到可以制造大型，精密，复杂，长寿命模具。而模具领域最重要的组成部分就是冷冲压模具，约占模具总比例的40%。 冷冲压是利用安装在压力机上上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件的一种加工方法。冷冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料和复合材料。冲压模具是将材料加工成所需冲件的一种工艺装备，冲压模具在冷冲压中至关重要，一般来说，不具备符合要