目录
引言 (3)
1. 零件冲压工艺分析 (4)
1.1 制件介绍 (4)
1.2 产品结构形状分析 (4)
1.3 产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 (4)
2. 零件冲压工艺方案的确定 (5)
2.1 冲压方案 (5)
2.2 各工艺方案特点分析 (5)
2.3 工艺方案的确定 (5)
3. 冲模结构的确定 (5)
3.1 模具的结构形式 (5)
3.2 模具结构的选择 (6)
4. 零件冲压工艺计算 (6)
4.1零件毛坯尺寸计算 (6)
4.2 排样 (6)
4.3 拉深工序的拉深次数和拉深系数的确定 (7)
4.4 冲裁力、拉深力的计算 (7)
4.5 拉深间隙的计算 (9)
4.6 拉深凸、凹模圆角半径的计算 (9)
4.7 计算模具刃口尺寸 (9)
4.8 计算模具其它尺寸 (10)
4.9 校核凸模强度、刚度 (13)
5. 选用标准模架 (13)
5.1 模架的类型 (13)
5.2 模架的尺寸 (13)
6. 选用辅助结构零件 (14)
6.1 导向零件的选用 (14)
6.2 模柄的选用 (15)
6.3 卸料装置 (15)
6.4 推件、顶件装置 (15)
6.5 定位装置 (15)
7. 编制冲压工作零件工艺卡 (16)
7.1 落料凹模的选材、加工及热处理工艺过程 (16)
7.2 上凸凹模的选材、热处理及加工工艺过程 (16)
7.3 下凸凹模的选材、热处理及加工工艺过程 (17)
7.4凸模的选材、热处理及加工工艺过程 (17)
8. 编制制件冲压工艺卡 (18)
9. 总结 (19)
参考文献 (21)
引言
在现代工业生产中，模具是生产各种产品的重要工艺装备。80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列有点，在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业中得到了广泛的应用，成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具工业对国民经济和社会发展，起着越来越重要的作用。模具制造水平的高低，也成为了衡量一个国家机械制造水平的作用标志之一。
在模具工业中，冲压模具占有重要的比重。从模具角度看，模具是现代制造业中不可或缺的装备，发达国家的模具总产值，早已超过了工作母机（机床）的总产值，其中为冲压工艺服务的冲模约占模具总量的40％。据有关文献介绍，冲压方法的增值率达到原材料的3～12倍，具有明显的综合技术经济优势。
以冲压方法为主制造的零件，比较有代表性且与人们日常生活密切相关的有汽车覆盖件、搪瓷和不锈钢器皿、各种家用电器的外壳等，它们带来了产品层出不穷的外观变化。冲压方法也能制造不少产品内部的某些零件，甚至是关键零件，如链轮、汽车大梁、支架等。在制件尺寸大小、制件复杂程度、等方面，冲压方法都有非常大的适用范围。冲模在很大范围内涵盖了其它模具（冷锻模、塑料模、压铸模、粉末冶金模等）的共同内容，所以掌握冲模技术，对了解其它类模具业很有帮助。
1. 零件冲压工艺分析
1.1 制件介绍
零件名称：自行车中轴碗
材料：15钢（渗碳淬火78HRA ，层深0.3 mm ） 料厚：2.5mm 批量：大批量 零件图：如图1所示
1.2 产品结构形状分析
由图1可知，产品为圆片落料、有凸缘筒形件拉深、圆片冲孔，产品结构简单对称，孔壁与制件直壁之间的距离满足L ≥R+0.5t （查参考书[1]第75页）的要求（L ＝（35-19）÷2＝8，R+0.5t ＝3+0.5×2.5＝4.25）。 1.3 产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 （1）尺寸精度 17
.00
35+Φ，为IT12；175
.0125.040++Φ，查[7]第17页表1－8，尺寸精度为IT13。
零件图上的未注尺寸公差要求为IT13。 （2）冲裁件断面质量
板料厚度为2.5，查[1]第49页表2.2，生产时毛刺允许高度为≤0.15mm ，本产品在断面质量和毛刺高度上没有严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。 （3）产品材料分析
对于冲裁件材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计产品所用的材料是15钢，为优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，经热处理后，用冲裁的加工方法是完全可以
图1
成形的。另外产品对于厚度和表面质量没有严格要求，所以采用国家标准的板材，其冲裁出的产品的表面质量和厚度公差就可以保证。
（4）生产批量
产品生产批量为大批量生产，适于采用冲压加工的方法，最好是采用复合模或级进模，这样将很大地提高生产效率，降低生产成本。
2. 零件冲压工艺方案的确定
2.1 冲压方案
完成此工件需要落料、拉深、冲孔、切边四道工序。其加工方案分为以下8种：
（1）方案一：落料－拉深－冲孔－切边。
（2）方案二：落料、拉深复合－冲孔－切边。
（3）方案三：落料、拉深复合－冲孔切边复合。
（4）方案四：落料、拉深、冲孔复合－切边。
（5）方案五：落料、拉深、冲孔、切边复合。
（6）方案六：落料、拉深级进－冲孔－切边。
（7）方案七：落料、拉深、冲孔级进－切边。
（8）方案八：落料、拉深、冲孔、切边级进。
2.2 各工艺方案特点分析
方案一的单工序模，模具制造简单，维修方便，但生产成本较低，工件精度低，不适合大批量生产；方案五的四工序复合模，生产效率高，工件精度高，但模具制造复杂，调整和维修难度大；方案八的四工序级进模，生产效率高，但模具制造复杂，调整维修麻烦，工件精度较低；其余方案的特点介于上面已分析的三个方案之间。
2.3 工艺方案的确定
结合本零件的设计要求，决定采用方案四，其生产效率高，制件精度高，模具制造和调整维修比较麻烦。在本设计中，将设计落料、拉深、冲孔复合模。
3. 冲模结构的确定
3.1 模具的结构形式
复合模可分为正装式和倒装式两种形式。
（1）正装式的特点：工件和冲孔废料都将落在凹模表面，必须清除后才能进行下一次冲裁，造成操作不方便、不安全，但冲出的工件表面比较平直。
（2）倒装式的特点：冲孔废料由冲孔凸模落入凹模洞口中，积聚到一定的数量，由下模漏料孔排出，不必清除废料，但工件表面平直度较差，凸凹模承受
的张力较大。 3.2 模具结构的选择
经分析，若工件表面平直度较差，影响零件的使用，而工件和冲孔废料在有气源车间可以方便地清除。综合比较两种方式，决定采用正装式复合模。
4. 零件冲压工艺计算
4.1零件毛坯尺寸计算
（1）确定修边余量
制件要有拉深工序，且属于有凸缘的筒形件拉深，凸缘直径为60mm ，料厚2.5mm ，查[1]第143页表4.14，选取修边余量为3.0mm ，故修边前凸缘直径为d t ＝60+3.0×2＝66mm 。
（2）确定坯料直径（参考[1]第143页）
D ＝rd dh d t 44.342
-+＝75.46mm ，取D ＝75mm 。 4.2 排样
（1）单排（如图2）
a. 搭边
查[6]第67页表3－20，选取a 1＝1.5 mm,a ＝1.8 mm 。 b. 送料步距和条料宽度
送料步距A ＝75+1.5＝76.5 mm ，条料宽度B ＝75+2×1.8+2×0.6+0.8＝80.6 mm 。
c. 板料利用率
查[1]第29页表1.13,选用2.5mm ×600mm ×500mm 的板料。采用横裁可裁条料数为n 1＝600÷80.6＝7（条），余35.8mm ，每条板料可冲制件数n 2＝（500－1.5）÷76.5＝6（件），则每张板料可冲制件为n ＝6×7＝42（件）。经计算采用
图 2
竖裁每张板料可冲制件数也是42件。板料利用率为
[42×3.14×35.52/（600×500）]×100%＝55.43％
（2）交叉双排（如图3）
经计算可得条料宽度为B ＝145，采用横裁可裁成条料4条，每张条料可冲制件12件，每张板料可冲制件数为48；采用竖裁可裁成条料3条，每张条料可冲制件15件，每张板料可冲制件数为45。
经上述分析，应采用交叉双排，板料横裁的方式。材料的利用率为 [48×3.14×35.52/（600×500)]×100%＝63.31％
4.3 拉深工序的拉深次数和拉深系数的确定
（1）判断能否一次拉出
参考[1]第142、143页，按h/d ＝11.5/37.5＝0.31，d t /d=66/37.5＝1.76，t/D ＝2.5/75＝3.33％，查表可得h [1]/d [1]＝0.57，h [1]/d [1]>h/d ，故制件能一次拉出。
（2）拉深系数的确定
由坯料直径D ＝75和筒形件的中线尺寸d ＝37.5，可得拉深系数为m ＝d/D ＝0.5。
4.4 冲裁力、拉深力的计算 （1）落料工序
P ＝b Lt ＝235.5×2.5×400＝235.5 kN ；
图 3
P K P *卸卸=＝235.5×0.025＝5.89 kN ； P K P *顶顶=＝235.5×0.06＝14.13 kN ；
顶卸P P P P +++=1＝235.5+5.89+4.13＝255.5 kN 。 式中： P －冲裁力，N ；
L －冲裁件受剪切周边长度，mm D L 5.2357514.3=?==π； t －冲裁件的料厚；
b σ－材料抗拉强度，查[1]第27页表1.10，取值为400 MPa ； 卸P －卸料力，N ； 顶P －顶件力,N ；
卸K －卸料力系数，查[1]第52页表2.3，取值为0.025； 顶K －顶件力系数，查[1]第52页表2.3，取值为0.06； 1P －冲裁工序所需力之和。 （2）拉深工序
Fq P Q =＝[π（752-352）/4]×2.5＝7.9 kN ； 1184005.375.214.31=????==b dt K P σπ kN ； 64.12664.81182=+=+=P P P Q kN 。 式中： Q P －压边力，N ；
F －在压边圈下坯料的投影面积，mm 2； q －单位压边力，查表取值为2.5 MPa ； 2P －拉深工序所需力之和。 （3）冲孔工序
P ＝b Lt σ＝59.66×2.5×400＝59.66 kN ； P K P 推推=＝59.66×0.05＝2.98 kN ； P K P ?=顶顶＝59.66×0.06＝3.58 kN ；
顶推＝P P P P ++3＝59.66+2.98+3.58＝66.22 kN 。 式中： 推P －推件力，N ；
推K －推件力系数，查表取值为0.05； 3P －冲孔工序所需力之和。
（4）计算完成零件冲压所需的力，并选择压力机
321P P P P ++＝总＝255.5+126.4+66.22＝448.36 kN 查[2]第389页表13.10，初选公称压力为600 kN 的JH21系列开式固定台压力机（型号为JH21-60）。其最大装模高度为300mm ，装模高度调节量为70mm ，工作台孔尺寸为150mm ，主电机功率为5.5 kW 。
4.5 拉深间隙的计算
拉深间隙指单边间隙，即2/）（拉凸拉凹D D Z -=
。拉深工序采用压边装置，并且可一次成形，查[1]第137页表4.11，可得拉深间隙为Z ＝1.05t ＝1.05×2.5＝2.625 mm ，取Z ＝2.63 mm 。 4.6 拉深凸、凹模圆角半径的计算
（1）凹模圆角半径的计算
一般来说，大的凹r 可以降低极限拉深系数，而且可以提高拉深件的质量，
所以凹r 尽可能大些但凹r 太大会削弱压边圈的作用，所以凹r 由下式确定：
t D D r ）（＝凹凹-8.0＝5.2)4075(8.0?-＝7.48 取凹r ＝7.5。
式中： D －坯料直径，mm ；
凹D －凹模直径，由于拉深件外径为40 mm,此处取值为40 mm 。 （2）凸模圆角半径的计算
凸r 对拉深件的变形影响，不像凹r 那样显著，但凸r 过大或过小同样对防止起皱和拉裂及降低极限拉深系数不利。凸r 的取值应比凹r 略小，可按下式进行计算： 凹凸＝r r 8.0＝0.8×7.5＝6（mm ）
对于制件可一次拉深成形的拉深模，凹r 、凸r 应取与零件图上标注的制件圆角半径相等的数值，但如果零件图上所标注的圆角半径小于凹r 、凸r 的合理值，则凹r 、凸r 仍需取合理值，待拉深后再用整形的方法使圆角半径达到图样要求。 4.7 计算模具刃口尺寸 （1）落料模刃口尺寸
查表可得 min Z ＝0.36 mm,m ax Z =0.50 mm m ax Z -min Z ＝0.50-0.36＝0.14 mm 凹δ＝+0.03 mm ，凸δ＝-0.02 mm 由此可得 mm mm 14.005.0<+
＝凸凹δδ
故能满足分别加工的要求。
查表可得磨损系数X ＝0.5，落料件基本尺寸为75 mm ，取精度为IT13，则其公差mm 46.0=?，上偏差和下偏差分别为＝0.23mm 和-0.23mm 。由此可得
03
.0003.00
0max 7546.05.023.75+++?-?-＝）＝（）＝（凹落凹δX D D (mm)
02.00
02.00
min 64.7436.075-----＝）＝（）＝（凸落凹落凸δZ D D (mm)
（2）拉深模工作部分尺寸计算
对于制件一次拉深成形的拉深模，其凸模和凹模的尺寸公差应按制件的要求确定。此工件要求的是外形尺寸，设计凸、凹模时，应以凹模尺寸为基准进行计
算。由此可得
01
.004/05.00
4/096.3905.075.04075.0++?+?-?-＝）＝（）＝（拉凹D D (mm)
001.0001.004/7.3463.2205.075.040275.0--?-?-?--?-＝）＝（）＝（拉凸Z D D (mm)
式中： D －拉深件的基本尺寸，mm ；
?－拉深件的尺寸公差，从零件图可知其值为0.05mm 。
（3）冲孔模刃口尺寸计算
查表可得 min Z ＝0.36 mm,max Z =0.50 mm
max Z -min Z ＝0.50-0.36＝0.14 mm 凹δ＝+0.025 mm,凸δ＝-0.02 mm 由此可得 mm mm 14.0045.0<+＝凸凹δδ。故能满足分别加工的要
求。
查[1]第60页表2.6，可得磨损系数X ＝0.5，孔的基本尺寸为19 mm ，取精度为IT13，则公差为33.0=?，上偏差和下偏差分别取值为+0.17 mm 和-0.17 mm 。由此可得
002.0002.00min 67.1833.05.083.18---?+?+＝）＝（）＝（凸孔凸δX D D （mm ）
，
025.00025.00
0min 03.1936.067.18+++++＝）＝（）＝（凹凸孔凹δZ D D （mm ）。
4.8 计算模具其它尺寸 （1）凹模
a. 凹模壁厚
查[6]第630页表14－5，由落料件的直径为75，料厚为t ＝2.5，可取凹模壁厚为40。
b. 凹模厚度
查[6]第631页图14－15，凹模厚度h 可根据冲裁力选取。由冲裁力为255.5kN ，可得凹模厚度为h ＝28mm 。
c. 刃壁高度
查[6]第630页刃壁高度的计算方法，垂直于凹模平面的刃壁，其高度0h 可按下列规则计算：
冲件料厚t ≤3 mm ，0h ＝3 mm ； 冲件料厚t>3 mm,0h =t 。
由零件料厚为t ＝2.5 mm,可得刃壁高度0h ＝3 mm 。 （2）上凸凹模
上凸凹模的结构是落料凸模和拉深凹模，其长度应根据落料凸模的要求计算，壁厚根据落料凸模和刃口尺寸和拉深凹模直径计算。
此处落料凸模采用有固定卸料板的凸模，长度可按下公式计算： Y H H L ++=21 式中： L －上凸凹模的长度，mm ； H 1－上凸模固定版的厚度，mm ； H 2－卸料板的厚度，mm 。
Y －附加长度，包括凸模刃口的修磨量、凸模进入凹模的深度、凸模固定版与卸料板的安全距离。
在此固定版厚度取值为H 1＝25 mm 。对于卸料板，查《冲模设计手册》，根据其料厚t ＝2.5，卸料板宽度与凹模外径相当，取其宽度为B ＝155，则卸料板厚度取值为H 2＝14 mm 。附加长度取值为Y ＝26。则上凸凹模的总长度为
mm L 652614251=++=。 上凸凹模做拉深凹模的部分壁厚为
mm D D 34.172/)96.3964.74(＝＝拉凹落凸--=δ。
这部分的高度取值为20 mm ，保证拉深件所需的深度14mm ，再附加一定的长度。其余部分的壁厚取13.34mm 。上凸凹模的结构如图4所示。
（3）下凸凹模
下凸凹模的结构是拉深凸模和冲孔凹模，其长度根据拉深凸模的要求进行计算。根据模具结构，下凸凹模的长度可由下凸凹模固定板厚度、下推板厚度和附
图 4
加长度相加取得。下凸凹模固定板的厚度取与上凸凹模固定板厚度相等的值，即25 mm 。下推板此处的作用相当于压边圈，其厚度取为21 mm 。附加长度主要考虑满足制件的拉深深度要求，取14 mm 。由此可得下凸凹模的长度为
mm L 601421252=++=。 下凸凹模做冲孔凹模的部分壁厚为
mm D D 835.72/)03.197.34(＝＝孔凹拉凸--。
做冲孔凹模部分的刃壁高度可参照前面凹模的计算方法，取值为 3 mm 。所以刃壁部分的厚度取值为7.835 mm ，其余部分壁厚可取的稍小，取为6 mm 。下凸凹模的结构如图5所示。
（4）凸模
凸模即为冲孔凸模，其长度应根据模具的结构确定。从模具结构可以看出，其长度可由凸模固定板厚度、上凸凹模长度确定。可有下式进行计算
Y L H L -+=1'
13
式中： '
1H －凸模固定板厚度，取为25mm ； 1L －上凸凹模长度，mm ；
Y －附加长度，由拉深件深度、料厚和凸模进入下凸凹模的深度确定。凸模进入下凸凹模的深度取为1mm ，则Y ＝14-2.5-1＝10.5 mm 。
由此可得凸模的长度为
mm L 5.795.1065253=-+=。
为增加凸模的强度，可设计成阶梯式冲头段的直径为mm D 67.18＝
孔凸，此段的长度为15 mm ；第二段直径为20 mm ，长度为29.5 mm ；第三段与凸模固定板配合，直径取为22 mm ，长度为35 mm 。
图 5
4.9 校核凸模强度、刚度
（1）凸模的强度校核公式为P/F min ≤压][σ 式中： P －冲孔冲裁力，N ；
F min －凸模最小断面面积，2
mm ；
压][σ－凸模材料的许用压应力，MPa 。此处材料选用Cr12，查表可得压][σ＝（1000～1600），MPa ，取压][σ＝1200 MPa 。
由前可知凸模的冲裁力P ＝59.66 kN ＝59660 N ，Fmin ＝4/2
孔凸D π＝273.8 mm 2。
由此可得P/F min ＝59660÷273.8＝217.9 MPa<压][σ，所以符合要求。
（2）凸模刚度的校核公式为m ax l ≤π
)/(min nP EJ /μ
式中： m ax l －凸模最大自由长度，mm ；
E －凸模材料弹性系数，MPa,取E ＝2.1×105MPa ； J min －凸模最小断面惯性矩，mm 4,圆形断面J min ＝64/4d π； μ－支承系数，取值为2； n －安全系数，钢取n ＝2～3。
代入公式可得m ax l ＝131.4 mm 。实际凸模长度L 3＝79.5，即L 3 5. 选用标准模架 5.1 模架的类型 模架包括上模座、下模座、导柱和导套。冲压模具的全部零件都安装在模架上，为缩短模架制造周期，降低成本，我国已制定出模架标准。根据模架导向用的导柱和导套间的配合性质，模架分为滑动导向模架和滚动导向模架两大类。每类模架中，由于导柱安装位置和数量的不同，由有多种模架类型，如：后侧导柱式、中间导柱式、对角导柱式和四角导柱式。 选择模架结构时，要根据工件的受力变形特点、坯料定位和出件方式、板料送进方向、导柱受力状态和操作是否方便等方面进行综合考虑。 在此选用滑动导向型的后侧导柱式模架。 5.2 模架的尺寸 选择模架尺寸时要根据凹模的轮廓尺寸考虑，一般在长度及宽度上都应比凹模大30～40mm ，模版厚度一般等于凹模厚度的1～1.5倍。选择模架时，还要考虑模架与压力机的安装关系，例如模架与压力机工作台孔的关系，模座的宽度应比压力机工作台的孔径每边约大40～50mm 。 在本设计中，凹模采用圆形的结构，其工作部分基本尺寸为75Φmm ，壁厚为40mm ，所以其外径基本尺寸为155 mm ，厚度为h ＝28 mm 。模具的闭合高度H 应 介于压力机的最大装模高度m ax H 与最小装模高度min H 之间，其关系为： m ax H ＋10≤H ≤min H －5 由上面压力机的选择可知道m ax H =300 mm ，min H = m ax H －70=230 mm 。所以H 应介于225mm ～310mm 之间。 查[2]第416～419页表15.2，选用的模架为、上模座、下模座分别为： 模架： 250×250×（240～285） GB/T2851.3 上模座：250×250×50 GB/T2855.5 下模座：250×250×65 GB/T2855.6 由此可知其最大装模高度为285mm ，最小装模高度为240mm ，符合H 的要求。下模座周界尺寸为250×250，而凹模的外径为155mm ，所以周界尺寸符合要求。下模座厚度为65mm ，而凹模的厚度为28mm ，也符合要求。工作台孔尺寸为150mm ，模座的宽度也比工作台孔尺寸大，也符合要求。 根据模具的结构，可知其闭合高对为 65431'121h h h h t L H h h H ++++++++=闭合 式中： 闭合H －模具的闭合高度，mm ； 1h －上模座厚度，mm ，由前可知1h ＝50 mm ； 2h －上垫板厚度，mm ，此处选2h ＝5 mm ； '1H －凸模固定板厚度，mm ，由前可知'1H ＝25 mm ； 1L －上凸凹模长度，mm ，由前可知L ＝65 mm ； t －制件厚度，mm ，此处t ＝2.5 mm ； 3h －下推板厚度，mm ，由前可知3h ＝21 mm ； 4h －下凸凹模固定板厚度，mm ，由前可知4h ＝25 mm ； 5h －下垫板厚度，mm ，选取5h ＝5 mm ； 6h －下模座厚度，mm ，由前可知6h =65 mm 。 综上可得 闭合H ＝50+5+25+65+2.5+21+25+5+60＝263.5 mm ，所以闭合H 介于225mm 和310mm 之间，符合设计要求。 6. 选用辅助结构零件 6.1 导向零件的选用 导向装置可提高模具精度、寿命以及工件的质量，而且还能节省调试模具的时间，导向装置设计的主意事项： （1）导柱与导套应在凸模工作前或压料板接触到工件前充分闭合，且此时应保证导柱上端距上模座上平面有10～15 mm 的间隙； （2）导柱、导套与上、下模板装配后，应保持导柱与下模座的下平面、导 套上端与上模座的上平面均留2～3 mm的间隙； （3）对于形状对称的工件，为避免合模安装时引起的方向错误，两侧导柱直径或位置应有所不同； （4）当冲模有较大的侧向压力时，模座上应装设止推垫，避免导套、导柱承受侧向压力； （5）导套应开排气孔以排除空气。 根据所选择的模架，选用导柱的规格为：35×230（GB/T 2861.1），选用导套的规格为35×125×48（GB/T 2861.6）。 6.2 模柄的选用 根据压力机模柄孔的尺寸：直径: 50 mm，深度: 60 mm，选择凸缘式模柄，查[2]第437页表15.20，可知其参数如下： d=50㎜，极限偏差±0.05 mm，d 1=132 mm,总高度L=91 mm，凸缘高L 1 =23 mm， 模柄倒角高度L 2=5 mm，打杆孔d 2 =15 mm，凸缘螺钉环绕直径d 3 =91 mm，凸缘固 定螺钉沉孔的直径d 4=11 mm，沉孔台阶直径d 5 =18 mm，台阶高度h=11 mm，材料 为Q 235 。 6.3 卸料装置 固定卸料板的主要作用是把材料从凸模上卸下，有时也可作压料板用以防止材料变形，并能帮助送料导向和保护凸模。设计时应保证卸料板有足够的刚度，其厚度H=（0.5～0.8）落料凹模的厚度。前面已对固定卸料板进行选择，其厚度为14 mm，宽度为155 mm。 6.4 推件、顶件装置 推件装置装在上模内，通过冲床滑块内的打料机构完成推件的动作。利用弹性元件定出。刚性推件装置的典型结构应考虑推力均衡分布和尽可能减少对模柄和模座强度的削弱的原则来设计。顶件装置的作用是将工件从凹模中定出，利用弹簧和气垫驱动顶杆订出工件。 上模座的3个顶杆查[2]第463页表15.44，选取的规格为：直径d＝12 mm，长度L=80 mm，材料45钢，顶杆12×80 JB/T7650.3。 6.5 定位装置 为限定被冲材料的进给步距和正确地将工件安放在冲模上完成下一步的冲压工序，必须采用各种形式的定位装置。用于冲模的定位零件有导料销、导料板、挡料销、定位板、导向销。定位装置应可靠并具有一定的强度，以保证工作精度、质量的稳定；定位装置应可以调整并设置在操作者容易观察和便于操作的地方；定位精度要求高时，要考虑粗定位和精定位两套装置。 固定挡料销的选用： 落料凹模上部设置固定挡料销，采用固定挡料销进行定距。挡料装置在复合模中,主要作用是保持冲件轮廓的完整和适量的搭边。在此选钩形挡料销,因其固定孔离刃口较远,因凹模强度要求,结构上带有防转定向销。 查[2]第468页表15.49，选取的固定挡料销的具体参数为： 大头端直径：d ＝8 mm,极限偏差为0075.0-； 销部直径：d 1＝4 mm ，极限偏差为012 .0004.0++； 头部高度：h ＝3 mm ； 总长度：L ＝13 mm 。 标记为：固定挡料销 A8 JB/T 7649.10。 7. 编制冲压工作零件工艺卡 7.1 落料凹模的选材、加工及热处理工艺过程 冲裁模的凹模承受较大的拉应力，凸模承受较大的压应力。凸、凹模正常失效一般是由于刃口部位的磨损。因为这类磨具，特别是工件批量、加工板料强度高的模具，要求模具材料必须具有较高的强度和耐磨性。根据冲压的板料和批量情况表，选取落料凹模的材料为GrWMn 。其加工工艺过程卡如表1所示： 表 1 工序号 工序名称 工序内容 1 备料 将毛坯锻成平行圆柱体。 2 热处理 退火 3 铣（刨）平面 铣（刨）各 平 面 ，厚度留磨削余量0.6mm ，侧面 留磨削余量0.4mm 4 磨平面 磨上下平面，留磨削余量0.3~0.4mm 磨相邻两侧 面保证垂直 5 钳工划线 划出对称中心线，固定孔及销孔线 6 型孔粗加工 在仿铣床上加工型孔，留单边加工余量0.15mm 及销孔 7 加工余孔 加工固定孔及销孔 8 热处理 按热处理工艺保证60~64HRC 9 磨平面 磨上下面及其基准面达要求 10 型孔精加工 在坐标磨床上磨型孔，留研磨余量0.01mm 11 研磨型孔 钳工研磨型孔达规定技术要求 7.2 上凸凹模的选材、热处理及加工工艺过程 上凸凹模的结构是落料凸模和拉深凹模。考虑到上凸凹模有阶梯结构，所以不能采用线切割方法加工，外表面属凸模加工，采用成形磨削，内表面属凹模加 工，采用电火花成形加工。选取凸凹模的材料为Gr5Mo1V，其加工工艺过程为：（1）外表面加工工艺过程：准备毛坯－车削外形－热处理（硬度要求达到58～62HRC）－成形磨削－精修。 （2）内表面加工工艺过程：准备毛坯－粗车内形面－热处理（硬度要求达到58～62HRC）退磁处理－电火花加工型孔。 7.3 下凸凹模的选材、热处理及加工工艺过程 下凸凹模的结构是拉深凸模和冲孔凹模，结构和上凸凹模类似，所以可采用与之相似的工艺过程进进行加工。材料也选用Gr5Mo1V。 7.4凸模的选材、热处理及加工工艺过程 冲裁冲孔凸模必须具有良好的韧性，以防止由于承受较强的弯曲和冲击载荷造成折断、崩刃而早起失效。更加应该重视模具材料的淬透性，形状复杂的模具应重视其热处理变形性、可加工性和磨削性。查表选凸模的材料为Cr12，加工工艺过程如表2所示： 表 2 工序号工序名称工序内容 1 备料将毛坯锻成圆柱面体。 2 热处理退火。 3 粗加工车削外圆，留余量。 4 热处理按热处理工艺保证凸模硬度60~64HRC。 5 磨削外圆磨床上精磨。 工作部分抛光，精加工使外圆面达到a R=0.4um。 6 抛光 7 钳工研磨钳工研磨刃口。 8 检验按工艺技术要求检验凸模是否合格。 8. 编制制件冲压工艺卡 该制件的冲压工艺过程卡及相应冲压工艺说明如表3所示： 表 3 加工工艺工程卡产品名称自行车 中轴碗产品图号 材料名称及牌号 15钢 厚2.5 每千件工 艺定额 序号工序工序内容及要求工装设备备注 1 辅将2.5×600×500的板料裁成 2.5×145×500的条料。条料宽度平行板料轧制方向。 2 检 按工序1及工艺说明要求 计数抽样按GB/T 2821.1－2003AQL6.5。 3 冲落料、拉深、冲孔复合。允许制件毛刺 落料、拉 深、冲孔 复合模 600 kN 高度≤0.15，形状尺寸达到工艺要求。 4 检 按工序3及工艺要求说明 计数抽样按GB/T 2821.1－2003AQL6.5。 设计 审核 标准化更改标记数量更改单号签名日期批准 9. 总结 经过一个星期的努力，我完成了冲压模具设计的课程设计。通过这次课程设计，我获得了不小的收获。 这个学期开设了《冲压工艺与模具设计》的课程，了解了一定的冲压模具设计基础知识。但是由于没有深入地应用，对所学的知识都没能很好地掌握，比如对于一些计算公式的适用，就没有很好地了解。在这次课程设计中，进行了大量的计算，比如冲裁力的计算、模具刃口尺寸的计算和模具长度的计算等。通过这些计算，我对课程基础知识有了比较深入的理解，达到了巩固理论知识的目的。 在课程设计中，参考了不少的文献，对知识的扩充有了很大的帮助。在实际中我基本没有接触过冲压模具，所以对冲压模具的了解很少。在参考文献中，通过阅读大量的模具装配图，对模具的结构有了一定的了解，对以后走向工作有很大的帮助。 课程设计要求用Auto CAD出图，通过绘制模具装配图和部分零件图，我的Auto CAD操作水平也有所提高。这次课程设计要求很严格，很多是按照毕业设计的要求来操作的，为以后的毕业设计打下了很好的基础。 谢辞 在这次课程设计中，通过两个星期的努力，我得到了很大的收获，多方面的知识得到了巩固和提高。但我的收获离不开老师的知道和同学们的帮助，在此我对他们致以衷心的感谢。 首先感谢我的指导老师－－黄老师和宋老师，他们给我指明了课程设计的大致结构和方向，在设计过程中，遇到困难时也得到了他们的悉心指导。 在此也对宿舍里的同学表示衷心的感谢，遇到困难时除了老师的指导，也有和同学们讨论解决的，并且在整个课程设计的过程中，宿舍里一直保持着很好的学习氛围，为完成课程设计创造了良好的环境。 再次对关心和指导过我各位老师和帮助过我的同学表示衷心的感谢! 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 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 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 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) 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 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 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- 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 落料冲孔复合模具设计 绪论 模具主要类型有：冲模，锻模，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。 （1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50％以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。 （2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。 （3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35％，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。 （4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6％。 （5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。 目前，我国17000多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速发展。研究和发展模具技术，对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义，模具技术已成为衡量一个国家产品制造技术的重要标志之一，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济中的地位日益提高，并在国民经济发展过程中发挥越来越大的作用。东华理工大学长江学院 《冲压工艺与模具设计》 机电工程系：材料成型专业学生姓名：邓非学号：06311304 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 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：止动片落料冲孔复合模具设计资料
落料冲孔复合模设计
落料、拉深、冲孔复合模设计
冲孔落料拉深复合模
落料冲孔复合模设计
窄凸缘落料拉深复合模设计
冲压模具设计-落料拉深复合模
落料冲孔翻边复合模具设计的-毕业设计论文
模具毕业设计45湖南12型拖拉机离合器壳体落料首次拉深复合模设计
落料冲孔复合模设计实例.
落料拉深复合模设计
落料拉伸冲孔复合模具设计
模具设计课程设计：垫片落料冲孔复合模
落料冲孔复合模具设计
轴承盖落料、拉深、冲孔复合模设计(有cad图)
圆垫片落料冲孔复合模设计
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