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目录一、冲压工艺分析3二、冲压方案的确定3三、冲模结构的确定4四、冲压工艺计算4五、复合模主要零件的设计计算8六、复合模装配图的设计绘制11七、复合模零件图的设计绘制12八、参考资料17冲孔、落料复合模设计材料：45钢料厚：3.0mm一、冲压工艺分析图1（1）、产品结构形状分析产品为菲圆形件落料，圆形件冲孔，产品形状简单对称，无狭槽，尖角。

（2）、产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析①、尺寸精度零件图上面未标注公差，而普通冲裁精度要求低于IT13，则现产品的设计精度取IT14。

②、冲裁件断面质量一般用普通冲裁方式冲3mm的金属板料，其断面粗糙度Ra<12.5um；毛刺允许高度为400um；本产品在断面粗糙度和毛刺允许高度上没有特殊的严格要求，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一般要求的力学性能是强度低、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，属优质碳素结构钢，其力学性能是强度、塑性和硬度指标适中，经退火后，用冲裁的方法加工是完全可以成形的；另外，产品对于厚度和表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材，其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）、产量产品批量为大批量加工，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，会大大提高生产率，降低成本。

二、冲压方案的确定完成此工件需落料、冲孔两道工序，其加工的工艺方案分为以下3种。

（1）、第1种方案：采用单工序逐步加工特点：由于采用单工序模，模具制造简单，维修方便，但生产率低，工件精度低，不适合大批量生产。

（2）、第2种方案：采用复合模加工成形特点：生产效率高，工件精度高。

但模具制造较复杂，调整维修较麻烦，使用寿命较低。

（3）、第3种方案：采用连续模加工成形特点：生产率高，便于实现机械化、自动化，但模具制造复杂，调整维修麻烦，工件精度较低。

根据本零件的设计要求以及各方案的特点，决定采用第2种方案比较合理。

三、冲模结构的确定（1）、模具的形式复合模又分为正装式和倒装式。

①、正装式特点。

工件和冲孔废料都将落在凹模表面上，必须加以清除后才能进行下一次的冲裁，因此操作不方便，也不安全。

对于多孔工件不宜采用，但冲出的工件表面比较平直。

②、倒装式特点。

冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，积累到一定的数量，由下模漏料孔排出，不必清除废料，操作方便，应用很广，但工件表面平直度差，凸凹模承受的张力大，因此，凸凹模的壁厚应严格控制，以免强度不足。

经分析，此工件有一个孔，若采用正装式复合模，操作不方便；另外，此工件无较高的平直度要求，工件精度要求也较低，所以从操作方便，模具制造简单等方面考虑，决定采用倒装式复合模。

（2）、定位装置定位装置用来保证条料的正确送进及在模具中的正确位置，以保证冲制出合格的零件。

条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是在与条料方向垂直方向上的限位，保证条料沿正确的方向送进成为送进导向；二是在送料方向上的限位，控制条料一次送进的距离（步距）。

采用伸缩式挡料销纵向定位，安装在下模座和活动卸料板之间。

工作时可随凹模下行而压入孔内，工作很方便；采用导料螺栓横向定位。

（3）、卸料装置①、条料的卸除采用弹性卸料板，因为是倒装式，卸料板安装在下模。

②、工件的卸除采用打料装置将工件从上模落料凹模中推下，落在模具工作面上。

③、冲孔废料的卸除采用下模座上漏料孔排出。

冲孔废料在下模的凸凹模内集聚到一定的数量，便从下模座的漏料孔中排出。

（4）、导向零件由于产品精度要求不高，采用滑动式导柱导套进行导向即可，而且模具在压力机上的安装比较简单，操作又方便，还可降低成本。

（5）、模架采用后侧导柱模架，导柱受力平衡，滑动平稳。

四、冲压工艺计算（1）、排样根据零件形状，方形件选择直排形式①、搭边确定搭边值a、b 参考《冲压模具简明设计手册》当t=1.0mm 时，工件间a1=0.8,沿边a=3.5 ②、条料宽度 采用无侧压装置，所以 ∆-B =（D+2a+z ）0-∆式中 z ——导尺与最宽条料之间的最小间隙，见图7，查表得，z=1.0∆——条料宽度的单向偏差，mm ，查表得，0.2-=∆所以，B ∆-=(35+20-2.01.0-）=0-2.036(mm)③、导尺间距离AA=B+z=D+2a+2z=35+2⨯1+2⨯1.0=39(mm) ④、材料利用率0η 0η=%100n 1⨯LBF 其中 n ——板料上实际冲裁的零件数量 F 1——零件的实际面积，mm 2L ——板料长度，mm B ——板料宽度，mm 若取工件数量n=10，则料长L=10D+9b+2b=105690.821569.2⨯+⨯+⨯=（mm ） 所以条料规格为 57036 1.0⨯⨯ 所以材料利用率为：210n 10(163442419)100%74.9%57036F LBπη⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯==⨯=⨯从材料利用率分析，采用直排形式节约材料。

（2）、计算冲压力 冲裁力公式为：落孔P P P +=式中 P ——冲裁力 P 孔——冲孔冲裁力 P 落——落料冲裁力 落料冲裁力P 落 τt 落落KL P =3282419212208.72L π=⨯⨯+⨯+⨯+=落 所以 1.3208.721500135668P N =⨯⨯⨯=落（）取 135.668P K N =落（）③、卸料力P X 落P K P X X = 式中 P X ——卸料力K X ——卸料系数，查表，K X =0.03~0.04，取K X =0.04所以 0.04135.668 5.4X P K N =⨯= ④、推料力t P n t t 孔P K P =式中 t K ——推料系数，查表取t K =0.045 n ——同时卡在凹模洞中的件数，取n=2；所以 t 0.045135.66829.46P K N =⨯⨯=（） ⑤、顶件力d P ）（落孔P P K P +=d d 式中 d P ——顶件力d K ——顶件系数，查表取d K =0.04所以 d 0.04135.668 5.4P K N =⨯=（） ⑥、总冲压力总P 冲裁时，压力机的压力值必须大于或等于各工艺力的总和，即大于总的冲压力。

总的冲压力根据模具结构不同计算公式不同，当采用弹性卸料装置和下出件的模具时，总的冲压力为：135.668 5.49.46 5.41X t P P PP =++=+++=总（KN ）初选压力机8021-JH（3）、计算模具压力中心 由于该零件完全对称于相互垂直的两条对称线，所以模具的压力中心在图形的几何中心点上。

（4）、计算模具刃口尺寸 落料凹、凸模尺寸a 、落料部分，按IT14知R8的公差为0.36，刃口尺寸偏差值0.020.02p d δδ==，，磨损系数x=0.5；按45钢板料厚度1mm ，取max min 0.14mm 0.10mm Z Z ==，，将以上各值代入m in m ax a t -Z Z ≤+δδ校验是否成立，经检验，不等式不成立。

则取max min max min 0.4()0.0160.6()0.024p d Z Z mm Z Z mm δδ=⨯-==⨯-=，按IT14直边L4和L9.5的公差分别为0.30mm 和0.36mm ，刃口尺寸偏差0.075mm 0.075mm p d δδ==，，磨损系数x=0.5，验证 m in m ax a t -Z Z ≤+δδ，成立。

b 、计算 圆的凸凹模m a x0()d d D D x δ+=-∆ 0a m i n --p p D D Z δ=（） 式中 d D ——落料凹模刃口尺寸，mm p D ——落料凸模刃口尺寸，mm0.0240.02400(160.50.36)15.82d D ++=-⨯=00-0.016-0.01615.82-0.1015.72p D ==（）直线部分L4：0.0240.02400(40.15) 3.85d D ++=-=00-0.016-0.0163.85-0.1 3.75p D ==（）L9.5：0.0240.02400(9.50.34)9.16d D ++=-=00-0.016-0.0169.16-0.19.06p D ==（）五、 复合模主要零件的设计计算 （1）、落料凹模 ①、厚度H a 31.0落P K H a =式中 K ——修正系数，查表，K=1,37（因为212.72mm L =） 落P ——落料冲裁力，N ，落P =481332N 代入 31.0落P K H a ==32.67(mm)取 H a =35mm ②、长度和宽度L 、B 12W D L a +=式中 1W ——垂直于送料方向的凹模孔间距1 1.21.23542(m m )W H ≥=⨯= 所以 12W D L a +==66242140mm +⨯=（）取 L=B=140mm因此，确定凹模外形尺寸为14014060⨯⨯ ③、紧固孔尺寸确定a 、螺钉规格：由凹模厚度确定，选用M12螺钉。

b 、螺孔到凹模孔及圆柱销钉尺寸：根据螺纹孔径，可取d F 3.1m in =c 、螺孔到凹模边缘的尺寸：mm 6.218.1)0.2~7.1(===d d a ，取a=20mm d 、螺孔间距：由凹模厚度和螺孔直径综合知，80<L<150,取L=100mm ④凹模型腔的截面尺寸及形状 凹模工作部分：mm h 8≥根据凹模外形尺寸，选用中间导柱模架，可查得模架规格为上模座mm mm mm 50200200⨯⨯，下模座mm mm mm 60200200⨯⨯，导柱mm mm 21032⨯，导套mm mm mm 4811532⨯⨯。

（2）、卸料元件——橡胶的设计①、根据卸料力求橡胶横截面积尺寸 P P A x =式中 x P ——卸料力，N ，x P =5400NP ——橡胶所产生的单位面积压力，与压缩量有关，矩形橡胶预压量为15%~20%时的单位压力为0.6MPa所以 254009000mm 0.6A ==（）②、橡胶的自由高度尺寸 "'1H H H ∆+∆=∆式中 'H ∆——卸料板的工作行程，'H ∆=t+1,t 为板料厚度，mm ，'H ∆=5mm "H ∆——凸模人口修磨量，mm ，"H ∆=（5~10）mm "'1H H H ∆+∆=∆=5+7=12(mm) )mm (4825.012)35.0~25.0(10==∆=H H③、橡胶平面尺寸的确定根据零件外形特点，橡胶垫外形为矩形，中间开有矩形孔以避让凸模，结合零件具体尺寸，橡胶垫中间避让尺寸为221134214721279.8mm π⨯⨯+⨯+⨯⨯=（） 则 外形边长为：21279.8a A -= 所以 a=101.38mm ，取a=102mm ④、校核橡胶高度0H为满足橡胶垫的高径比要求，将橡胶垫分割成四块装入模具中，其最大外形尺寸为51mm ，所以00480.4951H D == 橡胶垫的高径比在0.5~1.5之间，所以选用的橡胶垫规格合格，橡胶的装模高度约为）（m m 8.404885.0=⨯ （3）、卸料板的设计 ①、卸料板的形状及尺寸 卸料板厚度mm H x 10=，卸料板选A3或45钢，不用热处理淬硬。