前言
近年来，由于模具技术的迅速发展，模具设计与制造已成为一个行业越来越引起人们的重视，其成形产品具有诸多优点，被许多产品领域所利用。冷冲压模具又在整个模具领域内占有举足轻重的地位，自然而然地得到了广泛的应用。
要使模具能更好地为产品生产服务，达到产品质量稳定、生产效率高、成本低以及使用方便、安全、使用寿命长的目的，模具设计、制作、使用都会对其产生很大的影响。
冷冲压模具作为模具的重要组成部分，是用于大批量生产的专用工艺装置。保证能过快速安全地获得质量稳定、成本低的产品，是对模具最基本的要求。因此，通常要求模具设计必须在保证冲件能满足设计要求的基础上，有良好的加工工艺性、操作安全，便于维修更换，
使用寿命长。
《冲压工艺与模具设计》课程设计，是检验我们学生所学理论知识的有力工具，也是我们运用理论知识进行实战的平台。它不仅能够强化我们的理论知识，而且能够加强我们的实际操作能力，提高我们的综合运用能力，对我们来说，是一个很好的舞台。
目录
一、冲裁件工艺分析------------------------------------5
1、冲裁件的结构工艺性----------------------------------------------5
（1）冲裁件的结构形状--------------------------------------------5 （2）冲切成形后孔与孔以及外缘之间的最小实体宽度--------- 5
2、冲裁件的尺寸精度------------------------------------------------------5
3、普通冲裁时的间隙及毛刺----------------------------------------------5
（1）普通冲裁的间隙---------------------------------------------------5
（2）普通冲裁时的毛刺------------------------------------------------5
二、模具类型的选择--------------------------------------------------6
1、送料方向选择------------------------------------------------------------6
2、导料和定位方式选择---------------------------------------------------6
3、卸料脱模方式选择-------------------------------------------------------6
三、模具类型的选择--------------------------------------------------6
1、排样方式的确定---------------------------------------------------------6
2、搭边值的确定------------------------------------------------------------6
四、条料宽度的决定--------------------------------------------------7
1、条料宽度的基本尺寸----------------------------------------------------7
2、条料宽度的偏差----------------------------------------------------------7
五、材料利用率计算--------------------------------------------------8
六、冲裁力计算--------------------------------------------------------8
七、冲压力计算及冲压设备公称力的选择-----------------------9
1、冲压力计算-----------------------------------------------------------------9
2、冲压设备公称力选择----------------------------------------------------9
八、压力中心计算----------------------------------------------------10
九、凸、凹模及凸凹模刃口尺寸的确定-------------------------11
1、确定凸凹模刃口尺寸的原则-----------------------------------------11
2、凸、凹模及凸凹模分别加工时的工作部分尺寸-----------------12
⑴落料----------------------------------------------------------------------13
⑵冲孔-----------------------------------------------------------------------14 十、凹模设计----------------------------------------------------------15 十一、凸模设计-------------------------------------------------------16
1、凸模最小断面的校核--------------------------------------------------17
2、凸模最大自由长度的校核--------------------------------------------18十二、凸凹模设计----------------------------------------------------19 十三、凸模固定板与垫板厚度确定------------------------------20
十四、橡胶垫板的选用------------------------------- --------------------22十五、小结------------------------------------------------------------23 参考文献------------------------------------------24
落料冲孔正装复合模课程设计说明书
设计任务：
工件名称：冲孔落料件
工件简图：如下图
生产批量：大批量
材料：铝L2
材料厚度：0.5mm
要求：1.完成模具总装图草图；
2.完成总装配图（CAD图），图纸符合国家制图标准；
3.完成零件图（CAD图），与装配图加起来够一张A0图图量；
4．编写设计说明书。（A4纸打印）
图1 冲裁件
一、冲裁件工艺分析
1、冲裁件的结构工艺性
（1）冲裁件的结构形状
冲裁件的外形为一个带有圆弧的矩形，中间还有两个孔，用复合模进行冲切比较合适。
（2）冲切成形后孔与孔以及外缘之间的最小实体宽度
冲裁件冲切成形后，孔与孔之间，孔与外缘之间实体距离最小的部位，直线距离或宽度不宜过小。否则将会影响模具成形工作零件的强度、冲件的质量、增加模具的复杂程度，降低模具的使用寿命。一般情况:C≥2t,而且C不得小于3-4mm。特殊情况，如冲裁件材料比较软，孔为圆形，或虽为平行的两直角边，但长度不太大时，可取C=(1.5﹣2)t。当t﹤1mm时，仍按t=1mm计算。但是，在这种极限状态下，模具的使用寿命为最低，模具结构的复杂程度和制件难度也会有所上升。
2、冲裁件的尺寸精度
产品冲裁成形的尺寸精度，受多种因素的影响。如：模具的结构形式选择、导料及定位方式、模具制作质量、操作及磨损等，不可能获得极高的精度。当冲裁件的尺寸精度采用普通的冲切成形方式不能满足尺寸精度要求时，可以选择整修，或者精密冲裁的方式，或者改用精密机械加工的方式来获得。但生产效率和
产品成本将会受到不同程度的影响。
本冲裁件的尺寸精度可以用普通冲裁获得，其精度比较经济实用，加工也比较简单。
3、普通冲裁时的间隙及毛刺
（1）普通冲裁的间隙
冲裁时的间隙，就是凸模小于凹模型孔的尺寸差。首先，普通冲裁时间隙是必要的，不但是形成剪切的需要，还可以防止凸模和凹模发生直接碰撞而损坏模具。
普通冲裁时，凸、凹模之间的间隙还会对冲裁力大小、模具的正常使用寿命有一定程度的影响。尤其对冲裁件质量会产生比较大的影响。所以，根据不同情况，合理选择凸、凹模之间的间隙是必要的。而影响和决定间隙的因素主要是冲件材料的种类及软硬程度和材料的厚度。
查表，可得铝L2的间隙如下：（材料厚度t=0.5mm）
平均间隙：s=6%；
单面间隙：Zmin=0.030mm；Zmax=0.040mm。
（2）普通冲裁时的毛刺
普通冲裁受多种因素的影响，毛刺是不可避免的。冲裁件材料在凸、凹模形成剪切的作用下，从弹性变形到塑性变形，再经撕裂后，材料就会产生分离，受多种因素的综合影响，就会出现塌角、撕裂毛面、斜度及毛刺等缺陷。但正常的缺陷是允许的，非正常毛刺则应该避免。一旦出现，则应查明原因，采取有效的改正措施。当冲裁件连正常的毛刺都不允许的时候，则应安排专门的去毛刺工序，如剃刮、锉修或光饰等。
查表可得普通冲裁时允许的毛刺高度如下：（料厚t=0.5mm）
生产时允许的毛刺高度小于等于0.10mm；
试新模时允许的毛刺高度小于等于0.03mm。
二、模具类型的选择
1、送料方向选择
（1）冲切成形内容沿条料长度方向呈细长分布的采用横向送料。
（2）冲切成形内容沿条料长度方向小于宽度方向分布的，采用纵向送料。
本冲裁件采用横向送料。
2、导料和定位方式选择
因规定为正装落料冲孔复合模，故采用常见的导料与定位方式，即采用导料销与挡料销。
3、卸料脱模方式选择
因冲裁件比较薄，而且采用软金属材料，故宜选用弹压卸料方式。同时，复合模的上模（即凸凹模）设有推杆卸料装置。
三、模具类型的选择
1、排样方式的确定
为确保冲裁件的完整性和较高的材料利用率以及提高生产效率，使冲压设备的能力得到充分的发挥。同时，结合冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度及材料种类、厚度、相关技术要求等，采用有废料的单行直排。这种排样方式具有磨具结构简单紧凑的优点。
2、搭边值的确定
为确保冲裁件的完整性，保证冲切后的余料有足够的刚度，方便送料操作，以及保证正常的冲切条件和压料效果，防止太窄的边缘被拉入凸、凹模间隙形成不正常毛刺等。因此，在冲裁件与冲裁件之间，以及冲裁件和条料边缘之间需留有一定的搭边。
搭边数值的大小，主要与板材厚度、材料种类、制件形状的复杂程度、冲模结构和送料形式有关。搭边值过大，会降低材料的利用率；过小会引起毛刺的增大，降低模具寿命，影响冲压工作的连续进行。
软质或脆性材料搭边宽度宜偏大，硬质材料可略偏小。搭边宽度一般和冲裁件材料厚度成正比，约为材料厚度的1-1.5倍，但最小不少于1mm，厚度5mm 以上材料可取下限。
查表，可得搭边的宽度：（料厚t=0.5mm）
冲裁件间的搭边：a=1.0mm；
条料外缘的搭边：b=1.8mm。在此，取b=2mm。
图2 排样图
四、条料宽度的决定
1、条料宽度的基本尺寸
排样方案和搭边数值确定后，即可决定条料或带料的宽度。不带侧压装置时，其计算公式如下：
B=D+2×b
式中 B ——条料或带料宽度；
D ——冲件与条料送料方向垂直的最大尺寸；
b ——制件与条料侧边的搭边值；
所以 B=28+2×2=32mm
2、条料宽度的偏差
①用于落料模时，薄材料应该偏小，厚材料应该偏大，公差值应小于搭边宽度的三分之一。
②条料宽度直接用于导料的，偏差应该偏小，至多不应该超过冲裁件允许偏差的四分之一。
条料或带料的宽度公差可查表，得其值为0.4mm
五、材料利用率计算
在冲压生产中，材料利用率是指在一个进料距离内制件面积与板料毛坯面积之比，用百分比表示。这是衡量材料利用率情况的指标，与制件形状和排样方式有关。
一个进料距离内材料利用率的公式如下：
BS
nA =η?100% 式中 A ——冲裁件面积；
n ——一个进距内的冲件数目；
B ——条料宽度；
h ——进距。
其中 A = 28×10-（73.74×3.14×15^2）/360+18×12/2 = 243.21 mm^2
B = 28+2×2
= 32 mm
h = 10+1
= 11 mm
n = 1
所以? = 69.1%
六、冲裁力计算
冲裁力是冲裁类冷冲压模具完成冲切成形所需的基本压力，冲裁力的大小与冲裁件材料的力学性能、材料厚度以及冲切周边长度有关。也是计算冲压力、选择冲压设备的重要参数。其计算公式如下：
F = 1.25×τb×t×L
式中F——冲裁力；
τb——材料的抗剪强度：
t——冲件材料厚度；
L——模具冲切周边长度总和；
1.25——冲裁力修正系数，主要是考虑到材料厚度及力学性能的不稳
定，周边长度计算尺寸和最终的实际尺寸可能的误差，凸、凹模长期使用过程中变化，材料的冷作硬化等对冲裁力的影响，而给予的一个安全系数，确保冲压设备的安全。
其中τb = 80MPa
t = 0.5 mm
L = 28+10×2+2×3.14×4×2+5×2+(73.74×3.14×15)/180
= 127.58 mm
所以 F = 1.25×80×0.5×127.58 = 6.38 KN
七、冲压力计算及冲压设备公称力的选择
1、冲压力计算
冲压力为冲压裁力、卸料力、推件力与顶件力之和。其（冲压力）计算公式为：F总=F+F卸+F推+F顶
但由于卸料力，推件力，顶件力的大小受多种因素的影响，难以获得一个比较准确可靠地数据，而且需要和实际存在也会有较大差距。为计算方便，通常用一个系数来代替，即用冲裁力的0.2~0..3代替卸料力推件力与顶件力的总和。即
F总=F×[1+(0.2~0.3)]
所以F总=1.25F=1.25×6.38=7.98KN
2、冲压设备公称力选择
F公=F×1.3=1.3×6.38=8.29KN
按照冲压设备宁大勿小的基本原则选择，可以选择10KN的冲压设备来完成冲压成型作业，满足要求。
八、压力中心计算
冲裁力合力的作用点称为冲模压力中心。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，提高模具及压力机寿命。
冲模压力中心的求法,采用求平行力系合力作用点的方法。由于绝大部分冲裁件沿冲裁轮廓线的断面厚度不变，轮廓各部分的冲裁力与轮廓长度成正比，所以，求合力作用点可转化为求轮廓线的重心。具体方法如下：
1、按比例画出冲裁轮廓线，选定直角坐标系x-y；
2、把图形的轮廓线分成几部分，计算各部分长度L1、L2、···、Ln，并求出各部分重心位置的坐标值（x1,y1）、（x2,y2）、···、（xn,yn）；
3、按下式求冲模压力中心的坐标值（x0,y0）(参看下图)
x0 = (L1×x1+L2×x2+···+Ln×xn) / (L1+L2+···+L3)
y0 = (L1×y1+L2×y2+···+Ln×yn) / (L1+L2+···+L3) 冲裁件轮廓大多是由线段与圆弧构成，线段的重心就是线段的中心。圆弧的重心可按下式求出：
yr =(180×R×sinα) / (Π×α)
式中R——圆弧半径；
α——圆弧中心角；
yr——圆弧重心与圆心的距离。
图3 冲模压力中心
有几何关系，易知
x0 = 0；
两个圆的弧长为：
L1 = 2×2×Π×r
= 4×3.14×4
=50.26 mm
圆弧的弧长为：
L2 = (n×Π×r)／180
= (73.74×3.14×15)／180 = 19.31 mm
圆弧的重心为
yr = （180×3.14×sin73.74）／(3.14×73.74)
= 11.16 mm
所以
y0 = (28×2+10×7×2+5×12×2+50.26×7+19.31×11.19)／(28＋10×2＋5×2＋50.26＋19.31)
= 6.93 mm
九、凸、凹模及凸凹模刃口尺寸的确定
1、确定凸凹模刃口尺寸的原则
①考虑到落料和冲孔的区别，落料件的尺寸取决于凹模，因此落料模应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙；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间隙。
②考虑刃口的磨损对冲件的影响：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，其刃口的基本尺寸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。一般情况下，要求冲模精度比冲件精度高2-3级。
2、凸、凹模及凸凹模分别加工时的工作部分尺寸
由于零件用于大批生产，形状也比较简单，因此，采用凸、凹模分开加工，使凸、凹模具有很好的互换性。
图4 制件公差图
此制件外形属落料，中间有2个υ3mm的冲孔，故应分别计算。
查表，可得单边间隙如下：
C min = 0.06 mm
C max = 0.10 mm
由双边间隙公式：
Z min = 2×C min×t
Z max = 2×C max×t
可得
Z min = 2×0.06×0.5
= 0.06 mm
Z max = 2×0.10×0.5
= 0.10 mm
⑴落料
取凹模作为基准件，其刃口的基本尺寸应接近或等于冲件的最小极限尺寸。计算公式如下：
①对于：
D凹= （28-0.5×0.52）
= 27.74 mm
D凸= （28-0.5×0.52-0.06）
= 27.68 mm
②对于：
D凹= （7-0.5×0.36）
= 6.82 mm
D凸= （7-0.5×0.36-0.06）
= 6.76 mm
③对于：
D凹= （10-0.5×0.43）
= 9.79 mm
D凸= （10-0.5×0.43-0.06）
= 9.73 mm
④对于：
D凹= （5-0.75×0.30）
= 4.78 mm
D凸= （5-0.75×0.30-0.06）
= 4.72 mm
⑤对于:
D凹= （15-0.5×0.43）
= 14.79 mm
D凸= （10-0.5×0.43-0.06）
= 14.72 mm
⑵冲孔
取凸模作为基准件，其刃口的基本尺寸应接近或等于冲件的最大极限
尺寸。计算公式如下：
对于：
D凸= （4+0.5×0.3）
= 4.25 mm
D凹= （4+0.5×0.3+0.06）
= 4.21 mm
十、凹模设计
凹模的外形尺寸是指凹模的高度、长度与宽度（矩形凹模）或高度与外径（圆形凹模）。凹模板的高度直接影响到模具的使用，高度过小，影响凹模的强度和刚度；高度过大，会使模具的体积和闭合高度增大，从而增大了模具的重量。长度与宽度的选择直接与高度有关，同时也是选择模架外形尺寸的依据。
工作时，凹模刃口周边承受冲裁力和弯曲力矩的作用，刃壁上承受分布不均匀的挤压力作用。所以，凹模实际受力情况十分复杂，生产中按照经验公式确定凹模的外形尺寸。
通常是根据制件的厚度和排样图所确定的凹模型孔孔壁间最大距离为依据，计算凹模的外形尺寸。其公式如下：
H = K·b (不小于8 mm)
式中：
H——凹模板高度；
K——系数，边界型孔为圆弧时取2.5；为直线段时取3；为复杂形状或有尖角时取4。
b ——垂直于送料方向凹模孔壁间最大距离。
所以
H = 4×2 = 8 mm
由于上式并没有考虑材料力学性能，具有明显的针对性和局限性，而凹模的高度与模具强度有直接关系，故常根据冲裁力大小按下式的经验公式进行校核计算：
H =F冲/10
式中：
F冲——冲裁力。
所以
H = 10×103／10
=10 mm
终上所述，取凹模板厚度H = 10 mm 。
采用直筒式刃口凹模（如下图），刃口强度高，制造方便，刃磨后洞口尺寸基本不变，对冲裁间隙无明显影响，适用于冲裁形状复杂、精度要求较高的零件。但由于洞口内易聚集零件或废料，因而推件力比较大。
图5 凹模图
十一、凸模设计
冲裁中小型零件使用的凸模，一般都设计成整体式。基本结构形式分为阶梯式和直通式两类。本冲裁件采用阶梯式凸模，整体形状为圆形，以便于凸模固定板的型孔加工。
根据模具结构，长度取L = 26 mm。其结构如下图：
图6 凸模图
凸模工作时，受交变载荷作用，冲裁时受轴向压缩，卸料时受轴向拉伸，其轴向压力远大于轴向拉力。当用小凸模冲裁较硬或较厚的材料时，有可能因压应力超过模具材料的许用压应力而损坏。较长的凸模还可能受压失稳而折断。因此，在设计或选用细长凸模时，必须对其抗压强度与抗剪强度进行校核。
1、凸模最小断面的校核
要使凸模正常工作，必须使凸模最小断面的压应力不超过凸模材料的许用压应力，即
σ= PΣ/S min≤[σ]
故有S min≥PΣ／[σ]
对于圆形凸模（推料力为零时），即
d min≥(4×t×τ) ／[σ]
式中
σ——凸模最小断面的压应力；
PΣ——凸模纵向总压力；
S min——凸模最小断面积；
d min——凸模最小直径；
t——冲裁材料厚度；
τ——冲裁材料抗剪强度；
[σ] ——凸模材料的许用压应力，凸模材料选用
T8A ， =压][σ（1000～1600）MPa 。
d min = （4×0.5×80）／1000
= 0.16 mm 所以凸模强度校核符合要求。
2、凸模最大自由长度的校核
凸模在冲裁过程中，可视为压杆，因此，可根据欧拉公式校核其最大自由长度。
为使凸模冲裁时不发生失稳弯曲，凸模纵向总压力P
孔应小于或等于临界
压力P c ，即 P 孔≤P c
代入欧拉公式，即可得
式中
P c ——凸模临界压力；
L max ——凸模最大自由长度； P 孔——凸模总压力；
J min ——凸模最小断面惯性矩；
E ——凸模材料弹性系数；
μ
——支撑系数；无导向装置，可视为一端固定，另一端自由的支撑，取μ= 2 ；直通式凸模，由导板与卸料板导向时，可视为一端固定，另一端铰
支，可取μ
=0.7 。 将μ=0.7，P 孔 = 10×10 3 N ，E = 220×10 3MPa ，J min =（∏×d 3）/64 ,其中d = 4 mm.
故可算得
L max ≤52 mm
所以凸模刚度校核符合要求。
十二、凸凹模设计
复合模中，至少有一个凸凹模。凸凹模的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚决定于冲裁件的尺寸。从强度方面考虑，壁厚受最小值限制。凸凹模的最小壁厚受冲模结构影响。对于正装复合模，由于凸凹模装于上模，内孔不会积存废料，胀力小，最小壁厚可小些。
凸凹模的最小壁厚值，一般由经验数据决定。对于黑色金属和硬质材料约为工件料厚的1.5倍，但不小于0.7 mm；对于有色金属及软材料约等于工件料厚，但不小于0.5 mm。
根据料厚t = 0.5 mm，可查得凸凹模的最小壁厚为1.6 mm 。其结构见下图所示：
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
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
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
案例2：复合模实例 零件简图：如图1所示；零件名称：支架。 生产批量：大批量；材料：Q235A；材料厚度：2mm。 图1 零件图 1、冲压件的工艺分析 该支架零件形状简单，是一个外圆弧为R4.5m m的折弯件，其中Ф6mm的圆孔和6×12mm的腰形孔为安装孔，所以此两孔的位置尺寸是该零件需要保证的重点。另外，该零件属隐蔽件，被其他零件完全遮蔽，外观上要求不高。 该零件板厚t=2mm，内表面弯曲半径为R2.5mm，大于Q235A板料的最小弯曲半径；腰形孔边到弯曲中心的距离L=4.5mm，大于2t(4mm)，即腰形孔在弯曲变形区外，弯曲件的结构工艺性良好。 零件展开后形状简单、结构对称。由冲压设计资料中可查出，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12~IT10，而零件图中的尺寸未标注公差，即该零件的精度等级为IT14级，可知该零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，冲裁工艺性良好。 2、确定冲裁工艺方案与模具结构形式 首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。因该零件的孔在弯曲变形区外，故其需要的基本工序有落料、冲孔和弯曲。其中弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，为最后一道工序。根据冲载工序的不同选择可做出以下几种组合方案： 方案一：先落料，再冲孔，最后折弯，由三套模具完成。 方案二：先采用落料冲孔复合模，然后折弯，由二套模具完成。 方案三：先采用冲孔落料级进模，然后折弯，由二套模具完成。
比较上述各方案可以看出，方案一的优点是：模具结构简单、寿命长、制造周期短、投产快。缺点是：工序分散，需用模具、压力机和操作人员较多，劳动生产率低。 方案二落料冲孔在一道工序内完成，内、外形的位置尺寸精度高，工件的平整性好；方案三由于是先冲孔后落料，内、外形的位置尺寸精度不如方案二高，工件易弯曲，平整性不如方案二好，但操作安全、方便。方案二和方案三与方案一相比，工序集中，劳动生产率高，但模具结构复杂，制造周期长。 综上所述，虽然该零件外观要求不高，但要求平整，两孔的安装位置尺寸要求得到保证，且为大批量生产，生产率要高，故采用方案二。 复合模有正装复合模和倒装复合模，该零件材料为Q235A ，板厚为2mm ，不属软、薄材料，且倒装复合模的废料可直接从压力机台面漏下，冲裁件由推件装置从上模推下，比较容易取出，操作安全方便，生产效率高，故采用倒装复合模，并采用后侧导柱导套导向，弹性卸料。 3、 主要工艺参数计算 （1） 毛坯展开尺寸 L=L 1+L 2+L 3 其中 L 1=70-4.5=65.5（mm ） 20 ()180 L r xt π? =+ r=2.5mm, t=2mm, 则r/t=2.5/2=1.3，查表得x=0.34 20 90()(2.50.342)5()180 180 L r xt mm π? π= += +?= L 3=30-4.5=25.5(mm) 则 L=L 1+L 2+L 3=65.5+5+25.5=96(mm) 零件展开图（复合模的工序图）如图2所示 （2） ① 用单排方案 （见图3）。查表得a min =2.2mm ，a 1min =2mm ，板料剪裁时的下偏差Δ=0.9mm ，取a=3mm ，a 1=2.5mm 。 ② 计算材料利用率 条料宽度：B=96+2×3=102(mm) 送料步距：A=40+2.5=42.5(mm) 一个步距内零件的实际面积： S 1=(96-10)×40+(40-10×2)×10+(π×102)/2-2×π×32-(12-6)×6=3704.53（mm 2）
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: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)
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 0max A )(δ+-=X ΔD D min max 0min A T T T )()(δδ----=-=Z X ΔD Z D D 尺寸mm 10022.0-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m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 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 .0003.00 A1++=?-=）（D mm 712.9mm 246.0835.90 020.0002.0T1--=-=）（D （2）冲孔基本公式为 0min T T )(δ-+=X Δd d A 0min min A )(δ+++=Z X Δd d 尺寸mm 5.418 .00 +R ，查得其凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 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(0 02.0002.0T1--=?+=d mm 76.4mm )2/246.065.4(02 .0002.00A1++=+=d 尺寸mm 318 .00 +R ，查得其凸模制造公差m m 02.0T =δ，凹模制造公差m m 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
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。
图示连接板冲裁零件，材料为10钢，厚度为2mm，该零件年产量20万件，试确定该零件的冲压工艺方案，并设计模具。 1.冲压工艺性分析及工艺方案确定 （1）冲压工艺性分析该零件的材料为10钢，冲压性能好，形状简单。零件图上所有为标注公差的尺寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。孔中心距40mm的公差为0.3，属于12级精度。所以普通冲裁就可以达到零件的精度要求。 （2）冲压工艺方案该零件的成形包括落料和冲孔两个基本工序，由于该零件的生产批量大，形状简单，所以该零件宜采用复合成形方式加工。 2.排样设计 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。查表课的条料边缘的搭边和工作间的搭边分别为2mm和1.5mm。从而可计算出条料宽度和送进步距分别为64mm 和21.5mm。 确定后可得排样图如图所示：
材料利用率为： 3.工作零件刃口尺寸计算 根据零件形状特点，刃口尺寸采用分开制造法计算。查表得凸、凹模最小间隙Z min =0.15mm ，最大间隙Z max =0.19mm 。 （1）落料件尺寸的基本计算公式为 A 0max A )(δ+-=X ΔD D min max 0min A T T T )()(δδ----=-=Z X ΔD Z D D 对于Ф20，Δ=0.52，Χ=0.5，凸模制造公差δA=0.020mm ，凹模制造公差δ T=0.025mm ，将以上各值代入δA+δT ≤Z min +Z max 校验是否成立。求出D A 和D T 。 对于14mm ，Δ=0.43，Χ=0.5，凸模制造公差δA=0.020mm ，凹模制造公差δT=0.020mm ，将以上各值代入δA+δT ≤Z min +Z max 校验是否成立。求出D A 和D T 。 （2）冲孔基本公式为 0min T T )(δ-+=X Δd d A 0min min A )(δ+++=Z X Δd d 对于Ф8.5，Δ=0.36，Χ=0.5，凸模制造公差δA=0.020mm ，凹模制造公差δ T=0.020mm ，将以上各值代入δA+δT ≤Z min +Z max 校验是否成立。求出D A 和D T 。 （3）中心距基本公式为 L T = L+ 4.确定压力中心，计算冲压力，选择压力机 该零件为对称形状制件，压力中心位于制件轮廓图形的几何中心上。 ? 81
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..................................................................................................... 错误!未定义书签。前言 第一章课程设计任务书....................................................................... 错误!未定义书签。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.................................................................... 错误!未定义书签。 3.2 模具的实际闭合高度计算 (8) 3.3 压力中心的确定 (8) 第四章模具零件的结构设计 (9) 4.1 落料凹模设计........................................................................ 错误!未定义书签。
正装复合模设计 1．毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 内容：如图所示的零件， （1）生产批量：大批量； （2）材料：10钢； （3）材料厚度：t=1.2mm。 1.1 模具市场发展趋势 模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60％—80％的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。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。 模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一
个国家制造业的国际竞争力。 我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，扩展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等家电零件模具。在大型塑料模具方面，已能生产48英寸电视的塑壳模具、6.5K g大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等，也都达到了较高的水平，并可替代进口模具。 根据国内和国际模具市场的发展状况，有关专家预测，未来我国的模具经过行业结构调整后，将呈现十大发展趋势：一是模具日趋大型化；二是模具的精度将越来越高；三是多功能复合模具将进一步发展；四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐提高；五是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展；六是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛；七是快速经济模具的前景十分广阔；八是压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求；九是塑料模具的比例将不断增大；十是模具技术含量将不断提高，中高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致的模具市场未来走势的变化 1.2 冲压模具的现状和技术发展 一、现状 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。
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：
设计题目：垫片的冲孔落料复合模设计 一、 原始数据 如图所示的垫片，外形直径D=80mm ，内孔直径d=40mm ，厚度3mm δ=，材料为A3(Q235)，生产批量：大批量。 二、 冲压件工艺分析 1、 材料性能 A3（即Q235）是普通碳素结构钢，具有良好的冲裁成形性能，其抗拉强度为432~461Mpa ，抗剪强度为304~373MPa 。 2、 零件结构 该零件结构简单且中心对称，无尖角，对冲裁成形加工较为有利。零件中间有一圆 孔，孔的最小尺寸为d=40mm ，满足冲裁最小直径min d ≤1.0t=3mm 的要求。同时，经过计算，孔的边缘距离零件外形的最小尺寸()11 8040202 b mm = ?-=,满足冲裁最小孔边距min b ≥1.0t=3mm 的要求。所以，该零件的结构满足冲裁件的结构要求。 3、 尺寸精度 查表得，该工件内外形所能达到的经济精度为IT12~IT14级。而零件图上标注了零件的尺寸公差，由公差表查得其公差要求为IT14级，未注公差由IT14级查取。由此，通过普通冲裁可以达到零件的精度要求。 综合以上材料性能、零件结构、尺寸精度的分析，该零件可以采用普通冲裁的方法获得。
三、 冲裁方案及模具类型的选择 该零件包括冲孔和落料两个基本工序，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，模具制造容易，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 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，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，综合尚需三个方案，宜采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行 核，当材料厚度为3mm δ=时，可查得凸凹模最小壁厚为3C mm =，现零件上的最小孔边距为min 20b mm =，有min b C >，满足该凸凹模结构要求，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。 因材料厚度较大，也为了方便卸料和排出冲孔废料，进而提高生产率，宜采用倒装式复合模生产。 综上得，该零件采用冲孔落料倒装式复合模生产。 四、 零件的工艺计算 1、 刃口尺寸计算 冲孔模刃口尺寸计算公式： 凸模：()00.0240 0.02479.42079.6300.210p mm D --==- 凹模：() min d p d d d z δ+=+ 落料模刃口尺寸计算公式 凹模：() 2max d d D D x δ+=-? 凸模：()min 0 p p d D D z δ-=- 由0.620 40d +=?得max 40.620mm d =，min 40.000mm d =，10.620mm =?
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
一、设计任务 冲压件7、塑料件7见附件产品图，并取第一组尺寸。具体任务： 1、拟定所指定的冲压件、塑料件的成型工艺，正确选择成型设备； 2、合理选择模具结构，正确确定模具成型零件的形状和尺寸； 3、正确绘制模具装配图和工作零件图； 4、正确确定冲模、塑模（各选一个）工作零件的工艺流程； 5、撰写模具设计说明书； 6、课程设计完成工作量： （1）冲模、塑模装配图各一张；冲模、塑模工作零件零件图； （2）设计说明书一份（其中包含冲压件、塑料件的成型工艺；冲模、塑模工作零件的工艺流程；模具设计计算过程）（约1万字）。 二、设计要求 1、在课程设计中，学生要独立思考和钻研，学会根据具体情况灵活运用所学过的知识，不 应盲目照搬其他样本或他人的设计； 2、课程设计中的每一个环节都必须认认真真、一丝不苟地去完成； 3、设计应按计划进行，并确保所设计的模具结构合理、操作方便、制造方便、造价便宜， 设计图纸符合国标和行业标准，设计说明书规范； 4、设计时间安排： （1）冲压件工艺、冲模设计并绘制模具装配图、工作零件图1.2~1.5周； （2）塑件成型工艺、模具设计并绘制模具装配图、工作零件图1.2~1.5周； （3）撰写设计说明书、答辩0~0.6周（是否需要答辩由指导老师决定）。 目录 前言 第1章冷冲压工艺与模具设计 (1) 1.1 设计内容及要求 (1) 1.2 冲压工艺性分析 (1) 1.3 工艺方案的确定 (1) 1.4 确定模具类型及结构形式 (2) 1.5 工艺计算 (2)
1.6 编写冲压工艺文件 (5) 1.7 选择和确定模具主要零部件的结构与尺寸 (5) 1.8 校核所选压力机 (6) 1.9 编制工作零件机械加工工艺卡 (6) 第2章塑料成型工艺与模具制造 (8) 2.1 设计内容及要求 (8) 2.2 塑料制品工艺性分析 (8) 2.3 成型设备的选择与模塑工艺参数的确定 (8) 2.4 模具结构方案及尺寸的确定 (9) 2.5 注射机有关工艺参数的校核 (12) 2.6 编制零件机械加工工艺 (12) 第3章结束语 (13) 第4章参考文献 (14)
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 学部专业 题目 任务起止日期: 年月日至 年月日止 学生姓名: 班级: 指导老师: 日期: 系主任: 日期: 审查 学部主任: 日期: 批准
前言 模具就是工业产品生产用的工艺设备,主要应用于制造业。它就是与冲压、锻造、铸造成形机械,以及塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成形加工用的成形机械相配套,作为成形工具来使用。模具属于精密机械产品,它主要由机械零件与机构组成,如成形工作零件、导向零件、支承零件、定位零件及送料机构、抽芯机构、推出机构等。 模具与相应的成形设备(如冲床、塑料注射机、压铸机等)配套使用时,可直接改变金属或非金属材料的形状、尺寸、相对位置与性能,使之成形为合格的制件。 为提高模具的质量性能精度与生产效率,缩短模具制造周期,模具多采用标准零件,所以模具属于标准化程度较高的产品。一副中小型冲模或塑料注射模中,其标准零件可达90%,其工时节约率可达25%到45%。 现代产品生产中,由于模具的加工效率高,互换性好,节约原材料,所以得到了很广泛的应用。现代工业产品的零件,广泛采用冲压、锻造成形、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其它成形加工方法,与成形模具相配套,经单工序或多道成形工序,使材料成形加工成符合产品要求的零件,或成为精加工前的半成品件。如汽车覆盖件,须采用多副模具,进行冲孔、拉深、翻边、弯曲、切边、修边、整形等多道工序,成形加工为合格零件;电视机外壳、洗衣机内桶就是采用塑料注射模,经一次注射成型为合格零件;发动机的曲轴,连杆就是采用锻造成形模具,经滚锻与模锻成形加工为精密机械加工前的半成品配件。 高精度、高效率、长寿命的冲模,塑料注射成型模具,可成形加工几十万件,甚至几千万件产品零件,如一副硬质合金模具,可冲压硅钢片零件上亿件,这类模具称为大批量生产用模具。 适用于多品种、少批量,或产品试制的模具有组合冲模、快速冲模、叠层冲模或低熔点合金成形模具等。在现代加工业中,具有重要的经济价值,这类模具称为通用、经济模具。 电子计算机、现代通信器材与设备、电器、仪器与仪表等工业产品的元器件或零、部件越来越趋于微型化、精密化,其零件结构设计中的槽、缝、孔尺寸要求在0、3mm 以下,所以批量生产用模具要求很高。如高压开关中的多触点零件,宽度仅为10mm,却需冲孔,冲槽、弯曲、三层叠压等多个工序,模具需设计为70工位的精密级进冲模。又如手机中零件尺寸极其微小,对模具的要求很高。这类微型冲件与塑件用的模具,已成
大学 课程设计说明题目：弹簧卡箍 学院：机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 学号： 2009501205 姓名： 1232 指导教师：肖良红老师 完成日期： 2013-03-13
目录 前言 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 合模高度计算———————————————9 第五章模具零部件结构的确定—————————————9感言———————————————10
前言 在现代工业生产中，模具时重要的工艺装备之一，它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成型，模具车成型由于具有优质高产省料和低成本等特点现已在国民经济各个部门得到了广泛的应用。 模具产业是高新技术产业的一个组成部分，目前我国模具企业就达到3万多家，电子产品、航天航空领域都离不开精密模具。许多高精度模具本身就是高新技术产业的一部分。 模具课程设计是一个很专业的训练环节，学生通过对金属制件的冲孔和落料，成型工艺和模具的综合分析设计，训练，要求达到如下目的： 1·通过课程设计，帮助学生具体运用和巩固模具设计课程及相关课程的理论知识，了解冷冲模的一般设计的方法和程序。 2·训练学生查询相关资料，如：《冲压模具简明设计手册》，《冲压模具设计和加工计算速查手册》，使学生能熟练地运用有关资料，熟悉有关国家标准，规，使用经验数据，进行估算等方面的全面的训练。 3·掌握模具的基本设计方法和程序，综合运用相关专业的理论知识，并按照有关的设计技术规，进行冲压模具设计的基本技能训练，为今后在实际的工程设计中打好必要的基础。
盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 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 学部专业 题目 任务起止日期：年月日至 年月日止 学生姓名：班级： 指导老师：日期： 系主任：日期：审查学部主任：日期：批准
前言 模具是工业产品生产用的工艺设备，主要应用于制造业。它是和冲压、锻造、铸造成形机械，以及塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成形加工用的成形机械相配套，作为成形工具来使用。模具属于精密机械产品，它主要由机械零件和机构组成，如成形工作零件、导向零件、支承零件、定位零件及送料机构、抽芯机构、推出机构等。 模具与相应的成形设备（如冲床、塑料注射机、压铸机等）配套使用时，可直接改变金属或非金属材料的形状、尺寸、相对位置和性能，使之成形为合格的制件。 为提高模具的质量性能精度和生产效率，缩短模具制造周期，模具多采用标准零件，所以模具属于标准化程度较高的产品。一副中小型冲模或塑料注射模中，其标准零件可达90%，其工时节约率可达25%到45%。 现代产品生产中，由于模具的加工效率高，互换性好，节约原材料，所以得到了很广泛的应用。现代工业产品的零件，广泛采用冲压、锻造成形、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其它成形加工方法，和成形模具相配套，经单工序或多道成形工序，使材料成形加工成符合产品要求的零件，或成为精加工前的半成品件。如汽车覆盖件，须采用多副模具，进行冲孔、拉深、翻边、弯曲、切边、修边、整形等多道工序，成形加工为合格零件；电视机外壳、洗衣机内桶是采用塑料注射模，经一次注射成型为合格零件；发动机的曲轴，连杆是采用锻造成形模具，经滚锻和模锻成形加工为精密机械加工前的半成品配件。 高精度、高效率、长寿命的冲模，塑料注射成型模具，可成形加工几十万件，甚至几千万件产品零件，如一副硬质合金模具，可冲压硅钢片零件上亿件，这类模具称为大批量生产用模具。 适用于多品种、少批量，或产品试制的模具有组合冲模、快速冲模、叠层冲模或低熔点合金成形模具等。在现代加工业中，具有重要的经济价值，这类模具称为通用、经济模具。 电子计算机、现代通信器材与设备、电器、仪器与仪表等工业产品的元器件或零、部件越来越趋于微型化、精密化，其零件结构设计中的槽、缝、孔尺寸要求在0.3mm 以下，所以批量生产用模具要求很高。如高压开关中的多触点零件，宽度仅为10mm，