压圈零件的冲压工艺分析与模具设计说明书打印莫星星

目录：第1章冲压工艺性分析 (3)第2章确定模具的工艺方案 (4)第3章确定各工序模具结构形式 (4)第4章工艺计算 (5)第5章冲裁模工作部分结构参数的确定 (13)第6章拉深模工作部分结构参数的确定 (14)第7章模具主要零部件设计 (16)第8章绘制总装模具图、模具图 (21)第9章冲模的安装和安全技术 (21)第10章设计心得 (22)参考文献 (23)第1章冲压工艺性分析1.零件图（三角定位片）必须包含的冲压工序：拉深2. 工艺分析冲压件的工艺性要求是指冲压件对冲压工艺的适应性。

对冲压件工艺性影响最大的是制件的结构形状、精度要求、行位公差及技术要求等。

冲压件合理的工艺性能满足材料较省、工序较少、模具加工较易、寿命较长、操作方便及产品质量稳定等要求。

此工件只有落料、冲孔、拉深三个工序。

材料为08钢，为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能。

结构对称、简单。

有一个三角异形孔，工件的尺寸全部为自由公差，可为IT14级，尺寸精度底，普通冲裁就能满足要求。

（尺寸有表可查得，尺寸精度为IT14）。

第2章确定模具的工艺方案该工件包括落料、冲孔、拉深三个个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先冲孔，后落料再拉深，采用单工序模；方案二：冲孔、落料、拉深级进冲压，采用级进模；方案三：采用拉深-冲孔-落料复合模。

各方案优缺点的比较如下方案一：模具结构简单，制造比较方便，不过由于工序较多，需要多副模具，成本相对来说较高，生产效率比较低。

而且由于几道工序顺次进行，误差必定会增大，工件质量必定打折。

方案二：级进模是一种多工位的，高效率的加工方法。

一般适用于大批量的小型冲压件。

由于工序较多，构造会较为复杂，但是加工过程简单易操作，由于同一条生产线连续加工，所以会产生一定的累积误差，但是能满足设计要求。

方案三：拉深、冲孔，落料采用复合模一次性加工，只要一套模具，这样工序不会太复杂，但是拉深过程中会出现材料的位移，会使冲孔和落料的尺寸产生较大误差。

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%。

冲压工艺及模具设计工件名称：垫圈工件简图：如图一生产批量：中批量材料：08材料厚度：0.6mm 图一1、冲压件工艺性分析此工件只有落料和冲孔两个工序。

材料为08低碳钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。

工件结构相对简单，有一个φ40mm的孔；孔与边缘之间的距离也满足要求，壁厚为0.8mm。

工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。

2、冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。

采用单工序模生产。

方案二：落料-冲孔复合冲压。

采用复合模生产。

方案三：冲孔—落料级进冲压。

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，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。

方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，且工件最小壁厚20mm远大于凸凹模许用最小壁厚1.8mm，模具强度较好，制造难度小，落料圆和冲孔圆同轴度满足要求。

方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，但工件同轴度不意满足要求。

通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。

3、主要设计计算（1）排样方式的确定及其计算设计复合模，首先要设计条料排样图。

垫圈的形状为圆，直排时材料利用率低，应采用多排，如图二垫圈排样图所示的排样方法，可显著地减少废料。

搭边值查表可得1mm和1.2mm。

冲裁件面积 A=πr²=3.14×30²=2826 mm²条料宽度 B=60×2﹢1.2×2＋61×1.7／2=174.2 mm由于冲压常用钢板规格宜选710mm×1420mm的钢板，取B=177.5 mm 步距 S=60+1=61 mm一个步距的材料利用率η=nA／BS×100％=3×2826／﹙177.5×61﹚×100％=78.3%故条料宽度为177.5mm，步距离为61 mm，一个步距的材料利用率为78.3%。

第1章绪论1.1冲压工艺概述1.1.1 冲压工艺简介冲压是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在室温下对材料施加压力使其产生变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的制件的一种压力加工方法。

因为它主要用于加工板料制件，所以也称板料冲压。

在机械制造中是一种高效率的加工方式。

冲压广泛应用于金属制品各行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。

冲压工艺有如下特点：1.能冲压出其它加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的零件。

比如，从仪器仪表小型零件到汽车覆盖件、纵梁等大型零件，均由冲压加工完成。

2.冲压件质量稳定，尺寸精度高。

由于冲压加工是有模具成型，模具制造精度高、使用寿命长，故冲压件质量稳定，制件互换性好。

尺寸精度一般可达IT10～IT14级，最高可达到IT6级，有的制件不需要在加工，便可满足装配和使用要求。

3.冲压件具有重量轻、强度高、刚性好和表面粗糙度小等特点。

4.冲压加工生产效率极高，没有其它任何一种机械加工方法能与之相比。

比如，汽车覆盖件这样的大型冲压件的生产效率，可达每分钟数件；高速冲压小型制件，可达每分钟上千件。

5.材料利用率高，一般为70%～85%。

因此冲压件能实现少废料或无废料生产。

在某些情况下，边角余料也可充分利用。

6.操作简单，便于组织生产，易于实现机械化和自动化生产。

对操作工人的技术素质要求不高，新工人经短时培训便能上岗操作。

7.冲压的特点是模具制造时间长、制造成本高，故不适宜于单件小批量生产。

另外，冲压生产多采用机械压力机，由于滑块往复运动快，手工操作时，劳动强度大，易发生事故，故必须特别重视安全生产、安全管理以及采取必要的安全技术措施。

8.冲压模设计需要有很强的想象力与创造力，对于模具的设计者和制造者无论在理论、经验、创造力方面都要有很高的要求。

1.1.2 冲压模具的发展近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。

大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。

冲压模具课程设计班级：姓名：学号：零件名称：消声器上盖生产批量：大批量材料：10 钢料厚：1 mm技术要求：1．不允许有锈蚀，拉伤，毛刺。

2．壁厚均匀，最小壁厚为0.8.1.冲压件的工艺分析.消声器的生产批量大表面不允许有锈蚀，拉伤，毛刺，是典型的旋转体拉深件，该件拉深36.6mm深度，只需拉深一次，翻8mm的孔时需要冲预空，因此在计算坯料及冲孔尺寸要准确，以便保证拉深，翻边尺寸，且不能出现起皱和破裂的缺陷。

此工件为圆筒形的拉深件且有向孔内有冲孔翻边，要求的尺寸标注在外形上，零件尺寸厚度不变，尺寸精度要求IT12级。

若采用单工序模，其生产率低，工件的累积误差大，操作不方便，由于工件要求大批量生产与其更不相符。

所以初步考虑采用复合模，2.所需拉深毛坯直径D的计算1）确定拉深件成型后所需的修边余量：由h=36.6mm，h/d=36.6/59=0.62.查表得Δh=2mm 则拉深件的总高度为H=36.6+2=38.6mm2)计算毛坯的直径，已知 d=59mm r=3.5mm H=38.6mm代入公式：D=2256dHd-+=110.6mm-dr4r.07.13.排样设计，1）经分析该零件结构为圆形，通常采用直排的形式，且利用率高。

2）查表2.9取得冲裁所需的搭边值为 0.8mm和1mm3）计算条料的宽度B=110.6+2×1=112.6mm步距s=110.6+0.8=111.4mm根据市场一般的供应情况，原材料选用1000mm×2000mm×1mm的冷轧钢板。

经计算材料的利用率两种排样（横剪，纵剪）方式一致，但考虑到其加工过程的工艺性，和工人操作方便程度，选择横剪，1000mm×112.6mm×1mm 如图：按其以上要求剪料（1000mm×112.6mm×1mm）为后续工序做准备。

4.落料凸，凹模刃口尺寸计算落料之后的工序是拉深且拉深有修边余量，所以对于落料属于粗加工，只需确定凹模刃口尺寸即：D凹=110.6+Zaxm经查表2.4可知Zaxm=0.14 mm 所以：D凹=110.6+Zaxm=110.74mm则凸模与其凹模配作加工。

《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。

冲压工艺模具学课程设计说明书学校：院系：班级：姓名学号指导教师：《冲压工艺模具学实训》说明书摘要本次的课程设计是一个简单的防滑垫圈及其复合模设计，此副模具是采用落料—冲孔两道工序相结合的复合模，本人经查阅相关书籍、资料以及对设计此副模具所要用到的相关公式、数据作出了一个准确的依据。

本次课程设计一共分为两部分，和其他模具的设计一样，第一部是对零件进行工艺分析，接着对工艺方案进行比较，最终确定选用复合模加工制件的工艺方案。

然后画工序图、排样图以及对材料利用率的计算，计算冲压力，选择冲压机。

然后填写冲压工艺规程卡。

第二部分是冲压模具的设计，选择冲模类型以及结构形式，定位方式，卸料方式，模具设计计算（主要计算各类主要零件的外形尺寸），最后确定凸凹模工作部分尺寸。

关键词：垫圈落料冲孔前言在现代工业生产中，模具是重要的工艺装备之一，它在铸造、锻造、冲压橡胶等生产行业中得到了广泛应用。

由于采用模具进行生产能够提高生产效率，节约原材料，降低成本，并可保证一定的加工质量要求。

所以，汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、玩具等的零部件很多采用模具来加工。

随着科学技术的发展，产品的更新换代加快，对产品质量外观不断提出新要求，对模具质量要求也越来越高。

模具的设计、制造工业部门肩负着为相关企业和部门提供产品的重任。

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。

金属板料冲压是模具在工业生产中应用广泛的加工形式之一，随着市场竞争日趋加剧，产品质量不断提高，对生产的安全性，操作的方便性等要求也日益提高。

模具作为冲压生产的基本要素，其设计制造技术受到普遍重视。

因此学习模具课程，进行模具设计也是适应现代化工业要求的。

这次课程设计的内容是利用CAD等系列软件设计材料为H62-M的黄铜垫圈冲压模具，说明书有四部分内容，叙述了整个设计的过程。

1 前言 (1)2 零件的工艺性分析 (3)2.1 结构与尺寸 (3)2.2 精度 (3)2.3 材料 (3)3 工艺设计 (4)3.1 排样方式的确定及计算 (4)3.2 计算凹、凸模刃口尺寸 (5)3.2.1 确定凸、凹模刃口尺寸的原则 (5)3.2.2 确定加工方法 (6)3.2.3 工作部分尺寸的计算 (6)3.3 计算冲压力与压力中心 (8)3.3.1 冲压力的计算 (8)3.3.2 确定压力中心 (9)4 主要零部件的设计 (9)4.1 工作零部件的结构设计 (9)4.2 定位零件的设计 (13)4.3 卸料与出件装置 (12)冲压模具课程设计任务书设计要求：1、设计名称：冲压件2、零件简图：3、基本参数：材料：45料厚：1mm批量：大批量冲压模具课程设计关键词：模具；冲裁件；凹模；凸模；1 前言冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。

冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。

冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。

冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。

冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。

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进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。

冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。

与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。

主要表现如下。

(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。

（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。

冲压模具设计书文档仅供参考冲压模具设计书班级学号姓名同心圆垫片冲压模具设计目录一．冲压件1.1. 冲压件零件图二．零件的工艺性分析2.1. 零件的工艺性分析2.2.冲裁件的精度和粗糙度2.3. 确定工艺方案三．冲压模具总体结构设计2.1. 模具类型2.2. 操作及定位方式2.3. 卸料及出料方式2.4. 模架类型及精度四．冲压模具工艺及计算4.1. 排样设计及条料宽度计算4.2.设计冲裁压力及压力中心，初选压力机五．冲裁模间隙的分析及确定5.1. 冲裁模间隙的分析5.2. 冲裁模间隙的确定六．凸凹模刃口尺寸的计算6.1. 刃口尺寸的计算的基本原则6.2.刃口尺寸的计算6.2.1 凸凹模的刃口尺寸计算七．主要零部件的设计7.1. 工作零件设计及计算7.2.模架及其与它零件的设计一．冲压件2.1.零件工艺性分析该零件只有冲孔落料两个工序，材料为15钢，强度极限为450MPa,具有良好的冲压性能，适合普通冲裁。

该零件冲孔及落料的尺寸均满足冲裁要求22冲裁件的精度和粗糙度按零件的尺寸公差查公差表得零件的冲裁精度不超过IT11，故冲孔的精度为IT11,落料的精度为IT12,均满足普通冲裁要求。

23确定工艺方案以上分析可得，有冲孔落料两道工序，结构简单，可采用两工位连续冲裁，可选择级进模或复合模。

三.冲压模具总体结构设计2.1.模具类型复合模和级进模均只需要一副模具，可是复合模结构相对复杂，设计难度较大，而级进模的结构简单，更容易设计和制作，故选级进模。

22操作及定位方式。

冲压模具成型工艺及模具设计说明书设计课题：工件如下图所示，材料Q235，板料厚度1mm，年产量8万件，表面不允许有明显的划痕。

设计成型零件的模具。

一、冲压工艺分析1、该零件的材料是Q235，是普通的碳素工具钢，板厚为1mm，具有良好的可冲压性能。

2、该零件结构简单，并在转角处有R1的圆角，所冲的两个孔都是Φ8的尺寸，工艺性比较好，整个工件的结构工艺性好。

3、尺寸精度，零件上的两个孔的尺寸精度为IT12～13级，两个孔的位置精度是IT11～12级，其余尺寸的公差为IT12～14，精度比较低。

结论：适合冲压生产。

二、工艺方案确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，有以下3种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。

采用单工序模具生产。

方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。

方案三：冲孔—落料级进冲压，采用级进模生产。

方案一模具结构简单，但需要两道工序两幅模具，成本高而生产率低，难以满足中批量生产需求。

方案二只需一副模具，工件精度及生产效率都较高。

方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但位置精度不如复合模具冲裁精度高。

通过对上述三种方案的分析比较，成型该零件应该采用方案二复合模具成型。

三、确定模具类型及结构形式1、该零件质量要求不高，板的厚度有1mm, 孔边距有14mm，所以可以选用倒装复合模。

2、定位方式的选择：控制条料的送进方向采用两个导料销，控制条料的送进步距采用挡料销。

3、卸料、出件方式的选择：采用弹性卸料。

下出件，上模刚性顶件。

4、导向方式的选择：为了方便操作，该模具采用后侧导柱的导向方式。

冲压件的形状简单、精度要求不高、生产批量为中批量，为了使得模具寿命较高，采用有导向、弹性卸料、下出件的模具结构形式。

四、工艺计算1、确定最佳排样方式，并计算材料利用率，选择板料规格。

该零件为近似矩形零件，设计排样1、排样2两种排样方式，如图：排样1排样2查《冲压手册》表2-18，最小搭边值是：工件间：1.2mm、侧边：1.5mm。

第1章绪论冲压工艺概述冲压工艺简介冲压是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在室温下对材料施加压力使其产生变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的制件的一种压力加工方法。

因为它主要用于加工板料制件，所以也称板料冲压。

在机械制造中是一种高效率的加工方式。

冲压广泛应用于金属制品各行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。

冲压工艺有如下特点：1.能冲压出其它加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的零件。

比如，从仪器仪表小型零件到汽车覆盖件、纵梁等大型零件，均由冲压加工完成。

2.冲压件质量稳定，尺寸精度高。

由于冲压加工是有模具成型，模具制造精度高、使用寿命长，故冲压件质量稳定，制件互换性好。

尺寸精度一般可达IT10～IT14级，最高可达到IT6级，有的制件不需要在加工，便可满足装配和使用要求。

3.冲压件具有重量轻、强度高、刚性好和表面粗糙度小等特点。

4.冲压加工生产效率极高，没有其它任何一种机械加工方法能与之相比。

比如，汽车覆盖件这样的大型冲压件的生产效率，可达每分钟数件；高速冲压小型制件，可达每分钟上千件。

5.材料利用率高，一般为70%～85%。

因此冲压件能实现少废料或无废料生产。

在某些情况下，边角余料也可充分利用。

6.操作简单，便于组织生产，易于实现机械化和自动化生产。

对操作工人的技术素质要求不高，新工人经短时培训便能上岗操作。

7.冲压的特点是模具制造时间长、制造成本高，故不适宜于单件小批量生产。

另外，冲压生产多采用机械压力机，由于滑块往复运动快，手工操作时，劳动强度大，易发生事故，故必须特别重视安全生产、安全管理以及采取必要的安全技术措施。

8.冲压模设计需要有很强的想象力与创造力，对于模具的设计者和制造者无论在理论、经验、创造力方面都要有很高的要求。

冲压模具的发展近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。

大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。

为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。