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焊片冲材模具设计说明书(0815026)

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目录摘要 (1)绪论 (2)第1章工艺分析 (3)第2章工艺方案的确定 (4)2.1 模具类型的确定 (4)2.2 模具结构的选择 (4)第３章冲裁工艺计算 (5)3.1 排样的设计与计算 (5)3.1.1 搭边值及步距的确定 (5)3.1.2 排样的设计 (5)3.1.3 条料宽度及壁厚的计算 (6)3.1.4 材料的利用率 (6)3.2 冲裁方式的选择 (6)3.3 计算冲压力、初选压力机的吨位 (7)3.3.1 冲裁力的计算 (7)3.3.2 冲压压力中心的确定 (8)3.4 凸模和凹模刃口尺寸的确定及其制造公差的确定 (11)3.5 凸、凹模刃口尺寸的计算 (11)第４章冲裁模主要零部件的结构设计 (14)4.1 凹模与凹模板的结构设计及计算 (14)4.2 凸模与凸模固定板的设计 (16)4.3 模架的选择 (16)4.4 定位零件与导向零件的设计 (16)4.5 卸料装置的选择 (17)4.6 模柄的选用 (17)4.7 其它冲模零件设计 (17)第５章压力机的校核及模具的闭合校核 (18)5.1 压力机的校核 (18)5.2 压力机高度的校核 (18)结束语 (19)致谢 (20)参考文献 (21)摘要本说明书主要是针对焊片的设计，本次设计采用了冲孔落料级进模，也针对了非标准零件的设计。

其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺方案的确定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压设备以及工作部分尺寸的计算；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。

关健词工艺分析；冲压力；零部件绪论现代制造业的发展，尤其是电子、电器、仪表、汽车等产品的发展，几乎都离不开冲模。

能否向社会提供更多的优质模具，会直接影响工业产品的质量、生产成本和更新换代的速度。

合理的冲模结构可有效实现冷冲模的功能，达到成本低、制作周期短和操作安全性，并能保证产品零件的各项技术要求。

正确选择适用的模具结构是模具设计者高技术素质的体现。

许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。

中国冷冲模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大发展，模具水平有长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。

与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。

我国模具行业在进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。

本说明书主要是针对焊片的设计，本次设计采用了冲孔落料级进模，也针对了非标准零件的设计。

其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺方案的确定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压设备以及工作部分尺寸的计算；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。

在设计过程中，同时也更好的掌握了许多重点和难点，使自己在冷冲模这一专业上进行了职业意义的熏陶和锻炼，使自己受益匪浅。

限于本人的能力与水平，书中难免存有欠妥之处，恳请各位读者给予批评指正。

第1章工艺分析冲裁件的工艺性主要是指工件在冲裁加工中的难易程度。

良好的冲裁工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单而寿命长、产品质量稳定、操作简单等。

而影响冲裁件的因素很多，如冲裁件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等。

本次设计制件如下：名称：焊片材料：H62 厚度：0.7mm 大批量生产制品图（如图1-1）：图1-1 制品图1．该工件结构形状简单、对称，属于普通大间隙冲压件。

τ，考文献[2]表4-8。

2．材料为H62，为优质黄铜，抗剪强度Mpa=412~255第2章工艺方案的确定2.1 模具类型的确定根据制件工艺性分析：因为该模具能在压力机一次行程内，完成冲孔落料两道工序，在完成这些工序的过程中无需进给移动。

方案可分为以下三种：方案一：采用单工序模逐步加工（1）冲孔→落料单工序模（2）落料→冲孔单工序模由于采用单工序模，模具制造简单，制造周期短，价格低，维修方便，生产率低，工件精度低，不适合大批量生产，但生产通用性好，适合于中小批量生产。

方案二：采用级进模加工级进模具有操作安全的显著特点，一般适用于大批量生产小型零件。

方案三：采用复合模加工成形生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。

根据零件的设计要求，以及上述三种方案的特点看来，决定采用第二种方案加工焊片零件比较合理。

2.2 模具结构的选择由于该工件有冲孔、落料两个工位，材料的厚度为0.7mm,可采用侧刃定距的进级冲裁模，并采用弹性卸料方式。

综上所述：该模具应选择侧刃弹压卸料进级冲裁模。

第３章冲裁工艺计算3.1 排样的设计与计算排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。

合理的排样和选择适当的搭边值，是降低成本和保证工件质量及模具寿命的有效措施。

其中,排样的设计则包括搭边值条料宽度、壁厚的计算。

3.1.1 搭边值及步距的确定可得：制件与制件之间的余料a＝0.8mm＝1.0mm横搭边:制件与条料边缘之间的余料a1步距：S＝D+a＝12+0.8＝12.8mmD——工件横向最大尺寸(mm) （查参考文献【1】表2-10）3.1.2 排样的设计排样图（如图3-1）：图 3-1排样图排样方法选用直对排方式，相对于直排方式，直对排方式的材料利用率较高。

本次设计选用侧刃定距方式，条料两边产生侧刃冲切的料边定距宽度b1，b1=1.5mm,（参考文献【5】表2-16）。

3.1.3 条料宽度及壁厚的计算条料宽度的计算：为了保证条料有足够的搭边,能使条料始终接触基准导料板送料,条料宽度Ｂ,采用有侧刃装置，按公式计算如下：B0-∆=（Lmax+2b1+2a'1）0-∆=(36+2⨯1.5+2⨯0.75)00.15-=40.500.15-mma' 1为侧刃定距方式的侧搭边，b1为侧刃冲切的料边定距宽度，a'1=0.75a1, (参考文献【2】表2-13和表2-14)。

3.1.4 材料的利用率一般应尽量选择材料利用率较高的排样。

一个步距的材料利用率η计算公式如下：公式η=A/SB×100%=124.718mm2/518.4mm2×100%=24.05%式中A——１个制件的实际面积；S——步距；B——条料宽度。

3.2 冲裁方式的选择为了顺利进行冲裁，必须适合解决出件、卸料及废料排出等问题。

下面有三种基本的冲裁方式：1．固定卸料顺出件固定卸料式的模具结构比较简单，板料厚度合适时，用于落料加工较为合适。

但一般不用于冲孔。

2．弹压卸料顺出件弹压卸料方式很适于冲薄件，一般当板料厚度小于5mm时，必须采用弹压卸料方式。

冲较厚的板料也可以采用弹压卸料方式，以获得较平整的冲裁件，薄料收效较为明显。

3．弹压卸料逆出件方式用于顺装式冲裁模的结构形式。

用于倒装式模具时，反顶板又称推件板。

在顺装模具中，顶件力需由弹性元件提供，多用于倒装复合模。

所以：根据上述各种冲裁方式的特点，该制件应选择弹性卸料顺出件。

3.3 计算冲压力、初选压力机的吨位计算冲裁力的目的是为了保证压力的额定压力，可取安全系数为1.3。

3.3.1 冲裁力的计算根据冲裁力的公式1-3（参考文献【3】）F=KLtbτ（N）式中bτ——料板的抗拉强度（MPa）；查表得：H62材料在常温下的抗剪强度τb=295 Mp；取安全系数为k=1.3两个制件的周长２L＝6.3π×3×2+2.4π+12π×[1-2arcsin(2.25/6)360。

]＋0.6⨯2π⨯2+4.52π]×2＝195.53 mm则： F冲裁力＝1.3×195.53×0.7×412＝73308.11 N 推件力的计算推件力一般采用经验公式进行计算:FT ＝nKTF＝6×0.05×73308.11 ＝21992.43 NKT——推件力系数（参考文献【3】查表1－7）n—梗塞在凹模内料的个数n＝h/t,h＝5mm为凹模刃壁垂直部分高度（mm）,t为料厚（mm）。

弹性卸料力采用经验公式计算:FX ＝KXF＝0.05 73308.11＝3665.41 N则冲压力：F ＝F＋FT +FX＝73308.11+3665.41+2199.43＝98966 N＝98.966 KN为了安全期间选取压力时按总力的 1.6～1.8倍取，初选开始式可倾压力机为（J23-16）型，公称压力为160KN (参考文献【2】表１－４)。

3.3.2 冲压压力中心的确定压力中心应与压力机的压力中心重合。

落料凸模的压力中心：图3-2落料凸模压力中心示意图如图3-2：虚线部分所占周长L'1＝0.6⨯2π⨯2+4.5π/2 ＝31.30mm实线部分周长L'2＝12π⨯(1-2arcsin(2.25/6)360。

) ＝33.07mm根据压力中心的公式2-32（参考文献【2】）X＝'2'' 12 L S L L +＝33.0714.25 33.0731.30⨯+＝7.32mm式中S——两冲压力的中心距；ｘ——冲压力F1到压力中心的距离。

冲模压力中心的确定，见图3-3：图3-3 冲模压力中心示意图设x 1＝１mm;ｙ＝10mm,则x 2＝13.8mm 。

y 3＝y 1-x ＝2.68mm; y 2＝y 3+Ｓ＝16.93mm由理论力学可知，合力对某轴之力矩等于各分力对同轴力矩之和。

据公式： x 0＝112212......n nnF x F x F x F F F ++++++＝112233123()()L x L x L x kt L L L kt ττ++++＝64.37119.78213.813.53613.864.3719.78213.536⨯+⨯+⨯++≈5.36mm y 0＝112212......n nnF y F y F y F F F ++++++.＝64.371019.78216.9313.536 2.6864.3719.78213.536⨯+⨯+⨯++≈10.39mm3.4 凸模和凹模刃口尺寸的确定及其制造公差的确定凸模和凹模的刃口尺寸计算包括决定刃口的基本尺寸和制造公差。

1．凸、凹模刃口尺寸计算的原则计算刃口尺寸时，应按落料和冲孔两种情况分别进行，其原则如下： (1)落料时，因落料件光面尺寸与凹模尺寸相等（或基本一致），应先确定凹模尺寸，即以凹模尺寸为基准。

落料凸模基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙。

(2)冲孔时，因工件光面的孔径与凸模尺寸相等（或基本一致），应先确定凸模尺寸，即以凸模尺寸为基准。

2、冲裁尺寸公差的确定根据IT14公差查参考文献【5】表3-2得标准公差数值:00.431212-∅→∅ 0.3606.3 6.3+∅→∅ 0.2500.60.6R R +→ 330.15→± 00.252.25 2.25R -→ 00.34.5 4.5-→ 0.2501.2 1.2R R +→ 00.522424-→查参考文献【11】表1-3得: 金属材料冲裁双面间隙Zmin=0.12mm Zmax=0.18mm 查文献【11】]表2-21得：按IT14级取未注公差尺寸，刃口补偿系数X=0.5；3.5 凸、凹模刃口尺寸的计算该制件有冲孔－落料两道工序。

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冲裁模设计说明书

冲裁模设计说明书

目录第一部分：设计任务书 (2)第二部分：设计过程 (3)①设计依据、原始数据 (3)②零件冲压加工工艺分析 (3)③确定零件的冲压工艺方案 (4)④排样设计 (5)⑤绘制排样图 (6)⑥冲裁工艺力的计算 (7)⑦模具压力中心的确定 (9)⑧刃口尺寸计算 (10)⑨模具零件结构尺寸的确定 (13)⑩模具装配及固定 (14)11设备选择 (10)第三部分：设计总结 (14)第四部分：参考资料 (15)设计任务书工件的形状和尺寸如下图所示：工件：垫圈材料：A3号钢料厚：2mm要求设计一副模具，大量加工上述零件，内容包括：工艺设计和模具设计两部分。

工艺设计部分包括：对冲压件进行工艺性分析；进行必要的工艺计算。

模具设计部分包括：根据所给课题进行冲压模具结构设计，进行必要的模具设计计算，绘制出模具的装配图、及模具非标零件的零件图；拟订模具工作零件的加工工艺写课程设计《设计说明书》一份，详细地陈述设计过程，如模具结构的方案分析及各种设计计算过程等。

设计说明书要求内容完整，计算过程正确，条理清晰，层次清楚。

第二部分：设计的具体过程一、设计依据、原始数据工件：垫圈材料：A3号钢料厚：2mm二、零件冲压加工工艺分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。

一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的是几何形状、尺寸和精度要求。

良好的冲裁工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。

1冲裁件工艺性分析零件的加工涉及冲孔和落料两道工序。

冲裁件为自由公差，因此采用ＩＴ１４级符合要求冲裁件孔的最小尺寸模具凸模的强度受冲裁件上孔的尺寸的影响，所以冲裁件上的孔不能太小，查《冲压成型工艺与模具设计》课本表3-17得有导向凸模的最小尺寸：d≥0.35tt为材料的厚度即2mm ，则d≥0.7mm因此该零件的最小孔的直径为14.5mm远大于凸模的最小直径，故凸模的强度不受冲裁件上的孔的尺寸的影响。

冲裁模具课程设计说明书

冲裁模具课程设计说明书

课程设计（说明书）题目:冲裁模设计学生姓名：学号:完成日期：2012年5月30日目录第一章设计任务...................................... .............. ........ .................... .3第二章确定工艺方案及模具结构形式........... (3)2.1冲压工艺分析........................................ .............. .............. (3)2.2冲压工艺方案的确定............................ .............. .............. (4)第三章模具总体结构的设计..................... .............. (4)3.1模具类型的确定........................... .............. . (4)3.2定位方式的选择........................... .............. . (5)3.3卸料装置的选择.......................... .............. .. (5)3.4导向装置的确定........................... .............. . (5)第四章排样图设计............................... .............. ................................ .5 4.1排样相关尺寸的计算.................... .............. .. (5)4.2绘制排样图.................................... .............. .............. .. (5)第五章主要工艺计算............................. .............. . (6)5.1压力中心的计算............................ .............. .. (6)5.2冲压力的计算................................ .............. ............................ .. .6 5.3工作零件刃口尺寸计算................... .............. .. (8)第六章主要零件结构尺寸的设计.............. .............. ......................... .9 6.1凹模结构的设计..................................... .............. ..... .............. (9)6.2凸模结构的设计.................................... .............. ................ . (11)6.3定位零件的设计................................... .............. .............. (15)6.4卸料装置的设计.............................. ....... .. ......... (15)6.5销钉和螺钉的设计.............................................. ................... .. (15)6.6模柄的确定.......................................... ............ ..................... . . (15)6.7矩形垫板的确定.......................................... ............ ............. . . (15)6.8弹性卸料装置的确定...................................... ...................... . . (16)6.9矩形固定板的确定................................... ...... ...................... . . (16)6.10导料板的确定 (16)第七章模架及其它零件的设计................... ............. . (18)第八章冲压设备的选用................................ ............. . (19)8.1压力机的选择...................................... .............. .................... .. (19)8.2模具的闭合高度的计算...................... .............. . (20)第九章固定方式的确定............................. .............. (20)9.1凸和凹模的固定................................ .............. ...................... . (20)9.2确定装配基准................................... .............. ...................... (20)第十章绘制模具装配图.............. ........... .............. .............. ......... ... . (21)结束语 (23)参考文献 (24)第一章设计任务冲压工艺及模具设计材料：Q235 厚度：3mm图1 零件图第二章确定工艺方案及模具结构形式2、1冲压工艺分析该该零件材料为Q235，料厚为3mm，制件的尺寸精度为IT7级，生产批量为中批量。

冲裁模具设计计算说明(doc 12页)

冲裁模具设计计算说明(doc 12页)

冲裁模具设计计算说明(doc 12页)毕业论文论文名称垫圈冲压模具设计系别机械系专业模具设计及制造班级08 模具四（二）班姓名马贤明设计任务书（一）课程设计的原始资料及设计技术要求零件名称：垫圈零件所用材料：Q235材料厚度：0.5mm生产批量：大批量（二）课程设计工作内容及完成时间1.分析零件的成型工艺性2.工艺方案和模具零件结构尺寸的确定3.压力机的选用4.绘制模具装配图5.绘制模具零件图6.编制设计说明书（三）主要参考资料、文献1.《冲压工艺与模具设计》机械工业出版社2.《冲压模具设计手册》机械工业出版社3.《冲压成型工艺与模具设计》高等教育出版社4.CAD、Pro/E、CAM等软件工具书5.机械制图、公差、金属材料与热处理等书冲裁模具设计计算说明书一、冲压工艺介绍冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。

它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。

冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。

冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。

当内力的作用达到一定程度时，板料毛胚或毛胚的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状，尺寸和性能的零件。

冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产效率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。

利用模具加工，可以获得其他加工方法所不能或难以制造的，形状复杂的零件。

冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要经过机械加工便可以使用。

冲压加工一般不需要加热毛胚，也不像切削加工那样大量的切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。

冲压产品的表面质量比较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面而不受破坏。

因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。

用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。

冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。

冲裁模设计说明书

冲裁模设计说明书

冲裁模设计班级：指导老师：姓名：学号：日期：目录一、冲压件工艺分析及工艺方案确定二、排样设计三、零件刃口尺寸计算四、零件冲压力的计算五、其他模具零件结构设计六、模具的总体设计七、总结1.1.设计题目设计—工件零件图如下图1所示冲裁件，材料为Q235，厚度为2mm，大批量生产。

试制订工件冲压工艺规程，设计其模具、贬值模具零件的加工工艺规程。

生产批量：大批量材料：Q235t=2mm1.2.冲压件工艺分析①材料：该冲裁件的材料为Q235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，形状对称，比较适合冲裁。

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

查公差表得各尺寸公差为：零件外形：600-0.74mmφ200-0.52 mm140-0.43mm零件内形：Φ8.50+0.36mm孔中心距：40±0.15mm结论：适合冲裁1.3.零件冲裁工艺方案制订1.3.1冲裁工艺方案（1）采用单一工序的冲压方法；即落料在冲2-φ8.5的孔（2）采用复合工序的冲压方法：即冲2-φ8.5的孔和落料外形在同一副模具同一工位的一次冲压行程中完成。

（3）采用级进工序的冲压方法：即在同一副模具的不同工位上先后连续完成2-φ8.5的孔→落料外形。

1.3.2 冲裁工艺方案分析（1）第一种方案的优点是模具设计、制造简单、周期短，模具结构简单，因此模具和制件的制造成本均低，但因采用两副模具分别进行落料和冲孔，其冲压生产率低，不能满足大批量生产的需求。

（2）第二种方案的有点事冲压的生产效率较高，且制件的平整度较高。

但模具结构较第一种方案复杂，因此设计制造周期较长，模具成本高。

（3）第三种方案的优点是冲压生产过程易于实现机械化，生产效率较高。

但模具结构较第一种方案复杂，因此设计制造周期较长，模具成本高。

综合以上分析，以满足制件质量和生产纲领为主要因素，因此采用第二种方案。

2.1冲裁件的排样2.1.1冲裁搭边值的确定零件材料厚为2mm，由表2-10可查得，工件间搭边值a1=2.0mm，沿边搭边值a=2.2mm2.2.2材料利用率的计算（1）材料宽度尺寸的确定因材料厚度为2mm，查表得△=0.6，竖排：B=(L+2a) 0﹣△步距h=20+2=22mmB=(60+2×2.2)0-0.6=(64.40-0.6)mm（2）材料利用率的计算η=S S ×100%=×S A B×100% S=819.76mm S 0=64.4×22=1416.8mm① 板料利用率 η=S S ×100%=819.761416.8×100%≈57.8%板料厚度t=2mm ，从附录E 中查出，板料长为1500，宽为500 500B =条 得：1张板可以裁7条1500h=条 得：1条可以冲68个 ② 条料的利用率 n 条=×ns L B×100%≈57.7%③ 板料的利用率 η板=×n s S 板×100%≈52%3.1零件的刃口尺寸计算凸模与凹模配合加工时，凹凸模刃口尺寸的计算由附录N 按IT14级查得60为（0.74） 40为±0.15 20为（0.52） φ8.5为（0.36）14为（0.4）查表2-19取：60、40、φ8.5、14、φ20取x=0.5查表2-18，取Ⅲ型断面Z max =18%×2=0.36 Z min =14%×2=0.28 ①模具磨损刃口尺寸变大的 落料：A d = (A max －X △)0+δdD60=（60-0.5×0.74）0+0.74/4=59.630+0.185mm D14=（14-0.5×0.43）0+0.43/4=13.7850+0.1075mm Dφ20=（20-0.5×0.52）0+0.52/4=19.740+0.13mm ②模具磨损刃口尺寸变小的冲孔：B d=（B min+X△）0-δddφ8.5=（8.5+0.5×0.36）0-0.36/4=8.680-0.09③模具磨损刃口尺寸不变化的C d=C平均±0.125△=（40±0.0375）mmC d=C40=40±0.38压力中心位于制件形心（0.0）5.1凹凸模结构设计5.1.1（1）落料凹模板尺寸：（查表2-27得）K复合=0.28mm凹模板厚度：H=kb（≥15mm）H=0.28×60=16mm凹模板壁厚：C≥（1.5~2）H=（1.5~2）×16=（24~32）mm 实取C=28mm凹模板边长：L=b+2c=60+2×28=116mm查标准GBZ858、1-81，T10A故确定凹模板外形为125×125×16，材料为T10A的矩形凹模板（2）凹凸模尺寸凹凸模长度为：L=h1+h2+h=16+10+24=50mm其中h1→凹凸模固定板厚度h2→弹性卸料版厚度h→增加长度凹凸模外刃口间薄壁校核：根据冲数件结构凹凸模内外刃口最小壁厚为7mm，根据强度要求，该壁厚为4.9mm即可，故该凹凸模强度足够。