冲压模具设计-冲裁模
冲压模具设计-冲裁模
目录
一、设计任务书 (2)
二、冲压工艺性及工艺方案的确定………………
3
三、主要设计计算 (4)
四、模具总体设计 (8)
五、主要零部件设计 (8)
六、冲压设备的选定 (12)
七、设计小结 (13)
八、参考文献 (13)
一、课程设计任务
一、题目：冲孔、落料复合模
二、零件：
材料：Q235
厚度：2.0mm
批量：大批量
三、任务内容：
(一）工艺设计
1、工艺审查与工艺分析
2、工艺计算：
①毛胚计算
②工序件计算或排样图
3、工艺方案的确定
①工序的确定
②基准和定位方式的选择
（二）模具设计
1、总图
2、零件图
二、冲压工艺性及工艺方案的确定
一、工艺性分析
1、材料零件的材料为Q235普通碳素钢，具
有良好的冲压性能，适合冲裁。
2、结构该零件属于较典型冲裁件，形状简单
对称。孔边距远大于凸、凹模允许的最小壁厚（见参考文献①表2.9.5），故可以考虑复合冲压工序。
3、精度零件外形：80±0.07属于10级精度，
60±0.05属于9级精度。零件内形: 16060.00
Φ+属9级精度。
孔间距：42±0.08属11级精度（均由参考文献精度②附录一查得）。因零件边有90o的尖角，应以圆弧过渡，查参考文献①表2.7.1取r=0.5mm。零件精度较高，模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。
4、结论可以冲裁。
二、冲压工艺方案的确定
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:
方案①:先落料、再冲孔。采用单工序模生产。
方案②:落料—冲孔复合冲压。采用复合模生产。
方案③:冲孔—落料级进冲压。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，且生产效率也高。尽管模具结构较方案①复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案③也只需要一套模具，生产效率高，但零件的冲压精度不易保证。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②为佳。
三、主要设计计算
（1）排样方式的确定及计算
查参考文献①表2.5.2，查得：取两工件间的最小搭边：a1=2.0mm 侧面搭边值：a=2.2mm 由下表计算可知条料宽度5.
8506.0-mm，步距62.2mm。查参考文献③第8页选取t=2.0mm，950mm?2000mm的钢板。一个步距材料利用率90.3%（计算见下表）。每条钢板可剪裁为11张条料（85.5mm?2000mm）每张条料可冲32个工件，故每张材料利用率为88.9%（计算见下表）确定后的排样如
2. 2.
下图：
（2）冲压力的计算该模具采用倒装式复合模，拟选弹性卸料，刚性出件，冲压力的相关计算见下表。
排样冲压力计算表
计算分
类
项目公式结果备注
排样冲裁件面
积A
A=80?60 4800mm2
条料宽度
B
B=（D+2a+C）0-△85.50-0.6mm
查参考文献①表
2.5.5取
C=0.5mm，
表2.5.3
取△=0.6 步距S S=60+ a1=62.2 62.2mm
一个步距
材料利用
率η%
100
.2
62
.5
85
4800
1
%
100
n
?
?
?
=
?
=
BS
A
η
90.3%
一张钢板
材料利用
率η%
100
2000
950
4800
32
11
%
100
n
?
?
?
?
=
?
=
LM
A
总
η
88.9%
n=11?32
=352件
冲压力落料力
落
F
落
F=KLtτ
b=1.3?280?2?300
218.4KN
查参考文献①表
1.3.6取
τb=300Mpa
L=112.8mm 冲孔力
冲
F
冲
F=KLtτb
=1.3?（2π?16）?2?300
78.37KN L=2mm
16
?
π
推件力
推
F
推
F=n
推
K
冲
F=6?0.055?78.3
7
25.86KN
n6
2
12
t
h
=
=
=
查参考文献①表
2.6.1取推F =0.055
卸料力
卸F
卸F =卸K 落F =0.05?288.4
10.92KN
查参考文献①表
2.6.1取卸K =0.05
总冲压力总F
总F =落F +冲F +推F +卸F
=218.4+78.37+10.92+25.86
333.55KN
（3）压力中心的确定
该工件尺寸，形状对称，因此该工件的压力中心在工件轮廓的几何中心O 上。
（4）工作零件刃口尺寸的计算
查参考文献①表2.3.3取60.30max =，246.0m in =磨损系数x=1
尺寸及分类
计算公式
结果
备注
落料
60±0.05
)
x (max 0
?++=D D A A δ
)
(min 0Z D D
A T
T
--=σ
15.60030
.00
+=D A
模具凹模按七级制造，凸模按六级制造。T A δδ，均由参考文献
②附录一查得，
且均满足：
≤
+T A δδZ m ax
-904.590
019.0-=D
T
80±0.07
21.80030
.00
+=D A
964.790
019.0-=D
T
冲孔
16
060
.00
Φ+
)
x (min 0?+-=d d
T
T
σ
)
d (d min 0
Z T A
A ++=σ
060.160
011.0-=d
T
306.16018
.00
+=d A
中心距
42±0.08
8/?+=L L d
02.042±=L d
Z min
（5）卸料橡胶的设计计算
采用40.51245?? JB/T 7650.9-1995聚氨酯弹性体
项目
公式
结果
备注
卸料板工作行
程I h
I h =1h +t+2h
4mm 1h 为凹凸模凹进
卸料板的高度1mm
2h 为凹凸模冲裁
后进入凹模深度
1mm
橡胶工作行程
I H
I H =I h +修h
9mm
修h 为凹凸模修磨量，取5mm
每个橡胶承受的载荷1F
1F =
4
卸F
2.73KN
选用4个圆筒
形橡胶
拟选橡胶
查参考文献②表4.10.1和表4.10.2根据I H 和1F
初选40.51245?? JB/T 7650.9-1995橡胶
橡胶预压缩量
预H
预H =10%自由H
4mm
一般取预H =
（10%～15%）
自由H
校核橡胶自由高度自由H 0.35自由H =14mm
≥
I H +预H =13mm
合适
橡胶压缩量
0.35自由H
橡胶的安装高
度安H
安H =自由H -预H 36mm
四、模具总体设计
（1）模具类型的选择
由冲压工艺性分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模。
（2）定位方式的选择
该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销无测压装置。控制条料的送进步距采用活动挡料销来定距。（3）卸料、出件方式的选择
倒装式复合模，采用弹性卸料，刚性出件。
（4）导向方式的选择
为方便安装调整，同时为送料的方便，故采用后侧导柱模架。
五、主要零部件设计
一、工作零件的设计
（1）落料凹模
凹模的厚度：H=kb（≥15mm）
=0.30?80=24mm(参考文献①表2.9.5)
凹模的壁厚：C=（1.5～2）H（≥30～40mm）
凹模宽度：B=b+2c=80+2?40=160mm
凹模长度：L=160mm （查参考文献②表 4.11标准JB/T7643.1-2008取得）
凹模厚度：由上计算厚度24mm ，将凹模版做成薄板形式并加空心垫板后厚度取14mm 。 得凹模轮廓：160?160?14mm （2）凹凸模
高度：L=1h +h+2h =20+35+10=65mm
如下图式中：1h 为凹凸模固定板厚度（查参考文献②表4.11初选160?160?20mm ），2h 弹性卸料板厚度（初选160?160?10mm ），h 为增加高度（冲压时橡胶高32mm+凹凸模高过卸料板3mm=35mm ）。
h 1
h 2
h 3h 4
h 5
（3）冲孔凸模
结合工件外形考虑加工，将凸模设计成直通式凸模，与凸模固定板按H7/m6配合。
其总长度：L=
h+4h+5h=14+12+24=50mm
3
式中各参数如上图中：
h凹模厚度、4h空心垫板厚度（查参考
3
文献②表4.11初选160?160?12mm）、
h凸模固定板厚（查参考文
5
献②表4.11初选160?160?24mm）。经查圆柱头直杆圆凸模标准，采用：
50 JB/T 5825-2008 的凸模。
二、定位零件的设计
（1）挡料销：
因模具采用橡胶弹性卸料，且卸料橡胶安装高度36mm 较高。为方便挡料，采用橡胶弹顶挡料销装置。查参考文献①表2.9.7得挡料销高出卸料板3mm，卸料板厚10mm，故取挡料销H=14mm。挡料销与卸料板采用H9/d9间隙配合。
（2）导料销：
使用两个导料销，采用橡胶弹顶导料装置。查参考文献①表2.9.7得导料销高出卸料板6～8mm，卸料板厚10mm，故取导料销H=18mm。挡料销与卸料板采用H9/d9间隙配合。三、出件装置的设计：
采用刚性出件，由推杆直接推动推件块，将凹模内的
工件推出。根据推杆连接的各板高度，和模柄孔径查参考文献②表4.14.4取带肩推杆：A 12X140 JB/T 7650.1-2008。推件块的周界尺寸和零件的周界尺寸相同，考虑凹模厚度、空心垫板厚度、
及推杆安装、凹模修模量等因素，取高度16mm。
四、卸料部分的设计：
卸料板：由活动挡料销和导料销安装高度：选用卸料板轮廓160?160?10mm
卸料螺钉：模具采用橡胶弹性卸料橡胶由上可知橡胶孔直径12.5mm，查标准取M8X60 JB/T 7650.5-2008卸料钉尾部有足够的形成空间，卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凹凸模端面1mm，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调节。
五、模架及其它零部件的设计和选用
模架：160X160X180～220 GB/T 2851-2008
上模座：160X160X40 GB/T 2855.1-2008
下模座：160X160X45 GB/T 2855.2-2008
导柱：28X170 GB/T 2861.1-2008
导套：28X100X38 GB/T 2861.3-2008
凸凹模固定板：160X160X20 JB/T 7643.2-2008
凸模固定板：160X160X24 JB/T 7643.2-2008
上垫板：160X160X8 JB/T 7643.3-2008
空心垫板：160X160X12
模柄： B 50X110 JB/T 7646.1-2008
该模具的闭和高度：
H闭=H上模座+H垫+L+H+H下模座-h2
=40+8+50+65+45-1=207mm
式中：L为凸模长度50mm，
H凹凸模厚度65mm，
h2凸模进入凹凸模的深度1mm。
六、冲压设备的选定
根据总冲压力
总
F=333.55KN，模具闭合高度207mm，冲床工作台面的尺寸，选用J23-40
其主要设计参数如下：
公称压力；400KN
滑块行程：120mm
最大装模高度：220mm
工作台尺寸（前后?左右）:480mm?710mm
模柄孔尺寸;Φ50mm?70mm
最大倾斜角度：30o
机床工作台孔尺寸(直径?前后?左右)：Φ250?150?300因下模座外形尺寸（前后?
左右）：254?250小于机床工
作台孔的尺寸
故需加垫板：材料45 见如右图的零件图。R
a
1
.
6
Ra1.6
七、设计小结
作为模具专业的学生,课程设计是我们即将迈入社会的个人作业,也是对我们这专业知识一次总结与检验.设计最终完成，心理有一种说不出的轻松，设计过程中遇到了许多的问题，在老师及朋友的帮助下予以解决。首先要感谢老师对我的指导和督促，给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解,同时也避免了在设计过程中少走弯路。
总的来说通过本次课程设计还是受益匪浅。首先，我对模具基本设计步骤以及相关参数的选用、计算及校核有了进一步的加深；其次，本次设计是对我们前面所学的知识的一次巩固与复习过程，使我们对以前所学知识有了更深一步的认识及运用。本次课程设计也为我们以后走上工作岗位后的设计工作打下了一定的基础。
由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。
八、参考文献
①李小海、王晓霞主编.模具设计与制造.电子工业出版社.2011
②杨关全、匡余华.冷冲模设计资料与设计指导（第二版）.大连：大连理工大学出版社，2009。
③模具设计与制造简明手册、冷冲压模具结构图册。
④刘家平主编. 机械制图.武汉理工大学出版社2008。
○5工程材料与热加工基础。○6公差配合与测量技术。○7工程力学。
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
止动片落料冲孔复合模具设计资料
广西大学 《冲压工艺及模具设计》课程设计 说明书 设计题目止动片落料冲孔复合模具设计 系别机械工程系 专业班级机制082班 学生姓名王猛 学号2008333221 指导教师钟得分 日期2011年12月20日
目录 第一章设计任务 3 第二章工艺分析和方案选择 4 第三章计算冲裁压力、压力中心和选用压力机 6 第四章模具工作部分尺寸及公差 9 第五章零件图 11 第六章装配图 21 感想 23 参考文献 24
第一章 设计任务 1.零件设计任务 生产批量：大批量 材料：H62 材料厚度：0.7mm 工件精度：IT9级 图1 设计该零件的落料冲孔复合模
第二章 工艺分析和方案选择 1.冲压件工艺分析 ①材料：该冲裁件的材料是普通黄铜，有良好的力学性能，切削性好，可冲压。 ②零件结构：结构简单，2×Φ9孔和圆弧R20，适合冲裁。 ③尺寸精度：该冲裁件精度为IT9级。 结论：适合冲裁. 2.分析比较和确定工艺方案 2.1加工方案的分析. 由零件图可知，该零件包含冲孔和落料两个工序。形状较为规则，尺寸较小，精度要求IT9。材料低硬度. 根据止动片（如图1）包括冲孔、落料两道冲压工序。模具形状较为规则即可以在一个工位完成所有工序。可采用以下两种方案可采用以下几个方案： ①方案一（级进模） 止动片包括冲孔、落料两道冲压工序在内。形状较为规则，尺寸较小，精度要求IT9。可采用级进模。 ②方案二（倒装复合模） 将冲孔、落料两道冲压工序用一副模具直接完成冲孔、落料两道工序。采用冲孔、落料倒装复合模（弹性卸料）。 ③方案三（正装复合模） 正装复合模方案完成工序和倒装复合模完成的工序一样。凸凹模在上模。弹性卸料板卸料。 方案比较： 方案一：采用级进模，安全性好，，但是考虑到级进模结构复杂，工件精度加工精度不高,对称度和位移误差较大,以及加工难度较大，装配位置精度要求高，按照实际生产，级进模成本也高。 方案二：倒装复合模，冲孔废料由下模漏出，工件落在下模表面，需要及时清理。安全性相对较低。但工件精度较高,同轴度,对称度及位置度误差较小,生产效率较高,对材料要求不严,可用边角料. 方案三：正装复合模，冲孔废料和工件都落在下模表面，安全性更差。 结论：综合以上两个方案分析比较结果说明，本零件采用第二方案最为合适。 2.2模具结构型式的选择 确定冲压工艺方案后，应通过分析比较，选择合理的模具结构型式，使其尽量满足
冲压模具设计习题集标准答案
第1章 一. 填空题 1.因为冷冲压主要是用板料（或金属板料）加工成零件，所以又叫板料冲压。 2.冷冲压不仅可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料。 3.冲模是利用压力机对金属或非金属材料加压，使其产生分离或变形而得到所需要冲件的工艺装备。 4.冲压件的尺寸稳定，互换性好，是因为其尺寸公差由模具来保证。 二. 判断题（正确的打√，错误的打×） 1 . 冲模的制造一般是单件小批量生产，因此冲压件也是单件小批量生产。（×） 2 . 落料和弯曲都属于分离工序，而拉深、翻边则属于变形工序。（×） 3 . 复合工序、连续工序、复合—连续工序都属于组合工序。（√ ） 4 . 分离工序是指对工件的剪裁和冲裁工序。（√ ） 5 . 所有的冲裁工序都属于分离工序。（√ ） 6 . 成形工序是指对工件弯曲、拉深、成形等工序。（√ ） 7 . 成形工序是指坯料在超过弹性极限条件下而获得一定形状。 （√ ） 8 . 冲压变形也可分为伸长类和压缩类变形。（√ ） 9. 冲压加工只能加工形状简单的零件。（×） 第3章
一、填空题 1. 冲裁既可以直接冲制各种形状的平板零件，又可以为其他成形工艺制备毛坯。 2. 从广义来说，利用冲裁模在压力机的作用下使板料分离的一种冷冲压工艺叫冲裁。它包括冲孔、落料、切断、修边等工序。但一般来说，冲裁工艺主要是指冲孔和落料工序。 3.冲裁根据变形机理的不同，可分为普通冲裁和精密冲裁。 4.冲裁变形过程大致可分为弹性变形、塑性变形、断裂分离三个阶段。 5.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、剪裂带、毛刺四个部分组成。 6.冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现微裂纹时形成的。 7.塑性差的材料，断裂倾向严重，断裂带增宽，而光亮带所占比例较少，毛刺和圆角带小；反之，塑性好的材料，光亮带所占比例较大。 8.冲裁凸模和凹模之间的间隙，对冲裁件的断面及表面质量、尺寸精度、冲压工艺力、冲模寿命等均有很大的影响。 9.影响冲裁件毛刺增大的原因是刃口磨钝、间隙大。 10.所选间隙值的大小，直接影响冲裁件的断面质量和尺寸精度。 11.影响冲裁件尺寸精度的因素有冲模本身的制造精度、冲裁间隙、材料性质、工件的形状和尺寸，其中冲裁间隙起主导作用。
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 第 2章冲裁 填空题 1.冲裁件的断面质量由塌角、光亮带、断裂带、毛刺4部分组成。 2.冲裁件在板料或条料上的布置方法称为排样。 3.冲裁时冲裁件与冲裁件之间，冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料称为搭边和 侧搭边。 4.当间隙较小时，冲裁后材料的弹性恢复使落料件的尺寸大于凹模尺寸，冲孔件 的尺寸小于凸模尺寸。 5.当间隙较大时，冲裁后材料的弹性恢复使落料件的尺寸小于凹模尺寸，冲孔件 的尺寸大于凸模尺寸。 6.影响冲裁件尺寸精度的因素有间隙、材料性质、工件形状与尺寸、其中间隙起 主导作用。 7.凸模刃口磨钝时，在落料件的上端产生毛刺，而凹模刃口磨钝时，在冲孔件的 下端产生毛刺。 8.冲裁力合力的作用点称为模具的压力中心，模具的压力中心必须通过模柄轴 线而与压力机滑块的中心线相重合。 9.复合模在结构上的主要特征是有一个既是落料凸模有是冲孔凹模的凸凹模。 10.倒装复合模落料凹模装在上模，顺装复合模落料凹模装在下模。 判断题 1.冲裁件的排样是否合理主要用材料利用率来衡量。（√） 2.常用的卸料装置可分为固定卸料装置和弹压卸料装置，固定卸料装置常用于冲 裁厚料和冲裁力较大的冲件，弹压卸料装置一般用于冲裁薄料及精度要求高的 冲件。（√） 3.导料板的作用主要是保证凸模有正确的引导方向。（×） 4.冷冲压工艺可分为分离工序和成型工序两大类。（√） 5.倒装复合模落料凹模装在上模，顺装复合模落料凹模装在下模。（√） 6.上、下模座、导柱、导套的组合体叫冲模。（×） 7.凸凹模就是落料、冲孔复合模中把凸模和落料凹模做成一体的工作零件。（×） 8.取合理小间隙时有利于提高制件质量，取合理大间隙时有利于延长模具寿命。（√） 9.垫板的主要作用是把凸模连接到模座上。（×） 10.影响冲裁件尺寸精度有两大方面因素，一是冲模凸、凹模本身制造偏差，二是冲裁 结束后冲裁件相对于凸模或凹模的尺寸偏差。（√） 简答题 1.何谓冲模？ 加压将金属或非金属板料分离、成型或结合而得到制件的工艺装备叫冲模。 2.何谓复合模？ 只有一个工位，并在压力机的一次行程中，同时完成两道或两道以上的冲压工序的冲模叫复合模。 3.确定冲裁间隙的主要根据是什么？ 主要根据冲件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素给间隙规定一个范围值。 4.试述落料模由哪些零件组成。 主要由工作零件：凸模、凹模； 定位零件：到料板（倒料销）、承料板、挡料销； 卸料零件：弹压（固定）卸料板； 导向零件：导柱、导套； 固定零件：上、下模座、模柄、凸模固定板、垫板； 冲压模具实例 9 冲压模具实例 工件名称：手柄 工件简图：如图9-1所示。 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm 图9-1 手柄工件简图 一，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。 二，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。 三，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9-2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135mm，步距离为53 mm，一个步距的材料利用率为78%（计算见表9-1）。查板材标准，宜选950mm×1500mm的钢板，每张钢板可剪裁为7张条料（135mm×1500mm），每张条料可冲56个工件，故每张钢板的材料利用率为76%。 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 XX大学 毕业设计 姓名：XXX 班级：XXXXXX 学号：XXXXXX 指导教师：XXXX 日期：2014年5月13日 任务书 题目：压圈落料冲孔模 内容：（1）冲压件工艺性分析； （2）确定工艺方案和必要的工艺计算 （3）主要零部件的设计 （4）冲压设备的选择 原始资料： 2014 年5月13日 目录 1、冲压件的工艺性分析 (4) 2、工艺方案确定 (4) 3、必要的工艺计算 (6) 3.1 排样设计 (6) 3.2 计算凸、凹模刃口尺寸 (7) 3.2.1落料凸、凹模刃口尺寸的计算 (7) 3.2.2 冲内孔凸、凹模刃口尺寸的计算 (8) 3.3 冲裁力的计算 (9) 3.4 压力中心的计算 (10) 4、模具的总体设计 (11) 5、模具主要零部件的结构设计 (11) 5.1 凸、凹模的结构设计 (11) 5.1.1 落料凹模的设计 (11) 5.1.2 冲孔凸模的设计 (12) 5.1.3 凸凹模的结构设计 (13) 5.2 卸料弹性元件的设计 (14) 5.3 卸料板的设计 (15) 5.4 垫板的选择 (15) 5.5 推件块的设计 (16) 5.6 挡料销的选择 (16) 5.7 顶杆、打杆、推杆的选择 (17) 5.8 模架和紧固件的选择 (17) 6冲压设备的选择 (18) 7 绘制模具总装图 (19) 参考文献 (20) 冲孔、落料复合模设计 原始资料： 工件名称：压圈落料冲孔模 生产批量：大批量 QQ:916863717 材料：Q235 厚度：2mm 工件如图1 图1 压圈 一冲压件工艺性分析 冲裁件为Q235钢，是碳素结构钢，强度较高，零件外形简单，内孔较复杂，整个零件形状对称，为提高模具的寿命，建议将内孔90o的尖角改为工艺圆角，工件最小圆角R≥0.25 x t=0.25 x 2=0.5，因此可以改成R1的圆角。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT11～IT14,零件图上尺寸均为标注尺寸偏差，属于未注公差尺寸，可按IT14级确定工件的公差。 二工艺方案的确定 压圈零件所需的基本冲压工序为冲孔和落料，可拟订出以下三种工艺方案。 方案一：两个单工序模分别两次加工，即：落料—冲孔。 方案二：冲孔、落料复合模。 第五章 其它冲压成形工艺及模具设计 复习题答案 一、 填空题 1. 其它冲压成形是指除了弯曲和拉深以外的冲压成形工序。包括胀形、翻边、缩口、旋压 和校形等冲压工序。 2. 成形工序中，胀形和翻孔属于伸长类成形，成形极限主要受变形区内过大的拉应力而破裂的限制。缩口和外缘翻凸边属于压缩类成形，成形极限主要受变形区过大的压应力而失稳的限制。 3. 成形工序的共同特点是通过局部的变形来改变坯料的形状。 4. 胀形变形区内金属处于双向拉伸的应力状态，其成形极限将受到拉伸破裂的限制，材料 的塑性愈好、加工硬化现象愈弱可能达到的极限变形程度就愈大。 5. 起伏成形的极限变形程度可根据胀形程度来确定。 6. 胀形的极限变形程度用d k 0max =来表示，K 值大则变形程度大，反之亦然。 7. 胀形系数与材料的伸长率的关系为δ+=1max K 。 8. 翻边是使坯料的平面部分或曲面部分的边缘沿一定的曲线翻成竖立的边缘的成形方法。 9. 翻孔是在带孔坯料的孔边缘上冲制出竖立边缘的成形方。 10. 翻孔时坯料的变形区是坯料上翻孔凸模以内的环形部分。 11. 翻孔时坯料变形区受两向拉应力即切向拉应力和径向拉应力的作用，其中切向拉应力是 最大的主应力。 12. 翻孔时，当工件要求的高度大于极限翻孔高度时时，说明不可能在一次翻孔中完成，这 时可以采用加热翻孔、多次翻孔或拉深后再翻孔的方法进行。 13. 采用多次翻孔时，应在每两次工序间进行退火。 14. 外缘翻边按变形性质可分为伸长类外缘翻边和压缩类外缘翻边。 15.伸长类外缘翻边的特点是，坯料变形区主要在切向拉应力的作用下产生切向的伸长变 形，边缘容易拉裂。 16.压缩类外缘翻边变形区主要为切向受压，在变形过程中，材料容易失稳起皱。 17.在缩口变形过程中，坯料变形区受切向和径向压应力的作用，而切向压应力是最大的主 应力，使坯料直径减小，壁厚和高度增加，因而切向可能产生失稳起皱的现象。 18.缩口的极限变形程度主要受失稳起皱的限制，防止失稳是缩口工艺要解决的主要问题。 19.校平和整形工序大都是在冲裁、弯曲、拉深等工序之后进行，以便使冲压件的平面度、 圆角半径或某些形状尺寸经过校形后达到产品的要求。 20.校形与整形工序的特点之一是：只在工序件局部位置使其产生不大的塑性变形，以达到 提高零件的形状与尺寸精度的要求。 二、判断题（正确的打√，错误的打×） 1.由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生破裂。（×） 2.由于胀形时坯料处于双向受拉的应力状态，所以变形区的材料不会产生失稳现象，成形 以后的冲件表面光滑、质量好。（√） 3.胀形变形时，由于变形区材料截面上的拉应力沿厚度方向分布比较均匀，所以卸载时的 弹性回复很小，容易得到尺寸精度高的冲件。（√） 4.胀形变形时，由于变形区材料截面上的拉应力沿厚度方向分布比较均匀，所以坯料变形 区内变形的分布是很均匀的。（×） 5.校形工序大都安排在冲裁、弯曲、拉深等工序之前。（×） 6.为了使校平模不受压力机滑块导向精度的影响，其模柄最好采用带凸缘模柄。（×） 7.压缩类外缘翻边与伸长类外缘翻边的共同特点是:坯料变形区在切向拉应力的作用下，产 生切向伸长类变形，边缘容易拉裂。（×） 8.压缩类外缘翻边特点是:变形区主要为切向受压，在变形过程中，材料容易起皱，其变形 程度用 压来表示。（√） 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。（× ） 1绪论 1.1冲压的概念、特点及应用 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件，具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后， 已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的用。 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方一隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 （1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十 次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长，所以冲压的质量稳定，互换性好,具有一模一样”的特征。 （3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 模具设计与制造基础复习题+答案 一、选择题 1.冷冲压工序分为AD工序两大类。 A分离工序；B冲裁；C拉深；D塑性变形 2.冲裁模的间隙应当C模具导向件的间隙。 A、小于； B、等于； C、大于； D、小于等于。 3 、落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定____ A _______ 。 A 、凹模刃口尺寸 B 、凸模刃口尺寸 C 、凸、凹模尺寸公差 4.在连续模中，条料进给方向的定位有多种方法，当进距较小，材料较薄，而生产效率高时，一般选用C定位较合理。 A、挡料销， B、导正销， C、侧刃， D、初始挡料销. 5.冲裁间隙对冲裁件的尺寸精度有一定影晌。一般情况下，若采用间隙过大时，落料件尺寸B凹模尺寸。 A 大于; B、小于; C、等于；D大于等于 6 、对T 形件，为提高材料的利用率，应采用_____ C ______ 。 A 、多排 B 、直对排 C 、斜对排 7 、为使冲裁过程的顺利进行，将梗塞在凹模内的冲件或废料顺冲裁方向从凹模孔中推出，所需要的力称为______ A _____ 。 A 、推料力 B 、卸料力 C 、顶件力 8 、冲裁件外形和内形有较高的位置精度要求，宜采用_____ C ______ 。 A 、导板模 B 、级进模 C 、复合模 9 、弯曲件在变形区的切向外侧部分____ A ____ 。 A 、受拉应力 B 、受压应力 C 、不受力 10.弯曲过程中常常出现的现象A C B A、回弹; B,变形区厚度减薄; C、偏移; D、变形区厚度增加. 11.相对弯曲半径r/t表示B A、材料的弯曲变形极限: B、零件的弯曲变形程度， C、弯曲难易程度。 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 【范例】 (1）题目：东风ＥQ－1０90汽车储气简支架 (2）原始数据 数据如图7—１所示。大批量生产，材料为Q２15，t=３mm。 图7-1零件图 (３)工艺分析 此工件既有冲孔,又有落料两个工序。材料为Q23５、ｔ=３mm的碳素钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁,工件结构中等复杂,有一个直径φ44mm的圆孔,一个６0mm×26ｍｍ、圆角半径为R6mｍ的长方形孔和两个直径13ｍm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求,孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于８mm。工件的尺寸落料按ＩTll级，冲孔按IＴ10级计算。尺寸精度一般,普通冲裁完全能满足要求。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序,可有以下三种工艺方案。 方案一:先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单,制造方便,但需要两道工序，两副模具,成本相对较高，生产效率低,且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需 要。故而不选此方案。 方案二:级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂,成本较高,一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案,势必会增大模具尺寸，使加工难度提高,因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，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。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述,本套模具采用冲孔一落料复合模。 (５)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性,正装式复合模成形后工件留在下模,需向上推出工件,取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模,只需在上模装一副推件装置,故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 ａ.排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 ２所示。 b.确定搭边值查表,取最小搭边值:工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=５；为了方便计算取ａl ＝3。 c. 确定条料步距步距:２５7.5mm,宽度：250+5+5=260mm ． ｄ.条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e.画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-３所示。 1 绪论 1.1 冲压的概念、特点及应用 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的用。 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方一隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 （1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。 （3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 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 -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，每钢板可剪裁为14条料（70mm×1000mm），每条料可冲378个工件，则η为： η=nA1/LB×100% 目录 一、设计任务书 (2) 二、冲压工艺性及工艺方案的确定 (3) 三、主要设计计算 (4) 四、模具总体设计 (8) 五、主要零部件设计 (8) 六、冲压设备的选定 (12) 七、设计小结 (13) 八、参考文献 (13) 一、课程设计任务 一、题目：冲孔、落料复合模 二、零件： 材料：Q235 厚度：2.0mm 批量：大批量 三、任务内容： (一）工艺设计 1、工艺审查与工艺分析 2、工艺计算： ①毛胚计算 ②工序件计算或排样图 3、工艺方案的确定 ①工序的确定 ②基准和定位方式的选择 （二）模具设计 1、总图 2、零件图 二、冲压工艺性及工艺方案的确定 一、工艺性分析 1、材料零件的材料为Q235普通碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。 2、结构该零件属于较典型冲裁件，形状简单对称。孔边距远大于凸、凹模允许的最小壁厚（见参考文献 ①表2.9.5），故可以考虑复合冲压工序。 3、精度零件外形：80±0.07属于10级精度，60±0.05属于9级精度。零件内形: 16060.00 Φ+属9级精度。孔间距：42±0.08属11级精度（均由参考文献精度②附录一查得）。因零件边有90o的尖角，应以圆弧过渡，查参考文献①表2.7.1取r=0.5mm。零件精度较高，模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。 4、结论可以冲裁。 二、冲压工艺方案的确定 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: 方案①:先落料、再冲孔。采用单工序模生产。 方案②:落料—冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案③:冲孔—落料级进冲压。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，且生产效率也高。尽管模具结构较方案①复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。方案③也只需要一套模具，生产效率高，但零件的冲压精度不易保证。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②为佳。 三、主要设计计算 （1）排样方式的确定及计算 查参考文献①表2.5.2，查得：取两工件间的最小搭边：a1=2.0mm 侧面搭边值：a=2.2mm 由下表计算可知条料宽度5. 8506.0-mm，步距62.2mm。查参考文献③第8页选取t=2.0mm，950mm?2000mm的钢板。一个步距材料利用率90.3%（计算见下表）。每条钢板可剪裁为11张条料（85.5mm?2000mm）每张条料可冲32个工件，故每张材料利用率为88.9%（计算见 2. 2.冲压工艺与模具设计课后习题
冲压模具实例讲解学习
冲压模具设计步骤
压圈复合模具设计
第五章 其它冲压成形工艺及模具设计 复习题答案
冲压模具设计装配图
拉深冲孔复合模具设计
冷冲压模具设计与制造习题和答案
冷冲压模具设计实例
《冲压模具课程设计》范例
拉深冲孔复合模具设计.
冲压模具设计和制造实例
冲压模具设计冲裁模