729 汽车车门垫板的冲裁模具设计
摘 要
本论文是对汽车车门垫板的冲裁模的设计， 其中包含了垫板的工艺分析和模具的形 成过程。冲压加工是利用安装在压力机上的模具，对放置在模具内的板料施加变形力， 使板料在模具内产生变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的产品零件的生产技术。冲 压生产靠模具和压力机完成加工过程，与其他加工方法相比它质量稳定，互换性好。可 加工表面质量高，形状复杂的零件。效率高，节省材料。所以冲压模具在实际工业生产 中应用广泛
冲裁模是冲压生产中不可缺少的工艺装备， 良好的模具结构是实现工艺方案的可靠 保证。冲压零件的质量好坏和精度高低，主要取决于冲裁模的质量和精度。冲裁模结构 是否合理、先进，有直接影响到生产效率及冲裁模本身的使用寿命和操作的安全、方便 性等。 由于冲裁件形状、尺寸、精度和生产批量及生产条件不同，冲裁模的结构类型 也不同。
冲裁是利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。 根据变形机 理的差异，冲裁可分为普通冲裁和精密冲裁。通常我们说的冲裁是指普通冲裁，它包括 落料、冲孔、切口、 剖切 、修边等。冲裁所使用的模具称为冲裁模，如落料模、冲孔 模、切边模、冲切模等 。冲裁是冲压工艺的最基本工序之一。在冲压加工中应用极广。 它可直接冲出成品零件也可以为弯曲、拉深和挤压等其他工序准备坯料，还可以在成型 的工件进行再加工（切边、切舍、冲孔等工序）。冲裁所使用的模具叫冲裁模，它是冲 裁过程中必不可少的工艺装备。
在设计中尤其注意冲裁模间隙的大小问题，间隙对冲裁件质量、冲裁力和模具寿命 均有很大影响，是冲裁工艺与冲裁模设计中的一个非常重要的工艺参数。间隙对冲裁模 的影响大致可分为以下三点：1.间隙对冲裁模质量的影响。2.间隙对冲裁力的影响。实 验证明，随间隙的曾达冲裁力有一定程度的降低，但当单面间隙介于材料厚度的 5%— 20%范围内时冲裁力的降低不超过厚度的 5%—10%。因此，在正常情况下，间隙对冲裁 力的影响不很大。间隙对卸料力、推件力的影响比较显著。随间隙曾大卸料力和推件力 都将减小。一般当单面间隙曾大到材料厚度的 15%—25%时，卸料力几乎降到零。但间 隙继续曾大时毛刺曾大，又将引起卸料力、顶件力的迅速曾大。3.间隙对模具寿命的影 响。模具寿命分为刃磨寿命和模具总寿命。刃磨寿命是用两次刃磨之间的合格制件数表 示。总寿命是用模具失效为止的总的合格制件数表示。模具失效的原因一般有：磨损、
变形、崩刃、折断和涨裂。冲裁过程中作用于凸、凹模上的力为被冲材料的反作用力， 凸、凹模刃口受着极大的垂直压力与侧压力的作用，高压使刃口与被冲材料接触面之间 产生局部附着现象，当接触面相对滑动时，附着部分就产生剪切而引起磨损。这种附着 磨损，是冲模磨损的主要形式。当接触压力愈大，相对滑动距离愈大，模具材料愈软， 则磨损量愈大。而冲裁中的接触压力，即垂直力、侧压力、摩擦力均随间隙的减小而增 大，且间隙小时，光亮带变宽，摩擦距离增长，摩擦发热严重，所以小间隙将使磨损增 加，甚至使模具与材料之间产生粘结现象。而接触压力的增大，还会引起刃口的压缩疲 劳破坏，使之崩刃。小间隙还会产生凹模胀裂，小凸模折断，凸凹模相互啃刃等异常损 坏。当然，影响模具寿命的因素很多，有润滑条件，模具制造材料和精度、表面粗糙度、 被加工材料特性、冲裁件轮廓形状等，但间隙却是其中一个主要因素。
所以为了减少凹凸模的磨损，延长模具使用寿命，在保证冲裁件的前提下适当采用 较大的间隙值是十分必要的。若采用小间隙，就必须提高模具的硬度、精度、减小模具 的粗糙、度良好的润滑，以减小磨损。
随着模具技术的发展，世界各国对模具工业的发展都十分重视，但由于基础和体制 的不同，其发展的速度及水平状态也有明显的差距。当今世界模具工业的基本格局是以 日、美以及欧洲各工业化国家作为世界模具技术发展的领头羊。占据世界模具市场的半 壁江上，他们拥有现代的设计方法和先进的模具制造设备，特别是近几年这些国家把 CAD/CAE系统作为模具工业发展的臂翼，其发展的石头如日中天。
我国模具行业的这种发展速度同模具发达的工业化国家仍存在较大差距， 特别是模 具进出口贸易结构极不合理。但是，随着计划经济向市场经济过渡，我国模具工业的发 展从总体上来说仍是比较快的，模具生产企业的结构也在发生着巨大的变化。
本设计讲述了冲压模具设计的全过程；论述了冲压零件的形成原理、基本模具结构 与运动过程及其设计原理；对典型的冲压件模具进行了设计：冲压复合模设计解决了加 工的难题、冲孔—落料复合模为弯曲设计提供了制件的半成品、成品。冲压模具的设计 充分利用了机械压力机的功用特点，在室温的条件下对坯件进行冲压成形，生产效率提 高，经济效益显著。
关键词：冲压模具；冲裁 ；汽车车门垫板
目 录
摘 要 (1)
目 录 (3)
引 言 (4)
1.工艺性分析 (6)
1.1冲压件的工艺性分析 (7)
2.冲压工艺方案的确定 (7)
3.冲裁模设计 (10)
3.1.排样设计、条料宽度及确定步距 (10)
3.2.冲裁工艺的主要计算 (11)
3.2.1确定凸凹模间隙及制造公差 (11)
3.2.2 确定凸凹模工作部分尺寸 (11)
3.3.冲压工艺力及机床吨位的选择 (13)
3.4．压力中心的计算 (14)
3.5模具的结构设计 (15)
3.5.1凹模的设计及凹模轮廓尺寸的确定 (15)
3.5.2模架的选择 (16)
3.5.3模柄的选择 (16)
3.5.4凸模固定板 (17)
3.5.5 垫板 (17)
3.5.6卸料装置的弹性元件—橡皮的自由高度的确定 (18)
3.5.7挡料、定位装置： (18)
3.5.8模具的闭合高度 (19)
4.冲裁模装配图 (21)
5.模具的检测方法 (21)
5.1．平台检测法 (21)
5.1.1特点 (21)
5.2．仪器检测法 (22)
5.2.1特点 (22)
致 谢 (23)
参考文献 (23)
汽车车门垫板的冲裁模具设计
引 言
本次设计中选用的工序——冲裁，我们运用了学习过的冲压模具设计的知 识，根据给定的课题及要求进行我们的毕业设计，毕业设计就是检查我们这几年 里我们学到的知识与独立做事的能力， 及对模具设计与制造专业应用能力训练为 主线，以专业知识、常规机械加工实训等实践教学环节为基础，其目的在于自我 鉴定与自我提高专业水平知识。
冲裁模是冲压生产中不可缺少的工艺装备， 良好的模具结构是实现工艺方案 的可靠保证。 冲压零件的质量好坏和精度高低， 主要取决于冲裁模的质量和精度。 冲裁模结构是否合理、先进，有直接影响到生产效率及冲裁模本身的使用寿命和 操作的安全、方便性等。 由于冲裁件形状、尺寸、精度和生产批量及生产条件 不同，冲裁模的结构类型也不同。
模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。 模具制造成本和寿命则是 影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长 了新冲压件的生产准备时间。模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具（供 小批量生产）、复合模、多工位级进模（供大量生产）,以及研制快速换模装置, 可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间， 能使适用于大批量生产的先进冲压 技术合理地应用于小批量多品种生产。
模具是指工业生产上通过注塑、 压铸或锻压等方式生产产品所用的各种模子 和工具。模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母” 。据统计，75% 的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件都需要由模具成型，而绝大部分塑料 (11940,-105.00,-0.87%)制品也由模具成型。
根据所成型的材料的不同，模具可分为金属模具和非金属模具，其中金属模 具主要有铸造模具和冲压模具，非金属模具主要是塑料模具。塑料模具和冲压模 具是主要的模具品种，2010 年的市场规模分别达到了 630 亿和 520 亿，分别占 模具行业的 45%和 37%。塑料模具主要用于塑料制品的压制成型，冲压模具主要 是用于金属材料的冷冲压成型。
行业快速成长，规模持续扩大。
2000 年以来，受益于下游汽车、电子、塑料制品行业的快速发展，我国的
模具行业取得了长足的发展。模具行业的行业收入从 2003 年的 140 亿元快速增 长到2010年的1400亿元，8年间增长10倍，年平均增长率在28%以上。金融危 机仅仅使行业增速放缓到12.5%，仍然远远高于GDP的增速，可见我国模具行业 的发展势头十分强劲。
一般而言，模具生产商需要根据客户的需求定制模具所用的材料——模具 钢，然后选购适当的模具标准件构建模架，最后设计制作模仁，形成模具。因此 模具行业的产业链主要包括三个子行业：模具钢(原材料)、模架(标准件)和模具 (成品)。
模具钢进口替代前景广阔。模具钢是指用来制造模具的钢种，是模架以及模 具制作的原材料，直接影响到模具的使用寿命以及成型质量。2010 年，我国的 模具钢消费额达到 129 亿美元，比 2009 年增长 20%。我国连续五年成为全球模 具钢消费量最大的国家，占全球消费量的 21%，同期国内模具钢产值只有 70 亿 美元，虽然已经是全球第三大模具钢生产国，但是供需缺口达到 59 亿美元，进 口依存度高达46%，且高档模具和出口模具的材料几乎全部依靠进口。随着国内 企业逐渐掌握模具钢的生产技术，国内模具钢行业发展前景看好，2010 年行业 增长率达到37%。
标准件覆盖率提升驱动模架需求。模架是模具的支撑，是模具设计中标准化 的部分。对于一般的模具来说，许多结构是相同的，所不同的只是每套模具的成 型部分。使用模架和模具标准件能缩短模具生产时间25%-40%，节约模具加工工 时25%以上，对于模具厂商来说节省的时间十分可观，因此模具设计生产厂商一 般会采用标准模架来做模具。
目前我国的模具标准件运用还比较落后，覆盖率估计仅在45%左右，而国外 成熟市场上覆盖率能达到70%以上。标准件覆盖率的提升加上模具需求上升的双 重打动将驱动模架的需求。
1.工艺性分析
对冲压件的材料，形状，公差等级进行分析。如图1所示。
图 1 冲裁件
材料：Q235 厚度：4mm
1.1冲压件的工艺性分析
﹙1﹚由图1可见，该垫板材料是Q235，Q235 是普通的碳素钢，有较好的冲 裁性能，通过一般冲压均能满足其尺寸精度要求。
﹙2﹚由图 1 可见，该垫板外形简单，规则，形状尺寸除了三处公差登记要 求不是太高的尺寸外其余全部是自由公差IT14级。
﹙3﹚冲裁件的经济公差等级不高于 IT14 级,一般落料公差等级最好低于 IT10级,冲孔件公差等级最好低于IT9级,因此可用于一般精度的冲裁,普通冲裁 可以达到要求.由于冲裁件没有断面粗糙度的要求,不必考虑。
2.冲压工艺方案的确定
先来介绍下冲裁模的要点：
1. 冲裁模分类
按工序性质来分：可分为落料模，冲孔模，切断模，切舌模，剖切模，整修 模，精冲模等。按工序的组合程度来分：可分为单工序模，复合模，级进模（连 续模或跳步模）；
按有无导向方式来分：可为无导向的开试模和有导向的导板模，导柱模；按自动 化程度来分：可分为手动模，半自动模，自动模。
2.单工序冲裁模
(1)落料模
① 无导向落料模：无导向模具的优点是结构简单，制造周期短，成本底，
具有一定的通用性。缺点是凸，凹模间隙的均匀性只能靠装模时的调整
和冲床滑块的导向精度来保障，精度不高，装模调试也不方便，容易造
成零件吭伤，模具寿命短，生产率底，使用不太安全，工件平面度不高。
所以不适宜于薄料及塑性较大的材料的冲裁。
② 导板式落料模,导板与凸模间是采用H7/h6的配合，所以能对凸模进行
导向。同时也起到固定卸料板的作用。优点是：精度较高，使用寿命较
长，安装调试容易，使用安全的优点。缺点是导板制造比较困难，凸模
不能离开导板，需使用行程比较小的压力机。
③导柱式落料模,导柱式冲模的上下模利用导柱和导套来导向来保证其正
确位置，所以凸凹模间隙均匀，制件质量比较高，模具寿命也比较长，
导柱，导套都是圆柱形，加工比导板方便，安装维修也比较方便。其缺
点是制造成本比较高。
(2) 冲孔模
1) 一般冲孔模,压板与卸料板之间的空程应小于卸料板台孔深， 这样可以保
证冲压时卸料板压下的力量完全靠压杆传递，而保护凸模。
2) 侧面冲孔模,该类模具最大的特点是依靠斜销把压力机滑块的垂直运动
变为滑块的水平运动，从而完成侧面冲孔，斜销的工作角度为40-50
度为宜，冲裁力大取小值，工作行程长，取大值。
3) 小孔冲孔模
凸模工作部分采用活动保护套和扇形保护块保护， 使凸模除进入材料部分外 都受到不间断导向，从而提高凸模的钢度，防止了凸模弯曲和折断的可能。
(3) 切边模，将带凸缘的拉深件的多余边缘切掉
级进模，在压力机滑块的每次行程中，在同一副模具的不同位置，同时完成 两道或两道以上不同冲压工序的冲模叫级进模（也叫：跳步模或连续模）。使用 级进模生产可以减少模具和设备的数量，提高生产效率，易于实现自动化，其缺 点是制造比单工序模复杂，成本也高。使用级进模就必须解决条料的准确定位问 题。
1) 挡料销和导正销定位的级进模
首次冲裁时要用始用挡料销首次挡料，之后用固定挡料销进行粗定位，导正 销安装在凸模上进行最后的精确定位。当零件形状不适合用导正销定位时，可利 用在调料废料上冲出工艺孔来导正，导正削的直径应大于2-5MM，避免折断。当 材料厚小于0.5MM和窄长形凸模就不宜用导正销定位，这时使用侧刃定距。
2) 侧刃定距的级进模
用侧刃代替挡料销来控制条料送进的步距。侧刃断面的长度等于一个步距 S，它具有定位准确，生产效率高，操作方便的优点。不足的是料耗和冲裁力增 大。料厚效薄时，可采用弹压卸料的形式，可保证制件的平整。
3) 级进模排样图的设计，应尽可能考虑材料的合理利用，应考虑零件精度 的要求，应考虑冲模制造的难易程度，应考虑模具强度及寿命，应考虑模具尺寸 的大小，考虑零件成形规律的要求。
复合模结构分析，在压力机滑块的每次行程中，在同一副模具的相同位置， 同时完成两道或两道以上不同冲压工序的冲模叫复合模。 它结构上的特点是具有 一个即能充当凸模又充当凹模的工作零件---凸凹模。按其安装的位置，复合模 又分为倒装/顺装式复合模。
（1）倒装式复合模
凸凹模安装在下模部分时，叫做倒装式复合模。它采用钢性顶料装置，因 此制件的平面度会比较底，冲裁时，不能将条料压住，因此制件的精度会相对降 低，故只适用用于对之间精度和平面度要求相对较底时使用，但其结构相对正装 简单，在实际中应用更为广泛。
（2）正装式复合模
正装式复合模的凸凹模安装在上模部分，制件用弹性卸料装置从下模部分顶 出，上模采用弹性卸料装置，因此制件的精度和平面度相对比较高，但模具的结 构相对倒装复杂。
复合模主要优点是结构紧凑，冲出的制件精度高，平整。但结构复杂，制 造难度大，成本高。由于凸凹模刃口形状与工件完全一致，如果制件的孔边距或 孔间距过小，则凸凹模的强度差。单工序模 级进模 复合模，无导向的 有导向 的，制件精度 低 一般 可达IT13-IT18 可达 IT9-IT8，制件形状尺寸尺寸大中 小型尺寸，复杂及小制件受模具结构和强度的制约，生产效率低较低最高一般模
具制造工作量和成本低比无导向的略高冲裁较简单制件时比复合模底冲制复杂 制件时比连续模底，操作的安全性不安全，需采取安全措施较安全不安全，需采 取安全措施。自动化的可能性不能使用 最宜使用一般不用。
该零件包括落料、冲孔两个工序，可用以下三种工艺方案：
方案一：冲孔、落料采用单工序生产，先落料在冲孔。
方案二：冲孔-落料采用复合模加工，冲孔、落料一起完成。
方案三：冲孔-落料采用级进模加工，先冲孔后落料。
分析以上方案：
方案一：模具结构简单，但需要两套模具，生产效率低，制造成本高。难以 满足该零件的产量要求，所以不宜采用。
方案二：冲压件的形位精度和尺寸精度易于保证且生产效率高，但工件最窄 处A处的尺寸为6.5mm，不能满足复合模中凸凹模的最小壁
﹙8.5mm﹚的要求，所以不宜采用。
方案三：生产效率较高，易于保正工件的平整度和精度，容易实现自动化， 通用性较差，仅适合于中小型零件的大批量的生产。
结论： 通过以上的3种方案的分析比较，对该垫板冲裁生产采用方案三为 最佳。
3.冲裁模设计
3.1.排样设计、条料宽度及确定步距
图 2 排样方案
排样方式为：直排、无废料排样法
经查附录得：B=40mm， L=375mm 3.2.冲裁工艺的主要计算 3.2.1确定凸凹模间隙及制造公差 根据实用冲压设计技术[1]得：
凸凹模间隙Zmin=0.640mm Zmin=0.880mm
( ) 64
. 0 88 . 0 4 . 0 - ′ = 24 . 0 4 . 0 ′ = =0.096mm
δd ( )
min max 6 . 0 Z Z - ′ = ( ) 64
. 0 88 . 0 6 . 0 - ′ = 24 . 0 6 . 0 ′ = = 0.144m
3.2.2 确定凸凹模工作部分尺寸 （1）冲孔：
根据题目给出的条件，查3-1表可知：
表 3-1
22mm
△=0.52
X=0.5
85mm △=1 X=0.5 20mm △=0.52 X=0.5 50mm △=0.62 X=0.5 25mm
△=0.52
X=0.5
所以：22mm：
1 p b =( ) D + X
b min 0
P d - =( ) 0 096 . 0 0
096 . 0 26 . 22 52 . 0 5 . 0 22 - - = ′ + mm
(
) d
Z d b p d d + + = 0 1 min =( ) 144
. 00
64 . 0 26 . 22 + + = 144
. 0 0
9 . 22 mm 85mm：
=
1 p l ( ) D + X b min
P
d - =( ) 0 096 . 0 0
096 . 0 5 . 85 1 5 . 0 85 - - = ′ + mm
= 1 d l (
) d
Z l p d + = 0 min =( ) 144
. 00
144
. 00
14 . 86 64 . 0 5 . 85 + + = + mm 同样方法可得：
表 3-2
20mm： mm
b p 0 096 . 0 2 26 . 20 - = 144
. 00 2 9 . 20 + = d b mm 50mm： 0 096 . 0 2 26 . 50 - = p l mm
144 . 0 0 2 9 . 50 + = d l mm 115mm： 0
096 . 0 3 5 . 115 - = p l mm 144 . 0 0 3 14 . 116 + = d l mm 25mm： 0 096 . 0 3 25 - = p b mm
144 . 0 0 3 9 . 25
+ = d b mm （2）切断：
切断应该以凹模为基准，但凹模不是整体，所以仍以凸模在作为基准。切料 为单边切料，凸模与挡铁贴靠后与凹模之间的间隙为一般冲裁模单边间隙的2/3, 因此， ( ) ( )
mm Z 21 . 0 2
64 3 2 min = ′ = 375mm，无凹模限制，所以磨损较小甚至无磨损，凸模尺寸略大于375mm 即可。
40mm： (
) d
+ D - = 0 x B B d ( ) mm Z x B B p 0
096 . 0 0
min 1 . 39
- - = - D - = d 凹模在凸模的基础上增大，并保正单边间隙为0.21至0.29mm。 定位尺寸：
77mm 由于冲孔凸模的磨损，尺寸会逐渐变大，所以按落料计算；而19mm 则 因为落料凹模的磨损尺寸逐渐变大，也按落料计算。
77mm： ( ) (
) mm x L L d 144
. 00
144
. 0 0 0 63 . 76 74 . 0 5 . 0 77 + + = ′ - = D - = d
( ) mm Z x L L p 0
096 . 0 0
min 97 . 75 - - = - D - = d
式中，根据题目给出的条件，制件精度为IT14级时，取X=0.5 ，Δ=0.74 。 19mm：
B 1 d ( ) d
x B d + D - = 0 =( ) 144
. 00
144 . 0 0 74 . 18 52 . 0 5 . 0 19 + + = ′ - mm
B ( ) 0
1 min p
Z x B p d - - D - = =18.1 0
096 . 0 - mm
式中，根据题目给出的条件，制件精度为IT14级时，取X=0.5 ，Δ=0.52 。 3.3.冲压工艺力及机床吨位的选择 （1）冲裁力的计算：
切断力F 1：F 1=kptl t = 375 350 4 3 . 1 ′ ′ ′ =682500N 冲孔力F 2：F 2=kptl t
( ) ( ) [ ] 350 25 50 2 20 25 2 65 2 20 2 22 85 4 3 . 1 ′ + ′ + - ′ + ′ + + ′ + ′ ′ = =899080N
（2）卸料力的计算：
卸料力F 3：F 3=( ) = + x K F F 2 1 63263.2N 查表可知， x K =0.04 （3）推料力的计算： 取洞口直壁高度h=8mm 查表可知， t K =0.04 则推料力：
1 t F = t K F n 1 . = 4 / 8 04 . 0 682500 ′ ′ =54600N 4 / 8 04 . 0
899080 2 2 ′ ′ = = t t K nF F =71926.4N （4）总冲压力：
P= 1 1 2 1 t t x F F F F F + + + + =1771369.6≈1771.37 KN
在考虑各因素后，取一定安全系数 1.5 左右，所以必须选用 2500KN 的公称 压力机， 则根据所需要的总压力初选公称压力为2500KN 的闭式压力机。（参看 《冲 压手册》相关章节。）
表 3-3 压力机的主要参数
型号
J31-250
公称压力/KN
2500
续表 3-3
滑块行程/mm
315
压力行程/mm 10.4 形成次数（次/min） 20 最大装模高度/mm 490 闭合高度调节/mm 200 立柱间距离/mm 900 工作台尺寸/mm
前后：950 左右：1000
垫板尺寸/mm
厚度：140
孔径：200 模柄孔尺寸/mm
直径：75
深度：120
3.4．压力中心的计算
如图可知，图形虽然简单，但零件总体不对称，所以，按比例画出冲裁轮 廓线﹙两个孔、一个切断单边﹚，并建立直角坐标系x-y，如图所示，计算各部 分长度和各部分中心的坐标。
图 3 压力中心
由公式：
( ) ( )
n n n L L L X L X L X L X + + + + + + = ...... / ...... 2 1 3 2 1 1 0
( ) ( )
n n n L L L Y L Y L Y L Y + + + + + + = ...... / ...... 2 1 2 2 1 1 0 则：
( ) ú ?
ù
ê ? é ′ + ′ + ′ ′ + ′ ′ + ′ ′ + ′ + ′ + = 5 . 187 375 330 25 305 2 50 280 2 5 . 2 5 . 247 2 65 215 20 5 . 95 85 22 2 0 X /
( ) ( ) [ ] 6
. 192 375 25 2 50 2 5 . 2 2 65 20 85 22 2 = + + ′ + ′ + ′ + + + ( ) ( ) [
] 5 . 71 375 5 . 12 25 2 50 2 5 . 2 2 65 20 5 . 12 85 22 2 0 ′ + ′ + ′ + ′ + ′ + + ′ + = Y / ( ) ( ) [ ] 96 . 37 75
375 5 . 12 25 2 50 2 5 . 2 2 65 20 85 22 2 = ′ + ′ + ′ + ′ + ′ + + + 综上所述，该工件的压力中心为﹙192.6，37.96﹚ 3.5模具的结构设计
3.5.1
凹模的设计及凹模轮廓尺寸的确定
图4凹模外形尺寸分析
凹模材料：选择T10A。
凹模的厚度：H=Kb﹙≥15﹚采用大孔尺寸b=115 查表可知，K=0.3 则
H= 5 . 34 115 3 . 0 = ′ mm
考虑到同一模上还需要同时冲裁另一个孔和切断，取凹模厚度H=40mm 凹模壁厚C=﹙1.5～2﹚H=60～80mm
综合考虑工件尺寸、凹模刃口轮廓至边缘的距离C和固定凹模用的螺钉、销 钉之间的间距等， 如分析图4所示， 取凹模外形轮廓尺寸长， 宽， 高分别为480mm， 20mm，40mm。
3.5.2模架的选择
由于前后和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因此选用后侧滑动导柱 导套标准模架，已经计算出凹模的长 L=480mm，宽 B=120mm，但此时的宽没 有算料落下的那部分尺寸，即 40mm 。所以 B 总=160mm。按其标准选择具体结构 尺寸：
表 3-4
上模座 500x160x65 GB2855.5—81
下模座 500x160x75 GB2855.6—81
导 柱 65x230 GB2861.1—81
导 套 65x140x53 GB2861.1—81
模具的闭合高度 最大290mm 最小245mm
3.5.3模柄的选择
图5 模柄
根据压力机的模柄孔尺寸选取：
凸圆式模柄：Ф75x135mm
由压力机的型号J31-250，可查得模柄孔的直径为75mm,深度为120mm,由装 配要求, 模柄与模柄孔配合为H7/m6并加螺钉固定。见图5。
3.5.4凸模固定板
凸模固定板的外形尺寸与卸料板的外形尺寸相同，其厚度H 1 =﹙0.6～0.8﹚ H ，则
H 28 40 7 . 0 7 . 0 1 = ′ = = H mm ，取H 1 =30mm
图 6 凸模固定板
3.5.5 垫板
垫板的外形和凸模固定板一致， 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3～10mm 取值。
冲小矩形孔的承压情况分析，如图7所示：
承压应力 ( ) 22
85 / 450 4 2 85 22 / / ′ ′ ′ ′ + = = = A Lt A F b d d a MP
206 = d 模板材料选铸铁，查表可知[ ] d 为90～140， [ ] d d > ，
由上面分析，需要采用垫板，厚度 2 H =8mm。
图 7 垫板
3.5.6卸料装置的弹性元件—橡皮的自由高度的确定
取模具开启时卸料板高出凸模 1mm，冲裁时凸模进入凹模 1mm，考虑模具刃 磨情况，暂定刃磨量为2mm，由题可知材料厚度为4mm，所以橡胶的工作行程为：
mm 8 4 2 1 1
= + + + = 工作 h 橡胶的自由高度 ( ) 32 ~ 27 0 .3 0 ~ 5 .2 0
/ h = = 工作 自由 h ，取 mm 32 h = 自由 橡胶的预压缩量 ( ) .8 4 ~ .2 3 h 5 .1 0 ~ 0 .1 0 h = = 自由 预 h 预=﹙0.10～0.15﹚，取
mm 4 h = 预 。
橡胶在模具中的安装高度为32-4=28mm。
3.5.7挡料、定位装置： X0.5 其余
图 8 定位销
该套模具设计的比较特殊，冲孔落料复合模—但落料凹模不是一个完整体， 如采用挡料销挡料，容易使工件滑出，所以纵向定位用挡块，而横向起定位作用 的是定位销。
查表得知,定位销高度 h=5,选取材料为 45 钢,数量为 1,查标准 GB2866.11-81,如图定位销销所示:
3.5.8模具的闭合高度
模具的闭合高度一般通过下式确定：
H 模=上模板厚度+凸模垫板厚度+凸模长度+凹模厚度+下模座厚度-凸模进 入凹模深度。
卸料板: 根据国家标准,选取规格为LxBxH=480x140x16。
图 9卸料板
+
=
+
30=
28
H 74
所以由图9计算冲孔凸模的高度： mm
16
凸
图 10 小冲孔凸模
通过以上计算及查找，可知模具高度是： mm
+
-
+
65=
+
=
+
1
H 261
8
75
40
74
模
图 11 大冲孔凸模
查闭式压力机规格可得：J31-250固定台式可倾式压力机最大闭合高度为： 490mm，闭合高度调节量为：200mm，故所设计的模具闭合高度（261）满足要求， 闭合高度设计合理。
图 12 落料凸模
垫板-设计说明书.doc
实用标准文案 宁波大红鹰学院 毕业设计（论文） 说明书 题目 学生 系别 专业班级 学号 指导教师
摘要 先分析零件的冲压工艺；确定模具的总体结构；结合零件的冲压工艺及模具的总体结构设计排样图；根据排样图，计算利用率、冲载力、压力、选用设备及刃口的尺寸。根据资料再用 PRO/E，对模具进行设计，然后将三维图转成二维的装配图和零件图进行标注，并编制零件的加工工艺卡。 关键词：落料 ; 冲孔 Abstract First analysis of the stamping process parts; to determine the overall structure of mold; combination of parts stamping process and die design of the overall structure of the layout graph; layout plan based on calculating the utilization rate, red edge is contained, pressure, choice of equipment and cutting the size of . According to the information re-use PRO / E, the design of the mold, and then converted into two-dimensional three-dimensional map of assembly drawings and parts marked maps and compile card processing parts. Key words:Blanking ; Punching
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,
异形小垫片冲压模具设计说明
、八 冃U言 伴随着科技的提高，技术的进步，市场需求不断提高，模具生产的发展方向越来越广，包括信息化、无图化、数字化、精细化、自动化等方面发展；简单的模具企业已经无法满足市场的需求，模具企业的转型向着设备精良化、技术集成化、产品品牌化、经营国际化方向发展。以冲压模具为例： 冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。 冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。
目录 、八―丄 刖言 (1) 目录 (2) 设计任务书 (3) 1 . 零件的工艺分析 (4) 2. 确定工艺方案 (4) 3. 工艺计算 (5) 3.1计算工艺力 (5) 3.2确定拍样样式和裁板方法 (5) 3.3材料利用率计算 (6) 4.压力中心确定，压力机的选择 (7) 4.1 压力中心的确定 (7) 4.2压力机的选择 (8) 5.模具设计 (10) 5.1确定模具结构 (10) 5.2模具零件尺寸计算及确定 (10) 5 .2.1冲裁模具间隙及凹模.凸模刃口尺寸的确定 (10) 5 .2.2 凸模、凹模、外形尺寸计算 (11) 6.模具其他零件的选用 (12) 6.1模具上下模板及模柄的选择 (12)
冲压模具设计和制造实例
冲压模具设计与制造实例 例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺规程。 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：A3 材料厚度：t=2mm 一、冲压工艺与模具设计 1.冲压件工艺分析 ①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。 ②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。 ③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸， -0.74 0 -0.52 -0.52 -0.52 -0.52
可按IT14级确定工件尺寸的公差。孔边距12mm 的公差为-0.11，属11级精度。查公差表可得各尺寸公差为： 零件外形：65 mm 24 mm 30 mm R30 mm R2 mm 零件内形：10 mm 孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁。 2.工艺方案及模具结构类型 该零件包括落料、冲孔两个工序，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。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸12 mm 有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定 用复合冲裁方式进行生产。 +0.36 0 -0.11
工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最 小壁厚，为便于操作，所以复合模 结构采用倒装复合模及弹性卸料 和定位钉定位方式。 3.排样设计 查《冲压模具设计与制造》表 2.5.2，确定搭边值： 两工件间的搭边：a=2.2mm 工件边缘搭边：a1=2.5mm 步距为：32.2mm 条料宽度B=D+2a1 =65+2*2.5 =70 确定后排样图如2所示 一个步距内的材料利用率η为： η=A/BS×100% =1550÷（70×32.2）×100% =68.8% 查板材标准，宜选900mm×1000mm的钢板，每张钢板可剪裁为14张条料（70mm×1000mm），每张条料可冲378个工件，则η为： η=nA1/LB×100%
弯垫板冲压模具设计说明
课程设计说明书题目：弯垫板冲压模具设计 学院：材料科学与工程学院 专业：材料成型及控制工程 班级： ： 学号： 指导教师：
目录 一、确定工艺方案及模具结构形式 二、工艺计算 三、凸、凹模具零件设计 四、模具零部件设计 五、相关零件刚度、强度校核 六、压力机的校核 七、参考文献
零件图 一、确定工艺方案及模具结构形式 （一）工艺方案的确定 1、零件的工艺性分析 该零件材料为10钢，为优质碳素结构钢，其抗剪强度为τ=260～340MPa，抗拉强度为σb=300～440MPa，屈服强度为σs=210MPa，伸长率为δ=29%，屈强比为σs/σb=0.48～0.7，材料综合性能良好，适合冲压工艺。大批量生产，板厚为1.5mm，工件精度为IT8。有落料、冲孔、弯曲三个工序。 2、工艺方案的确定
（1）方案种类：该零件包括落料、冲孔、弯曲三个基本工序，可以有三种工艺方案： 方案一：先冲孔，后落料，再弯曲。采用单工序模生产 方案二：先冲孔落料，再弯曲。采用连续模和弯曲模生产 方案三：先冲孔落料，再弯曲。采用复合模和弯曲模生产 方案四：冲孔落料弯曲复合模生产 （2）方案比较： 方案一：结构简单，但需要三道工具三副模具，成本高而生产效率低，模具寿命低，冲压精度差，操作也不安全，难以满足中批量生产要求。 方案二：连续模是一种多工位，效率高的加工方法。但连续模轮廓尺寸较大，采用此方案会加大模具尺寸，使加工难度提高，因而也排除此方案。 方案三：需要两套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸较小，模具的制造成本不高。 方案四：只需一套模具，但模具结构复杂，制造加工难度大，且维修不易。 综合考虑，故采用第三种方案最佳。 （二）模具总体结构设计 1、模具类型 根据零件的冲裁工艺方案，采用复合冲裁模，所以模具类型为落料-冲孔复合模、弯曲模。复合模的主要结构特点是存在有双重作用的结构零件——凸凹模。凸凹模装在上模模称为正装式复合模，凸凹模装在下模称为倒装式复合模。采用倒装式复合模省去了顶出装置，结构简单，便于操作，因此采用倒装式复合冲裁模。 2、定位方式
垫片冲压模具设计说明书
目录 目录 ...................................................................................... III 前言 (1) 第一章工艺设计 (12) 1.1零件介绍 (12) 1.2零件工艺性分析 (13) 1.3工艺方案的确定 (13) 第二章排样设计 (15) 2.1毛坯排样设计 (15) 2.2材料的利用率 (18) 第三章工艺计算 (20) 3.1冲压工艺力的计算 (20) 3.1.1冲裁力计算 (20) 第四章模具总体概要设计 (23) 4.1模具概要设计 (23) 4.2模具零件结构形式确定 (23) 4.2.1 定位机构 (25) 4.2.2 卸料机构 (25) 4.2.3 导向机构。 (25) 第五章模具详细设计 (27) 5.1工作零件 (27) 5.1.1冲裁凸、凹模刃口尺寸计算 (27) 5.1.2凸模高度设计 (30) 5．1.3定位零件 (30) 5.1.4 挡料零件 (31) 5.2出件零件 (31)
5.2.1 卸料零件 (31) 5.3.2 顶件零件 (32) 5.3导向零件 (33) 5.4其他零件 (33) 第六章设备选择 (35) 6.1设备吨位确定 (35) 6.1.1设备类型的选择 (35) 6.1.2设备规格的选择 (35) 6.2设备校核 (36) 6.2.1.压力行程 (36) 6.2.2.压力机工作台面尺寸 (36) 结论 (37) 参考文献 (38) 致 (39)
前言 随着现代化工业的发展, 越来越多的产品依赖模具加工, 模具工业已成为工业发展的基础。模具质量好坏直接影响产品的质量, 模具的质量不仅表现在制造质量, 也表现在安装调整维护保养等方面的后续工作质量。因此, 在模具在加工过程和质量控制中, 要采取相应的措施, 杜绝类似事故的发生。 第一章工艺设计 图1.1垫片零件图 1.2 零件工艺性分析 零件尺寸：图中零件的标注公差的为IT12级精度，其余未注由图术要求可知为
冷冲压模具设计实例
A冷冲压模具设计实例 工件名称：手柄 工件简图： 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm 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Q235-A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φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3.5mm(大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚)。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，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚 3.5mm 接近凸凹模许用最小壁厚3.2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。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三为佳。 3、主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2手柄排样图所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取 2.5mm和 3.5mm，条料宽度为
冲压件工艺过程设计的内容及步骤
第二章冲压件工艺过程设计的内容及步骤 不论冲压件的几何形状和尺寸大小如何,其生产过程一般都是从原材料剪切下料开始，经过各种冲压工序和其他必要的辅助工序（如退火，酸洗，表面处理等）加工出图纸所要求的零件。对于某些组合冲压件或精度要求较高的冲压件，还需要经过切削，焊接或铆接等加工，才能完成。冲压件工艺过程的制定和模具设计是冷冲压课程设计的主要内容。进行冲压设计就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，最优地选用，确定各工艺参数的大小和变化范围，设计模具，选用设备等，以使零件的整个生产过程达到优质，高产，低耗，安全的目的。 2.1 工艺过程设计的基本内容 冲压工艺规程是模具设计的依据，而良好的模具结构设计，又是实现工艺过程的可靠保证，若冲压工艺有改动，往往会造成模具的返工，甚至报废。冲制同样的零件，通常可以采用几种不同方法。工艺过程设计的中心就是依据技术上先进，经济上合理，生产上高效，使用上安全可靠的原则，使零件的生产在保证符合零件的各项技术要求的前提下，达到最佳的技术效果和经济效益。 冲压件工艺过程设计的主要内容和步骤是： 一. 分析零件图(冲压件图) 产品零件图是分析和制定冲压工艺方案的重要依据，设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图人手。分析零件图包括技术和经济两个方面： 1. 冲压加工的经济性分析 冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高，操作简单等一系列优点而广泛使用。由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用，批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能有更好的经济效果。例如在零件上加工孔，批量小时采用钻孔比冲孔要经济；有些旋转体零件，采用旋压比拉深会有更好的经济效果。所以，要根据冲压件的生产纲领，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。 2. 冲压件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。良好的工艺性应保证材料消
冲裁工艺及冲裁模设计
冲裁工艺及冲裁模设计 一、填空题 1. 冲裁既能够直截了当冲制________，又能够为其他__________制备毛坯。 2.一样来讲，冲裁工艺要紧是指_____和_____工序。 3.冲裁变形过程大致可分为_______、________、________三个时期。 4.冲裁件的切断面由______、______、_______、_____四个部分组成。 5.光亮带是紧挨圆角带并与________的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模 挤压切入材料，使其受到_______和________的作用而形成的。 6.冲裁毛刺是在刃口邻近的側面上材料显现________时形成的。 7.塑性差的材料，断裂倾向严峻，_______增宽，而________所占比例较少，毛刺和圆 角带____；反之，塑性好的材料，光亮带__________。 8.冲裁凸模和凹模之间的________，不仅对冲裁件的质量有极重要的阻碍，而且还阻 碍模具_____、_______、______和推件力等。 9.冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越_____，毛刺越_____；断面上显现二次光 亮带是因间隙太_____而引起的。 10.阻碍冲裁件毛刺增大的缘故是________、_______大。 11.冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的_____________的差值，差值______，则精度 _______。 12.所选间隙值的大小，直截了当阻碍冲裁件的_____和_______精度。 13.阻碍冲裁件尺寸精度的因素有两大方面，一是_____________，二是冲裁终止后冲裁 件相关于________尺寸的偏差。阻碍冲裁件尺寸精度的因素有______、材料______、 工件的__________、材料的_______等，其中______起主导作用。 14.当间隙较大时，冲裁后因材料的弹性回复使____________凹模尺寸；冲孔件的孔径 _____________。
冲压模具设计实例讲解.doc
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。
冲压模具设计装配图
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。（× ）
冲压模具设计步骤
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
典型垫片冲压模具说明书概论
目录 目录 (1) 1. 工件的冲压工艺设计 (2) 1.1工艺分析 (2) 1.2确定工艺方案 (3) 1.3工艺计算 (5) 1.4凸模凹模凸凹模刃口及结构尺寸计算 (9) 1.5其他模具零部件的选择 (13) 2.装配图 (14) 3.小结 (14) 4.参考文献 (15)
1. 工件的冲压工艺设计 1.1工艺分析 冲压件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量零件设计是否合理。一般来讲，满足使用要求的条件下，能以最简单、最经济的方法将工件加工出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的冲压工艺性就差。工艺性的好坏是相对的，他直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件的影响。 该零件尺寸中，未注公差按照IT13确定工件尺寸的公差。查公 差表，则其外形尺寸为被包容尺寸00.3942mm -,00.3933mm -,0 0.229.6mm - 零件简图：如图所示
零件名称: 典型盖板件 上产批量: 中批量生产（10万件） 材料：Q235钢 厚度：2mm 1.2确定工艺方案 确定工艺方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数、工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应对不同的工艺方案进行全面的分析与研究。在选择工艺时，一般要考虑模具的结构形式，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。 在确定冲压件的工艺路线时，应主要考虑以下几个方面：冲压零件的几何形状、尺寸大小、精度等级、生产批量、加工零件时操作的难易程度、模具的加工成本及时间等。 经分析该零件属于大批量生产，形状简单，工艺性较好、冲压件
尺寸精度较高。冲压该零件需要的基本工序有落料和冲孔。 方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模（连续模）生产。 方案一单工序模具结构简单，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或级进冲裁方式。 方案二复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置重复性好，由于压料冲裁的同时得到了校平，冲件平直且有较好的剪切断面。 方案三级进模可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲裁件，且可冲裁比较厚的零件，但级进模冲裁受压力机工作台面尺寸与工序数的限制，冲裁件尺寸不宜太大。另外级进模冲裁中、小型零件时零件平面度不高，高质量工件需校平。 根据冲压模工艺原理，结合该零件结构的特点，通过对比以上三种方案，采用复合模结构简单实用，冲压工艺过程稳定可靠，比较适合该零件了生产制造。
垫片冲裁模具设计要点
密级： 学号： 本科生毕业论文（设计） 垫片冲裁模具设计 系别：机械工程学院 专业：模具设计与制造 班级： ################### 学生姓名： ######### 指导老师： ######### 完成日期： #########
学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的论文（设计）是本人在指导老师的指导下独立进行研究，所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名（手写）：签字日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江西科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 （请在以上相应方框内打“√”） 学位论文作者签名（手写）：指导老师签名（手写）： 签字日期：年月日签字日期：年月日
江西科技学院本科生毕业论文（设计） 摘要 本次设计的是垫片冲裁设计首先对冲压件进行了分析，分析该零件的尺寸精度得出一般精度的模具可满足零件的精度要求，在从零件的形状、尺寸标注及生产批量等情况看，选择了冲孔落料的方案。 根据对零件的综合分析，在本人这次设计中我设计的模具是正装冲孔落料模，主要介绍的是模具的冲孔落料，在本人的这次设计中我设计的模具正式冲孔落料模具。主要介绍的是模具的冲孔落料，在模具材料的选择时应注意材料的性能和强度。应尽量选择模具的标准件，这样不仅可以提高模具的寿命还可以缩短模具的制造周期,冲压生产中应用最广泛的工序之一。由于该材料和厚度的原因，我采用的加工方法为：采用级进模进行加工。 关键字：级进模；落料；冲孔；垫片 - Ⅰ-
冲压模具设计--答辩知识点
1．冷冲压的优点有：生产率高、操作简便，尺寸稳定、互换性好，材料利用率高。 2．冷冲压是利用安装在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，从而获得所需零件的一种加工方法。 3．一般的金属材料在冷塑变形时会引起材料性能的变化。随着变形程度的增加，所有的强度、硬度都提高，同时塑性指标降低，这种现象称为冷作硬化。4．拉深时变形程度以拉深系数m表示，其值越小，变形程度越大。5．材料的屈强比小，均匀延伸率大有利于成形极限的提高。6．冲裁件的断面分为圆角，光面，毛面，毛刺四个区域。 7．翻孔件的变形程度用翻孔系数K表示，变形程度最大时，口部可能出现开裂 8．缩孔变形区的应力性质为双向压缩应力，其可能产生的质量问题是失稳起皱 9．精冲时冲裁变形区的材料处于三向压应力，并且由于采用了极小的间隙，冲裁件尺寸精度可达IT8-IT6级。 10．冷冲压模具是实现冷冲压工艺的一种工艺装备。 11．落料和冲孔属于分离工序，拉深和弯曲属于成形工序。 12．变形温度对金属塑性的影响很大，一般来说，随着变形温度的升高，塑性提高，变形抗力降低。 13．压力机的标称压力是指滑块在离下止点前某一特定位置时，滑块上所容许承受的最大作用力。 14．材料在塑性变形中，变形前的体积等于变形后的体积，用公式来表示即：ε1+ε2+ε3=0 。15．冲裁的变形过程分为弹性变形，塑性变形，断裂分离 三个阶段。 16．冲裁模工作零件刃口尺寸计算时，落料以凹模为基准，冲孔以凸模为基准，凸模和凹模的制造精度比工件高2-3级。17．冲裁件之间及冲裁件与条料侧边之间留下的余料称作搭边。它能补偿条料送进时的定位误差和下料误差，确保冲出合格的制件。18．弯曲零件的尺寸与模具工作零件尺寸不一致是由于弯曲回弹而引起的，校正弯曲比自由弯曲时零件的尺寸精度要高。 19．拉深时可能产生的质量问题是起皱和开裂 20在室温下，利用安装在压力机上的对被冲材料施加一定的压力，使之产生分离和塑性变形，从而获得所需要形状和尺寸的零件（也称制件）的一种加工方法。 21用于实现冷冲压工艺的一种工艺装备称为。 22冲压工艺分为两大类，一类叫分离工序，一类是变形工序。 23物体在外力作用下会产生变形，若外力去除以后，物体并不能完全恢复自己的原有形状和尺寸，称为塑性变形。 24变形温度对金属的塑性有重大影响。就大多数金属而言，其总的趋势是：随着温度的升高，塑性增加，变形抗力降低。 25以主应力表示点的应力状态称为主应力状态，表示主应力个数及其符号的简图称为主应力图。可能出现的主应力图共有九种。 26塑性变形时的体积不变定律用公式来表示为：ε1+ε2+ε3=0。 27加工硬化是指一般常用的金属材料，随着塑性变形程度的增加，其强度、硬度和变形抗力逐渐增加，而塑性和韧性逐渐降低。 28在实际冲压时，分离或成形后的冲压件的形状和尺寸与模具工作部分形状和尺寸不尽相同，就是因卸载规律引起的弹性回复(简称回弹)造成的。 29材料对各种冲压成形方法的适应能力称为材料的冲压成形性能。冲压成形性能是一个综合性的概念，它涉及的因素很多，但就其主要内容来看，有两个方面：一是成形极限，二是成形质量。
(工艺技术)冲裁工艺及冲裁模设计
第二章冲裁工艺及冲裁模设计 一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制________ ，又可以为其他___________ y备毛坯。 2. _____________________________ —般来说，冲裁工艺主要是指和工序。 3. 冲裁变形过程大致可分为_______ 、_________ 、 _______ 个阶段。 4. 冲裁件的切断面由______ 、_____ 、________ 、 ____ 四个部分组成。 5. 光亮带是紧挨圆角带并与________ 的光亮部分，它是在塑性变形过程中凸模与凹模 挤压切入材料，使其受到 ______ 和________ 的作用而形成的。 6. ___________________________________________ 冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材 料出现____________________________________________ 时形成的。 7. 塑性差的材料，断裂倾向严重，________ 曾宽，而________ 占比例较少，毛刺和圆 角带—；反之，塑性好的材料，光亮带 _____________ 。 8?冲裁凸模和凹模之间的__________ 不仅对冲裁件的质量有极重要的影响，而且还影响模具 ____ 、______ 、_______ 口推件力等。 9?冲裁间隙越大，冲裁件断面光亮带区域越_______ ，毛刺越_____ ;断面上出现二次光亮带是因间隙太 _____ 而引起的。 10. 影响冲裁件毛刺增大的原因是________ 、________ 。 11. 冲裁件的尺寸精度是指冲裁件的_____________ 的差值，差值______ ，则精度 。 12. 所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的_____和_______精度。 13. 影响冲裁件尺寸精度的因素有两大方面，一是______________ ，二是冲裁结束后冲裁 件相对于 ________ 寸的偏差。影响冲裁件尺寸精度的因素有 _______ __ 、材料_____ : 工件的 __________ 、材料的 ______ 等，其中_______ 主导作用。 14. 当间隙较大时，冲裁后因材料的弹性回复使___________凹模尺寸；冲孔件的孔径
垫圈冲压模具设计
实验实训(设计)报告 项目名称: 垫圈冲压工艺及模具设计 专业:模具设计与制造班级: 模具14１ 企业指导老师: 校内指导老师: 邓老师 学号: 201401０91 姓名: 江峰 地点:绵阳职业技术学院时间: 2０16。7 二〇一六年七月十三日
绵阳职业技术学院实验实训(设计) 进度检查及成绩评定表 摘要 本次得课程设计就是一个简单得防滑垫圈及其复合模设计,此副模具就是采用落料—冲孔两道工序相结合得复合模,本人经查阅相关书籍、资料以及对设计此副模具所要用到得相关公式、数据作出了一个准确得依据、 本次课程设计一共分为两部分,与其她模具得设计一样,第一部就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得工艺方案、然后画工序图、排样图以及对材料利用率得计算,计算冲压力,选择冲压机。然后填写冲压工艺规程卡。第二部分就是冲压模具得设计,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得外形尺寸),最后确定凸凹模工作部分尺寸。
前言 在现代工业生产中,模具就是重要得工艺装备之一,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,并可保证一定得加工质量要求。所以,汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、玩具等得零部件很多采用模具来加工。随着科学技术得发展,产品得更新换代加快,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。模具得设计、制造工业部门肩负着为相关企业与部门提供产品得重任。如果模具设计及制造水平落后,产品质量低劣,制造周期长,必将影响产品得更新换代,使产品失去竞争能力,阻碍生产与经济得发展。因此,模具设计及制造技术在国民经济中得地位就是显而易见得、 金属板料冲压就是模具在工业生产中应用广泛得加工形式之一,随着市场竞争日趋加剧,产品质量不断提高,对生产得安全性,操作得方便性等要求也日益提高。模具作为冲压生产得基本要素,其设计制造技术受到普遍重视、因此学习模具课程,进行模具设计也就是适应现代化工业要求得。 这次课程设计得内容就是利用CAＤ等系列软件设计材料为H62—M得黄铜垫圈冲压模具,说明书有四部分内容,叙述了整个设计得过程。分析了零件得工艺性,经济性,确定零件得冲压工艺方案及其模具得结构。然后进行模具零件得设计计算。计算出零件尺寸后,通过ＣAD 软件做出各个零件得实体,最后完成模具装配。 由于时间比较仓促,有得地方考虑不足,希望老师予以指导。 目录 1、冲裁件工艺分析?????????????????????????????????????????1 1。1冲裁件得结构工艺性?????????????????????????????????????1 １。2尺寸精度与断面粗糙?????????????????????????????????????1 2、冲压工艺方案得确定?????????????????????????????????????２ 3、冲压工艺计算???????????????????????????????????????????４ 3。1排样图设计,材料利用率计算?????????????????????????????４ ３。2计算凹凸模尺寸?????????????????????????????????????????５ 4、冲裁力计算及压力中心计算,初选压力机???????????????????6 ４。１冲裁力计算及初选压力机?????????????????????????????????6 ４、2压力中心得计算?????????????????????????????????????????7 ５、模具结构型式得确定?????????????????????????????????????８