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冷冲压工艺与模具设计 说明书

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《冷冲压工艺与模具设计》 课程设计

课题名称 冲裁模具设计

专业班级 07模具四（4）班 姓 名 简 洪 伟

完成时间 2010年4月23日 - 2 -

一、题目： 焊 片 冲压模具设计 工件图：

二、设计内容和要求 1. 对教师指定的冲压件进行工艺设计，包括工艺分析及方案选择、工艺计算、模具结构形式的确定、压力机的选定； 2. 完成一套冲模的设计，包括确定模具结构尺寸、绘制该冲模的总装配图和主要零件图； 3. 编写设计计算说明书。 冲裁模设计 如图1所示零件：焊片 生产批量：大批量 材料：H62 t=0.7 设计该零件的冲压工艺与模具 。

图1 焊片零件图 - 3 -

（一）冲裁件工艺分析 1. 材料：H62钢板是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。 2. 工件结构形状：冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角，为提高模具寿命，建议将所有90°清角改为R0.6的圆角。 3. 尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查公差表，各尺寸公差为： 2-0.54 3-0.25 4.5-0.3 24-0.52 Ø12-0.43 结论：可以冲裁

（二） 确定工艺方案及模具结构形式 经分析，工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，根据材料较厚（2mm）的特点，为保证孔位精度，冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式。

（三） 模具设计计算 1．排样 计算条料宽度及确定步距 首先查有关表确定搭边值。根据零件形状，两工件间按矩形取搭边值b=1.8边按圆形取搭边值a=1.5 连续模进料步距为13.8 条料宽度按相应的公式计算： B=(D+2a)-⊿ 查表 ⊿=0.4 B=(35.4+2X1.8) =39-0.4

画出排样图

图2零件排样图 2．计算总冲压力 - 4 -

由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式，故总的冲压力为： P0=P+Pt+PX P=P1+P2 而式中 P1--------落料时的冲裁力 P2--------冲孔时的冲裁力 按推料力公式计算冲裁力：

P1=KLtτ 查τ=300MPa P1=2.2[0.5*π*6+0.5π*4.5+24-11.25-2.25]*0.7*300/10000 =1.2t P2=2.2*4π*3.5*2*300/10000 =1.3(t) 按推料力公式计算推料力Pt： Pt=nKtP 取n=3，查表2-10，Kt=0.09 Pt=3*0.095*2.5=0.675t PX=KxP 计算总冲压力PZ： PZ=P1+P2+Pt

=1.2+1.3+0.675+0.15

=3.325(t) 3．确定压力中心： X0=L1*X/{L1+L2} =（2*π+2）15.25/（6.3π+2π+2）=4.50mm

图3压力中心 4．冲模刃口尺寸及公差的计算 刃口尺寸计算方法及演算过程不再赘述，仅将计算结果列于表1 中。 在冲模刃尺寸计算时需要注意：在计算工件外形落料时，应以凹模为基准，凸模尺寸按 - 5 -

相应的凹模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.035-0.049mm了保证R2.25与4.5轮廓线相切，R82.25，取4.5凹模尺寸的一半，公差也取一半。

在计算冲孔模刃口尺寸时，应以凸模为基准，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.035-0.049。

表1 冲模刃口尺寸

5. 确定各主要零件结构尺寸 （1）凹模外形尺寸的确定 凸模厚度H的确定： H=31.0P P取总压力=332500N H=33325*1.0=15mm 凹模长度L的确定

W1=2.1H=31.5件b=39 L=b+2W1=39+2*31.5=102 mm 凹模宽度B的确定 B= 步距+工件宽+2W2 取：步距=13.8件=12；W2=1.5H

冲裁性质 工作尺寸 计算公式 凹模尺寸注法 凸模尺寸注法 落料 Ø12-0.43 R2.25 4.5-0.3 Dd=(Dmax-x△)￡+d Ø11.785+0.084 R2.25+0.056 4.315+0.042 凸模尺寸按实际尺寸配置，保证双边间隙 0.035-0.049mm

冲孔 Ø6.3+0.3 2+0.25 3+0.25 dp=(dmax-x△)-￡p 凹模尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双边间隙0.035-0.049mm Ø6.45-0.056 2.125-0.056

3.125-0.056 - 6 -

B2=13.8+12+22.5 =48.3 mm

（2）凸模长度L1的确定 凸模长度计算为： L1=h1+h2+h3+Y 其中 导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18; 凸模修磨量Y=18 L1=8+12+18+18=56mm 选用冲床的公称压力，应大于计算出的总压力P0=3.325t;最大闭合高度应大模闭合高度+5mm;工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，结合工厂实际，可选用J23-25开式双柱可倾压力机。并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。

（3）设计并绘制总图、选取标准件 按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架。 绘制模具总装图。如图4，单排冲孔落料连续模。

按模具标准，选取所需的标准件，查清标准件代号及标记，写在总图明细表内见表2。并将各零件标出统一代号。 - 7 - 图4 单排冲孔落料连续模 1、10-导柱 2-弹压导板 3-导套 4-导料板镶块 5-卸料螺钉 6-凸模固定板7-冲孔凸模 8-上模座 9-限制柱 11-导套 12-导料板 13-凹模 14-下模座 15-侧刃挡块 - 8 -

表2 零件明细表 序 号 名 称 数 量 材 料 热处理 标准件代号 备注 页次 1 导柱 2 20 渗碳HRC56~60 2 弹压导板 1 45 HRC40~45 3 导套 2 20 渗碳HRC5862 4 导料板镶块 1 Q235(A3) 5 卸料螺钉 1 45 HRC40~45 6 凸模固定板 1 45 7 冲孔凸模 1 T8A HRC56~60 8 上模座 1 HT200 9 限制柱 1 45 HRC40~45 10 导柱 2 20 渗碳HRC56~60 11 导套 2 20 渗碳HRC5862 12 导料板 2 45 HRC40~45 13 凹模 1 T10A HRC58~62 14 下模座 1 1 HT200 15 侧刃挡块 1 45 - 9 -

（五）绘制非标准零件图 本实例只绘制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样。

1固定板 2 落料凹模 - 10 - 3 卸料板

(六) 模具主要零件加工工艺规程的编制 1．冲孔凸凹模加工工艺规程的编制（表3） 2．落料凹模加工工艺规程的编制（表4） - 11 -

表3冲孔凸模加工工艺规程 工序号 工序名称 工序内容 设备 工序简图

1 备料 将毛坯锻成圆棒Ø18mmX55mm

2 热处理 退火 3 车削 车床

4 热处理 按热处理工艺，淬火回火达到58-62HRC 5 磨削 磨外圆、两端面达设计要求 磨床

6 钳工精修 全面达到设计要求

7 检验

表4落料凹模加工工艺规程 工序号 工序名称 工序内容 设备 工序简图

1 备料 将毛坯锻成长方体

2 热处理 退火

3 粗刨 刨六面达到24X12X1，互为直

角 - 12 -

4 热处理 调质

5 磨平面 光六面，互为直角

磨床

6 钳工划线 划出各孔位置线，型孔轮廓线 7 铣漏料孔 达到设计要求 铣床

8 加工螺钉孔、销钉孔及穿丝空 按位置加工螺钉孔、销钉孔及穿丝空 钻床

9 热处理 按热处理工艺，淬火回火达到60-64HRC

10 磨平面 磨上、下平面光 磨床

11

线切割 按图切割型孔达到尺寸要求

12 钳工精修 全面达到设计要求 13 检修 - 13 -

设计总结 课程设计是一种综合性较强的专业实践环节，它的知识面宽、学科广、综合性强，通过这次课程设计，我巩固了以前学过的知识，提高了查阅资料能力，使我更加认识到课程设计的重要性，从而提高了我理论联系实际的设计能力和动手能力。为我今后走向工作岗位打下了一定的基础。 本次设计，在查阅了相关文献后，我设计了用来加工平垫圈的加工工艺设备——冲孔落料级进模。通过这次设计，我尝到了许多的东西。首先对于AUTOCAD和pro/ENGINEER的应用更加熟练；其次，通过模具设计我对于模具设计的流程基本上熟悉。能较正确的选用当中的标准件。这次设计是对以前所学的专业知识的一次综合性的实践。涉及到机械制图、机械设计、模具设计、互换性以及CAD/CAM各个方面的内容。 设计过程中按照任务书的要求和目的，循序渐进，力求数据准确，结构合理。参考了许多文献资料。 由于本人水平有限，改革探索经验不足，组织工作还有缺陷，何况形势总在不断发展，现在未完远不能说本设计的相关内容特别完善。还需要在改革的实践中不断检验，不断修改、锤炼、不断完善，永无休期。其中修改方向可以向导柱导套型、柔性化、及其它结构上的修改，已至于达到完善。

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冲压模具设计说明书

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二、冲压工艺方案的确定该零件包括冲孔，切边，切断，弯曲等基本工序，可以采用以下三种工艺方案:方案①:先冲孔切断，再弯曲。

采用单工序模生产。

方案②:冲裁——弯曲复合模，采用复合模生产。

方案③:冲孔切断弯曲级进冲压。

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。

方案②只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证，但生产效率不高。

方案③也只需要一套模具，生产效率高，且零件的冲压精度易保证。

尽管模具结构较复杂，但由于零件的几何形状对称，模具制造并不困难。

通过以上三种方案的分析比较，对该冲压件生产以采用方案③为佳。

三、主要设计的计算首先需要将工件完全展开，如图所示，再计算各部分的尺寸。

长度尺寸A=(80.5－40)+3.14×40/4=91.9mm宽度尺寸B=2×3.14×40/4=62.8mm3.1排样方式的确定及计算冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法称为排样。

排样是否合理，直接影响到材料的利用率、零件质量、生产率、模具结构与寿命及生产操作方式与安全。

因此，在冲压工艺和模具设计中，排样是一项极为重要的、技术性很强的工作，节约金属和减少废料有非常重要的意义，较好的确定冲件的形状尺寸和合理的排样的降低成本的有效措施之一。

由于结构的需要，不需要设置搭边值。

确定步距A=91.9 mm,查板材标准，选用材料总的利用率为：η=3.2冲裁力的计算冲孔力F=KtLτ=1.3×1.8×5.5×2π×340＝27.49KN落料力F= KtLτ=1.3×1.8×340×133.75=106.41KN剪切力F= KtLτ=1.3×1.8×340×40=31.82KN弯曲力F=AP＝[40×80.5－2×3.14×(5.5／2) ]2×100＝317.2 KN3.3压力中心的确定1冲裁压力中心的确定形状复杂的零件的压力中心可用解析法求出。

冷冲压模具设计指导书

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冷冲压模具课程设计指导书一、设计目的和要求通过课程设计，进一步理解冲裁模、弯曲模和拉深模的结构和工作原理，掌握冷冲模的工艺分析、工艺计算、模具结构方案的确定和设计方法，加强零件图和装配图的绘图能力。

(一)设计目的1、检验学生在校学习期间学习成果，是一次全面系统地巩固、充实和提高理论知识，并与实践相结合的锻炼。

2、培养学生实际工作能力，使学生通过独立调查研究、收集资料、数据处理、综合运用所学理论知识，联系实际，获取独立分析和解决本专业工程技术问题的能力。

3、进一步锻炼和提高学生的设计计算、绘图、阅读和使用参考资料的基本技能。

（二）设计要求1、掌握零件工艺性分析知识，能够分析产品的冲压工艺性并制定工艺规程；2、掌握模具结构方案的制定，能够正确选用模具结构类型；3、掌握模具设计的相关工艺计算知识，能够正确设计模具零件的相关参数；4、具有一定的模具加工知识、相关机床知识，使设计的模具不脱离实际生产的要求；5、掌握一定的模具材料知识，具有模具热处理的初步知识，能够正确选用模具材料，确定热处理硬度值；6、具有一定的选用、查阅设计资料、相关资料的能力；7、具有活跃的思维能力和创新能力，能够根据产品结构特点自行设计模具。

二、设计具体内容提示和方法指导1、绘制总装图及板类零件图模具装配图中要注明对该模具技术要求，选用设备型号、模具的闭合高度、模具总装图应包括必要尺寸，如模具闭合尺寸、外形尺寸、配合尺寸，零件明细表等。

（1）主视图：先里后外，由上而下，即先绘制产品成型零件图、凸模、凹模（应尽量把所有的零件画出、可采用全剖或阶梯剖）（2）俯视图：假想将模具上模取掉，绘制俯视图，其俯视图和主视图一一对应画出。

（3）主视图一般按闭合状态画出（4）零件图的要求：如标准件，需补充加工的也要求画出，并标注工作部分的尺寸公差；在标注尺寸前，应研究零件的加工和检测的工艺过程，正确选定尺寸的基准面，做到设计、加工、检验基准统一，以利加工和检验。

冷冲压工艺及模具设计课程设计指导书

冷冲压工艺及模具设计课程设计指导书

冷冲压工艺及模具设计课程设计指导书一、前言随着制造行业的发展，冷冲压工艺无疑成为越来越受到关注的领域。

作为一种高效、精密、新能源、新材料、充分利用原材料和减少污染的加工方式，其应用范围也日益扩大。

为了使学生具备实际应用技能和创新能力，提高他们在工程设计、模具设计方面的综合素质，本课程将以理论教学和实践操作相结合的方式进行教学，迎合社会需求，培养具有现代工业技能和创新能力的复合型技术人才。

二、课程设计的主题冷冲压工艺与模具设计。

三、教学目标1、熟练掌握金属冷冲压的工艺流程。

2、掌握金属材料的性能以及与冷冲压工艺的关系。

3、熟悉冷冲压模具的设计、选择、制造与维修。

4、能够根据工件要求，进行冷冲压工艺与模具设计。

5、能够运用数码技术进行冷冲压工艺仿真和模具设计分析。

四、教学内容本课程将主要分为以下几个方面进行内容教学：1、冷冲压工艺的基本概念、工艺流程、流程参数控制以及常见缺陷与解决方案的讲解。

2、金属材料的硬度、延展性、强度、可塑性、回弹性等性质，以及与这些性质相关的工艺参数的关系。

3、“冷冲压模具的设计、材料选择和制造、改进和维护的”具体工序、要求和操作。

4、数码技术及其在冷冲压工艺仿真和模具设计中的应用，以及如何对仿真结果进行分析、改进和优化。

五、实验项目1、冷冲压工艺流程操作实验。

2、冷冲压模具选型与设计实验。

3、基于数码技术的冷冲压模具设计仿真。

4、程序控制数控车床加工实验。

六、课程教学方式本课程将以理论教学与实践操作相结合的方式进行，理论和实践相互交织，互为补充，加深理论认识，加强实际操作技能。

理论课将通过教材的知识讲解，结合视频、图表、案例等多种教学手段，使学生能够更好地掌握和理解冷冲压工艺和模具设计领域的知识。

实践课将重点关注实际操作环节，通过多种实验、演示等方法，全面提升学生在实践中的能力和技能。

七、学生评价计分方式本课程的成绩将包括理论考核、实验考核、课堂参与得分和课程论文得分。

其中理论考核占20%，实验考核占30%，课堂参与得分占15%，课程论文得分占35%。

冷冲模设计说明书模板

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湘潭技师学院毕业设计说明书题目：专业：模具设计与制造学号：姓名：同组：指导教师：完成日期：目录任务书正文如图2-1所示工件为22型客车车门垫板。

每辆车数量为6个，材料为Q235，厚度t=4mm。

图1 车门垫板(1)零件的工艺分析零件尺寸公差无特殊要求，按ITl4级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。

由于该件外形简单，形状规则，适于冲裁加工，材料为Q235钢板,σb =450Mpa。

(2)确定工艺方案零件属于大批生产，工艺性较好。

但不宜采用复合模。

因为最窄处A的距离为6.5mm(图2-1)，而复合模的凸凹模最小壁厚需要8.5mm[8]，所以不能采用复合模．如果采用落料以后再冲孔，则效率太低，而且质量不易保证。

由于该件批量较大，因此确定零件的工艺方案为冲孔—切断级进模较好，并考虑凹模刃口强度，其中间还需留一空步，排样如图2-2所示。

图2 排样图（3）工艺与设计计算1) 冲裁力的计算冲孔力F1=Ltσb=494×4×450N=889200N切断力F2=Ltσb=375×4×450N=675000N冲孔部分及切断部分的卸料力F卸=(F1+F2)K卸查表[8]，F卸=0.04,故F卸=(889200+675000) ×0.04N=62568冲孔部分推料力F推=F1K推n查表[8]，F推=0.04,故F推=889200×0.04×8/4N=71136N切断部分推件力F推2=F2K推n=675000×0.04×8/4N=54000N所以F总=F1+ F2 + F卸+F推+F推2 =(889200+675000+62568+71136+54000)N=1751904N=192.62）压力中心的计算压力中心分析图如图2-3所示。

x=(375×187.5+214×95.5+20×215+130×247.5+5×280+100×305+25×330)/(375+214+ 20+130+5+100+25)=192.6取整数为193。