滚轮支架冲压工艺与模具设计
摘要
本论文以滚轮支架为例，在分析了该零件的加工难点后，考虑了几种可行的成形方案。在分析之后，选择了落料冲孔复合，弯曲单工序模的工艺方案。该模具主要工序包括：落料、冲孔，最后弯曲，保证了生产效率以及模具制造的简单、低成本。该模具结构简单灵活、可靠，并能保证产品质量，成本低，对此类零件的复合模设计有重要参考价值。通过本论文我掌握了模具设计的基本技能，懂得了怎样分析零件的工艺性和怎样确定工艺方案，并且了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了模具设计的规范和标准，同时对各个相关的课程都进行了全面的复习。而且我独立思考的能力也有了提高。
关键词：滚轮支架,成形工艺,落料冲孔复合,弯曲,模具结构
ROLLING WHEEL HOLDER PUNCHING
TECHNOLOGICAL AND DIE OF DEVISE
ABSTRACT
Taking a rolling wheel holder belt pulley as an example, the forming difficulties of the part were analyzed, and five feasible stamping were put forward. Through comparison, process 4 was selected because it had less process steps, more compound processes, and it also could ensure the precision and coaxiality of the part. Principal manufacturing processes, including: blanking, punching, drawing, anti-drawing. The stamping die structure was presented according to process 4. The die was very simple in structure and could reduce process steps and improve efficiency. Practice has proved: the structure of die is flexible, reliable and can ensure product quality and low cost, it can be important reference to the design of progressive die for such parts. Through this paper we master die design of the basic skills to understand the mold of what parts of the process, how to determine Process, learn the basic structure of the mold, improved computing power, graphics capabilities, and is familiar with the norms and standards related to curriculum subjects at the same time have a comprehensive review, the ability of independent thinking has also improved.
KEY WORDS: rolling wheel holder, forming process, bending, die structure, punching press
目录
前言 (1)
第1章设计任务书和产品图 (3)
第2章零件的冲压工艺性分析 (4)
2.1 零件的工艺性分析及工艺方案选择 (4)
2.2 零件展开图绘制及毛坯尺寸的确定 (4)
2.2.1 毛坯尺寸L计算 (4)
第3章冲压工艺计算 (6)
3.1 排样形式及材料利用率 (6)
3.1.1 排样形式的确定 (6)
3.1.2 材料利用率的计算 (6)
3.2 冲压力的计算 (7)
3.2.1 计算落料力 (7)
3.2.2 计算冲孔力 (7)
3.2.3 弯曲力计算 (8)
3.2.4 计算卸料力 (8)
3.2.5 总压力的计算 (8)
3.3 弯曲模具推件力的计算 (8)
3.4 压力机的选择 (9)
3.5 模具刃口尺寸计算 (9)
3.5.1 落料凸、凹模刃口尺寸计算 (10)
3.5.2 冲孔凸、凹模刃口尺寸计算 (11)
3.5.3 弯曲凸、凹模尺寸计算 (12)
第4章模具主要零件设计 (14)
4.1 落料凹模的设计 (14)
4.2 冲孔凸模的设计及校核 (15)
4.2.1 冲孔凸模长度确定 (15)
4.3 凸凹模的设计 (16)
4.4 弯曲凸模结构设计 (17)
第5章落料冲孔复合模结构形式的选择和设计 (18)
5.1 落料冲孔复合模总体结构 (18)
5.1.1 卸料装置 (19)
5.1.2 导向装置 (19)
5.2 弹性元件的设计 (19)
5.2.1. 橡胶的设计 (19)
5.3 顶件、卸料、压边装置的设计 (20)
5.3.1. 顶件装置的设计 (20)
5.3.2. 卸料装置的设计 (20)
5.3.3. 压边装置的设计 (20)
5.4 模具其他工作零件的设计与选择 (20)
5.4.1 模具非标准零件的选择 (20)
5.4.2 模具标准零件的选择 (20)
第6章弯曲模具的结构设计 (22)
6.1 弯曲模具总体结构 (22)
6.1.1 卸料装置 (22)
6.1.2 导向装置 (22)
6.2 顶件装置的设计 (23)
6.3 模具其他工作零件的设计与选择 (23)
6.3.1 模具非标准零件的选择 (23)
6.3.2 模具标准零件的选择 (23)
第7章模架的选择与固定零件的设计 (24)
7.1 落料冲孔复合模模架的选择 (24)
7.1.1落料冲孔复合模模架的选择 (24)
7.1.2 弯曲模模架的选择 (24)
7.2 固定零件的设计 (24)
7.3 模具校核 (25)
7.3.1 落料冲孔复合模模具闭合高度校核 (25)
7.3.2 弯曲模闭合高度的校核 (25)
结论 (26)
参考文献 (27)
谢辞 (28)
外文资料翻译 (29)
前言
这次设计是集中我大学以来学的所有专业的、非专业的知识，在老师的指导下设计出来的。是对我四年学习的一个总结，也是即将迈入实践的一次大练兵。
冷冲压是一种先进的金属加工工艺方法。它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料金属进行加工，以获得所需要的零件形状和尺寸。
冷冲压和切削加工比较，具有生产率高、加工成本低、产品尺寸精度稳定、操作简单、容易实现机械化和自动化等一系列优点，特别适合大量生产。
本世纪前20年是我国经济社会发展的重要战略机遇期。在这样一个关键历史时期，制造业扮演着重要的角色。制造业中的冲压成形行业是发展汽车制造业、航空航天工业、金属制品业、仪器仪表电器及化工工业等等的基础，是现阶段我国最具商机，既有大好发展机遇，又面临严峻市场挑战的行业。因此，依靠技术进步，大力发展先进成形技术，振兴我国冲压行业是历史性战略任务21世纪初，制造业全球化进程的加快及信息技术、材料技术的迅猛发展，必将给冲压成形技术和行业带来一系列新的深刻的变化。冲压行业必须转变观念，改变机制，加速信息技术、数字化技术与冲压成形技术的融合，改变传统冲压行业的面貌，才能满足国民经济快速发展的需要和提升国际竞争力，把中国的冲压成形行业做大做强。
冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延深率高；屈强比低；加工硬化性低。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。
在机械产品中如何节约原材料却能提高产品质量，减轻产品的重量却能延长使用寿命，降低产品的制造成本及能源消耗却能减少加工工时一直是人们关注的。冲压工艺学是一门实用性很强的课程。加上以前所学的塑性成型原理及其他相关课程，我对本专业的理论知识已有了系统的掌握，为以后走上工作岗位打下了结实的基础。这次毕业设计我选择了冲压模具设计，这套模具就是在发现错误和改正错误的过程中完成的。在设计过程中我发现了自己有很多不足之处，在此感谢老师不厌其烦的帮助与指导！由于我知识有限，缺乏实践经验，错误之处，敬请老师改正！
第1章设计任务书和产品图
1. 产品零件图
2
R6
5
2
50
图1-1 产品图技术要求：
1．材料：Q235．
2．料厚：2.0mm
3．批量：中等批量
4．未注公差IT14 零件：见图1-1，是一个典型的弯曲件。
第2章 零件的冲压工艺性分析
2.1 零件的工艺性分析及工艺方案选择
图2-1为滚轮支架零件图。该零件的弯曲半径r=6mm ，大于min 0.8r t =，
故弯曲时不会产生裂纹。两个Φ7孔的边距弯曲中心线距离大于2t ，弯曲时不会变形。综上分析，较合理的工艺方案为落料、冲两个Φ7孔及长圆孔复合工序，最后弯曲成形。
2.2 零件展开图绘制及毛坯尺寸的确定
2.2.1 毛坯尺寸L 计算
弯曲件毛坯的展开尺寸是根据变形中性层长度不变的原理求出的。 该零件的尺寸精度要求不是很高，可以近似的认为变形中性层与毛坯的断面中心线重合。这时中性层的位置为
=r kt ρ+ （2-1）
式中，r 为弯曲件内层的弯曲半径，t 为板料厚度，k 为中性层位移系数。
忽略弯曲过程中板料厚度的变化。当弯曲角α为090时，毛坯的展开长度L 为平直部分的长度与弯曲部分长度之和，双直角弯曲，由于r 0.5t ≥公式为
L=2a+b+r+kt π（） （2-2）
图2-1制件简图
R 6b
2
a
k 为变形中性层的位移系数查《冷冲压工艺与模具设计》表3-9可知，k=0.464。
由公式2-2得L=218.5+37+6+0.4642=π???（）96mm 。
宽度方向没有弯曲 故B=80mm
第3章 冲压工艺计算
3.1 排样形式及材料利用率
3.1.1 排样形式的确定
通过分析采用直排法，直排法能够使模具结构简单、模具寿命高以及保证工人操作方便安全、减轻工人劳动强度。
1. 搭边值
查《冲压工艺与模具设计》表2-12查得
1a=2.5a =2，。（t=2mm ）
2.条料宽度
查《工差配合与测量技术》与《实用冲压工艺与模具设计手册》表3-52知条料宽度B -△=（B+2a+△）-△
其中△——条料宽度的单向偏差，为0.74
所以，条料宽度B -△=84.74-0.74
材料排样图如图3-1所示。
3.1.2 材料利用率的计算 材料利用率的计算公式：%1000?=
A
A L n η 工件的实际面积：
0L B A =?-25×25 =7439mm 2 若取工件数量20件，则料长L 为：
L=20L+211a =20×96＋21×2≈2000mm
所用条料规格为：2000×84×1
∴材料利用率
207439100%88.56%200084
η=??=
图3-1 排样图步距：
A=L+
1
a=96+2=98mm
3.2 冲压力的计算
3.2.1 计算落料力
已知工件材料为Q235，料厚为2.0mm，375460
b MPa
σ= ，235
s MPa
σ=τ=310～380MPa ，工件周节长度L=322mm
取τ=350MPa。
∴落料力
F
落
= kLtτ=1.3×322×2×350=293020N
3.2.2 计算冲孔力
同理：冲孔力
F
圆孔
= kLtτ=1.3×7×3.14×2.0×350=20001.8N
F=2F
圆孔
=40003.6N
F
方园孔= kLtτ=1.3×52.5×2×350=47775N
2.5
96
8
0 2
98.5
3.2.3 弯曲力计算
U 形件弯曲力计算公式:2b 0.7t r+t
Z KB F σ= Z F ：自由弯曲力
B ：弯曲件宽度
T ：弯曲件材料厚度
R ：弯曲件圆角半径
b σ：材料抗拉强度
K ：安全系数，一般取K=1.3
故弯曲力Z F =20.7 1.3962400=1747262
???+N
3.2.4 计算卸料力
查《冷冲压工艺与模具设计》表2-23得：
K 卸0.025 0.060取K 卸=0.050
∴卸料力F 卸= K 卸×F 落=0.05×293020=14651N
计算推料力
查《冷冲压工艺与模具设计》表2-23得：
K 推=0.050
∴推料力F 推方圆孔= K 推×F 孔×n=0.050×47775×1=2388.75N
F 推圆孔=K 推×F 圆孔×n=0.05×40003.6×1=2000.18N
3.2.5 总压力的计算
F 总= F 落＋F 孔＋F 卸＋F 推=399.838KN
3.3 弯曲模具推件力的计算
查《冷冲压工艺与模具设计》表2-23得：
K 推=0.050
z F =k F =0.517472=8736N ??推弯曲
3.4 压力机的选择
根据所需要完成的冲压工艺的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择设备的类型。对于中小型的冲裁件弯曲件或拉深件的生产，主要应采用开式机械压力机。据《中国模具设计大典》，为安全起见，防止设备的超载，压力机要有足够的备用压力，可按总冲压力F
总的（1.2～2）倍的原则选取压力机所需压力。经计算，冲裁此工件的压力机应该所居压力为479806～799677N，弯曲此工件的压力机应该所居压力为20966.4～34944N。
查《冲压工艺与模具设计》表1-3，选开固定台压力机JB21-63型该压力机与模具设计的有关系参数为：
型号：JB21-63
公称压力/KN：630
滑块行程次数：65
滑块行程/mm：80
标准行程次数/次.mm1 ：55
最大闭合高度/mm：320
封闭高度调节量/mm：70
工作台尺寸：前后/mm：480
左右/mm：710
工作台孔尺寸/mm：250
模柄孔尺寸：直径/mm：50
深度/mm：70
3.5 模具刃口尺寸计算
刃口尺寸计算的基本原则：
1.落料时，落料件的尺寸是由凹模决定的，因此应以落料凹模为设计基准。冲孔件的尺寸是由凹模决定的，因此应以冲孔凹模为设计基准。
2.凸模和凹模应考虑磨损规律。凹模磨损后会增大落料件的尺寸，凹
模磨损后会减小冲孔件的尺寸。为了提高模具寿命，在制造新模具时应把凹模尺寸做得趋向于落料件的最小极限尺寸，把凸模尺寸做得趋向于冲孔件的最大极限尺寸。
3. 凸模和凹模之间应保证有合理间隙。对于落料件，凹模是设计基准，间隙应由减小凸模尺寸来取得；对于冲孔件，凸模是设计基准，间隙应由增大凹模尺寸来取得。由于间隙在模具磨损后会增大，所以在设计凸模和凹模时取初始间隙的最小值Z min 。
4. 凸模和凹模的制造公差应与冲裁件的尺寸精度相适应。而偏差应按接入体方向标注。
3.5.1 落料凸、凹模刃口尺寸计算
1.冲裁间隙的确定
根据《冷冲压工艺与模具设计》，工件材料为Q235低碳钢，根据表2-18确定合理间隙值
冲裁该工件的刃口间隙：
Z min ＝0.28mm Z max ＝0.36mm
p d δδ、—分别为凸模和凹模的制造偏差，凸模偏差取负向（相当于基
准轴的x 公差带位置），凹模偏差取正向（相当于基准孔的公差带位置）。
由《冷冲压工艺与模具设计》中表2-20查取其值为:
p d δ=-0.025δ=+0.035，
由《冲压工艺学》中表2-7查取系数5.0=χ
校核：Z max －Z min =0.36－0.28=0.08
p δ+0.010d δ=
满足Z max －Z min ≥p δ+d δ的条件
可采用分开加工的方法。
2.刃口尺寸计算
该冲裁件为落料件，只要计算落料凹模尺寸及制造公差，凸模由凹模的实际尺寸按间隙要求配作。
根据《冲压工艺与模具设计》公式2-3,2-4：
落料凹模宽度尺寸：
max 0()d d B B x δ=-?
0.030..03
00(800.50.74)79.63d B ++=-?=
落料凸模宽度尺寸
00
min min ()()p p p d B B Z B x Z δδ--=-=-?-
00.020.20(79.630.246)79.384p B --=-=
落料凹模长度尺寸
d δd max 0=ΔL σ+（L -X ）
d δ0.035
d max 00=Δ==95.565L σ++?（L -X ）（96-0.50.87）
落料凸模长度尺寸
p 0
d min δP L -=（L -Z ）
p 000
d min δ0.0250.025=95.5650.246=95.319P L ---=-（L -Z ）（）。
3.5.2 冲孔凸、凹模刃口尺寸计算
由《冷冲压工艺与模具设计》中表2-7查取其值为:
020.0-=p δ 0.020d δ=+。
由《冲压工艺学》中表2-6查取系数X 0.5=
校核：Z max －Z min =0.360－0.246=0.114
p 0.040d δδ+=
满足Z max －Z min ≥p δ+d δ的条件
可采用分开加工的方法。
刃口尺寸计算
该冲裁件为冲孔件，只要计算冲孔凸模尺寸及制造公差，凹模由凸模的实际尺寸按间隙要求配作。
根据《冷冲压工艺与模具设计》公式2-5,2-6：
冲孔凸模尺寸：
ф7max ()p d d x -=+?δ
00
ф70.020.02(70.50.3)7.15p d --=+?=
p 0p ф16max =X d d δσ-?（+）
p 000p ф16max 0.020.02=X ==12.215d d δ---??（+）（12+0.50.43）
冲孔凹模尺寸：
d Z d d p d δ++=0min )(
0.020.02d 700(7.150.246)7.396d φ++=+=
0.020.02p ф1600
==12.461d （12.215+0.246）
3.5.3 弯曲凸、凹模尺寸计算
弯曲模工作部分的尺寸主要是指凸模、凹模的圆角半径和凹模的深度。本工件为U 行件，还包括凸、凹模之间的单边间隙以及模具横向尺寸。
1 凸模圆角半径r 的确定
由于弯曲件的相对弯曲半径r/t=3不是很大，且相对弯曲半径不小于材料的许可最小圆角半径min r 。查《冷冲压工艺与模具设计》表3-1可知，符
合要求，故凸模圆角半径即等于弯曲件的内弯半径r 。
2.凹模圆角半径d r
在实际生产中，凹模圆角半径通常根据材料厚度t 选取
当t<2mm 时 d r =（3~6）t
当t=2~4mm 时 d r =（2~3）t
当t >4mm 时 d r =2t
由于t=2mm ，故d r =4~6mm 。取d r =5mm
3.弯曲凸、凹模间隙
弯曲U 行件时，必须考虑适当的间隙，间隙的大小对于工件质量和弯曲力有很大的影响。凸、凹模单边间隙z 一般可按照下式计算：
max z=t xt=t xt ++?+
Z 弯曲凸、凹模单边间隙
t 工件材料厚度（基本尺寸）
? 工件材料厚度的正偏差
X 间隙系数，可查《冷冲压工艺与模具设计》表3-22选取
故单边间隙z=20.0520.18=2.28+?+mm 。
4 凸、凹模工作部分尺寸及公差
由于该制件是外形尺寸标注，其模具应该以凹模为基准先确定尺寸。取双向偏差时，凹模尺寸为：
d 0.620.62d 000
L =L =500.50.18=49.91δ+++?-?（-0.5）（）mm 。 凹模尺寸为
p 000p d 0.620.62L =L z ==45.35δ---?（-2）（49.91-2 2.28）mm 。
第4章 模具主要零件设计
4.1 落料凹模的设计
冲才是凹模承受冲裁力和侧向挤压力的作用。由于凹模结构形式及固定方法的不同，受力情况又比较复杂，目前还不能用理论方法确定凹模轮廓尺寸。在生产中，通常根据冲裁的版聊厚度和冲裁件的轮廓尺寸，或者根据凹模空口刃壁间距按照经验公式来确定，如图4-1所示。
凹模厚度：
H=Kb mm ~（1520）
凹模壁厚：
小凹模 C =H 40m m ~~
≥（1.52）（30） 大凹模 C =H 40m m ~~
≥（23）（30）
b 凹模刃口的最大尺寸，mm
K 系数，考虑板料厚度的影响，见表《冷冲压工艺与模具设计》表2-27。 按照上式计算的凹模外形尺寸，可以保证凹模有足够的强度和刚度，一般可不进行强度校核。
所以凹模厚度 H=Kb=0.2896=26.88mm ?，取H=30mm
凹模壁厚取C=40mm 。
图4-1落料凹模
4.2 冲孔凸模的设计及校核
4.2.1 冲孔凸模长度确定
凸模长度应根据冲模整体结构来确定，一般情况下，在满足使用要求的前提下，凸模越短，其强度越高，材料越省。
凸模长度为：12L=h +h +mm （1520）
式中
1h ：凸模固定板厚度
2h ：卸料版厚度
L ：凸模长度
式中的（15~20）mm 包括凸模进入凹模深度，凹模修磨量、冲模在闭合状态下卸料板到凸模固定板间的距离。一般应根据具体结构再加以修正。
固定板厚度：20mm
卸料板厚度：10mm
根据结构可以确定，L=40mm
冲孔凸模设计如图4-2所示。
图4-2 冲孔凸模
本科毕业设计（论文）通过答辩 毕业设计（论文）题目：纺织机摇架后支架零件冲压模具设计与制造 学院：航空与机械工程学院 专业名称：机械设计制造及其自动化 班级学号： 学生姓名： 指导教师： 二O一三年六月 I
本科毕业设计（论文）通过答辩 纺机摇架后支架零件冲压模具设计与制造 摘要：模具是现代工业生产中应用广泛的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术或称成型工具、成型工装产品，是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品，是价值很高的社会财富。 本课题的主要任务是纺机摇架后支架的冲压工艺和模具设计。因为是纺机上的重要部件，精度要求比较高。采取的工艺方案是先落料—冲孔复合冲压，然后再弯曲，采用复合模生产。设计的过程是：首先进行工艺方案的论证和各种参数的计算，确定模具各主要部件的结构和尺寸，进行刃口尺寸的计算和相关件的强度校核；查阅相关书籍，选取模具的标准零件；然后根据计算的参数绘制模具装配图和非标零件图，再撰写说明书。 关键词：复合冲压，复合模，弯曲，模具设计 指导老师签名: II
本科毕业设计（论文）通过答辩 Textile Machinery Parts cradle after the stent design and manufacture of stamping dies Student Name:LiuXuanPing Class:050313 Supervisor:Luo HaiQuan Abscract:Mold is a modern industrial production of a wide range of high-quality, high-efficiency, low consumption and strong adaptability of the production technology, or molding tools, Prototyping Tool products, high technological content and high added value, the wider use of new technology products, is the high value of social wealth. The main task of the issue is Textile Machinery Swing stamping process and die design. As the important components, textile needs high precision. The program is the first of blanking-punching composite punch, then bending modulus composite production. The design process: First, the program for the verification process and the various parameters, Die identify the major components of the structure and size, Cutting Edge for the calculation of the size and intensity of the relevant pieces of the check; Access to the relevant books, To Die standard components; Then calculated the entries drawn die assembly and non-standard components map, Further written statement. Keyword:Stamping compound，Compound，Die Bending，Mold Design Signature of Supervisor: III
冲模设计课程设计指导书 班级： 姓名： 学号： 2014年
一、课程设计目的 综合运用所学的知识，借助于图册和相关的设计资料培养独立地分析问题和解决问题的能力。从而得到： （1）巩固和扩大本课程所学的理论知识； （2）掌握设计冲压模的一般程序； （3）学习制定中等复杂冲压件的工艺规程； （4）学会绘制模具装配图和零件图； （5）培养设计、计算、制图（包括计算机绘图）、查阅资料的能力。 二、任务 依据一张给定的冲压件零件图，完成如下工作： （1）分析冲压件的生产工艺过程，选择最佳的工艺方案； （2）进行必要的工艺计算； （3）设计所给零件的冲压成形模具一套，给出总装配图一张，主要零件图若干张； （4）完成设计计算说明书一份； （5）填写工艺卡片一份。 三、要求 （1）工艺分析要合理，方案选择即要满足技术要求，又要考虑经济效益； （2）图纸设计要采用计算机绘图，按国标设计，图纸规范、清晰；
（3）设计说明书要计算机打印，层次清楚，语句通顺，计算数据要完整、准确； （4）工艺卡填写完与说明书一起装订（放在最后一页）。 四、设计过程 （一）工艺设计过程： 1、工艺性分析：包括对零件图分析（零件形状，尺寸精 度，材料要求等）、工艺性分析； 2、对总体工艺方案分析：基本工序分析，工序顺序与数 目分析，工序组合及模具型式选择分析，进行方案比 较； 3、工序设计和工序尺寸计算（画出必要的工序简图）； 4、工艺计算： （1）材料排样和裁板宽计算； （2）弹性元件计算； （3）冲压工艺计算； （4）压力中心计算； （5）冲模工作零件尺寸计算； （二）确定模具总体结构 1、确定模具结构形式； （1）模具类型选择； （2）操作方式选择； （3）材料送进、定位方式选择；
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(??-??++
毕业设计（论文）开题报告 题目后支架零件冲压模具设计 一、选题的依据及意义： 后支架零件是纺机的冲压零件之一。冲压工艺及模具设计是汽车、家电等产品生产中常用的制造工艺及方法。 本课题可锻炼综合运用所学知识，独立进行冲压工艺分析及模具设计制造的能力。 本课题的任务是：设计后支架零件冲压模具。通过毕业设计，熟悉常用冲压材料的使用性能（冲压、力学），能正确选择模具材料并提出合适的热处理工艺，掌握冲压模具设计的基本程序和方法。主要内容包括：冲压工艺分析与参数计算；冲压工艺方案确定与优选；关键工序成形的数值仿真验证。凸模、凹模、定位、导向、连接、卸料等工作零件的设计；模具装配图与零件图设计；等等。 二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）： 我国模具工业的发展动向 目前，我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。一方面，国内模具市场将继续高
速发展，另一方面，模具制造也逐渐向我国转移以及跨国集团到我国进行模具采购趋 向也十分明显。因此，放眼未来，国际、国内的模具市场总体发展趋势前景看好，预 计中国模具将在良好的市场环境下得到高速发展，我国不但会成为模具大国，而且一 定逐步向模具制造强国的行列迈进。“十一五”期间，中国模具工业水平不仅在量和质 的方面有很大提高，而且行业结构、产品水平、开发创新能力、企业的体制与机制以 及技术进步的方面也会取得较大发展。 模具产品的设计不同于普通产品,它的主要特点是:(1) 设计过程复杂,信息含量大。 (2) 设计因素众多,专业分工细致。 (3) 计算、分析过程烦琐。 (4) 制造资源 要求高。 在现代工业生产中，60%~90%的工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展的基础。发达国家将制造业纷纷转移到我国，使我国的模具工业面临空前的发展机遇。我国加入WTO，给经济发展带来前所未有的机遇和挑战。时代在发展，科技日新月异。计算机前的操作逐步代替现场操作；以高精度加工代替人的手工劳动；模具的设计、制造高度标准化；单件生产方式向流水线式生产方式发展等等。高新技术的应用是模具技术发展发动力。我们必须向世界最先进的模具技术学习，并用最短的时间掌握这些技术，尽早地应用于模具设计与制造中。 三、研究内容及实验方案 毕业设计的总体思路 1）工艺分析 由工件图可知，该工件的形状，尺寸，精度和材料等均符合冲压工艺性要求，冲压的主要工序有：落料、弯曲、冲裁等，工艺比较复杂，生产批量大，适宜用复合模冲制。 2）排样图设计 由所给零件图画出零件展开图，合理安排工位。零件厚度为1mm，压边有多个凹槽，因而要注意其尺寸质量问题及控制等。 3）冲压工艺参数计算与压力机选择 ①坯料的展开长度及料宽计算②进距计算③冲材间隙值的确定④凸凹模刃口尺寸 的确定⑤冲压力及压力中心的计算 4）模具结构的设计 ①凹模设计 ②凸模设计
模具拆装实训规划 《模具拆装实训》是三年制高职高专和五年制高职“模具设计与制造”专业的一门主要的专业实验实践课程。是在学生学习了《冷冲压模具》、《塑料模具》和《模具材料与热处理》课程后进行的实践操作与训练，从而为学生今后解决实际工程问题打下坚实的基础。 一、模具拆装实训的目的和要求 （一）模具拆装实训的目的 1. 通过对模具的拆装和配备，培养学生的动手能力、分析问题和解决问题能力，使学生能够综合运用已学知识和技能。 2. 对模具典型结构及零部件装备有前面的知识，为理论的学习和模具设计奠定良好的基础。 3. 了解模具零件的结构工艺性及其制造工艺方式。 （二）模具拆装实训考核及要求 1. 结构组成、模具零部件的功能、相互间的配合关系以及模具零件的加工要求。 2. 能正确地使用模具装配常用地工具和辅助工具。 3. 能正确地草绘模具结构图、部件图和零件图。 4. 掌握模具拆装一般步骤和方法。 5. 通过观察模具结构能分析零件的形状。 6. 能对所拆装的模具提出自己的改进方案。 7. 能正确描述出模具的动作过程。 二、模具拆装前准备 1. 拆装模具类型：冷冲压模具、塑料模个 2. 拆装工具：游标卡尺、角尺、内六角扳手、锤子、铜棒、台虎钳 3. 工作准备：清领工具，了解工具的使用方法及要求，将工具摆放整齐，实训结束按工具清单清理工具。 三、模具拆装实训的基本内容和步骤
（一）对模具结构观察和分析 1. 模具类型的分析：对模具进行模具类型分析和确定。 2. 工序与制件分析：通过对模具的分析，了解模具所完成的工序，冷冲压级进模需了解工序排列顺序、坯料和工序件的结构形状，确定被加工工件几何形状和尺寸。 3. 模具的工作原理：对于冷冲压模具，要求分析其导向方式、定位方式、出件方式；对于塑料模，要求分析其浇注系统类型、分型面及导向方式，顶出系统类型等。 4. 模具的零部件：分析并记录模具各零件的名称、功能、相互间装备方式。 （二）拟订模具拆卸顺序及其方法 1. 拆卸模具之前，应先分清可拆卸件和不可拆卸件，针对各种模具具体分析其结构特点，制定模具拆卸顺序及方法和方案，在指导老师审查同意后方可拆卸。 2. 一般冷冲压模具的导柱、导套以及用浇注或铆接方法固定的凸模等不可拆卸件或不宜拆卸件。拆卸时一般首先将上下模分开，然后分别将上下模做紧固螺钉拧松，再打出销钉，用拆卸工具将模芯各板块拆下，最后从固定板中压出凸模、凸凹模等，达到可拆卸件全部分离。对于塑料模具先将动模和定模分开、分别将动、定模的紧固螺钉拧松，再打出销钉，用拆卸工具将模具各主要板块拆下，然后从定模板上拆下主浇注系统，从动模具上拆下推出系统，拆散推出系统各零件，从固定板中压出型芯等零件，有侧面分型系统时，拆下侧面分型系统各零件。 3. 拆卸工具 （1）按所拟定的拆卸顺序进行模具拆卸。要求分析拆卸连接件的受力情况对拆卸下的每一个零件进行观察、测量并做记录。记录下零件的位置，按一定顺序摆放好，避免再组装时出现错误及遗漏零件。 （2）测绘主要零件，对冷冲压模具中拆下的凸模、凹模、凸凹模和从塑料模中拆下的型腔型芯等主要零件进行测绘。要求测量基本尺寸，并按设计尺寸确定公差。
目录 目录 ...................................................................................... III 前言 (1) 第一章工艺设计 (12) 1.1零件介绍 (12) 1.2零件工艺性分析 (13) 1.3工艺方案的确定 (13) 第二章排样设计 (15) 2.1毛坯排样设计 (15) 2.2材料的利用率 (18) 第三章工艺计算 (20) 3.1冲压工艺力的计算 (20) 3.1.1冲裁力计算 (20) 第四章模具总体概要设计 (23) 4.1模具概要设计 (23) 4.2模具零件结构形式确定 (23) 4.2.1 定位机构 (25) 4.2.2 卸料机构 (25) 4.2.3 导向机构。 (25) 第五章模具详细设计 (27) 5.1工作零件 (27) 5.1.1冲裁凸、凹模刃口尺寸计算 (27) 5.1.2凸模高度设计 (30) 5．1.3定位零件 (30) 5.1.4 挡料零件 (31) 5.2出件零件 (31)
5.2.1 卸料零件 (31) 5.3.2 顶件零件 (32) 5.3导向零件 (33) 5.4其他零件 (33) 第六章设备选择 (35) 6.1设备吨位确定 (35) 6.1.1设备类型的选择 (35) 6.1.2设备规格的选择 (35) 6.2设备校核 (36) 6.2.1.压力行程 (36) 6.2.2.压力机工作台面尺寸 (36) 结论 (37) 参考文献 (38) 致 (39)
前言 随着现代化工业的发展, 越来越多的产品依赖模具加工, 模具工业已成为工业发展的基础。模具质量好坏直接影响产品的质量, 模具的质量不仅表现在制造质量, 也表现在安装调整维护保养等方面的后续工作质量。因此, 在模具在加工过程和质量控制中, 要采取相应的措施, 杜绝类似事故的发生。 第一章工艺设计 图1.1垫片零件图 1.2 零件工艺性分析 零件尺寸：图中零件的标注公差的为IT12级精度，其余未注由图术要求可知为
冷冲压工艺与模具设计课程实验指导书实验一：典型结构冲模拆装 一、实验目的和要求 1通过对模具的拆装，进一步熟悉模具的结构； 2、通过对所拆模具的分析和论证，进一步掌握各类模具的结构、各零部件的作用、零件间的配合关系及拆装关系。提高分析问题的能力，提高设计模具的能力； 3、通过对模具的拆装，并绘制模具装配图以一些主要模具零件图。提高快速绘制模具草图的能力。 二、冲模的分类及冲模的主要零部件 1冲模的分类 冲模按工序组合程度可分为：单工序模、级进模、复合模。 冲模按导向方式可分为：无导向模、导板模、导柱导套模 （1）单工序模 单工序模是指在一次冲压行程中只完成一道工序的模具。单工序模按工序性质分类 可分为落料模、冲孔模、弯曲模、拉伸模、胀形模、翻边模等等。 （2）级进模 级进模是指在压力机的一次冲程中，依次在几个连续不同的工位上完成两道或两道以上工序的模具，级进模又称连续模或跳步模。级进模根据定位装置的不同，有四结构: （a）由导料板、挡料销、始用挡料销、导正销组成定位部分的导正销级进模. （b ）由导料板、侧刃组成定位部分的侧刃级进模。 （c）由导料板、侧刃、导正销组成定位部分的级进模。 （d）由导料板、自动送料机构、导正销组成定位部分的级进模。 （3）复合冲模 复合模是指是指在压力机的一次冲程中，在同一个工位上完成两道或两道以上工序的模具，复合模按结构可分为：正装复合模、倒装复合模。 2、冲模的主要零部件可分为工艺构件和结构构件两部分。
三、实验仪器 1实验设备：冲压设备； 2、实验模具：冲压模具若干副； 3、实验工具及量具：游标卡尺、直尺、扳手、螺丝刀、铜棒、手锤、零件盒。 四、实验步骤 1认真观察实验模具，并推测模具的种类、工作原理； 2、将模具上、下模部分分开，确定模具的种类及组成模具各零件的作用； 3、由工作零件推测制件形状和毛坯形状，并按比例绘制制件草图和毛坯草图； 4、拟定模具拆装工艺过程。对于模具零件间的过盈配合部分和部分过渡配合部分, 拆卸到组件为止。在拆卸过程中，要记清各个零件在模具中的位置、相互关系及拆卸顺序，以便重新装配。 5、在拆卸时和拆卸后，分析模具工作零件的结构特征、形状、定位和固定方式；验证并修正前面推测的制件形状。 6、分析模具其他零部件的结构形式、特点及它们与相关零件的位置关系；模具定位和紧固零件的结构形式、作用、要求和数量。
《塑性成型与模具设计》课程设计设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计 学院：机械与汽车工程 班级：材控 ： 学号：
《塑性成型与模具设计》课程设计 设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计 冲压工艺分析 设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面: 名称：垫板 生产批量：大批量 材料：A3 厚度：0.5mm 零件图如下： 冲裁模： 设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面:
(1) 冲压加工方法的经济性分析 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会更有效果。 (2) 冲压件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度，在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求，良好的工艺性应保证材料消耗少，工序目少，模具结构简单，而且寿命长产品质量稳定，操作简单，方便等。 零件的工艺分析 A3即Q235.4 代表这种钢的屈服强度为235MPa,是一种普通碳素钢，能够保证力学性能。 1.该冲裁件结构对称、简单，由圆弧组成的，无悬臂。 2.圆形孔直径d>0.35t,符合要求。 3.孔间距与孔边距c>2t，在模具强度和冲裁件质量的限制围之。 冲裁： 冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。精密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度; 而经济级是指模具达到最大许可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上有最合理的精度。为降低
案例2弯曲模 零件名称：托架（见图9） 生产批量：2万件/年 材料：08冷轧钢板 编制冲压工艺方案设计模具结构。 图8 弯曲件 (一) 确定工艺方案 制成该零件所需的基本工序为冲孔、落料和弯曲。其中冲孔和落料属于简单的分离工序，弯曲成形的方式可以有图9所示的三种。 图9工艺方案 零件上的孔，尽量在毛坯上冲出，以简化模具结构，便于操作。该零件上的Ф10孔的边与弯曲中心的距离为6mm，大于1.0t（1.5mm），弯曲时不会引起孔变形，因此Ф10孔可以在压弯前冲出，冲出的Ф10孔可以做后续工序定位孔用。而4-Ф5孔的边缘与弯曲中心的距离为1.5mm，等于1.5t，压弯时易发生孔变形，故应在弯后冲出。 完成该零件的成形，可能的工艺方案有以下几种： 方案一：落料与冲Ф10孔复合，见图10（a），压弯外部两角并使中间两角l预弯45o，见图10（b）,压弯中间两角，见图10（c）,冲4-Ф5孔，见图10（d）.
图10方案一 方案二：落料与冲Ф10孔复合，见图10（a）,压弯外部两角，见图11（a），压弯中间两角，见图11（b）,冲4-Ф5孔，见图10（d）。 方案三：落料与冲Ф10孔复合，见图10（a），压弯四个角（12），冲4-Ф5孔，见图10（d）。 方案四：冲Ф10孔，切断及弯曲外部两角（图13），压弯中间两角，见图11（b）,冲4-Ф5孔，见图10（d）。 图11方案二 图12压弯四个角 图13冲孔（Ф10）、切断及弯曲外部两角连续冲压
案五：冲Ф10孔，切断及压弯四个角连续冲压（图14），冲4-Ф5孔，见图10（d）。 方案六：全部工序组合采用带料连续冲压，如图15所示的排样图。 在上述列举的方案中，方案一的优点是：①模具结构简单，模具寿命长，制造周期短，投产快；②工件的回弹容易控制，尺寸和形状精确，表面质量高；③各工序（除第一道工序外）都能利用Ф10孔和一个侧面定位，定位基准一致且与设计基准重合，操作也比较简单方便。缺点是：工序分散，需用压床，模具及操作人员多，劳动量大。 方案二的优点是：模具结构简单，投产快寿命长，但回弹难以控制，尺寸和形状不精确，且工序分散，劳动量大，占用设备多。 方案三的工序比较集中，占用设备和人员少，但模具寿命短，工件质量（精度与表面粗糙度）低。 方案四的优点是工序比较集中，从工件成形角度看，本质上与方案二相同，只模具结构较为复杂。 方案五本质上与方案三相同，只是采用了结构复杂的级进模。 图14 冲孔（Ф10）、切断及压弯四个角连续冲压 图15 级进冲压排样图 方案六的优点是工序最集中，只用一副模具完成全部工序，由于它实质上是
冲压模具设计 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 材料：08F,厚度1.5mm生产批量为大批量生产（级进模） 1.冲压件工艺性分析 （1）材料 O8F为优质碳素钢，抗剪强度=220~310Mpa、抗拉强度b=280~390Mpa、伸长率为 10=32%、屈服极限s=180Mpa、具有良好的冲压性能，适合冲裁加工。 （2）结构与尺寸 工件结构比较简单，中间有一个直径为22的孔，旁边有两个直径为8的孔，凹槽宽度满足b 2t,即卩6》2x1.5=3mm,凹槽深度满足I 5b，即5《5x6=30。结构与尺寸均适合冲裁加工。 2.冲裁工艺方案的确定 该工件包括落料和冲孔两个工序，可采用一下三种工艺方案。
方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料一一冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔一一落料级进冲压，采用级进模生产。 综合考虑后，应该选择方案三。因为方案三只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，所以应该选用方案三比较合算。 3.选择模具总体结构形式 由于冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。 （1）确定模架及导向方式 采用对角导柱模架，这种模架的导柱在模具对角位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜。导柱导向可以提高模具寿命和工件质量，方便安装调整。 （2）定位方式的选择 该冲件采用的柸料是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置；控制条料的送进步距采用侧刃粗定距；用导正销精定位保证内外形相对位置的精度。 （3）卸料、出件方式的选择 因为该工件料厚1.5mm，尺寸较小，所以卸料力也较小，故选择弹性卸料，下出件方式。 4.必要的工艺计算 （i）排样设计与计算 该冲件外形大致为圆形，搭边值为a i=1.5mm,条料宽度为43.57mm，步距为A=88.4mm， 一个步距的利用率为63.98%。见下图 S=1668.7-11x11x3.14-2x4x4x3.14=1188.28
广西工学院鹿山学院 毕业设计（论文）说明书 题目：五菱汽车A柱下加强板拉伸模具设计系别：机械工程系 专业班级：模具L071班 姓名：张计军 学号：20071084 指导教师：黄庆高 职称：工程师 二〇一一年五月二十三日
摘要 本次设计了一套拉伸成形的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用拉伸工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。 在文档中第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着第二部分是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。 本次设计阐述了冲压连续模结构设计及工作过程。本模具性能可靠，运行平稳，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。 关键字：冲压；模具结构；拉伸模具
ABSTRACT This design carries on drawing die.The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency.It has carries on the detailed craft analysis and the craft plan determination to the product.According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main drawing part, for example: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the matrix plate, stripper plate, stop pin, pilot pin and so on.The die sets uses the standard mould bases, has selected the appropriate press equipment.In the design has carries on the essential examination computation to the working elements and the press specification.In addition, this die employs the finger stop pin and the hook shape stop pin.The mold drawing punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap cenveniently; The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall plate.Fell in the blanking punch is loaded by pilot pin, guarante the relative position of the hole and the contour , increase the processing precision.This structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production. Key words: pressing; drawing die; Mold Construction
重庆科技学院 《冲压工艺》课程设计 报告 学院:________冶金与材料工程学院______ 专业班级:材料成型及控制工程 学生姓名:毛培王宇航 学号: 2012440970 2012440946 设计地点（单位）__________L413____ __ 设计题目:______支架冲压模具设计_______ 完成日期： 2015 年 7月 2日 指导教师评语:______________________ ______________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________ 成绩（五级记分制）:______ __________ 指导教师（签字）:________ _______
目录 第一章冲装合理性分析及结论 (3) 第二章模具类型与结构形式分析 (3) 第三章压力中心与模具结构的关系确定 (3) 1.压力中心计算如下 (3) 2.模具结构 (4) 第四章工作部分尺寸与公差的确定 (4) 第五章模具主要零件材料的选取、技术要求及强度校核 (6) 第六章冲压设备的选择与校核 (7) 第七章弹性元件的选择与计算 (7) 第八章参考文献 (8)
支架冲压模具设计 一．冲装合理性分析及结论 本次设计冲压工件如图： 由上图分析知：材料为Q235-A,Q235-A钢为优质碳素结构钢，具有良好的塑性性、焊接性以及压力加工性，主要用于制作冲击件、紧固件，如垫片、垫圈等，适合冲裁加工。 工件结构形状相对较为复杂，有2个弯曲，中间有一个没有闭合方孔，孔与边缘之间的距离满足要求，料厚为1.2mm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。 根据零件图得知此零件为未注公差，工件要求不高，尺寸精度要求较低，采用IT14级精度，普通冲裁完全可以满足要求。 根据以上分析：该零件冲裁工艺性较好，综合评比适宜冲裁加工。 二．模具类型与结构形式分析 方案一：单工序模生产, 先落料，再弯曲开口部分，后弯曲另一部分。 特点：模具结构简单，制造周期短，制造简单。 方案二：采用一套级进模和一套弯曲模生产，级进模先冲孔，在弯曲开口部分，后落料。弯曲模完成最后一次弯曲。 特点：需要两副模具，成本高操作复杂，冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度 较高，材料利用率高 方案三：复合模一次性完成落料、冲孔、弯曲。 特点：只需一副模具，但是模具结构复杂，操作复杂，不适合大批量生产。 分析比较得出：该零件结构比较简单通过方案一能更好的生产出来模具结构简单，操作容易，材料利用率较高且成本低。 三．压力中心与模具结构的关系确定 1.压力中心计算如下
《冲压工艺与模具设计》课程设计指导书 一、课程设计的性质与目的 冲模课程设计是冲压工艺及模具设计课程的一个重要环节，是运用所学知识的一次综合练习。其主要目的是： 1．使学生初步掌握冲压工艺过程的拟定和模具结构设计与计算的步骤和方法； 2．巩固，深化所学的基础及专业知识，培养独立工作能力； 3．提高学生使用国标、手册和图册的能力。 二、课程设计的任务 在两周的时间内完成下列任务，到指定的地点进行答辩 1．拟定冲压件的工艺过程，并填写工艺过程卡1 份； 2．设计指定冲压件的其中一道工序的冲压模（每人设计一副不同的模具），并绘制装配图和凸、凹模零件图：1 套； （注：指定冲压件的生产批量可以根据需要进行更改；冲压件未注尺寸公差按GB/T15055 的m级）3．编写设计说明书1份，约20页左右。 三、设计原则 1．装配图的零件必须完整，保证冲出合格的工件； 2．模具结构简单，寿命长，成本低且与生产批量相适应； 3．操作方便，安全。 四、设计前的准备 1．熟悉设计任务书，明确设计任务和要求； 2．了解冲压零件的形状，尺寸精度和表面粗糙度，材料等技术要求和生产批量； 3．配备资料： （1）冲压设备资料：从此资料中选择冲压设备的类型，规格，查出漏料孔尺寸，模柄孔尺寸，闭合高度，工作台面尺寸等，为模具设计作准备； （2）冲模标准化资料； （3）其他参考资料：《冷冲模设计》手册，《冷冲模结构图册》。 五、冲模课程设计的一般步骤及方法 1．分析冲压件的工艺性 冲裁件的工艺性主要从冲裁件的形状，尺寸（最小孔边距，孔径，材料厚度，最大外形）精度，表面粗糙度，材料性能等逐项分析，确定冲压工序图，若有不符者，应与设计部门（指导老师）协商更改或采取相应的措施。 2．确定合理工艺方案 （1）确定基本冲压工序的性质：冲孔，落料，冲搭边，切料边等。 （2）根据基本工序的性质，数量，结合工件的形状尺寸，公差要求，材料性能，生产批量，冲压设备，模具加工条件等因素，考虑模具类型的同时确定工序组合和先后顺序，在满足冲件质量要求的前提下，选择一个经济合理的工艺方案，填写工艺过程卡片。 3．确定模具总体结构 （1）模具类型的确定 根据冲件形状，尺寸，精度及生产批量来选择和确定模具类型：单工序模、复合工序模还是级进模。
1 绪论 1.1 模具行业的发展现况及市场前景 现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率（据不完全统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有近200个亿的出口），到2005年模具产值预计为600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2003年我国汽车产销量均突破400万辆，预计2004年产销量各突破500万辆，轿车产量将达到260万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。 1.2 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。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，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。 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，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔、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，可在一台压力机上
【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。
冲压模具设计指导 模具课程设计是一个重要的专业教学环节，这个数学环节的目的: ?（1)帮助学生具体运用和巩固《模具设计与制造》课程及相关的理论知识,了解设计冲压模的一般程序。 (２)是使学生能够熟练地运用有关技术资料,如《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》及其它有关规范等。?(3)训练学生初步设计冷冲压模具的能力，为以后的工作打下初步的基础。? 1 冲压模设计的准备工作 根据课程设计目的,设计课题由指导教师用“设计任务书”的形式下达,课题难度以轻度复杂《如冲孔落料复合模》为宜。设计工作量根据课程设计时间安排情况，由指导教师酌定。 ?１.1 研究设计任务??学生应充分研究设计任务书,了解产品用途,并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析,对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的，必须征询指导教师的意见后进行改进。在初步明确设计要求的基础上，可按以下步骤进行冲压总体方案的论证。??第一步,酝酿冲压工序安排的初步方案,并画出各步的冲压工序草图； 第二步,通过工序安排计算及《冷冲压模具结构图册》等技术资料，验证各步的冲压成型方案是否可行,构画该道工序的模具结构草图。 第三步，构画其它模具的结构草图，进一步推敲上述冲压工序安排方案是否合理可行。?第四步，冲压工序安排方案经指导教师过目后,即可正式绘制各步的冲压工序图，并着手按照“设计任务书”上的要求进行课程设计。 １．２资料及工具准备
?课程设计开始前必须预先准备好《冷冲模国家标准》、《模具设计与制造简明手册》、《冷冲压模具结构图册》等技术资料,及图板、图纸、绘图仪器等工具。也可将课程设计全部或部分工作安排在计算机上用Auto ＣAD 等软件来完成,相应地需事前调试设备及软件、准备好打印用纸及墨盒等材料。 ?1.3设计步骤??冲压模课程设计按以下几个步骤进行。? (1)拟定冲压工序安排方案、画出冲压工序图、画出待设计模具的排样图(阶段考核比例为１５%) （２)计算冲裁力、确定模具压力中心、计算凹模周界、确定待设计模具的有关结构要素、选用模具典型组合等,初选压力机吨位(２5%)；?(３)确定压力机吨位（５％);?（4)设计及绘制模具装配图(25%)；?(5）设计及绘制模具零件图（25％); (６)按规定格式编制设计说明书(5％); (7)课程设计面批后或答辩(建议对总成绩在10%的范围内适度调整)。 ?１．4 明确考核要求??根据以上6个阶段应该形成的阶段设计成果实施各阶段的质量及考核,从而形成各阶段的考核成绩。其中课程设计面批或答辩不仅有助与当面指出学生的各类设计错例,也是课程设计考核的重要手段。最终的考核成绩在6个阶段考核成绩的基础上,由指导教师结合考勤记录及面 2冲裁模结构批或答辩记录对总成绩在１0%左右的范围内适度调整。?? 设计示范??２.1排样论证的基本思路? 排样论证的目的是为了画出正确的模具排样图。一个较佳的排样方案必须兼顾冲压件的公差等级、冲压件的生产批量、模具结构和材料利用率等方面的因素。 ?1) 保证冲压件的尺寸精度??图1所示冲压件，材料为1０钢板，料厚1ｍｍ,其未注公差尺寸精度等级为IＴ12，属一般冲裁模能达到的公差等级,不需采用精冲或整修等特殊冲裁方式。从该冲压件的形状来看,完全可以实现少、无废料排样法。但该冲压件的尺度精度等级决定了应采用有废料排样法。