摘要
本次设计零件名称为汽车覆盖件侧围前连接板，从工艺性分析开始，设计的基本思路是根据工艺要求来确定的。在分析冲压变形过程以及冲压件质量影响因素的基础上，经过方案比较，选择一套复合模和两套单工序模来作为该零件生产模具设计的工艺方案。然后设计模具的工作部分，即凸、凸凹模及凹模的设计。包括典型零件的工艺分析、工艺方案制订、冲压工艺计算、冲模设计。
设计过程中涉及到冲压工艺性分析与工艺方案制定、排样设计、冲压件质量及影响因素、冲压力、间隙确定、刃口尺寸计算原则和方法、冲压典型结构、零部件设计及模具标准应用、冲模设计方法与步骤等。根据模具的装配原则，完成模具的装配，装配模具试冲通过试冲可以发现模具设计和制造的不足，并找出原因给予纠正，并对模具进行适当的调整和修理，使本冲压模设计完全能生产出合格的零件。
关键词：汽车覆盖件模具工艺方案
The Design of Punching Die for Brake Accessory
Abstract：The design part name for automobile panel side of front connection plate,starting from the technical analysis, the design of the basic idea is according to the technical requirements to determine. In the analysis of stampingdeformation process and affect the quality of stamping parts based on the factors, through comparing the two scheme, choose a set of compound dieand two sets of single process mode to process the design of mold partsproduction. The working part and mold design, namely the design of convex,concave convex die and the concave die. Including the typical parts of the process analysis, process plan, process calculation, stamping die design.
The design process involves the stamping process analysis and process planning, layout design, the factors, stamping parts quality and impactpressure, gap determined, blade size calculation principle and method ofstamping, typical structure, standard application, component design and molddie design methods and steps. According to the principle of die assembly,complete mold assembly, assembly die stamping deficiencies can be found bystamping die design and manufacturing, and find out why to correct, and themold to make the appropriate adjustments and repairs, the stamping diedesign can produce qualified parts.
Key words：Automotive covering parts；Process plan ；Die；
1. 绪论
1.1 课题背景意义
本次设计的零件为汽车覆盖件，也是冲压件。冲压件指使用冲床以及模具对材料施加外力，使材料产生塑性变形或者分离，最后得到所需要的形状以及尺寸的工件的一种成形加工方法。
汽车作为一个重要的生产工业，汽车覆盖件的设计就对汽车行业有非常重要的作用。而且工业的基础行业就是模具行业，产品质量和市场的开发能力就是由它的技术水平决定的。在当前模具工业发展有两个特点：一是要缩短模具的制造周期、以降低模具的制造成本。二是模具现在开始慢慢向“四化”发展，这四化非别分大型化、自动化、复杂化和精密化。如今，模具制造要求越来越高，制造工艺也越来越复杂。为了降低模具得制造成本，所以，在使用先进的设备的同时，应该采用多种工艺措施来延长模具的使用寿命。
1．2 国内外汽车模具现状以及发展趋势
1.2.1 国外模具现状以及发展趋势
国外相继开发的新型热作模具钢有高淬透性特大型锻压模具钢和高热强性模具钢以及高温热作模具钢。
为了满足冷作模具的特殊要求,各国发展的新型冷作模具钢有高韧性、高耐磨性模具钢和粉末冶金冷作模具钢以及低合金空淬微变形钢。
国外新型塑料模具钢的发展趋势主要有以下几个方面:(1)预硬化型塑料模具钢(2)易切削、抛光性好的塑料模具钢(3)耐腐蚀塑料模具钢(4)整体淬硬型塑料模具钢。
1.2.3 国内模具现状以及发展趋势
我国现在的模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，模具技术要求高、投入大的模具专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。。
国际先进水平领先与我国的冲压模具设计制造能力与市场需要。即使在设计制造方法以及手段上面我国基本能与国际水平相持平，，但是如果就制造质量、精度等方面来说，国外的水平还是领先与我国。我们与外国的差距主要表现在工艺设计、型面设计和信息共享程度这三个主要方面。
引言
在现代化工业生产过程中，有超过百分之五十的工业产品需要使用模具加工，许多新产品在很大程度上只能通过模具的生产才能得到开发，模具工业已经成为国民经济比较重要基础工业。利用模具生产的产品具有很多优点，比如质量较好、生产效率高、成本低、节约能源和原材料等，同时，模具已成为当代工业生产的工艺发展方向和重要手段。所以，在现阶段日趋激烈的市场竞争过程中，赢得竞争的重要因素在于怎样提高产品质量、怎样快速地设计并制造出模具以及怎样使所生产的产品成本低、质量高。
冲压模具是指在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具。冲压是在室温下，利用安装在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，从而获得所需零件的一种压力加工方法]1[。
本次设计中，在提高工件的精度，冲压件的质量的同时，也要使生产效率能成倍提高。例如原来由两副模具分别完成的冲孔，落料工序，若使用落料冲孔复合模时，则可由一副模具在一次冲压行程中完成，生产效率提高一倍。提高冲压件的质量。
冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力]2[。
第1章零件的工艺性分析和工艺方案的确定
1.1设计任务
根据老师给的零件图如图2.1所示。
生产批量：大批量
材料：08F
料厚：1mm
图2.1零件图
看图2.1零件图，通过零件的结构形状：制件需要进行落料、拉伸、冲孔、起伏、弯曲五道基本工序。
结论：该制件可以进行冲裁
制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证模具的复杂程度和模具的寿命。
1.2 确定冲裁工艺方案
根据制件的形状确定其有落料、拉伸、冲孔、起伏、弯曲五道基本工序，此工件材料08F，即低碳钢优质结构钢，属于优质有色金属材料，其力学性能是强度、硬度低而塑性好，非常适合冲裁加工。这种材料具有良好的深冲性和焊接性而被广泛用作汽车覆盖件，
制件形状简单，但需要多道工序才能完成。制件上的孔形状简单，对精度要求不高。
从制件上看，要考虑先冲孔还是先弯曲，通过计算，即最小孔边距计算，则可以知道，先通过落料冲工艺孔，之后拉伸起伏到最后进行弯曲。最后再冲完所有孔，但在第二道工序中，不管是拉伸起伏还是弯曲，都归于成形，所以可以弄一套成形模具就可以把零件弄得零件图要求得形状与尺寸需要。很明显在第二道工序中即成形决定了零件的总体形状和尺寸。
制件的外形分析：①冲裁件的孔边距，为避免工件变形和保证模具强度，孔边距和空间距不能过小，当厚度大于2时，孔口于内折弯线的距离大于等于厚度，当厚度大于等于2时，孔口于内折弯线的距离大于等于2个厚度值②冲裁件的尺寸精度和和表面粗糙度，冲裁件的断面粗糙度值与厚度、刃口锐钝、冲裁间隙、材料塑性及冲模结构有关，工件厚度为1mm，其断面粗糙度为12.5um.③冲裁件的外形无尖锐角，转角均圆弧过渡，圆角过渡有利于模具加工，不会引起热处理开裂和冲裁时尖角处的崩刃和过快的磨损现象。
(1)方案种类该工件包括落料、拉伸、冲孔、起伏、弯曲五道基本工序，可以有以下工艺方案
方案一：先落料，后拉伸，再冲孔起伏、最后弯曲。采用4套模具生产。
方案二：先落料拉伸，后冲孔起伏、最后弯曲。采用3套模具生产。
方案三：先落料冲孔，后成形，最后冲孔，采用3套模具生产。
(2)方案的比较各方案的特点及比较如下
方案一：模具结构相对简单，制造方便，但需要4副模具，成本相对较高，操作也不安全，劳动强度大，生产效率低，故而不选用此方案。
方案二：复合模压料较好，制件平整，制造价格相对低，生产率高，其模具结构相对复杂，但提高了加工精度，成本也就相对较高。
方案三：由于在第一道工序中冲出了工艺孔，为之后的两道工序做好了准备，保证了冲压完成之后工件的质量，再者，方案三一共采用了3套模具，相对来说节约了成本，综合来说，方案三在于之前2个方案比较成本相对较低，冲压出来的质量相对较高，生产率也比前2个方案高，适合大批量生产。
(3)方案的确定根据上述分析，可以从成本方面，生产率方面，或者从制件质量方面
考虑，方案(3)相对其他方案来说都较好，所以选用方案三来进行冲压模具设计，在第三套方案中，第一步工序主要是落料和冲工艺孔，冲出2个φ12的工艺孔以及冲出在翻边那一面的一个φ6的孔，第二道工序主要是成形，在第一道工序完成之后，通过两个工艺孔的定位进行成形，完成这一道工序，最后一步工序是进行冲孔，在第二道工序完成之后，依靠完成第二道工序中零件的形状和尺寸进行定位，再进行冲孔。完成整个零件的工艺过程。
(4)本次设计零件图如下：
各工序图如下：
（1）落料+冲孔
（2）成形
（3）
冲孔
工件的定位：
在工序一中零件的定位方式为：在送料方向上有一个挡料销，此时的挡料销起到定位
的作用，同时在垂直与送料方向上设置有4个导料销，此时的导料销也起到定位的作用。而在第一道工序完成之后，所冲出来的孔有2个是工艺孔。这两个工艺孔就是为了第二道工序成形做好准备，用工艺孔来定位，而在第二道工序完成之后，零件所形成的形状就为第三道工序做好定位，用形状来定位。
第2章模具设计工艺计算
2.1毛坯尺寸的计算
1.预估毛坯尺寸
将制件用UG画出，再用命令求出面积，通过面积命令得知，该制件的面积近似为S=60728mm2
2.3排样、步距的确定
排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置布置方法。
.a根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法不可能做到，能采用有废料排样。查《冲模设计应用实例》表2-16确定金属材料的搭边值，取最小搭边值：a1=2,a=2
图3.2 排样图
2.3.2步距
在确定了上述的排样方案之后还应当计算材料的送料步距，确定条料的宽度以及计算材料的利用率等。每次冲一个零件（即n=1）的步距为：H=193+2=195，其中D 为冲压件在送料方向上宽度，即B=383+2=385；
2.4材料利用率的计算
由工件展开图可知该冲压零件的有效面积为：
S 工=60728mm 2
考虑到材料排样方式如图2.1所示，现在可计算出材料的利用率为：
η=S 工/S 总×100%=60728/195×385×100%=80.89%
第3章 冲裁力的计算
3.1 冲裁部分冲压力的计算
依据计算公式进行设计计算。对于采用平刃口凸模和凹模冲裁时其冲裁力为：
0F Lt τ=
即有00.8b F Lt σ=。取安全系数 1.3K =,故由上述分析可得设备上最小冲裁力为:
01.3 1.30.8b b F F Lt Lt σσ==?≈设
其中 L ——冲裁件冲裁轮廓周长；
t ——为材料的厚度；
b σ——为材料的抗拉强度。
3.1.2落料时冲裁力的计算
在落料时，公式中的L 是指零件的外围周长，通过UG 画图软件，知道了制件的总周长为1128mm 。冲裁时采用平刃口凸模和凹模，所以冲裁公式为：
τk l t F
=0
其中k 为系数，l 为冲裁件的周长，t 为冲裁件的厚度，τ材料的抗剪强度。K 取1.3，l 通过计算取1128，制件厚度为1mm ，材料的Mpa 300=τ
将以上数据代入公式，得：
300111283.10
???=F
=439.920KN 冲孔时冲裁力的计算
在冲孔时，公式中除冲裁的周长L 有所变化外，其它参数均不发生变化，在制件上有多个孔，分别求出L ，因此此步中冲裁的轮廓周长分别为：
L1=πD1=3.14×12×2=75.36 L2=πD2=3.14×2×6=37.68 L3=πD3=3.14×12×2=75.36
将以上算出的轮廓周长分别代入公式，故此时冲裁力分为：
F1=L1t τ=75.36×1×300=29.3904kN
F2=L2t τ=37.68×1×300=14.6950kN
F3=L3t τ=75.36×1×300=29.3904kN
3.1.3 卸料力、推件力的计算
卸料力： x x F K F = 推件力： t t F nK F =
式中 x K ——为卸料力系数，经查表，由于厚度t 在0.5到2.5之间，所以常取系数为0.04-0.05
t K ——为推件力系数，根据厚度经过查表，该系数取0.055
n ——为留在凹模洞口内的件数，由于本次设计加工的零件形状简单，精度要求也不是很高。所以凹模的结构形式如何均取1n =。
x K =0.05，t K =0.055所以计算此二力的大小为：
x x F K F ==0.04×439.920=17.5968KN t t F nK F ==1×0.055×439.820=24.1956KN
故总的冲裁力的大小为：
F 总=F+Ft+Fx
=439.920+17.5968+24.1956 =481.7124KN
3.1.4压力机的选择：
为了防止设备的超载及安全起见，要求按照公称压力
F F
总压
）（8.16.1-≥
=（1.6-1.8）?481.7124 =770-875KN
通过查《冲模设计应用实例》附录B3可知要选用公称压力为1000KN开式双柱可倾压力机J23-100，其主要的参数为：
公称压力：1000KN
滑块行程：130mm
最大闭合高度：480mm
最大装模高度：380mm
工作台尺寸：710?1080
模柄尺寸：φ60?75
电动机功率：10KW
第4章工作部分尺寸计算
4.1冲裁间隙
冲裁间隙是影响冲裁工序最重要的工艺参数，对于间隙就是指凹模和凸模在垂直于冲裁方向上的尺寸差，也是指冲载的凸模与凹模刃口之间的间隙值，凸模与凹模每一侧的间隙称为单边间隙()c，两侧间隙之和称为双边间隙()Z。在没有特殊说明的情况下，冲裁间隙均指双边间隙()Z。：间隙大小会对冲裁力和冲裁精度以及冲裁断面会产生影响。冲裁间隙过大会出现拉断毛刺，而间隙过小则会出现挤压毛刺。所合理安排冲裁间隙是很重要的。因随冲裁次数增多，模具磨损加大，冲裁间隙也加大，因此制造新模具时应选最小合理间隙值。
图4.1 凸凹模间隙
由图可得：
A T Z D D =-
式中 Z ——冲裁间隙，mm ；
A D ——凹模刃口尺寸，mm ； T D ——凸模刃口尺寸，mm 。
模具间隙不仅冲裁断面质量有非常重要的影响，而且它还对冲裁尺寸精度、模具寿命、冲裁力卸料力以及推料力也有较大的影响，总之，它是冲裁设计中非常重要的工艺参数。
4.1.1 间隙对尺寸精度及模具寿命的影响
(1) 间隙对尺寸精度的影响
当出现间隙较大的情况时，落料件尺寸就会小于凹模尺寸，而冲孔件的孔径则会大于凸模尺寸。而当出现间隙较小的情况时，在冲裁结束之后材料的弹性恢复就会使落料件的尺寸增大，而冲孔件的孔径则变小。
(2) 间隙对模具寿命的影响
为了提高模具寿命一般都采用较大间隙，如果制件精度的要求不高，那么最好采用合理大间隙，这样模具的寿命则可以提高3～5倍。
4.1.2 合理间隙值的确定原则
模具设计时应遵守以下原则：
(1) 当对断面没有特殊的要求或者冲裁件尺寸的精度要求不高时，可以采用较大的间隙值。而当冲裁件尺寸精度要求比较高或者对断面质量有较高要求时，则尽量选择较小的
间隙值；
(2) 确定的模具的间隙值应满足：min max Z Z Z ≤≤；
(3) 新制作模具时考虑到模具在使用过程中的会逐步磨损，应采用最小间隙值。
4.1.3 合理间隙值的确定
合理间隙值的确定方法有三种：公式法、经验值法和查表法。在本次设计中采用查表方法来确定冲裁模具间的间隙，由于的要冲裁的零件为一般尺寸精度断面质量要求，其间隙为：
z max
=0.10 z
max
=0.14
4.2冲裁模刃口尺寸的计算 4.2.1 凸、凹模刃口尺寸计算原则
(1) 落料时，落料件的外尺寸应该等于凹模的内尺寸；冲孔时，冲孔件的内径尺寸等于凸模的外径尺寸。所以落料时，应以凹模为基准，然后按间隙确定凸模尺寸，冲孔模应以凸模为设计基准，然后按间隙确定凹模尺寸。
(2) 凸、凹模应考虑磨损规律。凸模刃口尺寸在冲压过程当中会磨损，使之尺寸会越变越小，之后会使冲孔尺寸减小，同样，凹模刃口尺寸在冲压过程当中也会造成磨损，使其尺寸会越来越大，则使落料尺寸增大。为了提高模具的使用寿命，保证冲裁件的尺寸精度，在设计落料模时，制造模具凹模的刃口的基本尺寸应等于工件的最小极限尺寸；设计冲孔凸模时，其刃口基本尺寸应等于工件孔的最大极限尺寸。
(3) 凸、凹模之间保证合理的间隙值。对于落料件，凹模是设计基准，间隙则应该由减小凸模尺寸来取得；而对于冲孔件来说，凸模是设计基准，间隙应以增大凹模尺寸来取得。又因为间隙在模具磨损后增大，所以在设计中凸、凹模时一般都取最小合理间隙min Z ，这样才能保证模具在相对情况下提高使用寿命。在本次设计过程中零件没有标注尺寸公差，经过相关资料的查询，对于非圆形件按国家标准非配合尺寸的IT14级来处理,而对于圆形件一般按国家标准的IT10级来处理。
4.2.2 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算
模具刃口尺寸及其公差的计算与加工方法有关，基本上可以分为两大类，一类是分开
加工，这种方法多用于对圆形或者简单规则形状比如方形或者矩形的工件，凸，凹，模分别加工的优点是，凸、凹模具有互换性，制造周期短，方便于成批制造，而其缺点则是模具的制造公差比较小，模具制造困难，成本相对来说比较高，另一类则是配合加工，由于配合加工精度较低，所以在一般的生产中以及本设计中均采用分开加工的方法。采用分开加工必须满足下列条件：
Z Z d p
m i n
m a x -≤+δδ
如果其偏差值不符合上述原则时则按下面公式重新计算：
)(4.0min max z z p
-=δ
)(6.0m i n
m a x z z d
-=δ
由上分析并根据计算原则，可计算凸、凹模工作部分尺寸如下： 对于冲孔模：
min )(δχ-?+=p
d d p δχδd d z d z d d p d +
+?+=++=0min min min )(
0)(
式中
d
p
、d d ——分别为冲孔模的凸模、凹模的基本尺寸；
d
min
——冲孔件的最小极限尺寸；
χ——系数
?——冲裁件的公差。
根据前面的分析可得孔φ6的公差为IT10级，孔φ12为工艺孔，所以其公差为IT12，,故可将冲裁时的极限尺寸标注为：
6
12
03
.00
18.00
2φφ++个
δ
δd
p
、——分别为凸模、凹模的制造公差，凸模公差取下偏差，凹模取上偏差。查《冲
模设计应用实例》表2-12.可知，当时6=φ：02.002.0,==δδd p ，当φ=12时，
025.002.0,==δδ
d
p
4.2.3落料时刃口尺寸的计算：
冲裁时凸模和凹模的公差分别按照IT6以及IT7级来设计 通过公式：0min )(δp z D x D p --?-=
δd x D D
d
+
?-=0)(
公式中，口尺寸分别表示凸模和凹模刃D D d p ,，D 表示基本尺寸，x 表示系数，?表示制件在冲裁时的公差，分别表示上下偏差δδd p ,，经过计算以及查表可知，D=1128， X=1，?=0.066，24.0,16.0==δδd p ，将以上数据代入公式中，得
m i n )(δ
p
z D x D p
-
-?-=
=（1128-1?0.066-0.10）016.0- =1127.834016.0-
δd x D D
d
+
?-=0)(
=（1128-1?0.105）24.00+ =1127.89524.00+
当冲孔时刃口尺寸的计算：
对于12
18.00
2φ+个的孔：
0min )(δχ-?+=p
d d
p
020
.00020
.0135.12)18.075.012(--=?+=
δχδd
d
z d z d d p d
++?+=++=0m i n
m i n
m i n )(0
)(
025
.00)10.0135.12(++= =12.23524.00+
校核：z z
d p min max
-≤
+δδ
即0.02+0.025=0.045＜0.06，所以取的δδd 和p 合格。 对于6
03.00
φ+的孔：
min )(δχ-?+=p
d d p =（6+0.75×0.3）002.0- =6.15002.0-
δχδd
d
z d z d d p d
++?+=++=0m i n
m i n
m i n )(0
)(
=（6.15+0.1）02
.00+ =6.2502.00+
校核：z z
d p min max
-≤
+δδ
即0.02+0.02=0.04＜0.06，所以取的δδd 和p 合格。
4.2.4凸凹模的外形尺寸计算：
凸凹模的壁厚要有足够的强度，根据公式： H=kb
其中，k 表示因数，b 表示凹模孔的最大宽度
经过计算及查表可得，k=0.12，b=381，将数据代入上式，可得 H=0.12?381 ≈46 壁厚为C=(2-3)H
=(2-3)?46 =92-138
经过查表可知，凹模的外形尺寸计算为： L=（l+2c ） =（381+2?100）
=581
B=（b+2c）
=（190+2?100）
=390
4.3模座的选取：
由于本次设计的是复合模，在之前计算过凹模的外围尺寸即L和B，再通过《冷冲模设计指导》中冷冲模标准模架的选取，选择表4-7的滑动导向对角导柱模架，其参数如下：
凹模周界L?B: 630?400
闭合高度H：300--340
上模座：630?400?65
下模座：630?400?80
导柱：50?280
导套：50?160?63
4.3.1 模具大小确定
按模具的外型尺寸大小，模具分类如下：
表4-2模具分类
根据零件的大小初步确定该模具为小型模具
4.4.2模具材料的选用
模具上模座、下模座和压料板都是采用铸造结构。在本次设计中采用灰铸铁HT250铸造，灰铸铁中的由于有石墨的存在，有优良的减振性，是制造模座的好材料；石墨本身又是良好的润滑剂，耐磨性好，机加工性也好。铸件在机加工前，需进行一次去应力退火，也就是一般所说的人工时效处理，避免由于内应力的存在使铸件容易产生变形甚至开裂。
经常使用的冲裁模凹凸模材料为T8A、T10A工具刚，W6Mo5Cr4V2高速工具钢，Cr12、Cr12MoV 模具钢， 7CrSiMnV空冷钢等。本设计采用Cr12MoV冷作模具钢，其优点是高淬透性、高耐磨性、高热稳定性。而导套的材料要求较高，对强度、耐磨性要求比较高，故选用T7钢并淬火。而导柱较粗，受力复杂，表面需要高硬度耐磨而心部则要一定韧性。故选用20钢并调制处理以获得较好的综合力学性能。
第5章模具总体设计
5.1.1冲裁设计原则和步骤
冲裁模设计的原则是在满足工件尺寸精度要求的前提下，使模具的结构简单，操作方便，材料消耗少。
一般步骤则是：
1确定工艺方案以及工艺顺序、工序性质和设备选用情况并且与相关人员进行讨论以及修改。
2.先确定凹模尺寸，在计算出凹模的刃口尺寸之后，再计算出凹模的壁厚，确定凹模外轮廓尺寸，为下一步做好准备。
3.根据凹模选模架类型。
4.绘制冲裁装配图。
5.绘制冲裁零件图。
6.编写技术文件。
5.1.2冲裁设计中必须考虑的若干问题
冲裁设计与生产实际有着密切的关系，为了让模具设计尽可能适合于实际生产条件以及保证能生产出质量以及尺寸精度都满足要求的冲压件，要做到技术上可行而且经济上也要合理。所以这整个设计过程当中设计人员必须考虑的问题主要包括以下几个内容：
1.零件的质量要求以及尺寸精度要求。
2.零件对冲裁工艺的适应性。
3.产品批量的大小。
4.冲压设备条件。
5.模具加工与技术水平。
6.原材料性能、规格及供应状况。
7.操作方便与安全生产。
8.工厂管理水平。
5.2.1 模具的结构组成
无论模具的结构形式如何，一套模具都是由固定部分和活动两部分组成。固定部分一般称为下模，它们都用压铁、螺栓等紧固件固定在压力机的工作台上，而活动部分一般都是称为上模，它们则是紧固在压力机的滑块上。在整套模具的整个运动过程中，上模是随着压力机做上下运动，实现加工。而根据模具零件的作用，一套模具一般分为以下五种类型零件：（1）工作零件。（2）定位零件。（3）卸料、推件零件（4）导向零件（5）连接固定件
5.2.2 确定冲裁方式
第1章绪论 1.1冲压工艺介绍 冲压是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。 冲压工艺有如下特点 1.用简单的机械设备能生产出其他加工方法难以加工的复杂形状的制件。 2.制件的精度高，互换性好，一般不再需要大量的机械加工就能获得强度高、刚性好、质量轻的零件。 3.同切削加工相比较能节约金属资源，并可以利用廉价的板材。 4.生产效率高，每分钟能够生产多件产品，制件成本低廉。 5.有利于实现机械自动化，减轻工人的劳动强度和改善劳动条件。 冲压件在工业生产中具有不可替代的作用，据统计全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。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。 1.2 冲压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合、级进和复合—级进三种组合方式。 复合冲压是指在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两
1.冲压工艺性分析及冲压模方案确定 工件名称：端盖 生产批量：大批量 材料：F 08 材料厚度：2mm 零件图
1.1 冲压工艺性分析 （1）冲压件为F 08钢板，是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能； （2）该工件没有厚度不变的要求，因此工件的形状满足拉深工艺要求。各圆角尺寸R=1mm ,满足拉深对圆角半径的要求。由φ24+00.23mm 查参考文献[1]中表7.14可知它的尺寸精度为IT13级，满足拉深工序对工件的公差等级的要求。 （3）该零件的外形是圆形，比较简单、规则。工件中间有孔，且孔在平面上，。这部分可以用冲裁工序完成. （4）零件图上未标注尺寸偏差的，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查参考文献[1]中表7.14，各尺寸为： 6.1-00. 36mm R10036.0-mm R7036.0-mm 3.005+φmm 48435.0±mm 。 1.2 工艺方案及模具结构的确定 根据工件的根据工件的工艺性分析，可知冷冲压要完成的基本工序有：拉深、落料、冲孔和整形。由此制定两套工艺方案： 方案一：先落料，然后冲孔，再拉伸，三个简单模,此方案模具结构简单，使用寿命长，制造周期短，但是需要三道工序，三套模具才能完成零件的加工，生产率低，难以满足零件大批量生产的要求，而且工件尺寸的累积误差大，所需要的模具操作人员也比较多。 方案二：拉深、落料、冲孔复合模。此方案模具结构紧凑，工序集中，对压力机工作台面的面积要求较小，且内外形相对位置及零件尺寸的一致性非常好，制件面平直，并且制造精度高。缺点是结构复杂，安装、试和维修不方便，制造周期长。由零件图可知，圆筒件部分的拉深尺寸不大，亦可一次拉成，可以考虑采用复合模；又由于产品批量较大，工序分散的单一工序生产不能满足生产需求，应考虑集中的工艺方法。经综合分析论证，采用拉深、落料、冲孔复合模既能满足生产量的要求，又能保证产品质量和模具的合理性，故采用方案二。 2 模具的设计 2.1 落料模设计计算 2.1.1毛坯尺寸及排样 根据公式 D=rd dH dp 44.34)2(2-++δ 计算出展平后φ38mm 所变化成的直径大小。 D=20144.31.4204)638(??-??++
目录 目录 (1) 1. 工件的冲压工艺设计 (2) 1.1工艺分析 (2) 1.2确定工艺方案 (3) 1.3工艺计算 (5) 1.4凸模凹模凸凹模刃口及结构尺寸计算 (9) 1.5其他模具零部件的选择 (13) 2.装配图 (14) 3.小结 (14) 4.参考文献 (15)
1. 工件的冲压工艺设计 1.1工艺分析 冲压件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量零件设计是否合理。一般来讲，满足使用要求的条件下，能以最简单、最经济的方法将工件加工出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的冲压工艺性就差。工艺性的好坏是相对的，他直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件的影响。 该零件尺寸中，未注公差按照IT13确定工件尺寸的公差。查公 差表，则其外形尺寸为被包容尺寸00.3942mm -,00.3933mm -,0 0.229.6mm - 零件简图：如图所示
零件名称: 典型盖板件 上产批量: 中批量生产（10万件） 材料：Q235钢 厚度：2mm 1.2确定工艺方案 确定工艺方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数、工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应对不同的工艺方案进行全面的分析与研究。在选择工艺时，一般要考虑模具的结构形式，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。 在确定冲压件的工艺路线时，应主要考虑以下几个方面：冲压零件的几何形状、尺寸大小、精度等级、生产批量、加工零件时操作的难易程度、模具的加工成本及时间等。 经分析该零件属于大批量生产，形状简单，工艺性较好、冲压件
尺寸精度较高。冲压该零件需要的基本工序有落料和冲孔。 方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模（连续模）生产。 方案一单工序模具结构简单，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或级进冲裁方式。 方案二复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置重复性好，由于压料冲裁的同时得到了校平，冲件平直且有较好的剪切断面。 方案三级进模可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲裁件，且可冲裁比较厚的零件，但级进模冲裁受压力机工作台面尺寸与工序数的限制，冲裁件尺寸不宜太大。另外级进模冲裁中、小型零件时零件平面度不高，高质量工件需校平。 根据冲压模工艺原理，结合该零件结构的特点，通过对比以上三种方案，采用复合模结构简单实用，冲压工艺过程稳定可靠，比较适合该零件了生产制造。
冲压模具毕业设计说明书 1 绪论 1.1 概述 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作用。 1.2 冲压技术的进步 进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]。 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1）。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式—计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五期间”产品发展重点主要应表现在 [2]：
冲压模具设计与制造实例 例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺编制。 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：A3 材料厚度：t=2mm 图1 产品零件图 一、冲压工艺与模具设计 ⒈冲压件工艺分析 ①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。 ②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。 ③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工 件尺寸的公差。孔边距12mm的公差为±0.11，属11级精度。查公差表可得各 尺寸公差为： 零件外形：650 74 .0 -mm 240 52 .0 - mm 300 52 .0 - mm R300 52 .0 - mm R20 25 .0 - mm 零件内形：1036.0 +mm 孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁。 ⒉工艺方案及模具结构类型
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，采用连续模生产。 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或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸12011.0-mm 有公差要求， 为了更好地保证此尺寸精度，最后确定用复合冲裁方式进行生产。 工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。 ⒊主要设计计算 ⑴ 排样设计及计算 查《冲压模具设计与制造》表2.5.2确定搭边值： 两工件间的搭边：a=2.2mm ； 工件边缘搭边:a 1=2.5mm ； 步距为: 32.2mm ； 条料宽度B=(D+2a 1)?- =(65+2×2.5)?- =70 确定后排样图如图2所示。 图2 排样图 一个步距内的材料利用率η为： %100?=BS A η =1550÷(70×32.2)×100％ = 68.8％
前言 冲压是在室温下,利用安装在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,从而获得所需零件的一种压力加工方法.冲压模具在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备,称为冷冲压模具(俗称冷冲模).冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品.冲压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系.模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力. 我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距.这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距.覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平.虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在模具国产化进程中前进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面,与国外相比还存在一定的差距.标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种.有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平. 因此我们在学习完《飞机钣金成形原理和工艺》等模具相关基础课程后,安排了模具设计课程设计,以帮助我们掌握模具设计的过程,为以后参加工作打下基础.
设计内容 一、零件的工艺性分析 图1 零件图 1）零件的尺寸精度分析如图1所示零件图,该零件外形尺寸为R11,19;内孔尺寸为R3,6,均未标注公差,公差等级选用IT14级,则用一般精度的模具即可满足制件的精度要求. 2）零件结构工艺性分析零件形状简单,适合冲裁成形. 3）制件材料分析制件材料为45钢,抗剪强度为432～549米pa,抗拉强度为540～685米pa,伸长率为16%.适合冲压成形. 综合以上分析,得到最终结论:该制件可以用冲压生产的方式进行生产.但有几点应注意: 1）孔与零件左边缘最近处仅为2米米,在设计模具是应加以注意. 2）制件较小,从安全方面考虑,要采取适当的取件方式. 3）有一定批量,应重视模具材料和结构的选择,保证一定的模具寿命. 二、工艺方案的确定 由零件图可知,该制件需落料和冲孔两种冲压工艺,设计模具时可有以下三种方案: 方案一:先落料,再冲孔,采用单工序模生产. 方案二:冲孔、落料连续冲压,采用级进模生产. 方案三:落料和冲孔复合冲压,采用复合模生产.
你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 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作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1） 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向
图1-1 冲压作业方式的进化 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System） 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展 各行各业对模具的需求量越来越大 技术要求也越来越高 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]： （1）汽车覆盖件模； （2）精密冲模； （3）大型及精密塑料模； （4）主要模具标准件； （5）其它高技术含量的模具 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三 其中 冲压模占模具总量的40%以上[2] 但在整个模具设计制造水平和标准化程度上 与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距 以大型覆盖件冲模为代表 我国已能生产部分轿车覆盖件模具 轿车覆盖件模具设计和制造难度大 质量和精度要求高 代表覆盖件模具的水平 在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平 模具结构功能方面也接近国际水平 在轿车模具国产化进程中前进了一大步 但在制造质量、精度、制造周期和成本方面 以国外相比还存在一定的差距 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具 是我国重点发展的精密模具品种 在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上 与国外多工位级进模和多功能模具相比 存在一定差距[2-3]
你如果认识从前的我,也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 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作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如:旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造(图1-1) 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向 图1-1 冲压作业方式的进化
冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统 CIMS(Computer Integrated Manufacturing System) 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展 各行各业对模具的需求量越来越大 技术要求也越来越高 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]:
新乡职业技术学院 毕业设计 题目：V型(1)冲压模具设计 系别：材料工程系 专业：模具设计与制造
内容摘要 介绍V型零件的弯曲工艺及其模具的设计，简单实用，使用方便可靠，首先根据工件图算工件的展开尺寸，在根据展开尺寸算该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析，釆用模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后，对磨具的装配方案，对主要零件的设计和裝配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图，工件的加工工艺卡片，工艺规程卡片，非标准零件的加工工艺过程卡片。 关键词：弯曲工艺，冲压设计，参数计算
Abstract This text introductive V type parts bending process and the mold design, the usage convenience is dependable, first according to the work piece the diagram calculate the work piece to launch size, at according to launch the pressure center that the size calculates that spare parts, the material utilization，painting row kind diagram. According to spare parts of several the shape request with the analysis of the size, adoption compound the mold hurtle to press, so be advantageous to an exaltation production an efficiency, molding tool design and manufacturing also opposite in simple.When all parameter calculations are over after, requested the technique requests to the design and assemble of the main spare parts to all carry on analysis to the assemble project that whets to have.During the period of design in addition to designing manual, also include the assemble diagram of the molding tool, the spare parts diagram of the not- standard spare parts, the work piece processes the craft card, the craft rules distance card, the not- standard spare parts processes craft process card. Keyword: Bending process、hurtle to press、design
课程设计 冷冲压模具说明书 目录 第一章设计任务————————————————3 1.1零件设计任务———————————————3 1.2分析比较和确定工艺方案——————————3 第二章计算冲裁压力、压力中心和选用压力机———5 2.1排样方式的确定及材料利用率计算——————5 2.2计算冲裁力、卸料力————————————5 2.3确定模具压力中心—————————————6 第三章模具工作部分尺寸及公差—————————7 3.1冲孔部分—————————————————7 3.2落料部分—————————————————7
第四章确定各主要零件结构尺寸—————————9 4.1凹模外形尺寸确定—————————————9 4.2其他尺寸的确定——————————————9 4.3合模高度计算———————————————9 第五章模具零件的加工—————————————9第六章模具的装配———————————————10第七章压力机的安全技术措施——————————12参考文献————————————————————14
第一章设计任务 1.1、零件设计任务 零件简图：如图1所示 生产批量：小批量 材料：Q235 材料厚度：0.5mm 未标注尺寸按照IT10级处理,未注圆角R2. （图1） 1.2、分析比较和确定工艺方案 (一)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IT10。材料低硬度，强度极限为40MPa. 根据镶片（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） 夹头镶片包括冲孔、落料两道冲压工序在内。形状较为规则，尺寸较小，精度要求IT10。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）。模具结构参看所附装配图。 （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.
课程设计（论文）连接零件冲压工艺及模具设计 教学系：机电工程 指导教师：******* 专业班级：成型1081 学生姓名： @@@ 摘要
本论文应用所学专业理论课程和生产实际知识进行了冷冲压模具设计工作的实际训练，从而培养和提高学生独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容。本设计采用落料冲孔复合模，模具设计制造简便易行。落料冲裁效果好，能极大地提高生产效率。本设计主要工序包括：冲孔和落料。本设计分别论述了产品工艺分析，冲压方案的确定，工艺计算，模板及主要零件设计，模具装配等问题。本设计的内容是确定复合模内型和结构形式以及工艺性，绘制模具总图和非标准件零件图。 我觉得通过本次的毕业设计，达到了这样的目的： 1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。 2.巩固与扩充所学有关冷冲模具设计课程的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本技能，懂得了怎样分析零件的工艺性。 3.掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范，同时对相关的课程进行了全面的复习，使独立思考能力有了提高等。 关键词：冷冲压、冲裁、复合模、落料
目录 前言 (2) 1 设计任务书………………………………………………………………………………错误！未定义书签。 2 工艺方案分析及确定 (2) 2.1 零件的工艺分析 (3) 2.2 工艺方案的确定 (3) 2.3 排样的确定 (4) 3 工艺设计与计算 (6) 3.1 冲压力与压力中心的计算 (6) 3.2 工作零件刃口尺寸计算 (8) 3.3 工作零件结构设计与其他模具结构零件 (10) 3.4 冲压设备的选用 (12) 4模具总装图 (11) 5模具的装配 (15)
4 冲裁模具设计 教学容：确定模具类型，设计计算凸凹模刃口的形状、尺寸、精度、配合间隙以及选择定位、卸 料方式等。 教学要求：了解各种类型冲裁模具的结构形式、使用围及其特点。掌握冲裁模具的设计步骤。 根据工艺方案所定的工艺顺序、工序性质 和设备选用情况设计一般的冲裁模具。4.1 普通冲裁模设计 基本原则： (1) 模具与制件的尺寸精度及生产批量适应 (2) 模具与压力机适应 (3) 模具与工艺适应 (4) 尽量选用标准模架和模具零件 (5) 模具工作与存放安全 4.1.1 无导向开式简单冲裁模 特点：结构简单，重量轻，尺寸小，制造容易，成本低。但调整麻烦，寿命低，冲裁件精度差， 操作不够安全。 应用：精度要求不高、形状简单、批量小的冲裁件。
图4.1 无导向开式简单冲裁模 4.1.2 导板式落料冲裁模 特点：有导板导向，但压力机行程要短(一般不大于20mm)。
. .. . 图4.2 导板导向式冲裁模 4.1.3 设计实例 4.1.3.1 导柱导套式落料冲裁模 特点：导柱、导套进行精确导向定位 应用：精度要求较高、生产批量较大的冲裁件
图4.3 导柱导套式落料模4.1.3.2 设计举例
. .. . 图4.4 制件图 材料Q235，大批量生产 1) 冲裁件工艺分析 外形简单，一次冲裁加工即可成形。 大批量生产，采用单工序、后侧导柱导套式冲裁模进行加工。 制件尺寸较厚，采用固定卸料板刚性卸料和下出料的方式。 2) 工艺计算 (1) 冲裁力、卸料力、推件力计算及初选压力机 查表Q235的 MPa MPa b 460375～=σ，取 MPa b 460=σ。 表4-1 部分碳素结构钢力学性能 牌 号 屈服强度s σ/ MPa 伸长率 δ/% 抗拉强度b σ/ MPa Q215 Q235 Q255 Q275 165～215 185～235 205～255 225～275 26～31 21～26 19～24 15～20 335～410 375～460 410～510 490～610 计算冲裁力：
编号： 12 课程设计说明书 题目：冲压零件2冲裁模设计 课程序号: 1710322 学院：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号：14 指导教师：杨连发 职称：教授 题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发 2017年11月17 日
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目录 1 计任务书及冲压件（产品）图 (1) 1.1 设计任务书 (1) 1.2 冲压件（产品）图 (1) 2 冲压件的工艺性分析 (3) 2.1 ☆☆☆，☆☆☆☆☆，(黑体小四号) (3) 2.2 ☆☆☆，☆☆☆☆☆，(黑体小四号) (3) 3 冲压件工艺方案的拟定 (3) 4 模具类型及结构形式的选择 (3) 5 排样设计及材料利用率的计算 (4) 6 冲压各工艺力计算、压力中心的确定 (5) 7 模具工件零件的刃口尺寸及公差的计算 (6) 8 模具零部件的选用、设计及必要的计算 (6) 9 压力机的选择 (8) 10 其它需要说明的内容 (8) 参考文献 (8)
1 设计任务书及冲压件（产品）图(黑体四号) 1.1 设计任务书(黑体小四号) 2017-2018(1)《模具设计综合实训》设计任务书年级： 2014 面向专业：机械设计制造及其自动化学生人数： 155 设计学时 2 周实施时间第 10 11 周 指导教师杨连发设计场所教室、宿舍 设计组号12 产品名称冲压零件 2 学生序号56 班级学号1400110306 学生姓名何焕学生序号57 班级学号1400110307 学生姓名黄柏富学生序号58 班级学号1400110308 学生姓名黄仁光学生序号59 班级学号1400110309 学生姓名黄振永学生序号60 班级学号1400110311 学生姓名李丽强 冲压件图 产品说明材料：08 钢；料厚 2 mm；生产批量：大批量生产（月产 47 万件）设计要求采用滑动式中间导柱模架、固定卸料装置
【范例】 (1）题目：东风ＥQ－1０90汽车储气简支架 (2）原始数据 数据如图7—１所示。大批量生产，材料为Q２15，t=３mm。 图7-1零件图 (３)工艺分析 此工件既有冲孔,又有落料两个工序。材料为Q23５、ｔ=３mm的碳素钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁,工件结构中等复杂,有一个直径φ44mm的圆孔,一个６0mm×26ｍｍ、圆角半径为R6mｍ的长方形孔和两个直径13ｍm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求,孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于８mm。工件的尺寸落料按ＩTll级，冲孔按IＴ10级计算。尺寸精度一般,普通冲裁完全能满足要求。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序,可有以下三种工艺方案。 方案一:先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单,制造方便,但需要两道工序，两副模具,成本相对较高，生产效率低,且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需
要。故而不选此方案。 方案二:级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂,成本较高,一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案,势必会增大模具尺寸，使加工难度提高,因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足,模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述,本套模具采用冲孔一落料复合模。 (５)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性,正装式复合模成形后工件留在下模,需向上推出工件,取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模,只需在上模装一副推件装置,故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 ａ.排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 ２所示。 b.确定搭边值查表,取最小搭边值:工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=５；为了方便计算取ａl ＝3。 c. 确定条料步距步距:２５7.5mm,宽度：250+5+5=260mm ． ｄ.条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e.画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-３所示。
冲压模具毕业设计 1.绪论 1.1冲压的概念、特点及应用 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法之一，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。 （4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 1.2 冲压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要
垫圈冲压模课程设计 说明书
湖南涉外经济学院机械工程学部 冲压成型工艺及模具设计 课程设计任务书机械工程学院材料成型及控制工程专业 题目垫圈冲压模具设计 任务起止日期： 2012 年 9 月 18 日至 2012 年 11 月 20 日止 学生姓名：王曦明班级：材料0902班 指导老师：何雅槐日期： 系主任：日期：审查 学部主任：日期：批准
冲压模具课程设计 一、题目 垫圈 二、原始数据 冲裁制件如图2-1所示。材料为Q235，材料厚度0.8mm，生产批量为10万件，属中大批量生产。 三、冲裁件工艺分析 此工件既有冲孔，又有落料两个工序。材料为Q235、t=0.8mm 的碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构简单，内有一个直径为 12mm的圆孔。此工件满足冲裁的加工要求，工件尺寸未标注公差，按IT14级计算。尺寸精度较低，普通冲裁完全能够满足要求。 四、冲裁工艺方案的确定 （一）方案种类该工件包括落料、冲孔两个基本工序，有以下三种工艺方案。 方案一：先冲孔，后落料。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：采用冲孔-落料同时进行的复合模生产。 （二）方案的比较各方案的特点及比较如下。
方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需要的要求，难以满足生产需要。故不选此方案。 方案二：级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 （三）方案的确定综上所诉，本套模具采用冲孔-落料复合模。 五、模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性，正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模，只需在上模装一副推件装置，故采用倒装式复合模。 六、工艺尺寸计算 （一）排样设计 1.排样方法的确定根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用多行排法，初画排样图如图6-1所示。
天津滨海职业学院毕业设计（论文）冲压模具毕业设计 作者：成材 院系：天津滨海职业学院机电工程系专业：机电一体化技术 年级：2006级 学号：200XXXXXX 指导教师：育才
毕业设计任务书（3号黑体居中） 设计题目：（4号黑体） 完成期限：自年月日至年月日止（4号黑体） 一、设计原始依据（资料）（4号宋体加粗） XXXXXXXX（小4号宋体） 二、设计内容和要求（4号宋体加粗） XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX（小4号宋体） 本人签字：（小4号宋体） 年月日（小4号宋体）
毕业设计内容摘要（3号黑体居中） （内容小4号宋 体） 关键词：（4号黑体）XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX（小4号黑体） 目录 1.冲压的基本工序及模具 2.零件的工艺性分析. 2.1 零件的工艺性分析 2.2冲裁件的精度与粗糙度 2.3冲裁件的材料 2.4确定工艺方案 3.冲压模具总体结构设计 3.1模具类型 3.2操作与定位方式
3.3 卸料与出件方式 3.4模架类型及精度 4. 冲压模具工艺与设计计算 4.1排样设计与计算 4.2设计冲压力与压力中心,初选压力机. 5.模具的总张图与零件图 5.1根据前面的设计与分析,我们可以得出如级进模具的总张图 5.2冲压模具的零件图 5.3压力机的校核 6.冲压模具零件加工工艺的编制6.1凹模加工工艺过程 6.2凸模加工工艺过程 6.3卸料板加工工艺过程 6.4凸模固定板加工工艺过程 6.5上模座加工工艺过程 6.6下模座加工工艺过程 6.7导料板加工工艺过程 1 冲压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁
酒泉职业技术学院 毕业设计（论文）题目：双孔垫片冲压模具设计与制造
目录 摘要： (4) 第一章综述 (6) 第二章冲压模具设计 (11) 一．冲压件工艺分析 (11) （一）材料： (11) （二）零件结构： (12) （三）尺寸精度： (12) 二．工艺方案及模具结构类型 (12) 三．排样设计 (12) （一）少废料排样 (12) （二）无废料排样 (12) 四．冲压力与压力中心计算 (13) （一）计算冲压力的目的是为了合理地选择冲压设备和设计模具。 (13) （二）压力中心 (15) 五．压力机的选择 (15) （一）压力机的选择原则 (15) （二）冲压设备规格的选择 (15) （三）压力机的其它参数 (16) 六．工作零件刃口尺寸计算 (16) 七．工作零件结构尺寸 (18) （一）落料凹模板尺寸： (18) （二）落料凹模板的固定方式： (19) （三）凸凹模尺寸计算： (20) （四）凸凹模内外刃口间壁厚校核： (20) （五）冲孔凹模洞口的类型 (20) （六）凸凹模的固定方法和主要技术要求 (21) （七）冲孔凸模尺寸计算： (21) （八）凸模的固定方式 (22) （九）标准模架和导向零件 (22) 八．有关模具设计计算: (24) （一）卸料弹簧选择： (24) （二）设计和选用卸料与出件零件 (24) （三）选择上、下模板及模柄 (25) （四）垫板的结构设计： (25) （五）闭合高度： (26) 第三章塑料模具设计 (27) 一.塑件工艺性分析： (28) （一）塑料 (29) （二）塑件的尺寸精度分析 (30) （三）塑件表面质量分析 (30) （四）塑件收缩率 (30) （五）塑件结构工艺性分析 (31)