倒装复合冲裁模具设计
襄樊职业技术学院（毕业）
论文
关于舌片倒装复合冲裁模具设计
专业：模具设计与制造
学生：杨胜吟
指导教师：刘华君
教学单位：模具0603
学号：062505173
毕业届： 2009届
2009年6月1日
目录
封面 1 目录 2 论文总体概括 3 序言 4 摘要及关键词 4
一、设计课题 5
二、冲压件的工艺分析 5
三、确定冲压工艺方案 5
四、模具结构形式的确定 5
五、冲压工艺设计及计算 6 （1）排样 6 （2）计算冲压力 6 （3）确定模具的压力中心7 （4）计算凸、凹模刃口尺寸7 （5）计算各主要零件的外形尺寸8
六、模具总体设计10
七、主要零部件的设计10 （1）侧刃定距的设计10 （2）卸料弹簧的设计11
八、选择压力机13
九、绘制模具总装图13
十、编制模具零件的主要加工工艺规程15 十一、参考文献16 十二、致谢17 十三、声明18
襄樊职业技术学院
序言
模具是现代加工行业中的基本工艺装备。模具技术水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要指标。现代工业需要先进的模具设备和高技术人才。
目前国内模具技术人员短缺，要解决这样的问题，关键在于职业培训。我们做为踏入社会的当代学生，就应该掌握扎实的专业基础，现在学好理论基础。本设计是以适应企业技术的发展，能体现出在学校所学，能体现先进性和前瞻性，所涉及到的知识包括冲压成型基本原理、冲压工艺方案的确定、冲压工艺规程编制、模具结构设计、模具材料的选择、压力机的选择、模具制造方法。希望通过这些知识的介绍，能使自己掌握模具加工的核心技术，了解周边技术和跟踪前沿技术。希望能通过这次设计，能掌握模具设计的基本方法和基本理论。
[摘要]
毕业设计是专业课程的理论学习和实践之后的最后一个教学环节。其主要目的：1、综合运用所学专业课程的理论和生产实践知识，进行冷冲模设计的实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力。2、巩固与扩充“冲压模工艺与设计”课程内容，掌握其设计的方法和步骤。3、掌握冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册；熟悉模具标准及其它有关的标准和规范，并在模具设计中加以贯彻。
[关键词]工艺；工艺性；倒装复合模具；落料；尺寸
一、设计课题
舌片倒装复合冲裁模具设计
1、倒装复合冲裁模设计（图一）
2、零件简图
图一
3、生产批量：大批量
4、材料：10钢
5、材料厚度：2.2mm（图一）
二、冲压件的工艺分析
①的尺寸精度分析：其两孔中心距的尺寸及公差为（82±0.2）mm,用一般精度的模具即可以满足零件的精度要求。
②零件结构的工艺性分析：该零件形状简单，结构符合冲裁工艺性要求。只需要一次落料即可，故采用复合倒装模具进行加工。
③冲压件的材料分析：10#钢的抗剪强度σc=340MPa，抗拉强度бb =440MPa，伸长率δ=29%，此种材料有足够的强度，适合于冲压生产。
根据以上数据分析，此产品冲压工艺性较好，故选择冲压方法进行加工。三、确定冲压工艺方案
该制件属于大批量生产，且零件形状简单、工艺性良好，又只需一次落料即可，故选择单工序落料模具进行加工。
四、模具结构形式的确定
采用弹性卸料装置，以便于制造与操作。采用顶件器顶出制件，同时使模具具有良好的导向精度，选择导柱、导套导向的简单冲裁模具结构。
五、冲压工艺设计及计算
1）排样
排样方案
因为生产批量大，为了简化冲裁模具结构，便于定位，采用单排排样少废料排样的方案，如图所示。查表得，最下搭边值a1
a
1
=2.5mm ， a=3mm
送料进距：A=34+2.5=36.5
冲裁面积S为3190mm
一个进距的材料利用率=S/(B×A) ×100%=3190/(122 ×36.5) ×100%=71.6%
2）计算冲压力：
该模具采用弹性卸料和下顶出料方式。
F p= K L t =
? 1.3×369.34×480×0.3=69.14(KN)
冲裁力：
(116214)826172717369.34() 340, 2.2, 1.3
()
1.3369.344800.369.14()
L mm MPa t mm K
F KLt KN
ππ
τ
τ
=-?++?+?+=
===
==???=
见冲裁工艺及冲裁模具设计课本
查表得，K卸=0.05;K顶=0.06
卸料力：K卸×F=0.05×69.14=3.45(KN) 推件力：K顶×F=0.06×69.14=4.15(KN)
选择冲床总压力为:
F 总= F p ×K 卸×K 顶
=69.14×3.45×76.7869.14 3.45 4.1576.78F F F
F =++=++=∑卸
推（KN ）
根据以上数据初选压力机为J23-16F （查压力机规格表，表5）
3）确定模具的压力中心
按比例画出制件的形状，将制件轮廓线分为1245l l l l l 3，，，，的基本线段，
并且选定坐标系XOY ，如图所示。因制件对称，其压力中心一定在对称轴Y 上，即00x =，故只计算0y 。
11223344551011621488(),0
6(3417)102(),0.5(3417)8.5()
2743.96(),17(7sin /2)/(/2)21.4()
27/253.38(),17[(17sin /2)/(/4)]cos /427.69()82,34l mm y l mm y mm l mm y mm l mm y mm l mm y mm l y y πππππππ=-?===?-==?-==??==+?==??==+??====
122334455
12345
16.44l y l y l y l y mm
l l l l l ++++=++++ 4）计算凸、凹模刃口尺寸
查表2.3的间隙值：min max 0.154,0.198Z Z ==
查表2.6得磨损系数X=0.5
对零件中未注公差的尺寸按IT14级，可知：
00.4300
0.8700.620.43116,14,34,17mm mm mm mm +---
该图形因为形状比较复杂，且为厚料，故不考虑其变形，为保证凸、凹模之间的间隙值，必须采用凸、凹模配合加工的方法。其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：
以凹模为基准件，凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此都属于A 类尺
寸。零件图中为标注的公差都按下面的公差：
第一类（A ）尺寸：00.87116-、00.6234-、0
0.4317- 第一类（B ）尺寸：0.43014+
第一类（C ）尺寸：820.2± 刃口尺寸计算如下：
0.870.22
4
000.62
0.16
4
000.430.114
0000.430.114
116(1160.50.87)115.57()
34(340.50.62)36.69()17(170.50.43)16.79()
14(140.50.43)14.22()
0.4
82(820.20.50.4)820.05()8
d d d d d mm mm mm mm mm +
++
+++--=-?==-?==-?==+?==-+?±
=±
由于 2.2t mm =查表得凸模的刃口尺寸按凹模的刃口尺寸配制，并保证双面间隙0.030.05mm mm ,查表2.4得min max 0.260.38Z mm Z mm
==
凹模的外形尺寸如图：
凹模厚度：23H mm = 凹模周界：
(115.574040)(37.74040)196114L B mm mm
?=++?++≈?
5）计算（估算）各主要零件的外形尺寸及所用弹性元件的自由度及计算：
①鉴于该产品生产批量较大，所以采用刃口强度较高的凹模
凹模厚度：(15),1152.250.2,0.211523H Kb mm b mm
k H mm
=≥===?=采用大孔尺寸:查表得有
考虑到是倒装复合模具结构，查资料显示：取凹模厚度H=40mm 凹模壁厚：(1.22)34.546(30)C H mm mm ==≥ 要求 凹模周界：
(115064040)(33.74040)196114L B mm mm
?=++?++≈?
固有取凹模外形轮廓尺寸为：????长宽高=196mm 114mm 23mm
②凸模固定板：凸模固定板的外形尺寸与卸料板的外心形尺寸相同，其厚度：
11(0.60.8)0.70.72316.1H H H H mm
===?= 则
③垫板及采用：
垫板的外形与凸模固定板一致，当凸模与上模板接触面上的压力超过模板材料的许用压力时，则采用垫板，其厚度在310mm 取值。
落料时的承压情况分析： 承压应力：
//369.34 2.2440/3190
112.08b F A Lt A MPa
σσ===??=
取112MPa σ=
模板材料取铸铁（HT250）由表2.34查得[]90140p MPa σ 为
[]p σσ∈
由上面分析，可以不需要采用垫板。
但为了模具的寿命和对模具所受到的冲击力的影响，从而考虑加上垫板，取值在310mm
从而从经验得28H mm =
④凸、凹模工作部分尺寸确定：采用配合加工的方法
落料：以凹模为基准来配制凸模，计算结果见表
表1 落料凸凹模刃口尺寸（mm ）
以上数据基本是按书本上的经验数据确定的，在绘制总装图，选标准件，绘制零件图时可以灵活调整，由以上计算。 并根据196114L B mm mm ?=?
查阅《模具结构形式与应用手册》的通用标准 冲模模架类型与应用中的滑动导向模架的后侧导柱模架：
2851.319906350400250
GB
T -?? 从右向左送料，操作方便。
此模架主要应用中小型冲件的冲孔、落料、成形等单工序和复式冲模，模具草图可以查阅以上照料《模具结构形式与应用手册》。
七、主要零部件的设计
该模具采用手工送料，落料凹模切断面积还比较大，直接用螺钉与圆柱销固定在上模板上，且用固 定板 固定；凸模 直接用螺钉与圆柱销固定在下模板上。
(1) 侧刃定距的设计:
用侧刃定距时条料的宽度与导料板键间距离如图所示，当条料的送进步距用侧刃定位时，条料宽度必须增加侧刃切去的部分，故按下列公式计算： 条料宽度：（查表4-23，冷冲模成形工艺与模具设计制造）
1min 0.75,3,2,20.15,1
a a a mm n
b y z '======
00
max 10max 10
0.9
00.9
(2)( 1.5)(116 1.5322)125B L a nb L a nb -----'=++=++=+?+?=
导料板间的距离：max 11.5116 1.53221126.5B L a nb z
mm
'=+++=+?+?+=
如图所示：
⑵卸料弹簧的设计：
由于凹模在上，则有需要卸料弹簧数跟来卸除费料
① 根据模具的结构初定6跟弹簧，每跟 弹簧分担的卸料力为
34505756
F N n
==卸
② 根据压力F 预（>575N）和模具结构尺寸根据圆柱螺旋压缩弹簧国家标准208994GB T -
初选弹簧，其最大工作负荷11550575F N N =>。
③校验是否满足卸料力，然后确定所选弹簧规格：
外径: 45D mm = 钢丝直径：7d mm = 自由高度：0120H mm =
定弹簧预紧压缩量：40S mm =预，则装配高度
201204080H H S mm mm mm =-=-=预
模架选用中等精度，中小尺寸冲压件的后侧导柱模架，从右向左送料，操作方便。
④ 凸凹模具部分的设计根据前面的凹模外形尺寸来配做。 ⑤ 推件装置
刚性推件装置的基本零件有打杆、推板连接杆和推件板。推件力是由压力机的横杆通过打杆、推板、推杆传给推件块的。在此模具中需要安装3跟推杆（为保证推力平衡）并选择如图所示的推板形式：
上模座：25025040
??=??
L B H mm mm mm
下模座：25025050
??=??
L B H mm mm mm
导柱：35200
?=?
d l mm mm
导套：3512548
??=??
d l D mm mm mm
垫板厚度：8mm
凸模固定板厚度：18mm
凹模14mm固定板厚度：18mm
卸料板厚度：14mm
卸料板上弹簧预留沉孔：6mm
下模座上弹簧预留沉孔：37mm
--=
弹簧的外漏高度：8063737mm
模具的闭合高度：40823 2.2143750174.2
H mm
=++++++=
模
八、选择压力机
选用开式双柱可倾式压力机：2316
-
J F 公称压力：160KN
滑块行程：70mm
装模高度调节量：45mm
压力机最大装模高度：205mm
工作尺寸():300450
前后左右
mm mm
??
垫板尺寸???
(厚度孔径):40mm210mm
(直径孔深):40mm60mm 模柄孔尺寸???
最大倾斜角度：0
35
九、绘制模具总装图
模具零件明细表
十、编制模具零件的主要加工工艺规程
根据公司的生产条件，落料凹模加工工艺规程见表10-1。
表10-1 落料凹模加工工艺规程
十一、参考文献
1、《冲压手册》. 王孝培主编北京：机械工业出版社，1990
2、《冲压模具设计与制造》刘建超、张宝忠主编高等教育出版社
3、《模具设计与制造简明手册》(第二版)冯炳尧编上海科学技术出版
社
4、《冲压工艺学》. 李硕本主编北京：机械工业出版社，1982
5、《冲压设计应用实例》. 模具实用技术丛书编委会.北京：机械工业出版
社，1994
6、《.冷冲压设计及制造.》高鸿庭，刘建超主编北京：机械工业出版社，2002
7、《冲模图册》李天佑主编机械工业出版社
8、《冷冲模设计》丁松聚主编..北京：机械工业出版社，1994
9、《冲压工艺与模具设计》成虹主编.. 北京：高等教育出版社，2000
10、.《冲模图册》. 北京：机械工业出版社，1988
11、《.冲模模架》国家技术监督局. 北京：中国标准出版社，1991
12、中国机械工程学会锻压学会编.锻压手册第2册. 北京：机械工业出版
社，1993
13、《.实用冲压设计技术》王同海编著. 北京：机械工业出版社，1995
14、《模具制造工艺装备及应用》模具实用技术丛书编委会.。北京：机械
工业出版社，1999
15、杜东福等编。冷冲压模具设计.长沙：湖南科学技术出版社，1985
16、《.冷冲模设计.北京》赵孟栋主编机械工业出版社，2000
十二、致谢
通过三个多月对舌片倒装复合冲裁模具设计的设计，我对冲裁模具的设计方法有了一个比较全面的了解。在这个不断设计、学习、再设计的反复操作过程中，我们学习到了一种科学的设计思路和方法，这对我们以后的工作态度和方法将产生积极的影响。特别是在利用现代化的设计上，我有了很多的自己的设计思想。在设计的过程中，遇到了很多的问题，尤其是冲压工艺的设计和计算，费了很多周折，也走了很多弯路。而在装配图的绘制中，又遇到了前面设计上的很多结构错误，对细节的反复修改较多。经过很长时间的思考和查阅资料，才成功地完成了本套模具的设计过程。当然，本模具的设计也存在了很多的问题，在实际中也许并没有办法正常运作。毕竟是在学校做毕
业设计，难免会存在各种各样的问题。在模具的设计过程中，很多时候都是依靠同学们的帮助和老师的指导，才能顺利地继续往下设计，在这里要感谢同学的帮助，也向各位指导老师表示衷心的感谢！
郑重声明
本设计（论文）系本人在刘华君老师指导下独立完成的设计（论文），本人拥有自主知识产权，没有抄袭、剽窃他人成果，由此造成的知识产权纠纷由本人负责。
学生：杨胜吟
2009年6月1日
凹模冲压模具设计
目录 前言 (1) 设计内容..............................................................................２１、工艺性分析 (2) ２、工艺方案得确定 (2) ３、模具结构形式得确定.........................................................２4、工艺设计........................................................................３(１)计算毛坯尺寸 (3) (2)画排样图 (3) (3)计算材料利用率 (4) (４)计算冲压力..................................................................５(５)初选压力机 (5) (６)计算压力中心 (5) (７)计算凸凹模刃口尺寸………………………………………………６ (8)卸料板各孔口尺寸 (6) (9)凸模固定板个孔口尺寸 (6) 5、模具结构设计 (6) (１)模具类型得选择 (6) (2)定位方式得选择 (6) (3)凹模设计……………………………………………………………６ (4)凹模刃口与边缘得距离 (6) (5)确定凹模周界尺寸…………………………………………………７ (6)选择模架及确定其她冲模零件尺寸………………………………７ 6、绘制典型零件图与装配图 (8) 7、结束语 (9) 致谢 (9) 参考文献 (10) 前言
随着经济得发展,工业产品技术得也在不断发展,各行各业对模具得需求量越来越大,技术要求也越来越高、虽然模具种类繁多,但在“十一五"期间其发展重点应该就是既能满足大量需要,又具有较高得技术含量,特别就是目前国内尚不能自给、需大量进口得模具与能代表发展方向得大型、精密、复杂、长寿命模具。又由于模具标准件得种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业得发展有重大影响.因此,一些重要得模具标准件也必须重点发展,而且其发展速度应快于模具得发展速度,这样才能不断提高我国得模具标准化水平,从而提高模具质量,缩短模具生产周期及降低成本。由于我国得模具产品在国际市场上占有较大得价格优势,因此对于出口前景好得模具产品也应作为重点来发展。而且应该就是目前已有一定基础,有条件、有可能发展起来得产品.如: 1)大型精密塑料模具塑料模具占我国模具总量得比例正逐年上升,发展潜力巨大.目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展,但技术水平与国外仍有较大差距,总量也供不应求,每年进口几亿美元、 2)主要模具标准件目前国内已有较大产量得模具标准件主要就是模架、导向件、推杆推管、弹性元件等、这些产品不但国内配套大量需要,出口前景也很好,应继续大力发展、 虽然如此,我国得冲压模具设计制造能力与市场需要与国际先进水平相比仍有较大差距、这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车与大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还就是加工工艺与能力方面,都有较大差距.覆盖件模具,具有设计与制造难度大,质量与精度要求高得特点,可代表覆盖件模具得水平。虽然在设计制造方法与手段方面已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在模具国产化进程中前进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面,与国外相比还存在一定得差距.标志冲模技术先进水平得多工位级进模与多功能模具,就是我国重点发展得精密模具品种、有代表性得就是集机电一体化得铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平。 因此我们在学习完飞行器板金成形与模具相关基础课程后,老师让我们进行简单冲压件得模具设计,我们可经通过简单件得设计初步了解一下模具设计得过程。 设计内容 １、工艺性分析
冲裁模具设计步骤(精)
冲裁模具设计步骤 第一步工作:对所设计模具之产品进行可行性分析 , 以电脑机箱为例, 首先将各组件产品图纸利用设计软件进行组合分析 (套图 , 确保各产品图纸的正确性,另一方面可以熟悉各组件在整个机箱中的重要性,以确定重点尺寸,这样在模具设计中很有好处。 第二步:对产品进行分析采用什么样的模具结构 , 并对产品进行排工序, 确定各工序冲工内容, 并利用设计软件进行产品展开, 在产品展开时一般从后向前展开, 例如一产品需要量五个工序, 则从加工成品开始展开,一直向前四工序、三工序、二工序、一工序,并展开一个图形后复制一份再进行前一工序的展开。注意, 这一步很重要, 同时要细心。 第三步:依产品展开图进行备料, 在图纸中确定模板尺寸, 包括各固定板、卸料板、凸凹模、镶件等。注意:如果直接在产品展开图中进行备料并加入定位销钉、导柱、螺丝孔的位置。可以大大的提高设计效益。如果进行手工计算效率太低。 第四步:模具图的绘制 , 在备料图纸中再制一份出来, 进行各组件的绘制,并且加入线切割的穿丝孔,在成型模中,上下模的成型间隙, 一定不能忘记。尺寸的标注也是一个非常重要的工作。 第五步:校对 设计实例 1 冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工 序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算及模具设计。零件简图:如图 3-1所示. 名称:垫圈
生产批量:大批量 材料:Q235钢 材料厚度:2mm 要求设计此工件的冲裁模。 图 3-1 一 . 冲压件工艺分析 该零件形状简单、对称, 是由圆弧和直线组成的。根据冲模手册表 2-10、 2-11查得,冲裁件内外所能达到的经济精度为 IT14,孔中心与边缘距离尺寸公差为 ±0.1mm .将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较, 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证. 其它尺寸标注、生产批量等情况, 也均符合冲裁的工艺要求, 故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔落料模进行加工。 方案一:采用复合模加工。复合模的特点是生产率高, 冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高, 冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂, 制造精度要求高, 成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案二:采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高,
复合模实例
案例2：复合模实例 零件简图：如图1所示；零件名称：支架。 生产批量：大批量；材料：Q235A；材料厚度：2mm。 图1 零件图 1、冲压件的工艺分析 该支架零件形状简单，是一个外圆弧为R4.5m m的折弯件，其中Ф6mm的圆孔和6×12mm的腰形孔为安装孔，所以此两孔的位置尺寸是该零件需要保证的重点。另外，该零件属隐蔽件，被其他零件完全遮蔽，外观上要求不高。 该零件板厚t=2mm，内表面弯曲半径为R2.5mm，大于Q235A板料的最小弯曲半径；腰形孔边到弯曲中心的距离L=4.5mm，大于2t(4mm)，即腰形孔在弯曲变形区外，弯曲件的结构工艺性良好。 零件展开后形状简单、结构对称。由冲压设计资料中可查出，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12~IT10，而零件图中的尺寸未标注公差，即该零件的精度等级为IT14级，可知该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，冲裁工艺性良好。 2、确定冲裁工艺方案与模具结构形式 首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。因该零件的孔在弯曲变形区外，故其需要的基本工序有落料、冲孔和弯曲。其中弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，为最后一道工序。根据冲载工序的不同选择可做出以下几种组合方案： 方案一：先落料，再冲孔，最后折弯，由三套模具完成。 方案二：先采用落料冲孔复合模，然后折弯，由二套模具完成。 方案三：先采用冲孔落料级进模，然后折弯，由二套模具完成。
比较上述各方案可以看出，方案一的优点是：模具结构简单、寿命长、制造周期短、投产快。缺点是：工序分散，需用模具、压力机和操作人员较多，劳动生产率低。 方案二落料冲孔在一道工序内完成，内、外形的位置尺寸精度高，工件的平整性好；方案三由于是先冲孔后落料，内、外形的位置尺寸精度不如方案二高，工件易弯曲，平整性不如方案二好，但操作安全、方便。方案二和方案三与方案一相比，工序集中，劳动生产率高，但模具结构复杂，制造周期长。 综上所述，虽然该零件外观要求不高，但要求平整，两孔的安装位置尺寸要求得到保证，且为大批量生产，生产率要高，故采用方案二。 复合模有正装复合模和倒装复合模，该零件材料为Q235A ，板厚为2mm ，不属软、薄材料，且倒装复合模的废料可直接从压力机台面漏下，冲裁件由推件装置从上模推下，比较容易取出，操作安全方便，生产效率高，故采用倒装复合模，并采用后侧导柱导套导向，弹性卸料。 3、 主要工艺参数计算 （1） 毛坯展开尺寸 L=L 1+L 2+L 3 其中 L 1=70-4.5=65.5（mm ） 20 ()180 L r xt π? =+ r=2.5mm, t=2mm, 则r/t=2.5/2=1.3，查表得x=0.34 20 90()(2.50.342)5()180 180 L r xt mm π? π= += +?= L 3=30-4.5=25.5(mm) 则 L=L 1+L 2+L 3=65.5+5+25.5=96(mm) 零件展开图（复合模的工序图）如图2所示 （2） ① 用单排方案 （见图3）。查表得a min =2.2mm ，a 1min =2mm ，板料剪裁时的下偏差Δ=0.9mm ，取a=3mm ，a 1=2.5mm 。 ② 计算材料利用率 条料宽度：B=96+2×3=102(mm) 送料步距：A=40+2.5=42.5(mm) 一个步距内零件的实际面积： S 1=(96-10)×40+(40-10×2)×10+(π×102)/2-2×π×32-(12-6)×6=3704.53（mm 2）
冲压模具设计
设计题目： 零件图：
前 言 从几何形状特点看，矩形盒状零件可划分成 2 个长度为 (A-2r) 和 2 个长度为 (B-2r) 的直边加上 4 个半径为 r 的 1/4 圆筒部分。若将圆角部分和直边部分分开考虑，则圆角部分的变形相当于直径为 2r 、高为 h 的圆筒件的拉深，直边部分的变形相当于弯曲。但实际上圆角部分和直边部分是联系在一起的整体，因此盒形件的拉深又不完全等同于简单的弯曲和拉深，有其特有的变形特点，这可通过网格试验进行验证。 拉深前，在毛坯的直边部分画出相互垂直的等距平行线网格，在毛坯的圆角部分，画出等角度的径向放射线与等距离的同心圆弧组成的网格。变形前直边处的横向尺寸是等距的，即321L L L ?=?=?，纵向尺寸也是等距的，拉深后零件表面的网格发生了明显的变化(如图1所示) 。这些变化主要表现在： 图 1 ⑴直边部位的变形 直边部位的横向尺寸变形后间距逐渐缩小，愈向直边中间部位缩小愈少，纵向尺寸变形后，间距逐渐增大，愈靠近盒形件口部增大愈多，可见，此处的变形不同于纯粹的弯曲。 (2) 圆角部位的变形 拉深后径向放射线变成上部距离宽，下部距离窄的斜线，而并非与底面垂直的等距平行线。同心圆弧的间距不再相等，而是变大，越
向口部越大，且同心圆弧不位于同一水平面内。因此该处的变形不同于纯粹的拉深。 盒形件拉深有以下变形特点： σ的分布是不均匀的。在圆角部分最大，直 (1) 凸缘变形区内径向拉应力 1 σ也远小于相应的圆筒形件的拉应力。边部分最小。即使在角部，平均拉应力 1 因此，就危险断面处载荷来说，矩形盒拉深时要小得多；对于相同材料，矩形盒拉深的最大成形相对高度要大于相同半径的圆筒形零件拉深时的最大成形相对高度。 (2) 由于直边和圆角变形区内材料受力情况不同，直边处材料向凹模流动的阻力要远小于圆角处，并且，直边处材料的径向伸长变形小而圆角处材料的径向变形大，使变形区内两处材料的变形量不同，直边处大于圆角处。由此引起两处位移速度差，因而必然诱发出切应力（图2），以协调直边与圆角处的变形。 图2 盒形件拉深时的应力分布 σ的分布也是不均匀的。从角部到中间直 (3)在毛坯外周边上，切向压应力 3 σ的数值逐渐减小。通常情况下，起皱都发生在角部，但是起边部位，压应力 3 皱的趋势要小于拉深相应圆筒形件时的情况。 常用相对圆角半径r/B表示矩形盒的几何形状特征，0 复合模设计案例 例题： 零件简图如图1所示 生产批量 : 大批量 材料 :10 钢 材料厚度 :2.2mm 1．冲压件的工艺分析 该零件形状简单、对称 , 是由圆弧和直线组成的。查表得出冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12－IT13, 孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.6mm 。将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较 , 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工，且一次冲压成形。 2．排样 采用直对排的排样方案如图2所示。 由表查得最小搭边值α=3mm 。 计算冲压件毛坯面积 : A=（44×45 + 66×20 + 1/2π×102 )mm 2=3457mm 2 条料宽度:b =120mm+ 3mm × 3+44mm=173mm 步距:h =45mm+3mm=48mm 一个进距的材料利用率 : %83%10048 17334572%100=== x x x x bh nA η 图2 排样图 3．计算冲压力 该模具采用弹性卸料和下出料方式。 1.落料力 F1=Ltσb=(321.4 × 2.2 × 300)N=212 ×103N 2.冲孔力 F2=LMb=(81.64 × 2.2 × 300)N=53.9 × 103N 3.落料时的卸料力 F 卸 =K卸F1 取 K 卸 =0.03 故 F 卸 =(0.03 × 212 × 103)N=6.36 × 103N 4. 冲孔时的推件力 取凹模刃口形式 ,h =5mm, 则 n=h/t=5mm/2.2mm＝2 个 查表K推 =0.05 F推 =(2 × 0.05 × 53.9 × 103)N=5.39 × 103N 选择冲床时的总冲压力为 : F总 =F1+F2+F 卸 +F 推 =277.6kN 4.确定模具压力中心 按比例画出零件形状 , 选定圆的中心为坐标系原点，因零件左右对称 , 即 Xc=0 。故只需计算 Yc，可以求出Yc=46.27mm。 5．计算凸、凹模刃口尺寸 查表得间隙值 Zmin=0.34,Zmax=0.39 对冲孔φ26mm 采用凸、凹模分开的加工方法 , 其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下 : 查表得凸、凹模制造公差 :δ凸 =0.02mmδ凹 =0.025mm 冷冲压模具设计步骤 冷冲模设计的一般步骤如下： 1 ．搜集必要的资料 设计冷冲模时，需搜集的资料包括产品图、样品、设计任务书和参考图等，并相应了解如下问题： l ）了解提供的产品视图是否完备，技术要求是否明确，有无特殊要求的地方。 2 ）了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产，以确定模具的结构性质。 3 ）了解制件的材料性质（软、硬还是半硬）、尺寸和供应方式（如条料、卷料还是废料利用等），以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。 4 ）了解适用的压力机情况和有关技术规格，根据所选用的设备确定与之相适应的模具及有关参数，如模架大小、模柄尺寸、模具闭合高度和送料机构等。 5 ）了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧，为确定模具结构提供依据。 6 ）了解最大限度采用标准件的可能性，以缩短模具制造周期。 2 ．冲压工艺性分析 冲压工艺性是指零件冲压加工的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点、尺寸大小（最小孔边距、孔径、材料厚度、最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。 3 ．确定合理的冲压工艺方案 确定方法如下： l ）根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析，确定基本工序的性质，即落 料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以由图样要求直接确定。 2 ）根据工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等。 3 ）根据各工序的变形特点、尺寸要求确定工序排列的顺序，例如，是先冲孔后弯曲还是先弯曲后冲孔等。 4 ) 根据生产批量和条件，确定工序的组合，如复合冲压工序、连续冲压工序等。 5 ) 最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度、模具寿命、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合分析、比较，在满足冲件质量要求的前提下，确定适合具体生产条件的最经济合理的冲压工艺方案，并填写冲压工艺过程卡片（内容包括工序名称、工序数目、工序草图（半成品形状和尺寸）、所用模具、所选设备、工序检验要求、板料规格和性能、毛坯形状和尺寸等）: ; 4 确定模具结构形式 确定工序的性质、顺序及工序的组合后，即确定了冲压工艺方案也就决定了各工序模具的结构形式。冲模的种类很多，必须根据冲件的生产批量、尺寸、精度、形状复杂程度和生产条件等多方面因素选择，其选原则如下： l ）根据制件的生产批量确定采用简易模还是复合模结构。一般来说简易模寿命低，成本低；而复合模寿命长，成本高。 2 ）根据制件的尺寸要求确定冲模类型。 若制件的尺寸精度及断面质量要求较高，应采用精密冲模结构；对于一般精度要求的制件,可采用普通冲模。复合模冲出的制件精度高于级进模，而级进模又高于单工序模。 3 ）根据设备类型确定冲模结构。 拉深加工时有双动压力机的情况下，选用双动冲模结构比选用单动冲模结构好很多 1、前言 模具是工业产品中生产用和重要工艺装备，它是以其本身的特殊形式通过一定的方式使原材料成型。现代产品生产中，模具由于其加工效率高，互换性好、节省原材料，所以得到广泛的应用。 按成型的对象和方式来分，模具大致可分为三类：金属板料成型模具、如冷冲压模；金属体积成型模具、非金属材料成型模具，其中使用量最大的是冲压模和塑料模，约占模具总量的80%。 本设计是倒装式复合模，其生产效率高，冲载件的精度也容易达到高精度。条料的精度比连续模低，复合模适于大批量生产。 冲压加工在国民经济各个领域中应用范围相当广泛，当然冲压加工还存在一些问题和缺点，但随着科学的进步，这些问题一定会尽快完善和解决的。 2 题目：倒装式复合模 3 冲压模具设计程序 3.1 确定冲压工艺方案和模具结构形式 3.1.1 分析制件的冲压工艺性 制件形式简单，尺寸要求不高，冲载件材料为纯铝，具有良好的可冲压性能。零件图上的尺寸均未标注尺寸偏差，为自由尺寸，选用IT12确定尺寸的公差，经查表得各尺寸公差。 3.1.2 确定冲压类型及结构形式 产品的生产量为5万件，属小批量生产，产品外形和尺寸均无特殊性要求，根据典型模具结构，可以确定采用模具结构为刚性卸料下出件方式。 4 工艺计算 4.1 排样、计算条料宽度，确定步距 4.1.1 搭边值 查最小工艺搭边值表3-7)2(确定搭边值，两侧搭边值各取2，两制件间的搭边值取2。 4.1.2 复合模进料步距 由搭边值和排样图，经用UG绘图测得进料的步距为67mm。 4.1.3 条料宽度 查（2）P49表3-11得Δ=0.15mm B0 Δ -=（D m ax +2a）0 Δ - =（40+2X2）0 15 .0 - =440 15 .0 - 4.1.4 计算冲压力 冲压力等于冲孔时的冲压力和落料时冲压力之和，查（1）表5-2P113 非铁金属材料的 力学性能，取σ b =108MPa 。冲载周边的长度由UG绘图测得制件的周长加两小圆直径为10和一直径为25圆周长的总长L=331mm 。 即冲载力 F≈Ltσ b （2）P52 =331x1x108 =35748（N） 推件力的n值为1，K 推 查（2）3-15 P55 取得值为0.05 即推件力 F 推=n K 推 F =1x0.05x35748 =1787.4（N） 总的冲载力，因为模具结构采用刚性卸料装置和下出方式，所以 F 总=F+ F 推 （2） P56 =35748+1787.4 摘要 本次设计的是复合冲裁模，复合冲裁是在冲床的一次冲压过程中可以同时完成两步或两步以上的工序。该复合冲裁模将落料、冲孔两步工序在一起完成。该模具选取了合理的凸、凹模间隙及最佳的模具设计结构完成工件的加工要求。它具有操作方便、一次成形、生产效率高的特点。阐述了零件冲压复合模具的整体结构及其工作过程，为保证冲裁件的质量，指出了复合模具设计和加工注意的要点。该设计思路可扩展应用到其它类似零件的冲裁加工中。 关键词：模具设计；模具加工；冲压； 复合冲裁模；模具结构； Abstrast In this paper , a compound die is designed .The compound die can produce two parts or more by one punching procedure .It introduce the design and way of fine blanking and chose the blanking clearance between punch and matrix .The best structure is introduced to complish the desire of the making https://www.360docs.net/doc/4d18393062.html,pared with the traditional dies ,this whole structure and working process of the die were stated,and the main points method can be used to the forming of other similar parts. Key Word:die design; die manufacturing; stamping; compound die; structure so the structing of die. 课程设计说明书 题目:冲压工艺及模具设计 学院(直属系): 年级、专业: 学生姓名: 学号: 指导教师: 开题时间: 2015 年 11 月 23 日 完成时间: 2015 年 12 月 11 日 摘要 本次设计为冲压工艺及模具设计，要求在设计模具之前对工件进行必要的数据分析，确保设计出来的模具具备在外形丶尺寸丶材料等方面符合冲压模具工艺设计的要求。首先通过计算，确定落料和冲孔的冲压工序，接着制定相对应的落料-冲孔工艺方案，并且利用计算的数值选取合适的压力机，相对应的模架，以及模柄类型。在对工件进行充分的计算和分析之后确定落料-冲孔的方案是：利用落料冲孔倒装复合模来完成该工件的制造。最后利用CAD 绘图工具绘制出模具装配图和工件图以及排样图，按照设计时所计算的数据以及设计思路编写设计说明书。 【关键词】：落料-冲孔；工艺设计；AutoCAD；模具设计。 目录 摘要 (1) 引言 (3) 1零件的工艺分析 (4) 1.1冲裁剪的形状和尺 寸 (4) 1.2冲裁件的精度和表面粗 度 (4) 1.3冲裁件的 料 (4) 2.冲裁工艺的方案确定 (5) 3.冲裁件的排样 (5) 冲裁件的排样方式 (5) 材料的利用率 (6) 排样图 (7) 4.压力机的计算及压力机的选择 (8) 冲压力的计算 (8) 压力机的选择 (8) 压力中心 (9) 5.模具类型及结构类型的选择 (9) 模具类型 (9) 结构形式 (10) 6.刃口尺寸的计算 (10) 凸凹模间隙 (10) 计算凸丶凹模刃口尺寸及公差 (10) 7.模具部件的设计丶计算及选用 (12) 凹模设计 (12) 1—下模座2、15—销钉3凹模4套5 导柱 6 导套 7 上模座 8卸料板9橡胶10凸模固定板 11—垫板12—卸料螺钉13—凸模14 —模柄 16、17螺钉图2.0.1 冲裁模典型结构与模具总体设计尺寸关系图 复合模的基本结构 1—凸模；2—凹模；3—上模固定板； 4、16—垫板；5—上模座；6—模柄； 7—推杆； 8—推块； 9—推销； 10—推件块；11、18—活动档料销； 12—固定挡料销13—卸料板 14—凸凹模；15—下模固定板； 17—下模座；19—弹簧 1-下模座；2、5-销钉；3-凹模；4-凸模 1-凹模；2-凸模；3-定位钉；4-压料板；5-靠板6-上模座；7-顶杆；8-弹簧；图3.4.2 L形件弯曲模 9、11-螺钉；10-可调定位板 1．冲裁间隙过大时，断面将出现二次光亮带。（×） 2．冲裁件的塑性差，则断面上毛面和塌角的比例大。（×） 3．形状复杂的冲裁件，适于用凸、凹模分开加工。（×） 4．对配作加工的凸、凹模，其零件图无需标注尺寸和公差，只说明配作间隙值。（×） 5．整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。（×） 6．利用结构废料冲制冲件，也是合理排样的一种方法。（∨） 7．采用斜刃冲裁或阶梯冲裁，不仅可以降低冲裁力，而且也能减少冲裁功。（×） 8．冲裁厚板或表面质量及精度要求不高的零件时，为了降低冲裁力，一般采用加热冲裁的方法进行。（∨）9．冲裁力是由冲压力、卸料力、推料力及顶料力四部分组成。（×） 10．模具的压力中心就是冲压件的重心。（×） 11．冲裁规则形状的冲件时，模具的压力中心就是冲裁件的几何中心。（×） 12．在压力机的一次行程中完成两道或两道以上冲孔（或落料）的冲模称为复合模。× 13．凡是有凸凹模的模具就是复合模。（×） 14．在冲模中，直接对毛坯和板料进行冲压加工的零件称为工作零件。（×） 15．导向零件就是保证凸、凹模间隙的部件。（×） 16．侧压装置用于条料宽度公差较大的送料时。（×） 17．侧压装置因其侧压力都较小，因此在生产实践中只用于板厚在0.3mm以下的薄板冲压。× 18．对配作的凸、凹模，其工作图无需标注尺寸及公差，只需说明配作间隙值。（×） 19．采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，冲孔时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。× 20．采用斜刃冲裁时，为了保证工件平整，落料时凸模应作成平刃，而将凹模作成斜刃。× 21．凸模较大时，一般需要加垫板，凸模较小时，一般不需要加垫板。（×） 22．在级进模中，落料或切断工步一般安排在最后工位上。（∨） 23．在与送料方向垂直的方向上限位，保证条料沿正确方向送进称为送料定距。（×） 24．模具紧固件在选用时，螺钉最好选用外六角的，它紧固牢靠，螺钉头不外露。（×） 25．整修时材料的变形过程与冲裁完全相同。（×） 26．精密冲裁时，材料以塑性变形形式分离因此无断裂层。（∨） 27．在级进模中，根据零件的成形规律对排样的要求，需要弯曲、拉深、翻边等成形工序的冲压件，位于成形过程变形部位上的孔，应安排在成形工位之前冲出。（×） 28．压力机的闭合高度是指模具工作行程终了时，上模座的上平面至下模座的下平面之间的距离。× 1 、自由弯曲终了时，凸、凹模对弯曲件进行了校正。（× ） 2 、从应力状态来看，窄板弯曲时的应力状态是平面的，而宽板弯曲时的应力状态则是立体的。（∨） 3 、窄板弯曲时的应变状态是平面的，而宽板弯曲时的应变状态则是立体的。（× ） 4 、板料的弯曲半径与其厚度的比值称为最小弯曲半径。（× ） 5 、弯曲件两直边之间的夹角称为弯曲中心角。（× ） 6 、对于宽板弯曲，由于宽度方向没有变形，因而变形区厚度的减薄必然导致长度的增加。 r/t 愈大，增大量愈× 7 、弯曲时，板料的最外层纤维濒于拉裂时的弯曲半径称为相对弯曲半径。（× ） 8 、冲压弯曲件时，弯曲半径越小，则外层纤维的拉伸越大。（∨） 9 、减少弯曲凸、凹模之间的间隙，增大弯曲力，可减少弯曲圆角处的塑性变形。（× ） 10 、采用压边装置或在模具上安装定位销，可解决毛坯在弯曲中的偏移问题。（∨） 11 、塑性变形时，金属变形区内的径向应力在板料表面处达到最大值。（∨） 12 、经冷作硬化的弯曲件，其允许变形程度较大。（× ） 13 、在弯曲变形区内，内缘金属的应力状态因受压而缩短，外缘金属受拉而伸长。（∨） 14 、弯曲件的回弹主要是因为弯曲变形程度很大所致。（× ） 15 、一般来说，弯曲件愈复杂，一次弯曲成形角的数量愈多，则弯曲时各部分相互牵制作用愈大，则回弹就大。（× ） 16 、减小回弹的有效措施是采用校正弯曲代替自由弯曲。（× ） 17 、弯曲件的展开长度，就是弯曲件直边部分长度与弯曲部分的中性层长度之和。（∨） 18 、当弯曲件的弯曲线与板料的纤维方向平行时，可具有较小的最小弯曲半径，相反，弯曲件的弯曲线与 板料的纤维方向垂直时，其最小弯曲半径可大些。（× ） 19 、在弯曲 r/t 较小的弯曲件时，若工件有两个相互垂直的弯曲线，排样时可以不考虑纤维方向。（× ） 题目典型冲压复合模具设计 摘要 模具工业是国民经济中重要的基础工业，模具设计与制造水平的高低是衡量一个国家综合制造能力的重要标志。模具在国民经济中占有很高的比重，在飞机、汽车、发动机、电机、电器、电子、仪表和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。 本文采用Solidworks三维设计软件进行顶罩的冲压工艺分析及复合模具的设计。按照冲压复合模具的设计步骤,进行工艺分析，确定冲压工序和排样图，根据计算规则计算出毛坯尺寸、凸模、凹模尺寸及冲压力等。计算完成后，按照零件计算结果绘制模具零部件三维图、工程图及模具装配图。通过上述过程最终完成片状弹簧冲压复合模具的设计。 关键词：顶罩；冲压工艺；复合模；Solidworks Abstract Mold & Die Industry is an important basis for national industry, the design and manufacture of mold level is an important indicator to measure the comprehensive manufacturing capabilities of one nation. The molds has occupies an important place in the national economy. In aircraft, automobiles, engines, motors, electrical appliances, electronics, instrumentation and communications products, 60% ~ 80% of the parts depend on the mold to formation. The three dimensional software Solidworks is used to design the stamping progressive die of the cover. Based on the design process of the progressive die, the stamping technique of the sheet spring has been analyzed, and the stamping step and the layout diagram has been established, then the dimension of blank, the dimension of punch and cavity die, the stamping force have been calculated. The three dimensional model, engineering drawing of the mold components, and the assembly drawing of the progressive die have been drew based on the calculation result. Keywords: cover; stamping process; compound die; solidworks 《模具设计》 计算说明书 设计题目：倒装复合模设计题目15 姓名：章平 学号：1251738 学院：机械与能源工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师：林建平 2015年12月 目录 第1章冲压件的工艺分析 (1) 1.1 设计任务 (1) 1.2 工艺分析 (1) 第2章生产方案的制定 (2) 第3章模具设计工艺计算 (3) 3.1 计算送料距离 (3) 3.2 计算条料宽度 (4) 3.3 材料利用率计算 (4) 3.4 计算压力中心 (4) 3.5 冲压工艺力的计算 (5) 3.5.1冲裁力的计算 (6) 3.5.2卸料力、推件力的计算 (6) 3.5.3冲裁工序力的计算 (6) 3.6 压力机的选择 (7) 3.7 刃口尺寸的计算 (7) 3.7.1冲裁间隙的确定 (7) 3.7.2 凸、凹模刃口尺寸的计算原则 (7) 3.7.3刃口尺寸计算 (7) 第4章模具类型的选择和确定 (10) 4.1 模具形式的确定 (10) 4.2 送料方式 (10) 4.3 卸料方式 (10) 4.4 定位方式 (10) 4.5 导向方式 (10) 第5章模具主要零件的设计 (11) 5.1 凹模的设计 (11) 5.2 凸模的设计 (12) 5.3 凸凹模的设计 (12) 5.4 定位装置的设计 (13) 5.5 卸料装置的设计 (13) 5.6 推件装置的设计 (13) 5.7 模柄的设计 (14) 5.8 固定板、垫板和紧固件的设计 (14) 5.9 模架的设计 (15) 5.10 冲压设备的选择 (16) 第6章设计心得 (16) 参考文献 (18) 第二节冲压工艺与模具设计实例 一、摩托车侧盖前支承冲压工艺设计 二、微型汽车水泵叶轮冲压工艺与模具设计 一、摩托车侧盖前支承冲压工艺设计 图12-1所示为摩托车侧盖前支承零件示意图，材料Q215钢，厚度1.5mm，年生产量5万件，要求编制该冲压工艺方案。 ⒈零件及其冲压工艺性分析 mm的凸包定位且焊接组合在车架的电气元件支架上，腰圆孔用于摩托车侧盖前支承零件是以2个9.5 侧盖的装配，故腰圆孔位置是该零件需要保证的重点。另外，该零件属隐蔽件，被侧盖完全遮蔽，外观上要求不高，只需平整。 图12-1侧盖前支承零件示意图 该零件端部四角为尖角，若采用落料工艺，则工艺性较差，根据该零件的装配使用情况，为了改善落料的工艺性，故将四角修改为圆角，取圆角半径为2mm。此外零件的“腿”较长，若能有效地利用过弯曲和校正弯曲来控制回弹，则可以得到形状和尺寸比较准确的零件。 腰圆孔边至弯曲半径R中心的距离为2.5mm。大于材料厚度（1.5mm），从而腰圆孔位于变形区之外，弯曲时不会引起孔变形，故该孔可在弯曲前冲出。 ⒉确定工艺方案 首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。冲压该零件需要的基本工序有剪切(或落料)、冲腰圆孔、一次弯曲、二次弯曲和冲凸包。其中弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，因此选择合理的弯曲方法十分重要。 (1) 弯曲变形的方法及比较该零件弯曲变形的方法可采用如图12-2所示中的任何一种。 第一种方法(图12-2a)为一次成形，其优点是用一副模具成形，可以提高生产率，减少所需设备和操作人员。缺点是毛坯的整个面积几乎都参与激烈的变形，零件表面擦伤严重，且擦伤面积大，零件形状与尺寸都不精确，弯曲处变薄严重，这些缺陷将随零件“腿”长的增加和“腿”长的减小而愈加明显。 第二种方法(图12-2b)是先用一副模具弯曲端部两角，然后在另一副模具上弯曲中间两角。这显然比第一种方法弯曲变形的激烈程度缓和的多，但回弹现象难以控制，且增加了模具、设备和操作人员。 第三种方法(图12-2c)是先在一副模具上弯曲端部两角并使中间两角预弯45°，然后在另一副模具上弯曲成形，这样由于能够实现过弯曲和校正弯曲来控制回弹，故零件的形状和尺寸精确度高。此外，由于成形过程中材料受凸、凹模圆角的阻力较小，零件的表面质量较好。这种弯曲变形方法对于精度要求高或长“脚”短“脚”弯曲件的成形特别有利。 冲压模具设计说明书 班级：G08模具（3）班 姓名：楼小波卢鹏程学号：19 20 工件名称：传动片 工件见图：如图（1） 生产批量：大批量 A3材料：厚度：2mm 1.此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235—A钢，具有良好的冲性能，适合冲裁。抗剪图（，抗310~380 t/MPa度为工件结构相。240 бb/MPaбb拉强度为380~470 /MPa，屈服强度为的孔，孔与孔，孔与边缘之间的距离也满足10个Φ对简单，有2127MM，工件除了为IT11级外，其余都是要求，最小壁厚为0-0.11IT14级。尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 2. 冲裁工艺方案的确定 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—冲孔复合冲模。采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲模。采用级进模生产。 方案一结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高生产效率低，难以满足大批量生产的要求。 方案二只需要一副模具，工件精度及生产效率都教高，工件最小壁厚为7MM模具强度较好。 方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但是制造精度． 不如复合模。 通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压声场采用方案二为佳，即复合模。 3. 主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 传动片的形状为左右对称，下端水平，采用直对排效率较高。 如图（2）所示的排样方法。查（《冲压工艺与模具设计》表2.5.2 ）所得，工件间a1=2MM，沿边a2=2.2MM，条料宽度为70MM，步距S=32MM，一个步距的材料利用率为56%。计算部分见表（1）。 任务：冲裁模的设计 名称：垫片 材料：45钢（冷轧，退火） 料厚：1mm 批量：100万件/年零件见图1-1 1—1 一、垫片冲压工艺分析 1、产品结构形状分析由图1-1可知，产品为圆片冲孔。产品形状简单对称，无狭槽、尖角；孔与孔之间、孔原零件边缘之间最小距离c 满足c>1.5t要求。 2、产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 ①要求普通冲裁件的尺寸精度低于IT13级，现在产品的射击精度低于IT13级，所以尺寸精度满足要求。 ②冲裁件断面质量。因为一般用普通冲裁方式冲2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra可达12.5—3.2um,毛刺允许高度为0.01— 0.05mm；本产品在断面粗糙度和毛刺高度上没有太严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。 3、产品材料分析对于冲压件材料的一般要求力学性能是强度低、塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。本设计的产品材料是45钢，属于优质碳素结构钢，其力学性能是强度、硬度和塑性指标适中，经退火 后，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。另外产品对于厚度和表面质量没有严格的要求，所以尽量采用公家标准的板材，期冲裁出的产品的表面质量和厚度公差就可以保证。 经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。 4、产量100万件/年。 由于产品的生产纲领100万件/年可知，产品批量为大批量，很适合采用冲压加工方法，最好采用复合模或连续模，若是能加上自动送料装置，会大大提高生产效率，降低成本。零件如上所有尺寸均未标注公差，可按IT14确定工件尺寸公差。查标注公差数值表（GB/T 1800.3—1998）各尺寸公差为 二、垫片冲压工艺方案的确定和模具结构类型 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，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，采用基金膜生产。 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和级进冲裁方式。为更好地保 摘要 本次设计了一套冲孔、落料的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺性分析，经过工艺分析和对比，采用冲孔落料工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计的模具类型后将磨具的各工作零部件设计工程表达出来。 在设计第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺性分析，完成工艺方案的确定。第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成型提供依据，以及为装配图个尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。 本次设计阐述了冲压倒装复合模的结构设计及工作过程。本模具性能可靠，运行平稳，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。 关键词: 冲压；落料冲孔；复合模；模具结构 ABSTRACT This design carries on blanking, the piercing progressive dies design. The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency. It has carries on the detailed craft analysis and the craft plan detemination to the product. According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main spare part, forexample: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the standard mould bases, has selected the appropriate press equipment. In the design has carries on the essential examination computation to the working elements and the press specification. In addition, this die employs the finger stop pin and the hook shapes stop pin. The mold piercing and blanking punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap cenveniently; The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall plate. Fdll in the blanking punch is loaded by pilot, guarante the relative position of the hole and the contour, increase the processing precision. This structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production. Key words: Progeressive dies; Press mold; Standard die sets; Press equipment; Examination; Piercing; Blanking冲裁复合模案例
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