压圈零件的冲压工艺分析与模具设计说明书

一、零件的工艺性分析1.工件的冲压工艺性分析如图1所示，该工件形状简单对称，为轴对称拉深件，在圆周方向上的变形是均匀的，属普通冲压件。

模具加工也比较容易。

试制定该工件的冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

图1 圆筒拉深件图2 拉深件的三维图2.工件材料化学成分和机械性能分析（1）材料分析工件的材料为08钢，属于优质碳素结构钢，优质沸腾钢，强度、硬度低，冷变形塑性很好，可深冲压加工，焊接性好。

成分偏析倾向大，时效敏感性大，故冷加工时应采用消除应力热处理或水韧处理，防止冷加工断裂。

08钢的主要机械性能如下：σ（兆帕） 280-390抗拉强度bσ（兆帕） 180屈服强度s抗剪强度（兆帕） 220-310延伸率δ 32%（2）结构分析工件为一窄凸缘筒形件，结构简单，圆角半径为r=7，厚度为t=0.5mm，满足筒形拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，零件具有良好的结构工艺性。

（3）精度分析工件上尺寸均为未注公差尺寸，普通拉深即可达到零件的精度要求。

经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。

在零件工艺性分析的基础上制定其工艺路线如下：零件的生产包括落料、拉深（需计算确定拉深次数）、修边（采用机械加工）等工序，为了提高生产效率，可以考虑工序的复合，经比较决定采用落料与第一次拉深复合。

二、工件的拉深工艺分析及计算1.毛坯尺寸计算（1）计算原则相似原则：拉深前坯料的形状与拉深件断面形状相似；等面积原则：拉深前坯料面积与拉深件面积相等。

（2）计算方法由以上原则可知，旋转体拉深件采用圆形毛坯，其直径按面积相等的原则计算。

计算坯料尺寸时，先将拉深件划分为若干便于计算的简单几何体，分别求出其面积后相加，得拉深件总面积A。

图3 拉深件的坯料计算如图3所示，筒形件坯料尺寸，将圆筒件分成三个部分，每个部分面积分别为：（3）确定零件修边余量由于板料的各向异性和模具间隙不均等因素的影响，拉深后零件的边缘不整齐，甚至出现耳子，需在拉伸后进行修边。

冲压模具设计说明书1冲第一章绪论冲压加工就是利用加装在压力机上的模具，对模具里的板料施予变形力，并使板料在模具里产生变形，从而赢得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。

板料成形生产技术对航空、航天、国防、汽车、船舶以及其它日用品的生产和发展具备十分关键的意义。

在冲压加工过程中，将毛坯材料加工成冲压件的一种特殊工艺装备，被称为冲压模具（或称冲模、冷冲模）。

冲模是进行冲压生产、实现板料冲压成形必可少的主要工艺装备。

冲压件的冲压质量、生产效率以及生产成本等，都与冲模类型、结构及其零部件的设计制造精度有着直接关系。

冲压生产对冲模结构的基本要求是：在保证加工成形出合格冲压件的前提下，不但应与生产批量相适应，而且还应具有结构简单、操作方便安全、使用寿命长、易于制造和维修、成本低廉等特点。

中国模具产业除了必须稳步提升生产能力，今后更必须着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提升。

结构调整方面，主要就是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改良，多功能无机模具和无机加工及激光技术在模具设计生产上的应用领域、高速焊接、逊于精加工及研磨技术、信息化方向发展。

1第二章工艺性分析及总体方案的设计工件名称：耳罩生产批量：大批量材料：q235厚度：1.2mm工件结构如图22.1零件的性能分析1材料的性能分析q235属于优质碳素结构钢，有一定的强度，有害杂质元素硫、磷受到严格限制，非金属夹杂物含量少，塑性和韧性较好，主要制作较重要的机械零件。

材料q235钢板，其抗剪强度为τ=304～373mpa，抗拉强度σb=432～461mpa，屈服强度σs=235mpa，伸长率δ=20％，具有较好的冲压性能和力学性能，易于进行各类冲压加工。

市场上也容易买到这种材料，价格适中。

2零件工艺性分析：该零件就是耳罩，为通常的拎凸缘弯曲件，尺寸公差并无特殊要求，按it14级挑选出，利用普通冲裁方式可以达至图样建议。

冲压工艺及模具设计课程设计说明书The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020《冲压工艺与模具设计》课程设计设计题目外壳底孔冲压单工序模设计系别 ____机械系__专业班级 __09机械一班学生姓名 ___龚康康___学号 __0指导教师 ___张保丰_目录一、零件说明。

3二、零件工艺性分析。

41、材料分析。

42、结构分析。

43、精度分析。

4三、工艺方案确定。

4四、压力中心计算。

5五、冲裁力、卸料力、推件力、顶件力及总压力的计算。

5六、冲裁凸凹模刃口尺寸计算。

6七、其他主要零件的设计。

71、凹模设计。

72、凸模设计。

83、模架的选择。

94、卸料板的设计。

105、垫板的设计。

116、定位板的设计。

127、凸模固定板的设计。

128、弹簧的选用。

13八、压力机的选择。

13九、模柄的选用。

14十、紧固零件的选择。

14十一、各零部件的材料及要求。

15十二、该模具设计的优缺点。

15十三、心得体会。

15十四、参考文献。

17一、零件说明制件如下图所示：该制件名称为柴油滤清器外壳，其技术要求为：1，未注尺寸公差按GB/T15505的m级;2，毛刺小于;3，质件要求平整，不允许有拉裂、起皱的现象;4，中批量生产；材料：08F，t=1.5mm设计任务：冲出滤清器外壳底部的孔。

二、零件工艺性分析1、材料分析（摘自GB/T 699-1999）该制件材料为08F，属于优质碳素结构钢，强度、硬度低，塑性极好，深冲压、深拉延性好，冷加工性、焊接性好。

成分偏析倾向大，时效敏感性大，故冷加工时，可采用消除应力热处理或水韧处理，防止冷加工断裂。

化学成分（％）：C：～，Si≦，Mn：～，Cr≦， Ni≦，Ca≦为270～340MP a，抗拉强度σb不小于300MP a，屈服力学性能：抗剪强度b强度σs为180MP a，断面收缩率60%，伸长率不小于35%。

冲压模具课程设计说明书学校：XXXXXX系别：XXXXXX专业：模具设计与制造学号：XXXXXXXXXX姓名：XX目录1、引言1.1零件设计任务1.2零件图2、冲裁件的工艺分析2.1工件材料2.2工件结构形状2.3工件的尺寸精度2.4确定工艺方案3、冲压模具总体设计3.1模具类型3.2操作与定位方式3.3卸料及出件方式4、冲压模具工艺及设计计算4.1排样设计及计算4.1.1零件展开尺寸计算4.1.2.各部分工作尺寸4.2设备选择5、总装图6、结论7、参考文献1、引言冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以实现；没有先进的冲模，先进的冲压工艺也无法实现。

冲压工艺与模具，冲压设备与冲压材料构成冲压加工的三大要素，只有他们结合才能得出冲压件。

与机械加工及塑性加工的其他方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有独特的优点，主要表现如下：（1）冲压加工的生产效率高，操作方便，易于实现机械化和自动化。

这是因为冲压是依靠冲模及冲压设备完成加工的，普通压力机的行程次数为每分钟几十次，高速压力要每分钟达数百次甚至上千次以上，而且每次冲压行程就可以得到一个冲压件。

（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸及形状精度，一般不破坏冲压件的表面质量，且模具寿命一般比较长，所以冲压的质量很稳定，互换性好，具有“一模一样”的特性。

（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁，覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和硬度都较高。

（4）冲压一般没有切削碎屑生成，材料的消耗较少，且不需要加热设备，所以是一种节省材料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

但是，冲压加工时模具一般具有专用性，又是一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集型产品。

所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的有点才能充分得到体现，从而获得较好的经济效益。

《冲压工艺及模具设计》课程设计任务书设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计内容及任务：一、设计的主要技术参数：见产品图二、设计任务：完成该产品的冲压工艺方案、设计说明书、模具装配图及工作零件图。

三、设计工作量1、制订冲压工艺方案2、模具总装图1张，凸模及凹模零件图2张3、设计说明书1份，20页左右四、设计要求1、图纸用CAD绘制并交纸质图及电子档2、本任务书应与说明书、图纸一同装订成册，并加封面，装入资料袋中，否则不接收3、设计必须认真仔细，允许讨论，但严禁抄袭、复制或复印。

名称：垫板批量：大批量材料：A3厚度：0.5mm《冲压工艺及模具设计》课程设计任务书设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计内容及任务：一、设计的主要技术参数：见产品图二、设计任务：完成该产品的冲压工艺方案、设计说明书、模具装配图及工作零件图。

三、设计工作量1、制订冲压工艺方案2、模具总装图1张，凸模及凹模零件图2张3、设计说明书1份，20页左右四、设计要求1、图纸用CAD绘制并交纸质图及电子档2、本任务书应与说明书、图纸一同装订成册，并加封面，装入资料袋中，否则不接收3、设计必须认真仔细，允许讨论，但严禁抄袭、复制或复印。

名称：垫板批量：大批量材料：QS n6.5-0.1厚度：0.3mm《冲压工艺及模具设计》课程设计任务书设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计内容及任务：一、设计的主要技术参数：见产品图二、设计任务：完成该产品的冲压工艺方案、设计说明书、模具装配图及工作零件图。

三、设计工作量1、制订冲压工艺方案2、模具总装图1张，凸模及凹模零件图2张3、设计说明书1份，20页左右四、设计要求1、图纸用CAD绘制并交纸质图及电子档2、本任务书应与说明书、图纸一同装订成册，并加封面，装入资料袋中，否则不接收3、设计必须认真仔细，允许讨论，但严禁抄袭、复制或复印。

名称：垫板批量：大批量材料：08F厚度：2mm《冲压工艺及模具设计》课程设计任务书设计题目：“垫片”零件冲压工艺及模具设计内容及任务：一、设计的主要技术参数：见产品图二、设计任务：完成该产品的冲压工艺方案、设计说明书、模具装配图及工作零件图。

第１章。

冲压零件得工艺性分析该零件形状简单、对称,就是由圆弧与直线组成得。

冲裁件内外形所能达到得经济精度为ＩＴ13~IＴ14。

凡产品图样上没有标注公差等级或者公差得尺寸,其极限偏差数值通常按ＩT14级处理、将以上精度与零件得精度要求相比较,可以为该零件得精度要求能够在冲裁加工中得到保证,其她尺寸标注、生产批量等情况,也均符合冲裁得工艺要求,故决定采用冲压方式进行加工。

经查公差表,各尺寸公差为:φ６0－0０。

62mm φ32+００。

52ｍm 35+0、52mm ６+0。

3mm第2章、确定工艺方案及模具结构形式该工件所需得冲压工序包括落料、冲孔两个基本工序,可以拟定出以下三种工艺方案:方案一:先落料,后冲孔,采用单工序模分两次加工。

方案二:落料—冲孔复合冲压,采用复合模加工。

方案三:落料－冲孔级进冲压,采用级进模加工、方案一模具结构简单,但需两道工序两副模具,成本高而生产效率低,难以满足顾客得要求,而且工件得累积误差大,操作不方便。

由于该工件大批量生产,所以方案二与方案三更具优越性。

·该零件φ32ｍm×35ｍm得孔与φ60mｍ得最小距离为２５mm,大于此零件要求得最小壁厚(1、2mｍ),可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料级进模,复合模模具得形位精度与尺寸精度容易保证,且生产率也高,尽管模具结构比较复杂,但由于零件得几何形状简单对称,模具制造并不困难。

级进模虽生产率也高,但零件得冲裁精度稍差,欲保证冲压件得形位精度,需要在模具上设置导正销导正,故模具制造、安装较复合模复杂、通过对上述三种方案得分析比较,该零件得冲压生产采用方案二得复合模为佳、第3章。

模具设计计算３。

1排样方式得确定及其计算设计复合模时,首先要设计条料得排样图,因该零件外形为圆形,可采用有废料排样得直排比较合适。

参考《冲压工艺与模具设计》表2。

8确定其排样方式为直排画出排样图排样图由于Ｒ=3０﹥2×2查表２。

冲压工艺与模具设计课程设计说明书学校:十堰职业技术学院专业:模具设计与制造姓名:刘汉荣学号:2009623022分数:目录一、摘要—————————————————————————二、冲压工件分析—————————————————————三、冲压工件工艺方案的分析及确定—————————————四、在此方案下的派样方式与计算——————————————五、主要设计的计算————————————————————(1压力的计算———————————————————(2压力计算的初步选定———————————————(3此方案下的模具采用什么结构———————————(4模具工作部位的—————————————————a>尺寸计算———————————————————b>凸模刃口———————————————————c>凹模刃口———————————————————d>压件器及卸料板————————————————六、模具其他零件的设计与计算———————————————(1模架的选择———————————————————(2定位零件————————————————————(3固定及连接零件—————————————————(4模具材料的选择—————————————————(5模具的校核———————————————————七、心得体会———————————————————————八、参考文献———————————————————————一、摘要冲压是金属成型的一种重要方法,它主要是用于材质较软的金属材料成型,可一次性成型复杂形状的精密制件。

本设计是一个折弯和冲孔结合的零件成形。

本设计对工件进行了级进模设计,利用CAD 、UG软件对工件进行了设计绘图,明确了设计思路,确定了正确的冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了计算与校核,如此设计出的结构可确保模具工作运行可靠,保证了与其他部件的配合。

冲压工艺与模具制造设计说明书例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。

试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。

零件名称：止动件生产批量：大批材料：A3材料厚度：t=2mm一、冲压工艺与模具设计1.冲压件工艺分析①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。

②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。

③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，0 0 0 0 0可按IT14级确定工件尺寸的公差。

孔边距12mm 的公差为-0.11，属11级精度。

查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm零件内形：10 mm孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁。

2.工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个工序，可以采用以下三种工艺方案：①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。

②落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。

③冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。

方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。

由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。

由于孔边距尺寸12 mm 有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定 用复合冲裁方式进行生产。

+0.36 0-0.11工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。

3.排样设计查《冲压模具设计与制造》表2.5.2，确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm工件边缘搭边：a1=2.5mm步距为：32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2*2.5=70确定后排样图如2所示一个步距内的材料利用率η为：η=A/BS×100%=1550÷（70×32.2）×100%=68.8%查板材标准，宜选900mm×1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（70mm×1000mm），每张条料可冲378个工件，则η为：η=nA1/LB×100%=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为65.1%4.冲压力与压力中心计算⑴冲压力落料力F总=1.3Ltτ=1.3×215.96×2×450=252.67（KN）其中τ按非退火A3钢板计算。

III1.冲压工艺分析1.冲压工艺的介绍冲压模具在实际工业生产中应用广泛。

在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。

随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。

冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。

冲压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。

特点冲压件与铸件、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，且精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、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(单工位或多工位的)上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。

生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。

分类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。