复合冲裁模模具设计

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 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.

摘要 (1)

前言 (1)

1设计题目及要求 (1)

1.1冲压工艺与模具设计的内容及步骤 (1)

1.2 工艺设计 (2)

1.2.1 零件及其冲压工艺分析 (2)

1.2.2 确定工艺方案,主要工艺参数计算 (3)

1.2.3 选择冲压设备 (3)

1.3 模具设计 (3)

1.3.1 模具结构形式的选择与设计 (3)

1.3.2 模具结构参数计算 (3)

1.3.3 绘制模具图 (3)

2 工艺设计 (4)

2.1 零件及其冲压工艺性分析 (4)

2.2 确定工艺方案 (4)

2.2.1 冲裁工序的组合 (4)

2.2.2 冲裁件结构工艺性 (8)

2.3主要参数的计算 (9)

2.3.1冲裁力 (9)

2.3.2 材料的周长和面积 (10)

2.3.3 材料的经济利用 (11)

2.3.4压力中心的计算 (14)

2.4 选择冲压设备 (20)

2.4.1 常用压力机的分类 (20)

2.4.2 压力机类型的选择 (20)

2.4.3 确定设备规格 (21)

3 模具设计 (23)

3.1 冲模的分类 (23)

3.2 冲模零件的分类 (24)

3.3 工作零件 (25)

3.3.1 凹模的设计 (25)

3.3.2凸模长度确定及其强度校核 (27)

3.3.3 冲模刃口尺寸的计算 (31)

3.4 定位零件 (37)

3.5 压料、卸料零件 (38)

3.6 连接与固定零件 (44)

3.6.1 模柄 (44)

3.6.2 上、下模座 (45)

3.7 模具结构形式的确定 (46)

3.8 确定导向方式 (46)

4 模具的装配及工作过程 (48)

4.1模具的装配 (48)

4.2 工作过程 (48)

总结 (49)

致谢 (50)

参考文献 (52)

前言

冲压工艺是塑性件，它主要用于加工板料零件时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。

冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。

利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。

冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要再经过机械加工便可使用。

冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的扎制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。

冲压工艺在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要。因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本较低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。现代各先进工业化的国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。

冲压工艺，模具以及冲压设备等正在随着科学技术的发展而不断发展，从总体来看，现代冲压工艺与模具的主要发展方向可以归纳为以下

几个方面：

(1)、冲压成型工艺与理论的研究

成形，近年来，冲压成型工艺有很多的新的发展,特别是精密冲裁，精密剪切，复合材料成形，软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的成形精度日趋精确，生产率也有极大的提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。

由于引入了计算机辅助工程(CAE)冲压成行已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，已实现冲压过程的优化设计。

(2)、冲压加工自动化与柔性化

为了适应大批量、高效率的生产需要,在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进、出料机构。专门配置了机械手或机器人，这不仅大大提高了冲压件的生产品质和生产率，而且增加了冲压工作和冲压工人的安全性。在中小件的大批量生产方面，现已广泛应用多工位级进模、多任务位压力机或高速压力机。在小批量多品种生产方面，正在发展柔性制造系统(FMS)，为了适应多品种生产是不断更换模具的需要，已成功地发展了一种快换模系统。现在，量生产方面,.换一副大型冲压模具，仅需6~8分钟即可完成。此外，近年来，集成制造系统（CIMS）也正被引入冲压加工系统，出现了冲压加工中心，并且使设计、冲压生产、零件运输、仓储、品质检验以及生产管理等全面实现自动化。

(3)、冲模CAD/CAM

自从美国Die Comp公司与1971年在简单级进模中首先将CAD/CAM 技术引入到冲模设计与制造中以来，冲模CAD/CAM 技术已成为冲压工艺与模具的主要发展方向之一。1978年日本机械工程实验室开发了MEL 系统,采用了图形显示设备和交互图形设计技术，使CAD开始走向实用化。