目录
一、零件设计2
二、冲裁件的工艺分析3
三、确定冲裁工艺方案4
四、模具结构形式的选择5
4.1模具的类型的选择5
4.2送料与定位方式5
4.3 卸料与出件装置5
4.4.模架类型及精度5
五、冲压工艺计算：6
5.1．排样设计及计算6
5.2．冲压力计算和初选压力机6
5.3．压力中心的计算7
5.4．计算凸凹模刃口尺寸7
六、主要零部件设计8
6.1．凹模的设计8
6.2．卸料装置的设计8
6.3．凸模固定板的设计9
6.4．垫板设计9
6.5．凸模的设计9
6.6．凸凹模设计9
七、模架以及其他零部件的选用10
八、校核模具闭合高度及压力机有关参数24
九、设计并绘制模具总装图及主要成形零件图
十、冲压工艺过程卡
一、零件设计
零件简图：如图1.1所示
成产批量：10万件
材料：10钢
材料厚度：2mm
图1.1 零件简图
二、冲压件的工艺分析
2.1、结构分析
该零件形状简单、对称，冲裁凸出的部分B=4mm≥1.5 t=3mm(t为材料厚度)。
2.2、材料分析
材料为10号钢，其主要性能为：σs=205Mpa，σb=386Mpa，延伸率
δ=31%，断面收缩率为55%，塑性良好，适合于进行冲压
2.3、精度分析
由【1】表2.3查出，用一般精度的模具时，冲裁件内外形所能达到的经济
精度为IT11，由【10】表9.1差查得，冲裁件孔尺寸偏差为0.13mm，外形尺寸公差为0.16mm，将以上精度与工件简图所标注的尺寸公差相比较，可认为该工件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其他尺寸标注、生产批量等情况，
也均符合冲裁的工艺要求。
三、确定冲裁工艺方案
该冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序,可采用的冲裁方案有单工序冲裁,复
合冲裁和级进冲裁三种.零件属于大批量生产,因此采用单工序须要模具数量较多,生产率低,所用费用也高,不合理;如果采用级进模，需要较多的工位数，必须解决
板料的准确定位问题；采用倒装复合模可以一次冲压成形，结构较为简单，卸
件可靠，操作方便。根据以上分析，该零件比较适宜采用倒装复合冲裁工艺方案。
四、模具结构形式的选择
4.1模具的类型的选择
根据零件的冲裁工艺方案,采用倒装式复合模。
4.2送料与定位方式
零件属于大批量生产，采用自动送料方式。采用固定导料销和固定挡料销
导料销如图4.1所示
图4.1 导料销
4.3卸料和出件装置
根据要求采用弹性卸料装置；冲压件采用刚性推件装置推出，直接利用压力机的打杆装置进行推件，工作可靠，冲孔废料直接从凸凹模向下推出的出件方式。推件块如图4.2所示
图4.2 推件块
4.4.模架类型及精度
由于该冲裁零件的尺寸较小，冲裁间隙较小，采用导向平稳的中间导柱模架,
考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用Ⅰ级模架精度。
五、冲压工艺计算：
5.1、排样设计及计算：
该零件尺寸较小，结构对称，采用直排的排样方案，如图5.1所示
图5.1 排样图
由【1】附表2查得排样搭边a=1.2mm 侧搭边a 1=1.5 mm
由CAD 算得冲压件毛坯面积A=600mm 2条料宽度B=（42+2x1.5）mm=45mm 步距：h=（34+1.2）mm=35.2mm 一个步距内的材料利用率η为：
η=
x100%=x100%=38%Bh nA
2
.35456001??5．2．冲压力计算和初选压力机
该模具采用弹性卸料和下出料方式 5.2.1、落料力
F 1=L 1tδb =120mm x 2mm x420MPa=100.8 x 103N
5.2.2、冲孔力
F2=L2 tδb =66mm x 2mm x 420MPa=55.4 x 103N
5.2.3、落料时的卸料力
由【2】表5.10得K卸=0.045
F卸=K卸xF1=0.045 x 100.8 x 103=4.54 x 103 N
5.2.4、冲孔时的推件力
由【2】表5.10得K推=0.055
取同时梗塞在凹模内的废料数为3
F推=nK推F2=3 x 0.55 x 55.4 x 103=9.14 x 103 N
5.2.5、冲床的总压力为
F总=F1+F2+F推+F卸=(100.8+55.4+4.54+9.14）x 103N=170KN
5.2.6、选用压力机
根据总冲压力为170KN，采用开式双柱可倾压力机，考虑到压力机的使用安全，总冲压力一般不应超过压力机额定吨位的80%，
由【1】表7.10初选JH23-25开式双柱可倾压力机
公称压力：250KN
滑块行程：65mm
最大闭合高度:270mm
滑块中心线到床身距离：200mm
工作台尺寸：370mm x 560mm
垫板厚度：50mm
模柄孔尺寸：Φ40mm x 60mm
5.3．压力中心的计算
由于零件结构对称，所以压力中心在孔的中心，即模柄轴线通过压力中心。
5.4计算凸、凹模刃口尺寸
5.4.1、对于冲孔Φ21mm
由【8】表2.13查得间隙值Zmin=0.246mm Zmax=0.360mm
由【8】表2.18查得凸、凹模制造公差δp =0.020mm δd =0.025mm
Zmax- Zmin=0.360-0.246=0.114mm
δp+δd =0.020+0.025=0.045mm
满足Zmax- Zmin ≥δp+δd 的要求，冲孔采用凸、凹模分开加工法。由【8】表2.20查得系数x=0.75
d p =(d+x Δ) =(21+0.75 x 0.2) =21.15mm 0p δ-002.0-0
02.0- d d =( d p +Zmin) =(21.15+0.246) =21.396mm
d δ+0025.00+025.00+5.4.2、对于外轮廓的落料
由【8】表2.13查得间隙值 Zmin=0.246mm Zmax=0.360mm 由【8】表2.18查得凸、凹模制造公差δp =0.020mm δd =0.030mm Zmax- Zmin=0.360-0.246=0.114mm δp+δd =0.020+0.030=0.050mm
满足Zmax- Zmin ≥δp+δd 的要求， 落料采用凸、凹模分开加工法。
由【8】表2.20查得对于圆形件系数x=0.75 非圆形件系数x=1
D d34=(D-x Δ) =(34-0.5x0.2)=33.9mm d δ+0030.00+030.00+ D p34=( D d34-Zmin ) =(33.9-0.246) =33.654 mm 0p δ-002.0-002.0- Dd42=(D-x Δ) =(42-1x0.2)=41.8mm d δ+0030.00+030.00+D p42=( D d42-Zmin ) =(41.8-0.246) =41.554 mm 0p δ-002.0-002.0-Dd5=(D-x Δ) =(5-1x0.1)=4.9mm d δ+0030.00+030.00+D p5=( D d5-Zmin ) =(4.9-0.246) =4.654 mm
0p δ-002.0-002.0-
六、主要零部件设计
6.1、落料凹模
由【8】表2.22查得凹模厚度系数k=0.4
凹模高度H=0.4x42=16.8mm
凹模壁厚C=（1.5~2）H=25.2mm~33.6mm 取C=30mm 凹模总长L=42+2x30=102mm
凹模宽度B=34+2x30=94mm
按冲压模标准模架，由【1】表7.31取凹模周界尺寸
LxBxH=125mm x 100mm x 30mm
凹模零件简图如图7.1
图6.1 凹模简图
6.2、卸料装置的设计
根据要求采用弹性卸料板
6.2.1、卸料板设计
由【1】表2.29查得卸料板厚度为14mm
取外形尺寸为125mm x 100mm x 14mm
6.2.2、弹性元件设计
弹性元件采用橡胶，相关计算如下：
橡胶工作行程=卸料板工作行程+模具修磨量（4mm~6mm ）之和
即H 工作=h 工作+h 修磨mm
8mm )512()6~4(1=++=++=t 橡胶的自由高度=（28~32）mm 工）（H H 4~5.30=
取H 0=30mm
矩形橡胶在预压量为15%时的单位压力为0.5MPa 橡胶截面积： P F A =
2mm 9072MPa
5.0536N 4≈=橡胶装配高度：H 装配 =85%H 自由 0.85 x 30=25.5mm
根据零件形状特点，橡胶外形采用矩形，中间开矩形孔以避让凸凹模，取避让孔为40mm x 45mm ，橡胶外形暂定一边长为120mm ，另一边长为
=91mm
120
45
409072?+ 取橡胶外形尺寸为120mm x 95mm
为满足橡胶垫高径比为0.5~1.5，将橡胶垫平分为四块，其最大尺寸为60mm ，所以
5.060
30
0==D H 选用的橡胶垫规格合理 6.3、凸模固定板的设计
厚度h=（60%~80%）H 凹 =（60%~80%）x20=12mm~16mm 取h=14mm 外形尺寸为125mm x 100mm x 14mm 凸模与凸模固定板的配合为H7/n6
6.4、垫板设计 厚度h 一般为5~12mm ，取12mm
外形尺寸为125mm x 100mm x 12mm
6.5、冲孔凸模设计
凸模长度L=凸模固定板厚度+凸模固定板与落料凹模距离+凹模厚度
L=14+16+30=60mm
凸模结构简图如图6.2
图6.2凸模简图
6.6、凸凹模设计
凸凹模采用螺钉,销针与下模座固定的固定方式.考虑凹模的磨损和保证冲件的质量,凹模刃口采用直筒形刃口壁结构,刃口高度根据计算冲裁力时取梗塞在凹模内的废料数为3，h=6mm,漏料部分刃口轮廓扩大1mm。
凸凹模零件图见图9.2。
七、模架以及其他零部件的选用
7.1、模架选择
前面已选用中间导柱模架
由【1】表7.31取
上模座LxBxH=125mm x 100mm x 50mm
下模座LxBxH=125mm x 100mm x 60mm
导柱 d x L=25mm x 180mm
导套d xL xH=25mm x 90mm x 38mm
7. 2、模柄选用
采用凸缘模柄，根据压力机模柄孔尺寸：Φ40mm x 60mm由【1】表7.39，
选用模柄C40×55 GB2862.3-81 Q235
模柄夹持长度比模柄孔深度小5~10mm
7.3、挡料销
由【1】表7.44采用
挡料销 A6×4×3 GB2866.11-81
7.4、导料销
由【1】表7.44采用
导料销 A6×4×5 GB2866.11-81
7.5、螺钉选用
卸料螺钉：由【1】表7.58采用卸料螺钉 6×35 GB2867.6
凹模锁紧螺钉：由【1】表7.59采用螺钉M8×80 GB70-85
凸凹模锁紧螺钉：由【1】表7.59采用螺钉M6×35 GB70-85
模柄锁紧螺钉：由【1】表7.59采用螺钉M10×25 GB70-85
7.6、销钉选用
根据【1】表7.61
凹模定位销采用销 6×100 GB199-85
凸凹模定位销用销 4×55 GB199-85
八、校核模具闭合高度及压力机有关参数
8.1、校核模具闭合高度
H闭=50+12+14+16+30-3+14+25.5+60=218.5mm
J23－16开式压力机的闭合高度为270mm，封闭高度调节量为55mm，
模具安装可用垫块调整配制。
8.2、冲裁所需总压力校核
P
由前面计算可知KN，冲压机的公称压力250，P总 210.17 总 生产要求。 8.3、模具最大安装尺寸校核。 模具最大安装尺寸为125ｍｍ×100ｍｍ，冲床工作台面冲床为 370ｍｍ×560ｍｍ，能够满足模具的安装。 九、设计并绘制模具总装图 图9.1 总装图 模具总装图的主视图和左视图如图9.2和图9.3所示 图9.2 主视图 图9.3左视图 图9.4 凸凹模零件图 附表一、冲 压 工 艺 过 程 卡 产品型号 零（部）件名 称 止动垫片毛坯 共 页 （厂名） 冷冲压 工艺卡 片 产品名称 零（部）件型 号 第 页 材料牌号及规格 材料技术要求 毛坯尺寸可制毛坯件数 毛坯 重量 辅助材料10钢 不能有锈斑、 保持平整 条料 2mm×45mm ×1060mm 30件工序 号 工序名称 工序内容 加工简图设备 工艺装备 工时 下料 剪床上裁板 45×10601 冲孔、落料 内形冲孔和外形轮廓落料 J23-25 倒装 复合模 2 去毛刺 去除零件断 面毛刺 3 检验按产品零件图检验 编制 （日期）审核 （日期） 会签（日期） 标记 处数 更改文 件号 签字 日期 标记处数 更改文件 签字 日期
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