冲压-落料冲孔复合模课程设计报告

落料冲孔复合模具设计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。

摘要自行车中轴碗在生产中需要用到多种冲压工艺，包括落料、拉深、冲孔、修边，在冲压生产中比较具有代表性。

在生产中，为保证生产效率，其冲压模具结构应采纳复合模或级进模。

通过零件图，分析零件的结构工艺性，从而选择压力机，设计模具结构，并通过选用标准模架等标准件，提高生产模具的效率。

关键词：复合模；落料；拉深；冲孔；凸凹模；模架。

目录引言 (4)1. 零件冲压工艺分析 (5)1.1 制件介绍 (5)1.2 产品结构形状分析 (5)1.3 产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 (5)2. 零件冲压工艺方案的确信 (6)2.1 冲压方案 (6)2.2 各工艺方案特点分析 (6)2.3 工艺方案的确信 (6)3. 冲模结构的确信 (6)3.1 模具的结构形式 (6)3.2 模具结构的选择 (7)4. 零件冲压工艺计算 (7)4.1零件毛坯尺寸计算 (7)4.2 排样 (7)4.3 拉深工序的拉深次数和拉深系数的确信 (8)4.4 冲裁力、拉深力的计算 (8)4.5 拉深间隙的计算 (10)4.6 拉深凸、凹模圆角半径的计算 (10)4.7 计算模具刃口尺寸 (10)4.8 计算模具其它尺寸 (11)4.9 校核凸模强度、刚度 (14)5. 选用标准模架 (14)5.1 模架的类型 (14)5.2 模架的尺寸 (14)6. 选用辅助结构零件 (15)6.1 导向零件的选用 (15)6.2 模柄的选用 (16)6.3 卸料装置 (16)6.4 推件、顶件装置 (16)6.5 定位装置 (16)7. 编制冲压工作零件工艺卡 (17)7.1 落料凹模的选材、加工及热处置工艺进程 (17)7.2 上凸凹模的选材、热处置及加工工艺进程 (17)7.3 下凸凹模的选材、热处置及加工工艺进程 (18)7.4凸模的选材、热处置及加工工艺进程 (18)8. 编制制件冲压工艺卡 (19)9. 总结 (20)参考文献 (22)引言在现代工业生产中，模具是生产各类产品的重要工艺装备。

冲压模具课程设计说明书-冲孔落料复合模设计天津轻工职业技术学院冲压模具课程设计说明书项目 : 冲孔落料复合模设计专业模具设计与制造班级 09模具8班姓名陈志设计指导教师周树银教研室主周树银提交日期 2011-5-20成绩一、设计任务书 ..................................................................... .. 3 二、工艺分析: .................................................................... ... 4 三、冲压工艺方案的确定 ....................................................... 5 四、确定模具结构 (6)五、工艺计算 ..................................................................... ...... 6 六、主要零部件设计 (9)七、标准件选择 .....................................................................19 八、校核模具闭合高度 ......................................................... 19 冲压模具课程设计心得 .........................................................20 参考文献: .................................................................... (22)2一、设计任务书冲孔落料复合模的零件设计1(零件名称:生产批量:大批量材料:08钢材料厚度:3mm制件精度为:IT142(设计要求:设计内容包括冲压工艺分析;工艺方案确定;排样图设计;总的压力中心的确定;刃口尺寸计算;橡胶的计算和选用凸模;凹模结构设计以及其他冲模零件的结构设计;绘制模具装配图和工作零件图;编写设计说明书;填写冲压工艺卡和工作零件机械加工工艺过程卡等。

设计说明书院系机械工程班级11 级专业材控一班姓名李硕学号1106031022指导教师周伟目录一序言 --------------------------------------------1二设计任务书及零件图-------------------------------2三垫片冲压工艺分析---------------------------------4四垫片冲压工艺方案的确定-----------------------5五垫片冲模结构的确定-------------------------------6六压力计算与压力机的选择---------------------------7七模具刃口尺寸和公差的计算-------------------------9八凸模、凹模、凸凹模的结构设计---------------------11九校核模具闭合高度及压力机有关参数--------------------13 十模具总体设计及主要零部件设计------------------------14 十一参考资料-----------------------------------------16一序言现代工业的迅猛发展使冲压技术得到越来越广泛的应用,随之而来的便是对冲压模具设计与制造的要求越来越高。

冲压模具是冲压生产的主要工艺设备,其设计是否合理对冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济效益等影响巨大。

因此，研究冲压模具的各项技术指标，对冲压模具设计和冲压技术发展是十分必要的。

我们这次课程设计的任务是设计一套垫片落料、冲孔复合模，即由老师给出零件及生产要求与精度要求，在老师的指导下设计出一套符合要求的复合模。

由于是初次设计,经验不足，因此在设计过程中难免走了不少弯路，犯了不少错误,但是这些都将成为我们以后进行设计的宝贵经验。

虽已经过多次计算、修改，但仍可能还存有疏漏和不当之处，敬请批评、指出。

目录序言 (2)第一部分冲压成形工艺设计 (5)Ⅰ明确设计任务，收集相关资料 (5)Ⅱ冲压工艺性分析 (6)Ⅲ制定冲压工艺方案 (6)Ⅳ确定毛坯形状，尺寸和主要参数计算 (10)第二部分冲压模具设计 (15)rⅡ计算工序压力，选择压力机 (16)Ⅲ计算模具压力中心 (19)Ⅴ、弹性元件的设计 (25)Ⅵ模具零件的选用 (27)Ⅶ冲压设备的校核 (29)Ⅷ其他需要说明的问题 (30)Ⅸ模具装配 (32)设计总结 (35)参考文献 (36)序言目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。

主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。

随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。

模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工核心的计算机辅助设计（CADCAM)技术转变。

模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。

模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。

模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。

本专业以培养学生从事模具设计与制造工作能力的核心，将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起，实现理论与实际相结合，突出实用性，综合性，先进性。

天津轻工职业技术学院冲压模具课程设计说明书项目：冲孔落料复合模设计专业模具设计与制造班级09模具8班姓名陈志设计指导教师周树银教研室主周树银提交日期2011-5-20成绩一、设计任务书 (3)二、工艺分析： (4)三、冲压工艺方案的确定 (5)四、确定模具结构 (6)五、工艺计算 (6)六、主要零部件设计 (9)七、标准件选择 (19)八、校核模具闭合高度 (19)冲压模具课程设计心得 (20)参考文献： (22)一、设计任务书冲孔落料复合模的零件设计1．零件名称：生产批量:大批量材料：08钢材料厚度：3mm制件精度为：IT142．设计要求：设计内容包括冲压工艺分析；工艺方案确定；排样图设计；总的压力中心的确定；刃口尺寸计算；橡胶的计算和选用凸模；凹模结构设计以及其他冲模零件的结构设计；绘制模具装配图和工作零件图；编写设计说明书；填写冲压工艺卡和工作零件机械加工工艺过程卡等。

3．知识要求：（1）单独加工法计算，凸凹模刃口尺寸。

（2）计算冲压力，画出排样图。

（3）模具总装配图，凹模零件图。

4．技能达标：（1）工艺分析正确。

（2）工艺方案确定合理。

（3）工艺计算清晰正确。

（4）零部件设计合理。

（5）装配图结构合理。

（6）图纸绘制符合国家标准。

二、工艺分析：1．结构：该制件为无特殊要求的一般简单对称的冲孔落料件。

2．材料：该制件为08碳素结构钢。

具有良好的冲裁性能。

查课本p343页附表5可得。

抗剪强度τ=（255-353）Mpa取τ=350Mpa3．尺寸精度：制件的公差为14级其制件精度：Φ200-0.52，Φ8.5+0.36，140-0.43，400.31模具精度：Φ200-0.28,Φ8.5+0.08, 140-0.28，400.15结论：普通冲裁完全满足尺寸精度要求，所以可冲裁。

4．冲裁件的工艺性：（1）冲裁件的形状应力要求简单、对称，尽可能采用圆形或矩形等常规则形状，应避免过长的悬臂和窄槽悬臂和窄槽的宽度要大于板厚t的2倍，即a≧2t。

冲压模具设计如图一所示冲裁件，试设计其冲裁模。

冲压技术要求：1、材料：Q2352、材料厚度：2mm3、工件精度：无要求4、生产批量：大批量 。

一、确定冲压工艺方案和模具结构形式1、分析制件的冲压工艺性①材料：Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。

②零件结构：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2.3mm ，满足冲裁最小孔径min d ≥mm20.1 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满足冲裁件最小孔边距min l ≥mm35.1=t的要求。

所以，该零件的结构满足冲裁的要求。

③尺寸精度：零件上的尺寸均未标注尺寸偏差，为自由尺寸，可按IT10~IT14级精度补标工件尺寸公差。

选定IT12确定尺寸的公差。

经查得零件各尺寸偏差如下：落料部分：00.2542φ- 冲孔部分：0.2120φ+ 0.2122φ+ 0.124+由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。

2、分析比较和确定工艺方案该零件包括落料和冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：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，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，比较三个方案采用方案二生产。

3、确定冲模类型及结构形式根据零件的冲裁工艺方案，采用倒装复合冲裁模。

同时为了保证孔的精度及较好的定位，宜采用导正销导正。

为了提高材料的利用率，采用固定挡料销。

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)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：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=1.3L=πD=3.14×52=163.28τ=340MPaF落=1.3×163.28×2×340=144.34KN3.2 冲孔力的计算F=KLtτL=πD=3.14×25=78.5mmF冲孔=1.3×78.5×2×340=69.39KN3.3 冲裁力的计算F冲裁力=F落+F冲孔=144.3+69.39=213.69KN3.4 卸料力的计算F K F=卸卸落料力卸K—卸料力因数卸K=0.05F卸=0.05×144.34=7.217KN3.5 推件力的计算F推=KF冲孔力推K—推件力因数推K=0.55F推=0.55×69.39=38.16KN 3.6 总冲压力的计算F总=F冲裁力+推卸FF+=213.69+7.21+38.16=259.06KN初选设备为开式压力机J23—353.7 压力中心的确定该零件形状结构对称，所以选用零件的几何中心为压力中心。

目录序言 (2)第一部分冲压成形工艺设计 (5)Ⅰ明确设计任务，收集相关资料 (5)Ⅱ冲压工艺性分析 (6)Ⅲ制定冲压工艺方案 (6)Ⅳ确定毛坯形状，尺寸和主要参数计算 (10)第二部分冲压模具设计 (15)rⅡ计算工序压力，选择压力机 (16)Ⅲ计算模具压力中心 (19)Ⅴ、弹性元件的设计 (25)Ⅵ模具零件的选用 (27)Ⅶ冲压设备的校核 (29)Ⅷ其他需要说明的问题 (30)Ⅸ模具装配 (32)设计总结 (35)参考文献 (36)序言目前我国模具工业与发达国家相比还相当落后。

主要原因是我国在模具标准化，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家相比差距很大。

随着工业产品质量的不断提高，模具产品生成呈现的品种、少批量、复杂、大型精密更新换代速度快。

模具设计与技术由于手工设备，依靠人工经验和常规机加工，技术向以计算机辅助设计，数控编程切屑加工，数控电加工核心的计算机辅助设计（CAD/CAM)技术转变。

模具生产制件所表现出来的高精度，高复杂程度,高生产率，高一致性和抵消耗是其它制造加工方面所不能充分展示出来，从而有好的经济效益，因此在批量生产中得到广泛应用，在现代工业生产中有十分重要的地位，是我国国防工业及民用生产中必不可少的加工方法。

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压零件日趋复杂化，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大。

模具制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，更多的依靠各种高效、高精度的NC机床、CNC机床、电加工机床，从过去的单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。

模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。

本专业以培养学生从事模具设计与制造工作能力的核心，将模具成型加工原理、设备、工艺、模具设计与制造有机结合在一起，实现理论与实际相结合，突出实用性，综合性，先进性。

摘要本毕业设计的题目是落料、拉深、冲孔模具设计，叙述了冲压的概念、特点、基本工序及应用，分析了冲压技术的现状和发展方向，说明了冲压模具的重要性。

本文先对冲压件进行工艺分析，确定工艺方案，以工序少，模具结构简单，生产周期短，经济效益高为原则，选取最佳工艺方案，采用落料、拉深、冲孔复合模。

确定了冲压模具总体结构设计方案，进行了工艺分析与相关设计计算，包括拉深次数，排样，利用率，冲压力，拉深力等；还进行了压力机的选择及模具零件主要工作部分尺寸及公差的计算。

最后，采用CAD绘制了这一套模具的装配总图和全部非标准件的零件图。

关键词：落料；拉深；冲孔目录摘要 (I)1 绪论 (1)1.1冲压的概念、特点及应用 (1)1.2冲压的基本工序及模具分类 (2)1.3 冲压技术的现状及发展方向 (3)2 冲压件的工艺性分析 (5)2.1冲压件的工艺性分析 (5)2.2 端盖冲压工艺方案的确定 (6)3 主要工艺参数计算 (7)3.1 毛坯尺寸计算 (7)3.1.1确定修边余量 (7)3.1.2计算毛坯直径 (7)3.1.3确定是否需要压边圈 (7)3.2 确定拉深次数 (7)3.3 排样及材料的利用率 (8)3.4 计算工序冲压力 (9)3.5 冲压设备的选择 (10)3.6 模具零件主要工作部分尺寸计算 (11)3.7 弹性元件的设计计算 (13)4 落料、拉深和冲孔复合模结构设计 (14)4.1 落料凹模设计 (14)4.2 冲孔凸模长度及强度校核 (14)4.3 落料拉深凸凹模设计 (18)4.3.1拉深部分凹模圆角半径的确定 (18)4.3.2 凹模拉深部分高度的确定 (19)4.4 拉深冲孔凸凹模设计 (19)4.5 压边及顶件装置类型设计 (20)4.6 压边圈的形式设计 (21)4.7 推件块设计 (21)4.8 卸料板设计 (22)5 标准件的选择 (23)5.1 卸料螺钉的选用 (23)5.2 模柄的选用 (23)5.3 模座的选用 (23)6 结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)1 绪论1.1冲压的概念、特点及应用冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。

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)前言冷冲压生产过程的主要特征是依靠冲模和冲压设备完成加工，便于实现自动化，生产率很高，操作方便。