冲压模说明书

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《成型工装课程设计》

说明书

《水箱固定板模具设计说明书》

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《水箱固定板模具设计》

业：材料科学与工程学院专

学生姓名：王腾腾

学号：121402060618

完成时间：2020年6月7日

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目录

目录 (2)

第一章：引言 (3)

1.1模具行业的状 (4)

1.2冲压工艺介绍 (4)

1.3冲压工艺的种类 (4)

1.4冲压行业阻力和障碍与突破 (5)

第二章水箱安装板的设计 (7)

...2.1设计题目 (7)

2.2冲压件工艺分析 (8)

2.3方案及模具结构类型 (9)

2.4排样设计 (10)

2.5压力计算 (11)

2.6模具压力中心计算 (12)

2.7作零件刃口尺寸计算 (13)

2.8冲孔刃口尺寸计算 (15)

2.9其它模具零件结构尺寸 (16)

2.10模具的零件设计与计算 (16)

2.11冲床选用 (21)

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2.12模具装配及零件参考图 (22)

设计总结 (30)

第一章引言

1.1 模具行业的发展现状及市场前景

现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率（据不完全统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有近200个亿的出口），到2005年模具产值预计为600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2003年我国汽车产销量均突破400万辆，预计2004年产销量各突破500万辆，轿车产量将达到260万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。

1.2 冲压工艺介绍

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

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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。

全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。

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、凸台等。

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。

在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。

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第二章水箱安装板的设计

设计题目设计一止动件，零件图如下2.1

Q235,1所示冲裁件，名称为水箱安装板，材料为材料为如图，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其厚度为3mm 大批. 程生产批量:模具、编制模具零件的加工工艺规

: Q235 t=3mm

材料1

图冲压件工艺分析：2.2

冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级等是否符合冲裁加工的工艺要求。良好的结构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高、产品质量稳定、操作简单等。 Q235，具有良好的塑性；1、材料性能：制件成型材料是 2、冲裁件的尺寸精度：级精度等级确定工件的公差。该止动件图上所有公差尺寸，属自由尺寸， IT9 、尺

寸标注3 分析零件的尺寸标注情况，符合要求。综上所述：。该制件适合落

料冲孔，可以利用复合落料冲孔得到

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2.3方案及模具结构类型

1、工艺方案分析

该冲裁件包括落料、冲孔工序，

该方案也只要一副模具，生产效率高，但送料精度影响制件精度，需采用导正销定位或侧刃定距，

2、模具结构类型的选定，采用落料冲孔复合模

2.4排样设计

合理的排样是提高材料利用率、降低成本、保证冲裁件质量及模具寿命的有效措施。

1、利用率

排样时，在保证制件质量的前提下要考虑如何提高材料的利用率（冲裁件的实 2）际面积A= 9880mm 一个歩距的材料利用率η为：100%=81.3%

××100%=9880/12090η=A/Bs2

图横向3000mm的钢板，采用横排.×查板材标准《冷轧钢板的尺寸》，选用1300 、排样方式 2 ,因此不考虑多排或一模多件的方案。该冲压件属于大等量生产类型排样方式采用直

排。这种排样属于有废料排样，模具沿工件全部外形进行冲裁，

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工件周边都留有搭边。这种排样能保证冲裁件的质量，冲裁模寿命也长，但材料利用率低。

3、搭边

经查表《模具设计师（冷冲模）》2-2,确定冲裁金属材料的搭边值：

两工件间搭边距：a=3mm，实际取：a=4mm；

侧面搭边距：a1=3mm，实际取：a1=3.5mm；

条料宽度：B=130mm;

歩距：S=89mm。

2.5 压力计算

2.5.1、冲裁力的计算

πd?σF= =3.14*11*3*450= 4.7kN ?b冲孔Lt?σ? =398*3*5= 53kN F=b落料力

长度L=398mm

F= F*2+F= 63kN

落料力冲裁冲孔2.5.2、退件力的计算

F=k*F=0.03x63=1.9kN ，采用弹性卸料冲裁退2.6 模具压力中心的计算

由于零件左右对称，上下对称，所以压力中心不需要计算，在其几何中心上。

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2.7 作零件刃口尺寸计算

落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制;

冲孔部分以冲孔凸模为基准计算，冲孔凹模按间隙值配制;

2.7.1刃口尺寸计算：

尺寸见零件图

2.7.2 落料凹模板尺寸:

凹模厚度查表得，实取15mm.

凹棋边壁厚:W=1.2Hd=1.2×30=42mm , 1凹棋板边长: L=b+2W=210mm，取250mm

取凹模板宽B=230mm,取230mm

故确定凹棋板外形为:230×250×20mm。

2.9 其它模具零件结构尺寸

图3所示，据分析得，该零件采用落料冲孔复合模，落料冲孔一次

如完成。采用弹性卸料装置，将落料件推出，冲孔废料直接落入模具底部，用盖板接收，最终抽出。选用后侧式导柱模架，结构比较简单，工作操作简便。

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