前言
目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。
随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工核心的计算机辅助设计（CAD/CAM)技术转变。
模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC 机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。
本专业以培养学生从事模具设计与制造工作能力的核心，将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起，实现理论与实际相结合，突出实用性，综合性，先进性。正确掌握并运用冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状和尺寸的综合应用，以提高我的模具设计与制造能力的综合应用。
在以后的生产中，研究和推广新工艺，新技术。提高模具在生产生活中的应用，并进一步提高模具设计水平。
1 明确设计任务，收集相关资料
冲压工艺设计应在收集﹑调查﹑研究并掌握有关设计设计的原始资料的基础上的基础上进行，做到有的放矢，避免盲目性。工艺设计的原始资料主要包括如下内容：
1.1设计题目筒形件落料、冲孔、拉深、复合模
设计内容要求
材料： 08钢
厚度： t=1.5mm
零件图
The workpiece
1.2冲压件的产品图及技术要求
零件图如设计任务书中所示的零件图。技术条件应明确合理。由此可对拉深件的结构，尺寸大小，精度要求以及装配关系，实用性能等有全面了解，以便制定工艺方案，选择模具类型和确定模具精度。
1.3生产类型
生产类型是企业生产产业程度的分类，一般分为大量生产、成批生产、、小批量生产。
根据生产纲领和产品零件的特征或工作的每月担负的工序数查文献表1-3生产类型和生产纲领的关系，确定该零件的生产类型为大批量生产。
1.4生产组织形式
生产类型不相同，零件和产品的组织形式，采用的技术措施和达到的技术经济效果会不同。因为该零件是大批量生产，所以其生产类型查文献【1】表1-5的各种生产类型的工艺性，特征其生产组织形式为零件的互换性，有修配法、钳工修配、缺乏互换性、毛坯的制造方法和加工余量、手工造型或自由锻造毛坯精
度低，加工余量大。
1.5工艺装备
大批量的的采用专用夹具，标准附件，标准刀具和万能量具，靠划线和试切法达到精度要求。
2.1材料
08钢是优质碳素结构刚，易于拉伸成形，具有良好的冲压性能
2.2工件结构
该工件为圆形带孔拉深件，拉伸高度不大，孔在底部并且不在拉深变形区2.3尺寸精度
零件图上工件高度70孔Φ20+0.15
0。工件外轮廓Φ79+0.18
，属IT11级。一般冲
压均能满足精度要求。
3.1工序性质和数量
⑴工序性质的确定
在冲压加工中，工序性质是指冲压件所需的工序种类，剪裁，落料，冲孔，切边等使材料产生分离的工序。弯曲拉深局部成形等使材料产生变形的工序。
冲压工序性质的确定主要取决于冲压件的形状尺寸和精度要求。同时还应考虑冲压变形规律及某些具体条件的限制。通常在确定工序性质时应当考虑以下几方面：
①从零件图上直观的确定工序性质，平板件冲压加工时常采用剪裁，落料，冲孔等冲裁工序。当平面度要求较高时采用较平的工序进行精压，当零件的断面质量尺寸精度要求较高时，需增加修整工序或采用精密冲裁工艺进行加工。
②对零件图进行计算分析，比较后确定工序性质。
③为改善冲压变形条件，方便工序定位，增加附加工序。预冲工序工艺切口达到改善冲压变形条件，提高成型质量母的。
根据零件图分析冲压加工时须用落料，冲孔，拉深，翻边等工序。
⑵工序数量的确定
确定工序数量的基本原则是：在保证工件质量，生产率和经济性要求的前提下，工序数量应尽可能地减少。
该零件精度要求较高，故采用复合模。
3.2 工序顺序和组合
⑴工序顺序
各工序的安排主要取决于冲压变形规律和零件质量要求。工序顺序的安排一般应注意以下几方面：
①所有的孔只要其形状和尺寸不受后续工续的影响，都应在平板坯料上冲出。
②所在位置会受到以后某工序变形的影响的孔，一般都应在有关的成型工序完成后再冲孔。
③孔靠近或孔边缘较小时，如果模具强度够高，最好同时冲出。否则应先冲出大孔和一般精度孔，后冲出小孔和高精度孔或者先落料再冲孔，力求把可能产生的畸变限制在最小范围内。
④如果在同一个零件的不同位置冲压时，变形区域互相不发生作用，根据模具结构定位和操作的过程难易程度来确定。
⑤多角弯曲件主要从材料变形核材料的运动两方面安排弯曲的顺序。一
般是先弯外部角后弯内部角，弯角根据零件图先冲裁后落料，由固定挡料销
定位。
⑵工序组合方式选择
冲压工序的组合是指将两个或两个以上的工序分析合并在一道工序内完
成。减少工序及占用的模具设备和数量，提高效率和冲压件的精度，在确定
工序组合时，首先应考虑组合的必要性和可行性，然后再决定是否组合。
①工序组合的必要性主要取决于冲压件的生产批量。
②工序的组合的可行性受到多种因素的限制，应保证能冲压出形状、尺
寸和精度均符合要求的图样，实现其所需动作保证有足够的强度与现有的冲
压设备条件相适应。
根据零件图的要求及批量采用落料，拉深，冲孔复合模。
3.3 冲压工艺方案
⑴工艺方案
该工件包括落料，拉深，冲孔三个基本工序，可以有以下三种工艺方案。
方案一：先落料，再拉深，然后冲孔。采用单工序模生产。
方案二：落料－拉深－冲孔复合冲压。采用复合模生产。
方案三：落料－拉深－冲孔连续冲压。采用连续模生产。
⑵工艺方案分析
方案一模具结构简单，但需三道工序，即需要落料模，拉深模，冲孔模三副模具，生产效率低，难以满足该零件的年产量要求。方安二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率也高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，故其模具制造，安装较复合模复杂。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。
4 确定毛坯形状，尺寸和主要参数计算
4.1毛坯尺寸计算
该工件位无凸缘圆筒形件，根据等面积原则采用解析法求毛坯直径。如图4-1所示，将工件分为三个简单的几何体，如图三部分。按工件厚度中心层计算h=20mm,d=79mm,r=5mm。
（a）
（b）
（c）
图4-1
Fig 4-1
⑴确定是否加修边余量
由于坯料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响，拉深后工件的边缘不整齐，甚至出现突耳，需在拉深后进行修边，所有在计算坯料直径时，要确定是否需要增加修边余量。
由于其工作相对高度
h/d=20/77.5≈0.26＜0.5
查文献【1】P188 表5－2可知
不需加修边余量。
①计算毛坯直径
毛坯直径为：
D=
=25
?
-
772?
?
?
+
?
4
-
5.
77
5.
.0
56
5
77
5.
20
.1
72
=112.3mm
故取D=112.3mm
②确定是否需要压边圈
根据坯料相对厚度：
D
t =1.5/112.3×100=1.34
100
?
式中 t——坯料厚度，㎜
D——毛坯直径，㎜
查文献【1】P185 表5－1可知
不用压边圈，若怕该冲件在拉深过程中会发生起皱，保险起见，采用带弹性压边装置的模具。这里的压边圈实际上是作为定位与顶件之用。
4.2 确定拉深次数
由于拉深件的高度与其直径的比值不同，有的拉深件科研用一次拉深制成，而有的高度大的拉深件，则需要多次拉深才能制成。
所有根据工件的相对高度（h/d）和坯料的相对厚度（t/D×100）的大小确定拉深次数。
查表可知，由于工件相对高度0.26远远小于一次拉深时的相对高度0.65～0.84，则可一次拉深成形。
也可根据相对厚度查表确定出筒形件（带压边圈）极限拉深系数m=0.50～0.53，而工件的拉深系数为d/D=77.5/112.3≈0.69＞m则可一次拉成。
4.3排样及材料利用率
（1）排样方法
冲裁件在板料，带料或条料上的布置方法称为排样。合理的排样是将
低成本和保证冲件质量及模具寿命的有效措施。应考虑以下原则：
①提高材料得利用率（不影响冲件的使用性能的前提下可适当改变冲
件形状）。
②合理排样可使操作方便，劳动强度低。
③模具结构简单寿命长。
④保证冲件质量和冲件对板料纤维方向的要求。
A：根据零件图可选用少废料的利用率情况，排样有三种：
a 有废料排样
b 少废料排样
c 无废料排样
根据零件图可选用少废料排样。沿冲件部分外形切断或冲裁。只有在冲
件与冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。这种排样利用率高，用于某
些精度要求不是很高的冲裁件排样。
B: 排样的形式分为直排式，斜排式，直对排，斜对排，混合排等。
根据零件的形状和排样方法确定为直排排样。如图4-2所示
图4-2搭边间隙
Fig 4-2 The nesting
（2）搭边与料宽
①搭边
排样中相邻两个零件之间的余量或零件与条料边缘件的余量称为搭边。
其作用时补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。
由排样图知搭边值a=a 1=1.5
式中a ——侧面搭边值
a 1——冲件之间的搭边值
搭边值的大小与下列因素有关：
a 材料的力学性能
b 材料的厚度
c 零件的外形和尺寸
d 排样方法
e 送料及挡料方式
②送料步距和条料宽度的确定
a. 送料步距
条料在模具上每次送进的距离称为送料步距（简称步距或进距）其大小
应为条料上两个对应冲裁件的对应点 之间的距离。
b.条料宽度
条料宽度的确定原则：最小条料宽度要保证冲裁件零件周边有足够的搭
边值。最大条料宽度要能在冲裁时顺利在导料板之间送行并与导料板之间有一定的间隙。根据零件图要求，导料板之间无测压装置。
送料进距： s=1a D =112.3+1.5mm=113.8mm
条料宽度： b=a D 2+ =112.3+2×1.5mm=115.3mm
式中 D ——平行于送料方向冲裁件的宽度
③裁板方法
板料规格选用1.5 mm ×800 mm ×3000 mm
每张钢板裁板条数n1:为了操作方便，采用横裁，即
n1 =3000/115.3=26条余2.2mm
每条裁板上的工件数n2
n2=(B －a1)/s=(800-1.5)/113.8=7个
式中B ——钢板宽度（每条裁板的长度）800mm
每张钢板上的工件总数： n 总=n1×n2=26×7=182个
（3）材料的利用率
衡量材料的经济利用率的指标是材料的利用率
%100)4/()(2???=B L D n πη总
=%100)80030004/()5.11214.3182(2?????
= 76.9%
5 确定冲模类型机结构形式
在冲压工艺性分析后拟定冲压工艺方案时选择复合模，又因零件的几何形状简单对称，工件间无搭边值，复合模结构相对简单，操作方便，又可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸件可靠、便于操作，所以模具类型为少废料复合模。
5.1 计算工序压力
在冲裁模设计中，冲压力是指落料力，缷料力，拉深力，压边力，冲孔力，切边力和推件力的总称。它是冲裁时选择压力机，进行模具设计校核强度和刚度的重要依据。
①落料力
t 3.1δπD F =落
＝1.3×3.14×112.3×320×1.5N
＝220147.734N
≈220.1KN
式中δ——材料抗剪强度
查文献【1】P63 表3－18可知
08钢δ＝260～360MPa 取δ＝320Mpa
②卸料力
F F 落卸卸?=k
＝0.06×220.1KN
≈5.28KN
查文献【1】P60 表3－16可知 式中K 卸＝0.4
③ 拉深力
b dt δπ?K F =拉
＝0.6×3.14×77.5×2×400N
＝116808N
≈116.8KN
查文献【1】P197 表5－7可知
式中K ——修正系数，K ＝0.6
δb ——材料强度极限，08钢δb ＝342～441MPa,取δb ＝400MPa
④ 压边力 ()()
F D F 222rd d 4+-=π压
＝[]
5.2)625.77(3.1124
14.322??+-N ≈9.0KN
式中rd ——凹模圆角半径，取rd ＝6mm ；
P ——单位压边力，P ＝2.5MPa 。
⑤冲孔力
δπdt 3.1=冲F
＝3205.12014.33.1????N
≈39.2KN
式中d ——工件孔直径，d ＝20mm 。
⑥推件力
冲推推F F ?=nk
＝3×0.05×39.2N
＝5.9KN
式中n ——冲孔时卡在凹模内的废料数，n ＝3；
K 推——推件力因素，K 推＝0.05。
故总冲压力为：
F F F F F F F 推冲压拉卸落总+++++=
＝220.1+5.29+116.8+9.0+39.2+5.9KN
＝395.6KN
5.2压力机的选择
冲压设备的选择主要包括设备的类型和规格参数两个方面；冲压设备的选择直接关系到设备的安全以及生产效率、产品质量、模具寿命和生产成本等一系列重要问题。
5.2.1冲压设备类型的选择
根据所要完成的冲压工序性质、生产批量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择冲压设备的类型。
式曲柄压力机虽然刚度差，降低了模具寿命和冲件的质量。但是它成本低，且有三个方向可以操作的优点，故广泛应用于中小型冲裁件、弯曲件或拉深件的生产中。
闭式曲柄压力机刚度好、精度高，只能两个方向操作，适于大中型冲压件的生产。
双动曲柄压力机有两个滑块，压边可靠易调，适用于比较复杂的大中型拉深件的生产。
高速压力机或多工位自动压力机适于大批量生产。
液压机没有固定的行程，不会因板材厚度超差而过载，全行程中压力恒定，但压力机的速度低、生产效率低。适用于小批量，尤其是大型厚板冲压件的生产。
摩擦压力机结构简单、造价低、不易发生超负荷损坏。在小批量生产中用来完成弯曲、成形等冲压工作。
肘杆式精压机刚度大、滑块行程小，在行程末端停留时间长，适用于校正、校平和整形等类冲压工序。
由于复合模工件需从模具中间出件，最好选用可倾式压力机。
5.2.2冲压设备规格的选择
在冲压设备类型选定以后，应进一步根据冲压加工中所需要的冲压力（包
括卸料力、推料力等）以及模具的结构形式和闭合高度、外形轮廓尺寸等选
择冲压设备的规格。
⑴公称压力 P
公称压力是指压力机滑块离下止点前某一特定距离，即压力机的曲轴旋转至离下止点前某一特定角度（称为公称压力角，约为30度）时，滑块上所容许的最大工作压力。
对于冲压工序，压力机的公称压力应大于或等于冲裁时总冲压力的1.3倍，
即P≥1.3 F
总；得514
≥
p KN
⑵滑块行程 H
滑块行程是指滑块从上止点到下止点所经过的距离。
压力机行程的大小应能保证毛坯或半成品的放入以及成形零件的取出。一般压力机，其行程至少应大于或者等于成品零件高度的 2.5倍以上。
H≥2.5h=50
20
5.2=
?mm
⑶滑块行程次数
滑块行程次数是指滑块每分钟从上止点到下止点，然后再回到上止点所往返的次数。
⑷闭合高度
模具的闭合高度是指上模在最低的工作位置时，下模板的底面到上模板的顶面之间的距离。压力机的闭合高度是指滑块在下止点时，滑块底平面到工作台面之间的高度。大多数压力机，其连杆长度能调节，调节压力机连杆的长度就
可以调整闭合高度的大小，故压力机有最大闭合高度（
max
H）和最小闭合高度
（
min
H）。模具的闭合高度必须适合于压力机闭合高度范围的要求，它们之间的关系一般为：
mm H H H mm H H 1051min 1max +-≥≥--
360-90-5≥H ≥270-90+10
265mm ≥H ≥190mm
H 1为垫板厚度
⑸其它参数
① 压力机工作台尺寸
压力机工作台上垫板的平面尺寸应大于模具下模的平面尺寸，并留有固定模具的充分余地。
② 压力机工作台孔尺寸
模具底部设置的漏料孔或弹顶装置尺寸必须小于压力机的工作台孔尺寸。 ③ 压力机模柄孔尺寸
模具的模柄直径必须和压力机滑块内模柄安装用孔的直径相一致，模柄的高度应小于模柄安装孔深度5～15mm 。
5.2.3冲压设备的确定
由表13.9［4］选择开式可倾工作台压力机。
压力机主要技术参数与规格如下：
公称压力： 630 KN
滑块行程： 120 mm
滑块行程次数： 70 次/min -1
最大封闭高度： 360mm
封闭高度调节量： 90 mm
立柱距离： 460 mm
工作台尺寸（前后×左右）： 480mm ×710mm
模柄尺寸（直径×深度）： 50mm ×70mm
工作台板厚度： 90mm
床身最大倾角： ?30
5.3计算模具压力中心
模具的压力中心就是冲裁力合力的作用点。冲模压力中心应尽可能和模
柄轴线以及压力机滑块中心线重合，以使冲模平稳地工作，减少导向件的磨损，从而提高模具的寿命。
冲模压力中心的求法，采用求平行力系合力的作用点方法。由于绝大部
分冲裁件沿冲裁轮廓线的断面厚度不变，轮廓部分的冲裁力与轮廓长度成正比，所以，求合力的作用点可转化为求轮廓线的中心。
其压力中心就在圆心上。
即X
0=0，Y
=0。
6 模具总体的设计
6.1模具结构形式的确定
要正确选用模具的结构形式，必须根据冲压件的形状、尺寸、精度要求、材料性能、生产批量、冲压设备、模具加工条件等多方面的因素进行考虑。在满足冲压件质量要求的前提下，最大限度的降低冲压件的生产成本。确定模具的结构形式时，必须解决以下几个方面的问题：
①模具类型的确定简单模、级进模、复合模等。
②操作方式的确定手工操作、自动化操作、半自动化操作。
③进出料方式的确定根据原材料的形式确定进料方法、取出和整理零件的方法、原材料的定位方法。
④压料与卸料方式的确定压料或不压料、弹性或刚性卸料等。
⑤模具精度的确定根据冲压件的精度确定合理的模具加工精度，选取合理的导向方式或模具固定方式等。
表6.1 复合模与级进模性能比较
Tab. 6.1 The comparation of fuction between in compound die and
progressive die
本套模具采用冲孔、落料、拉深复合模。
压力机一次行程中在一个工位上同时完成两个或两个以上冲压工序（冲裁、拉深、弯曲等）的模具称为复合模。
复合模的特点：复合模结构紧凑，一套模具能完成若干工序，大大的减少了模具和占用的冲压设备的数量，减少了操作人员和周转时间，从而提高了生产率；在复合模具中几道冲压工序是在同一工位上完成的，不用重新定位，可以避免重新定位产生的误差，从而保证了冲压件的位置精度；复合模对用料的要求没有连续模那样严格，不规则的边角材料也能使用；复合模的结构比单工序模复杂，加工难度大，对模具制造精度要求高，制造周期相对较长，因此模具的制造成本显著增加；某些带狭窄面的工件受到凸凹模强度的限制，不能用复合模加工。
6.2定位方式的选择
因为该模具采用的是条料，条料送进时，由导料销导向，采用固定挡料销来控制条料的送进步距。
6.3卸料、出件方式的选择
根据模具冲裁的运动特点，该模具采用弹性卸料装置和下出料的方式。
6.4导向方式的选择
为了提高模具的寿命和工作质量，方便安装、调整、维修模具，该复合模采用后侧导柱导套的导向方式。
6.5冲模设计中应采取的安全措施
⑴模具设计的安全要点
设计模具时应把保证人身安全的问题放在首位，它优先于对工序数量、制作费用等方面的考虑。一般应注意以下几点：
①尽量避免操作者的手部或身体的其他部位伸入模具的危险区。
②手必须进入模内操作的模具，在其结构设计时应尽量提供操作的方便；尽可能缩小模具闭合的危险区域；尽可能缩短操作者手在模内操作的时间。
③设计时就应明确指示该模具的危险部位，并解决好防护措施。
④保证模具的零件及附件不因设计原因而损坏。其主要零件应有必要的强度和刚度，防止在使用时断裂和变形。
⑤防止操作者的手部伸触到模具的可动部位，以免受到夹击和弹伤。
⑥不应要求操作者做过多、过难的动作，不应要求操作者的脚步有过大的移动，以免身体失去平衡，出现失误。
⑦应尽量避免因出件、清除废料而影响送料操作。
⑧避免模具上的突出物、尖棱处伤人或妨碍操作。
⑨20Kg以上的零件及模具应有起重措施，起重及运输时应注意安全。
⑵选择模具结构时的注意事项
①尽量采用机械化、自动化送、出料。
②运动部件上可能伤人之处应设防护罩，如压料板的下部、气缸活塞、钩爪等处。
③在模具上送进和取出坯件的部位要制出空手槽。
④模具中的压料圈、卸料板等弹性运动件要有终极位置限制器，防止弹出伤人。
⑤防止上模顶出板、导正销等可动件坠落。
⑥防止零件因震动而出现松动和脱落。
⑦应使操作者清晰的观察到下模的表面状况，便于送料和定料。
⑧涂漆。危险部位应采用醒目的警戒色涂漆，以便引起操作者的注意。
7主要零部件的设计
模具主要零件的结构设计，就是确定工作零件、定位零件、卸料和推件零件、导向零件以及安装与固定零件的结构形式和固定方法。在设计时，要考虑到零部件的加工工艺性和装配工艺性
7.1主要零部件的设计
7.1.1冲裁模刃口尺寸的计算
1 凸、凹模刃口尺寸的确定
⑴凸、凹模刃口尺寸的确定原则
①考虑落料和冲孔的区别，落料件的尺寸取决于凹模。因此，落料模应
先决定凹模的尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理的间隙。冲孔件的尺寸取决
于凸模，因此，冲孔模应先决定凸模尺寸。用增大凹模尺寸来保证合理的间隙。
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；刃口磨损后尺寸变小，应接近
或等于冲件的最大极限尺寸。
③考虑冲件精度与模具精度之间的关系，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。
⑵凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸
其公式见表：
表一凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸的计算公式
表示：D
p ，D
d
——分别为落料凸，凹模刃口尺寸
d
p ，d
d
—分别为冲孔凸，凹模刃口尺寸
D， d—分别为落料件外径和冲孔件的基本尺寸
p ，
d
—分别为凸凹模的制造公差，凸模按IT6，凹模按IT7.
Δ——制件的制造公差
Z min —最小合理间隙
X —磨损系数，其值在0.5~1之间。
零件精度IT10以上，X=1，工件精度IT14，X=0.5。为了保证冲模的间
隙小于最大合理间隙（Zmax ），凸模和凹模制造公差必须 p +d ≤Z max - Z min
⑶凸、凹模配合加工时的工作部分尺寸
对于冲制复杂形状冲件的模具或单件生产的模具，其凸凹模常采用配合
加工的方法。
凸凹模工作部分尺寸计算：其落料件按凹模磨损后尺寸增大（A 类尺寸），减小（B 类尺寸）和不变（C 类尺寸）的规律分三种。冲件按凸模磨损后尺寸减小（B 类尺寸），增大（A 类尺寸）和不变（C 类尺寸）的规律分三种。因为工件属冲孔，根据设计要求确定凸模刃口尺寸并依次为基准配置凹模，按磨损后其尺寸变大，变小，不变。
⑷凸、凹模刃口尺寸的计算方法
①落料刃口尺寸计算
对于落料部分按未注公差IT11级计算，所以落料件尺寸为
Φ112.30
－0.1mm ，根据查表得冲裁刃口双面间隙为Zmin ＝0.08mm,
Zmax ＝0.12mm. Φ112.30
－0.1的制造公差查表得 凹δ＝0.035mm ，凸δ＝0.025mm
凹δ+凸δ=0.035+0.025mm=0.06mm
Zmax-Zmin=0.12-0.08 mm =0.04 mm
由于凹δ+凸δ＞Zmax-Zmin ，故采用凸模与凹模配合加工法。磨损系数为x=0.5.
则凹模刃口尺寸为
凹D =(D-x △）+δ凹0
=(112.3-0.5×0.18)+0.04 0
=112.2+0.035 0
凹模刃口尺寸d 凹按凹模实际尺寸配制，其双面间隙为0.08～0.12mm 为保证模具刃口有较长的使用寿命，即保证刃口磨损后还能冲出合格的制件来，制造是按最小间隙Zmin=0.08mm 配合间隙。
②冲孔刃口尺寸计算
对于Φ30的孔尺寸为Φ20+0.150，制造公差查表得
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
理工学院毕业设计（论文） 落料、拉深、冲孔复合模设计 学生： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 理工学院机械工程学院 二零一五年六月
四川理工学院 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：落料、拉深、冲孔复合模设计 学院：机械学院专业：材控班级：2011级1班学号：11011023174 学生：指导教师： 接受任务时间 2015.3.9 教研室主任（签名）院长（签名） 一.毕业设计（论文）的主要容及基本要求 容：落料、拉深、冲孔复合模设计；产品工件图见附图；生产批量：大批量要求：要求有摘要（中、英文）、目录、设计任务书、产品图及设计说明书。。 1.工件工艺性分析 （1）根据工件图，分析其形状、尺寸、精度、断面质量、装配关系等要求。 （2）根据生产批量，决定模具的结构形式、选用材料。 （3）分析工件所用材料是否符合冲压工艺要求。 2.确定合理的工艺方案：应有两个以上的工艺方案比较分析。 （1）根据工艺分析，确定基本的工序性质。如：落料—拉深 （2）根据工艺计算，确定工序数目。 （3）根据生产批量和条件（材料、设备、工件精度）确定工序组合。如：复合冲压工序或连续冲压工序 3.工艺计算 （1）计算毛坯尺寸，合理排样，绘排样图，计算材料利用率。 （2）计算冲压力，如：冲裁力、弯曲力、拉伸力、卸料力、推件力、压边力等以便确定压力机。 （3）计算压力中心，防止模具受偏心负荷，受损。 （4）计算并确定模具主要零件（凸模、凹模、凸模固定板、垫板等）外形尺寸及弹性元件的自由高度。 （5）确定凸、凹模间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸。 4.模具总体结构设计 （1）进行模具结构设计，确定结构件形式和标准。 （2）绘制模具总体结构草图，初步计算并确定模具闭合高度，概算模具外形尺寸。 5.选择冲压设备 根据工厂现有设备及要完成的冲压工序性质、冲压加工所需的变形力、变形功
课程设计说明书 题目：落料冲孔复合模设计 姓名： 专业：材料成型及控制工程班级：班 学号： 指导老师： 2 0 年7 月15 日
集美大学 专业课程设计任务书 ——材料成型及控制工程 设计题目：落料冲孔复合模 设计任务：设计一简单冲压零件，并根据该零件设计一副冲压模具。 制件年产量：50万件 完成的任务： 1.冲压工艺过程卡一份； 2.产品零件图一份； 3.冲压模具装配及模具成形零件工程图各一份； 4.设计说明书一份。 时间安排： 1. 借资料、产品的结构设计及绘制零件图；（1.5天） 2.确定零件冲压工艺方案，填写冲压工艺过程卡；（1天） 3.零件工艺性分析及冲压工艺方案的确定；毛坯排样方案设计及材料利用率计算； 冲裁力及压力中心计算；选择压力设备；模具总体结构设计，包括送料方式、卸 料和出件方式、凹模板外形尺寸的计算、其它模板尺寸的确定和模架的选择；凸、 凹模零件设计，包括刃口尺寸计算、凸模结构及凹模型腔结构设计；卸料和顶件 装置设计；模具结构三维设计。（4天） 4.绘制模具结构装配图、模具成型零件工程图；（2.5天） 5.编写设计说明书；（2天） 6.答辩。（1天） 参考书目： [1]翁其金.冲压工艺及冲模设计[M].北京：机械工业出版社，2012.1 [2]匡和碧.冲压模具设计实用教程[M].北京：化学工业出版社，2014.2 [3]薛啓翔.冲压模具设计和加工计算速查手册[M].北京：化学工业出版社，2007.10 [4]黄毅宏.模具制造工艺[M].北京：机械工业出版社，2004 [5]王新华.冲模结构图册[M].北京：机械工业出版社，2004 [6]杨玉英.实用冲压工艺模具设计手册[M].北京：机械工业出版社，2005 指导教师：年月日 材料成型及控制工程12 级12 班 学生：李立煌学号：201221136051
学校代码：10410 序号：20055015 本科毕业设计 题目：冲孔落料拉深复合模 学院：工学院 姓名： 学号：20055015 专业：机械设计制造及其自动化 年级：机制051 指导教师： 二OO九年五月
冲孔落料拉深复合模 目录 前言· 1．设计课题 (1) 1．1 设计任务书 (2) 2．工艺方案分析及确定 (3) 2．1 件的工艺分析 (3) 2．2 工艺方案的确定 (4) 2.3 冲压件坯料尺寸的确定 (4) 2. 4 拉深次数的确定 (4) 2.5 排样的确定 (5) 3.工艺设计与计算 (7) 3．1 冲裁的方式与冲压力的计算 (7) 3.1.1、冲裁方式与冲压力的计算 (7) 3.1.2.力的计算 (7) 3.1.3、卸料力、推料力和顶件力的计算 (8) 3.1.4、压力中心的计算 (9) 3．2 计算各主要零件的尺寸 (9) 3.2.1、计算落料凸、凹模的工作部分的尺寸 (10) 3.2.2、计算拉深凸、凹模的刃口尺寸的确定 (11) 3.2.4、凸凹模选材，热处理及加工工艺过程 (11) 3.2.5、条料宽度的设计 (12) 3.2.6、导料板的导料尺寸为 (14) 3.2.7、推杆的选材，热处理工艺方案 (15) 3.2.8、工艺方案如下 (15) 3.2.9、模柄的确定 (15) 3.2.10、冲压设备的选用 (16) 3.2.11、模具的闭合高度的计算 (16)
3.2.13 导向零件的选择 (17) 3.2.14、定位零件的设计 (18) 3.2.15、推杆与推板的设计 (18) 3.2.16、压边圈的设计 (24) 3.2.17、固定方式的确定 (24) 3.2.18、凸模的固定 (24) 3.2.19、凹模的固定 (24) 3.2.20、凸凹模的紧固 (24) 3.2.21、确定装配基准 (24) 结束语 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25) 前言 随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最重要的教学环节,是一门实践性很强的学科，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，使学生对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。 毕业设计的主要目的有两个：一是让学生掌握查阅查资料手册的能力，能够熟练的运用CAD进行模具设计。二是掌握模具设计方法和步骤,了解模具的加工工艺过程。 本书是落料冲孔拉深模设计说明书，结合模具的设计和制作，广泛听取各位人士的意见，经过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化,标准化和合理性，本人通过查阅多方面的资料文献，力求内容简单扼要，文字顺通，层次分明，论述充分。其中附有必要的插图和数据说明。 本书在编写过程中得到了老师的精心指导和同学们的大力帮助,在此表示衷心的感谢。由于本人是应届毕业生,理论水平有限，实践经验不足，书中难免有不当和错误的地方，敬请各位老师与广大读者批评指正。
落料冲孔复合模设计说明书 院系：机电工程学院 专业：材料成型及控制工程班级：09及材控二班 学号：20091185 姓名：李明红 指导老师：周健老师
目录 1、概论______________________________________2 2、工艺分析方案及确定________________________2 3、模具结构的确定____________________________4 4、工艺计算__________________________________5 5、主要工作零件的设计________________________9 6、总装配图__________________________________15 7、参考文献__________________________________16
1、概论 模具是工业生产的基础工艺装备。振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60～80%的零部件，都要依靠模具成形。用模具生产制件所表现出来的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，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。 设计出正确合理的模具不仅能够提高产品质量、生产率、模具使用寿命，还可以提高产品的经济效益。本次设计的是一套落料冲孔模，经过查阅资料，对零件进行结构和工艺分析，通过冲裁力、顶件力卸料力等力计算并确定压力机的型号。对模具各部分进行强度校核，确认其是否满足使用要求。总而言之，要通过合理的设计，能够制造出既节省原材料，又能加工出符合要求的零件的落料冲孔模。 2、工艺方案分析及确定
冷冲模课程设计说明书窄凸缘拉深件2模具设计
本次冷冲压模具设计的内容为窄凸缘圆形筒形件工艺分析与模具设计，完成了落料首次拉深、二次拉深，三次拉深冲孔，切边四道工序。 落料和首次拉深复合模具为倒装结构，拉深工件先由压边圈将工件从凸模上顶出，再由打杆组成的刚性推出装置推出制件，采用弹性卸料板卸除条料。由于不能一次拉深出，故要三次拉深出来，第三次拉深冲孔。条料排样方式为单排。为了便于安装平稳以及方便操作选模座为标准中间导柱圆形模座，模柄为压入式模柄，选用单动压力机。在落料，拉深成形完成后再完成切边工序以确保制件的形状和尺寸。查阅相关资料和有关手册，手工绘制装配图和相关的零件图。 关键字：冲孔拉深模、倒装、单排、后侧导柱、弹性卸料板
第1章绪论 (1) 1.1冲压设计概论 (1) 1.2冲压设计的基本内容 (1) 1.3冲压设计的一般工序 (1) 第2章工艺分析 (2) 2.1产品冲裁工艺分析 (3) 2.1.1 产品结构形状分析工艺分析 (3) 2.1.2产品尺寸精度、断面质量分析 (3) 2.2 产品拉深工艺分析 (4) 2.3计算模具压力中心 (4) 第3章工艺方案的确定及工艺计算 (5) 3.1 工艺方案分析 (5) 3.2 拉深部分主要工艺参数的计算 (5) 3.2.1确定修边余量 (5) 3.2.2计算毛坯直径D (5) 3.2.3判断能否一次拉成 (5) 3.2.4试确定各工序拉深系数 (5) 3.2.5 试确定圆角半径 (6) 3.2.6确定各次拉深高度 (6) 3.2.7 画出各拉深工序简图 (7) 3.3确定排样图 (8) 第4章工序计算 (9) 4.1落料和首次拉深 (9) 4.1.1凸凹模工作尺寸 (9) 4.1.1.1刃口尺寸计算 (10) 4.1.1.2外形尺寸计算 (11) 4.1.1.3凸凹模壁厚校核 (11) 4.1.2计算冲压力 (11) 4.2二次拉深 (11) 4.2.1凸凹模工作尺寸 (11)
摘要 随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。本文针对筒形零件的落料工艺性和拉深工艺性，确定用一幅复合模完成落料和拉深的工序过程。介绍了筒形零件冷冲压成形过程，经过对筒形零件的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法完成零件的加工，且简要分析了坯料形状、尺寸，排样、裁板方案，拉深次数，冲压工序性质、数目和顺序的确定。进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算，并设计出模具。同时具体分析了模具的主要零部件（如凸凹模、卸料装置、拉深凸模、垫板、凸模固定板等）的设计与制造，冲压设备的选用，凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率，这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。 关键词：复合模；拉深；落料；
目录 目录................................................................ III 前言 第一章课程设计任务书 (1) 第二章模具结构设计 (2) 2.1 读产品图：分析其冲压工艺性 (2) 2.2 分析计算确定工艺方案 (3) 2.2.1 计算毛坯尺寸 (3) 2.2.2 计算拉深次数 (3) 2.2.3 确定工艺方案 (3) 2.3 主要工艺参数的计算 (4) 2.3.1 确定排样、裁板方案 (4) 2.3.2 确定拉深工序尺寸 (5) 2.3.3 计算工艺力，选设备 (5) 2.4 模具结构设计 (6) 2.4.1 模具结构型式选择 (6) 2.4.1 模具工作部分尺寸计算 (7) 第三章模具标准件选择及闭合高度计算 (8) 3.1 标准模架的选择 (8) 3.2 模具的实际闭合高度计算 (8) 3.3 压力中心的确定 (8)
课程设计说明书 题目:冲压工艺及模具设计 学院(直属系): 年级、专业: 学生姓名: 学号: 指导教师: 开题时间: 2015 年 11 月 23 日 完成时间: 2015 年 12 月 11 日
摘要 本次设计为冲压工艺及模具设计，要求在设计模具之前对工件进行必要的数据分析，确保设计出来的模具具备在外形丶尺寸丶材料等方面符合冲压模具工艺设计的要求。首先通过计算，确定落料和冲孔的冲压工序，接着制定相对应的落料-冲孔工艺方案，并且利用计算的数值选取合适的压力机，相对应的模架，以及模柄类型。在对工件进行充分的计算和分析之后确定落料-冲孔的方案是：利用落料冲孔倒装复合模来完成该工件的制造。最后利用CAD 绘图工具绘制出模具装配图和工件图以及排样图，按照设计时所计算的数据以及设计思路编写设计说明书。 【关键词】：落料-冲孔；工艺设计；AutoCAD；模具设计。
目录 摘要 (1) 引言 (3) 1零件的工艺分析 (4) 1.1冲裁剪的形状和尺 寸 (4) 1.2冲裁件的精度和表面粗 度 (4)
1.3冲裁件的 料 (4) 2.冲裁工艺的方案确定 (5) 3.冲裁件的排样 (5) 冲裁件的排样方式 (5) 材料的利用率 (6) 排样图 (7) 4.压力机的计算及压力机的选择 (8) 冲压力的计算 (8) 压力机的选择 (8)
压力中心 (9) 5.模具类型及结构类型的选择 (9) 模具类型 (9) 结构形式 (10) 6.刃口尺寸的计算 (10) 凸凹模间隙 (10) 计算凸丶凹模刃口尺寸及公差 (10) 7.模具部件的设计丶计算及选用 (12) 凹模设计 (12)
前言 冲压加工技术是工业的一项基础技术,在机械、电子、航空、航天、汽车、轻工等制造行业中应用广泛。同时也对模具制造业提出了应用信息技术将先进的设计理论、方法与制造技术加以系统的集成创新的要求，促进了冲压模具设计、制造的信息化与智能化的快速发展。 进入21世纪，制造技术在中国发展更加迅速，作为制造业大国，培养数以万计的应用性、技能型人才必须采用现代教育技术手段，以实现国家的人才培养战略的需求。 概论 1.1引言 日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到 一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形 状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各 种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压 模等非塑胶模具，以及塑胶模具。 随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，冲压加工技术的应用愈来愈广泛， 模具成形已成为当代工业生产的重要手段。 1.2冲压模地位及我国冲压技术 1.2.1冲压模相关介绍 冷冲压:是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形， 从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。 冲压可分为五个基本工序：冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制。 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）。 冲压模按照工序组合分为三类：单工序模、复合模和级进模。 复合模与单工序模相比减少了冲压工艺，其结构紧凑，面积较小；冲出的制件精度 高，工件表面较平直，特别是孔与制件的外形同步精度容易保证；适于冲薄料，可充分 利用短料和边角余料；适合大批量生产，生产率高，所以得到广泛应用，但模具结构复 杂，制造困难。 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
届毕业设计 湖南12型拖拉机离合器壳体落料、首次拉深复合模设计 系、部：机械工程系 学生姓名： 指导教师： 职称：教授 专业：材料成型及控制工程 班级： 学号：
摘要 本次的模具设计为离合器壳体落料、首次拉深复合模设计。离合器壳体才用的材料是20号钢，厚度3mm，该材料强度低，韧性、塑性和焊接性较好，用途非常广泛。适用于制造汽车、拖拉机及一般机械制造业中建造部分零件。如汽车上的手刹蹄片、杠杆轴、传动被动齿轮及拖拉机上的凸轮轴、悬挂均衡器轴、离合器壳体等。 首先对零件进行了工艺性分析，确定冲压所需的如落料、拉深，整形等一系列工序。其次经过计算分析确定工艺方案完成该模具的排样设计，凸、凹模工作部分的设计计算，还有模具结构和工艺零件设计，选择合适的模具材料和合理的加工工艺。在设计过程中，还利用CAD绘制了一套模具装配图和零件图。 关键词：离合器壳体；落料；拉伸；复合模；设计
ABSTRACT The mold design for the clutch housing blanking, drawing the first time, compound die design. Clutch housing material is used only 20 steel, the thickness of 3mm, the low material strength, toughness, ductility and good weldability, uses very extensive. For the manufacture of automobiles, tractors and general construction machinery manufacturing industry in some parts. If the car's hand brake shoe, lever shaft, transmission gears and tractor passive camshafts, suspension equalizer shaft, clutch housing and so on. First of all parts of the process of analysis, to determine if the required blanking press, drawing, shaping and a series of processes. Second, after completion of the program calculation process to determine the layout of the mold design, convex and concave parts of the mold design and calculation work, as well as part design mold structure and process, select the appropriate mold material and reasonable process. In the design process, also used CAD drawing die assembly and part drawings Key words Clutch housing；Blanking；Tensile；Compound Die；Design
课程设计说明书 课程名称：冲压工艺与模具设计 题目名称：落料拉深复合模设计 班级：级班 姓名： 学号： 指导教师： 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 20 年月日
目录 零件图 一、零件冲压加工工艺性分析--------------------------------------3 1、毛坯尺寸计算-------------------------------------------------------------------------3 2、判断是否可一次拉深成形-------------------------------------------------------- 3 3、确定是否使用压边圈--------------------------------------------------------------- 4 4、凹凸模圆角半径的计算------------------------------------------------------------4 5、确定工序内容及工序顺序---------------------------------------------------------4 二、排样图和裁板方案------------------------------------------ 4 1、板料选择--------------------------------------------------------------------------------4 2、排样设计--------------------------------------------------------------------------------4 三、工艺参数的计算 1、工艺力计算----------------------------------------------------------------------------6 2、压力机的选择-------------------------------------------------------------------------6 四、模具设计 1、模具结构形状设计------------------------------------------------------------------7 2、模具工作尺寸与公差计算--------------------------------------------------------7 五、工作零件结构尺寸和公差的确定 1、落料凹模板----------------------------------------------------------------------------8 2、拉深凸模--------------------------------------------------------------------------------9 3、凹凸模-----------------------------------------------------------------------------------9 六、其他零件结构尺寸 1、模架的选择----------------------------------------------------------------------------9 2、凹凸模固定板的选择--------------------------------------------------------------10 3、磨柄的选择---------------------------------------------------------------------------10 4、卸料装置-------------------------------------------------------------------------------10
题目: 落料拉伸冲孔复合膜设计 分院：机械与电子学院 姓名：沈星星 学号： 20093729 专业：模具设计与制造 指导老师：焦锡岩 毕业论文答辩时间： 2012-6-14 前言 随着工业发展，冲压模具的应用越来越广泛。同时由于产品更新换代速度
的加快，除了要保证模具设计质量以外，对模具设计效率的要求也越来越高。为了促进我国冲压模具技术的发展，从计算机技术、先进加工技术及装备、其它新技术与冲压模具等方面分析了我国冲压模具的技术现状。结果表明：经过几十年的发展，我国的冲压模具总量位居世界第三位，加工技术装备基本已与世界先进水平同步。 本文首先分析了复合模具的工艺结构，介绍了复合模具的设计，重点介绍了模具的结构、凹凸模的设计、冲裁力的计算以及冲压机的选型。其次详细阐述了落料拉深冲孔复合模的工艺设计与结构设计过程、对拉深凸模、落料凹模、落料拉深凹凸等模具主要的成型零件以及各种标准零件进行设计计算和选择，基本上确定了落料拉深冲孔复合模的整体结构框架。本文设计的复合模具适用于加工几何尺寸较大、形状复杂、精度要求较高的冲压类零件，通过理论分析和大量的工程实践探索，在模具上采用了一些特殊机构，可使操作简单，提高生产效率,对提高企业的市场竞争力有着现实的意义。通过了复合模具的设计，可以将传统的分模加工合二为一，使落料、拉深、冲孔一次成形，避免了分模加工中定位误差的生产，从而保证了质量，降低了成本，提高了生产效率。 -Ⅰ-
目录 \ 前言 (Ⅰ) 目录 (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1冲压模具简介 (2) 1.1.1 冲压成形与冲压模具的概念 (2) 1.1.2 冲压模具的分类 (2) 1.2 本课题主要研究的内容及意义 (3) 第2章复合模具总体方案的分析与确定 (5) 2.1 工艺方案分析 (5) 2.1.1 工件的分析 (5) 2.1.2 落料拉深工艺分析 (5) 2.2工艺方案的确定 (6) 第3章主要的工艺参数计算 (7) 3.1 毛坯尺寸的计算 (7) 3.2 排样 (7) 3.3 工序压力计算 (8) 3.4 冲压设备的选择 (9) 第4章主要工作部分尺寸计算 (11) 4.1 落料刃口尺寸计算 (11) 4.2 冲孔刃口尺寸计算 (11) 4.3 复合模具主要零件的设计 (12) 第5章落料拉深冲孔复合模装配 (18) 5.1 冲压模具装配的技术要求 (18) 5.2 落料拉深冲孔复合模装配的特点 (19) 5.3复合模具的总体设计 (19) 5.4复合模具总装配 (19) 总结与展望 (24) 参考文献 (25) 致谢 (26) - Ⅱ-
冲压模具设计说明书 一、课题名称：垫片冲孔落料连续模 二、设计要求： 1．主要内容 （1）编制冲压工艺 （2）设计模具（分析、计算、装配图、非标零件图）（3）编制模具主要零件制造工艺 （4）分析估算工时，确定完成工期 （5）核算成本，报价 （6）编写全套设计制造说明书 2．基本要求： （1）分析计算全面，图纸表达准确； （2）工艺水平规程制定，力求符合实际； （3）必要的数据须进行市场调查； （4）分析核算工期、成本，着重于过程。
第2章工艺分析及模具结构设计2.1 制件的工艺性分析及工艺计算 2.1.1 工艺分析 ，方形垫片，结构如图所示， 材料08，t=1.2mm。精度要求为IT14。 三、主要内容 1、制件的工艺性分析 1.1、可行性分析 1.1.1、形状、尺寸： 制件形状规则、简单、对称。 1.1.2、精度：
该制件尺寸精度为IT14，用一般精度制造模具即可满足。 1.1.3、材料： 08是冲压用钢板中沸腾钢的一种牌号（中国称08，日本称S9CK，德国用C10，前苏联用08）08指的是含碳量万分之八； 特性： 强度低和硬度、塑性、韧性好，易于深冲、拉延、弯曲和焊接。 用途： 钢板用作深冲压和深拉延的容器，如搪瓷制品、仪表板、汽车驾驶室盖板等。圆钢用作心部强度要求不高的渗碳或氰化零件。 力学性能： 抗拉强度σb （MPa）：≥295（30） 屈服强度σs （MPa）：≥175（18） 伸长率δ5 （%）：≥35 断面收缩率ψ （%）：≥60 硬度：未热处理，≤131HB 推荐热处理/℃：正火930正火推荐保温保温时间≤30min，空冷； 淬火推荐保温时间≤30min，70.80和85钢油冷，其余钢水 冷；回火推荐保温时间≤1h。 2、总体工艺方案的确定 2.1、冲压工序性质的确定： 先进行冲孔再进行落料。 2.2、冲压方案的确定： 方案一：采用单工序模生产。 方案二：采用复合模生产。 因为方案二的工件精度和生产效率较高，属于大批量 生产，所以选用方案二最为合适。 3、主要工艺计算 3.1、排样设计 3.1.1、排样方式：
目录 1、冲压工艺性分析及工艺方案的确定 (3) 1.1 冲压工艺性分析 (3) 1.2 冲压工艺性方案 (3) 2、毛坯展开及毛坯排样 (3) 3、冲压力和压力中心计算 (4) 3.1 落料力的计算 (4) 3.2 冲孔力的计算 (4) 3.3 冲裁力的计算 (4) 3.4 卸料力的计算 (4) 3.5 推件力的计算 (5) 3.6 总冲压力的计算 (5) 3.7 压力中心的确定 (5) 4、冲压设备的选用 (5) 5、凸模凹模凸凹模刃口及结构尺寸计算 (5) 5.1 计算模具刃口尺寸 (5) 5.2 落料凹模结构尺寸计算 (7) 5.3 冲孔凸模与凸凹模结构尺 (8) 6、模具总体结构设计 (9) 7、模具总装图 (10) one
题目：图为一垫片零件图，材料为Q235，厚度2mm,大批量生产。要求按照冷冲模具的设计步骤完成整体设计，编写设计说明书画出模具总装图 1、冲压工艺性分析及工艺方案的确定 1.1 压工艺性分析 该材料为Q235钢，冲压性能较好，形状结构简单，尺寸精度不高，且孔与边缘的距离较大。因此，该零件具有良好的工艺性。 1.2 冲压工艺性方案 由该零件的形状特点可看出，该零件的成形包括冲孔、落料2种基本工序。由于该零件的生产批量大，形状简单，而且它的孔边距满足凸凹模壁厚要求，因此，该零件宜采用复合模成形方式加工。 2、毛坯展开及毛坯排样 根据该零件毛坯的形状特点，可确定采用直列单排的排样模式，查表可得条料边缘的搭边和工件间的搭边分别为1.5mm和2mm。从而可计算出条料宽度和送进步距分别为： two
送进步距 h=52+b=52+1.5=53.5mm 条料宽 B=52+2a=52+4=56mm 排样图 3、冲压力和压力中心计算3.1 落料力的计算 F 落=KLtτ F 落 ---落料力 L----冲裁轮廓总长 t----材料厚度 τ----材料抗拉强度 K=1.3 L=πD=3.14×52=163.28 τ=340MPa F 落 =1.3×163.28×2×340=144.34KN 3.2 冲孔力的计算 F=KLtτ L=πD=3.14×25=78.5mm F 冲孔 =1.3×78.5×2×340=69.39KN 3.3 冲裁力的计算 F 冲裁力=F 落 +F 冲孔 =144.3+69.39=213.69KN 3.4 卸料力的计算 three
轴承盖落料、拉深、冲孔复合模
摘要 介绍了轴承盖冷冲压成形过程，经过对轴承盖的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法完成零件的加工，冲压基本工序为：落料、拉深、冲孔，然后根据对工序的初步计算，确定工序数目，如冲压次数，拉深次数，对工序顺序的安排，一般根据各工序的变形特点，质量要求来确定，由于本工件为带孔的落料、拉深件，因此先落料，再拉深，最后冲孔，根据生产批量和条件（冲压加工条件和模具制造条件）确定工序组合，因为生产批量大，所以将各个工序组合在一起，并用复合模冲压，这样就提高了产品的生产率。通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率，这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。 关键字：轴承盖；冲压；工序；生产批量；生产效率
ABSTRACT Introduced to carry the bearing cover cold hurtle to press to take shape the process, pass by to the batch quantity production, spare parts quantity, the spare parts structure and usage request of carry the bearing cover of analysis, study, according to not lower to use the function as premise, is certain in order to hurtle to press the piece, it uses to hurtle to press the method to complete the spare parts to process, hurtling to press basic work preface is: Fall to anticipate, pull deep, hurtle the bore, then according to the initial calculation of the work preface, make sure the work ordinal number eyes, if hurtle to press the number of times, pulling the deep number of times, to the in proper order arrangement of the work preface, general transform the characteristics according to each work preface, the quantity request to certain, because of in order to take the bore to fall to anticipate, pull the deep piece, this work piece so fall to anticipate first, then pull deeply, blunt bore of end, according to produce the batch quantity and condition( hurtle to press to process the condition and molding tools to make the condition)s to make sure the work that the preface combine, because of produce the batch quantity big, so combine each work preface together, counteract compound the mold hurtles to press, raising the rate of production of the product thus. Pass to make use of the modern molding tool manufacturing technique to carry on the structure improvement to the traditional machine spare parts well, excellent turn the design, the excellent chemical engineering skill method ability the significant exaltation produces the efficiency, this kind of method to similar the product has to certainly draw lessons from the function. Key words: bearing cover; stamping; process; Production batch; Production efficiency
垫片落料冲孔复合模 绪论 在现在工业生产中，模具是重要的工艺装备之一。它在铸造、锻造、冲压、塑料、粉末冶金、陶瓷制品等生活生产行业中得到广泛应用。冲压是机械制造业中一种较先进的加工方法，与切削加工相比，具有材料利用率高、制品力学性能好，互换性强、生产效率高等优点。由于采用模具能提高生产效率、节约材料、降低成本。并且可以保证一定的加工质量要求，所以，汽车、飞机、拖拉机电器、仪表、玩具和日常用品等产品的零部件很多都采用模具加工。随着工业科学技术的发展，工业产品的品种和数量不断增加，产品的改性换代加快，对产品质量、外观不断提出新的要求，对模具质量的要求也越来越高。如果模具设计及制造水平落后，产品质量低劣、制造周期长，必将影响产品的更新换代，使产品失去竞争能力，阻碍生产和经济的发展。因此，模具设计及制造技术在国民经济中的地位是显而易见的。 世界上一些发达国家，模具工业发展是很迅速的。据有关资料介绍某些国家的模具发展速度超过了机床、汽车、电子等工业。模具工业在这些国家已经摆脱了从属地位而发展成为独立的行业，是国民经济的基础工业之一。为了适应工业生产，对模具的而需要，在模具生产中采用许多新工艺和先进加工设备，不仅改善了模具加工质量。也提高了模具制造机械化，自动化程度。电子计算机的应用给模具设计和制造开辟了新前景。 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。从而获得所需的零件的一种压力加工方法。冷冲压在工业生产中应用十分广泛，其加工效率高、且操作方便、易于实现自动化、冲压时模具保证了冲压件的尺寸与形状精度、一般不破坏冲压件的表面质量，而且寿命比较长，所以冲压件质量稳定，互换性好具有“一模一样”的特征。可以加工出尺寸范围比较大、形状复杂的零件。 随着工业发展，冲压模具的应用越来越广泛。同时由于产品更新换代速度的加快，除了要保证模具设计质量以外，对模具设计效率的要求也越来越高。 为了促进我国冲压模具技术的发展，从计算机技术、先进加工技术及装备、其它新技术与冲压模具等方面分析了我国冲压模具的技术现状。结果表明：经过几十年的发展，我国的冲压模具总量位居世界第三位，加工技术装备基本已与世界先进水平同步。 第1 页共28页
落料冲孔复合模设计实例 （一）零件工艺性分析 工件为图1所示的落料冲孔件，材料为Q235钢，材料厚度2mm ，生产批量为大批量。工艺性分析内容如下： 1.材料分析 Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。 2. 结构分析 零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中部有一异形孔，孔的最小尺寸为6mm ，满足冲裁最小孔径min d ≥mm 20.1=t 的要求。另外，经计算异形孔距零件外形之间的最小孔边距为5.5mm ，满足冲裁件最小孔边距min l ≥ mm 35.1=t 的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。 3. 精度分析： 零件上有4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 零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 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。 方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。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。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具， 生产效率也很高，图1 工件图
但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。 所以，比较三个方案欲采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为2mm 时，可查得凸凹模最小壁厚为4.9mm ，现零件上的最小孔边距为5.5mm ，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。 （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。 （1）落料件尺寸的基本计算公式为 A 0 max A )(δ+-=X ΔD D 0min max 0 min A T T T )()(δδ----=-=Z X ΔD Z D D 尺寸mm 100 22.0-R ，可查得凸、凹模最小间隙Z min =0.246mm ，最大间隙 Z max =0.360mm ，凸模制造公差mm 02.0T =δ，凹模制造公差mm 03.0A =δ。将以上各值代入A T δδ+≤min max Z Z -校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。 即 mm 835.9mm 22.075.010030.00 03.00A 1++=?-=）（D mm 712.9mm 246.0835.90020.0002.0T1--=-=）（D （2）冲孔基本公式为 min T T )(δ-+=X Δd d A 0 min min A )(δ+++=Z X Δd d 尺寸mm 5.418.00+R ，查得其凸模制造公差mm 02.0T =δ，凹模制造公差 mm 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 65.4mm )18.075.05.4(002.0002.0T1--=?+=d mm 76.4mm )2/246.065.4(02.0002.00A 1++=+=d 尺寸mm 318.00+R ，查得其凸模制造公差mm 02.0T =δ，凹模制造公差 mm 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