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1、百度文库让每个人平等地提升自我第1章.分析零件的冲压工艺性：冲压工件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般来讲，在 满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明 该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的， 它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压 件的结构，形状，尺寸等是确定冲裁件工艺实应性的主要因素。根据这一要求对该 零件进行工艺分析如下：（1）材料Q235是普通碳素钢，具有良好的冲压性能。（2）工件结构该零件形状简单。孔边距远大于凸、凹模允许的最小壁厚, 故可以考虑采用复合冲压工序。（3）尺寸精
2、度 零件图（如下图）上尺寸未标注公差，属自由公差，按IT14 级确定工件的公差，一般冲压均能满足其尺寸精度要求。经查公差表，按“入体 原则”标注各尺寸为：以8，,30：双和8%。零件图第2章.冲压工艺方案的确定零件为一落料一一冲孔件，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。方案二：落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔一落料连续冲压，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，生产效率低，零件精度较 差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度 和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的
3、 几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高， 但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置 导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。所以，比较三个方案欲采用方案二生产。由工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于 最小壁厚，为便于操作，采用倒装复合模结构及弹性卸料方式。所以可以采用复 合模生产，即采用方案二。第3章.模具设计计算排样方式的确定及计算排样的确在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量 生产中，较好地确定冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。排样是指冲件在条料、带料或板料上布置的方法。冲件的合理布置（即材料的
4、 经济利用），与冲件的外形有很大关系。根据不同几何形状的冲件，可得出与其相适应的排样类型，而根据排样的类 型，乂可分为少或无工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种。考虑到该制件的生产纲领与加工条件，采用条料加工有余料的排样。排样的计算确定搭边值，由于材料厚度t= mm,经查冷冲模设计表可知，侧面搭边值小,工件间搭边值a尸：Lmrn (此搭边值为最小搭边值)计算送料步距A：经计算求得A=18+ai=19mm计算料条宽度B：经计算求得B%= (Dmax+2a+z) 0-A =(30+2*+.=圆整后B=33-,侧面搭边值为a=(4)导料板间的距离Bo=B+Z=33+=以上式中：B条料的宽度，单位mm
5、Dmax冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸,单位mnia侧搭边值z导料板于最宽条料之间的间隙a条料宽度的单向(负向)公差排样图如下(6)计算材料的利用率：一个步距内的材料利用率n = S / AB -100% = 173 / 15 26 100% 二 % 一张板料的利用率n 1 = nS / LB - 100%19百度文库让每个人平等地提升自我总的材料利用率n 总=nS / LB1 100%n- 一张板料上冲裁件的总数目S- 一个冲裁件的实际面积，单位mm2L板料长度，单位mmB板料宽度，单位mm计算凸、凹模刃口尺寸查表得间隙值Z=*=，ZM=O1)冲孔69mmX 35mm凸、凹模刃口尺寸的计算由
6、于制件结构简单，精度要求不高，所以采用四模和凸模分开加工的方 法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算如下：查中表得“9mm凸、凹模制造公差：6凸二四二校核：上4, =()mm=而 3 凸+ 3 p, = ( + ) mm=满足Z皿-2出N 3八+ 3凹的条件查表得：IT14级时标准公差二mm,因为,所以磨损系数X二，按式()d 凸二Mmin+XA=(9+x)=9-26-0 0-0 mmD 凹% +Zmm=(9. 26 + 0. 246)产=9. 506y查表得X4mm的矩形凸、凹模制造公差：6凸二 3凹二3凸+ 5凹二十二满足2 6凸+ 3凹的条件外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算由于外形形状简单
7、，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方 法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算如下：查表得凸、凹模制作公差3凸二 6凹二校核：Zmax-Zmin =而 6 T+3 A =满足Zmax-Zmin 8凸+ 8凹的条件查表得：IT14级时磨损系数X二，按式()d 凸二min+*=d 凹% +ZminL+冲压力的计算落料力 F 落二 Lt Tb=(2JIRX2X450) N=冲孔力 F 冲二 Lt Tb= ( X 10 Ji /180+4+2 X) X2 X 450二冲孔时的推件力F推二n K推F孔查表得 h=6mm 则 n二h/t=6mm/2=3 个查表得K推二F 推二n K 推 F 孔二3
8、X X二落料时的卸料力F卸二K卸F落查表取卸二故F卸二K卸F落二X二总冲压力为：F 总二F 落+F 孑L+F 推+F 卸二(+) KN=为了保证冲压力足够，一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲F 总二XF 总二X243829二压力中心的计算由于该零件关于中心对称，所以模具的压力中心在几何图形的中心点上。第4章.模具的总体设计根据上述分析，本零件的冲压包括冲压和落料两个工序，且孔边距较 大，可采用倒装复合模，可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸 料可靠，便于操作。工件留在落料凹模空洞中，应在凹模孔设置推件 块，卡于凸凹模上的废料可由卸料板推出；而冲孔废料则可以在下模 座中开设通槽，使废料从空洞中落
9、下。由于在该模具中压料是由落料 凸模与卸料板一起配合工作来实现的，所以卸料板还应有压料的作用, 应选用弹性卸料板卸下条料。因是大批量生产，采用手动送料方式，从前往后送料。因该零件采用的是倒装复合模，所以直接用挡料销和导料销即可。为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。由于该零件导向 尺寸较小，且精度要求不是太高，所以宜采用后侧导柱模架。第5章.模具主要零部件的结构设计凸模、凹模、凸凹模的结构设计凸模、凹模、凸凹模的结构设计包括一下几个方面：落料凸、凹模的结构设计在落料网模内部，由于要放置推件块，所以凹模刃口应采用直筒形刃 口，并查表，取得刃口高度h=6mm,该凹模的结构简单，宜采用整体式
10、。查表，得k二即 叫模高度H=ks=X30mm=24mm四模壁用C=X=36min凹模外形尺寸的确定：凹模外形长度：L二(30+9X2)mm=48mm凹模外形宽度：B= (30+9 X 2) mm=48 mm凹模整体尺寸标准化，取为50mmX50mmX40mm凹模的工艺路线序号工序名称工序的主要内容1备料根据图纸下适合的毛胚料2热处理退火3磨平面铳（刨）六平面4钳工戈线、打螺纹孑L、销钉孑L和穿丝孑L5磨平面光上下平面至图纸要求6热处理淬火、回火达到硬度要求7线切割线割内型。保证间隙达到要求冲孔凸模的设计为了增加凸模的强度与刚度，凸模固定板厚度取25mm,因凸模比较长，所以选用带肩的台阶式凸模
11、，凸模长度根据结构上需要来确定。L- h小模固定较+h常料叫陪（24+23） mm-47mm （取50mm）凸凹模的结构设计本模具为复合冲裁模，除了冲孔凸模和落料凹模外还有一个凸凹模。根据整体 模具的结构设计需要，凸凹模的结构简图如下图所示：确定凸凹模安排在模架上的位置时，要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。校核凸网模的强度：查表得凸凹模的最小壁厚为，而实际最小壁厚为 9mm。故符合强度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并 保证双间隙为.卸料弹簧的设计根据模具的结构初选6根弹簧，每根弹簧的预压力4祠/n二X 1076）N=根据预压力和模具结构尺寸，初选序号6267的弹
12、簧，其最大工作负 荷Fkll20N虽弹簧的最大工作负荷符合要求，但其弹簧太长，会使模具的高度增加，所以选用最大工作负荷为1550N范围内的弹簧。试选6872号中69号弹簧，校验弹簧最大许可压缩量L大于弹簧实 际总压缩量Lm69号弹簧的具体参数是:弹簧外径D=45mm,材料直径d=9mm, 自由高度Hl80mm,节距廿，K=1550N,极限载荷时弹簧高度H尸。弹簧的最大的最大许可压缩量/二()mnr弹簧预压缩量L=LwF/F：=X 1550二校核：卸料板工作行程t -t-hi+h：=2+1 +=凸模刃磨量和调节量h3=6mm弹簧实际总压缩量L白=L+t+h：+h：；+h3=(+6) mm=由于，
13、即L=L总,所以所选弹簧是合适的。69号弹簧规格为：外 径：D=50mm钢丝直径：d=9mm自由局度:Ho80mm装配高度：H：= Ho- L =弹簧的窝座深度：h二Ho-L-4- h和标板+ t +1- h凸幽模- him=(+14+2+1-58-6) mm-弹簧外露局度：H3- H:-h- h卸料板沃二()mm模具主要零件尺寸1.模柄192.推杆固定板3.凹模卸料板尔11011百度文库让每个人平等地提升自我5.垫板194.凹模百度文库让每个人平等地提升自我7.凸凹模19scniMi *6.上模座百度文库让每个人平等地提升自我198.凸凹固定模10.下模座模架的设计模架各零件标记如下：上模座
14、：llOmmX 110mmX 30mm下模座：110mmX llOmmX35mm导柱：28mm X 100mm导套：28 X 65mm X 36mm模柄：18mm X 30mm垫板厚度：50mmX 50mmX 16mm卸料板厚度：50mmX 50mmX20mm凸模固定板厚度：55mmX55mmX28mm模具的闭合局度：Hh i F*+h绝旗+h凸慎附定板+h落将四梗+t+ h州料板+h桂以3+h下模座=(45+10+28+24+2+14+50+35) (mm)=163mm第6章.冲压设备及选用常见冲压设备冲压设备属锻压机械。常见冲压设备有机械压力机和液压机。机械 压力机按驱动滑块机构的种类可分
15、为曲柄式和摩擦式，按滑块个数可分为单 动和双动，按床身结构形式可分为开式和闭式，按自动化程度可分为普通压 力机和高速压力机等。而液压机按工作介质可分为油压机和水压机。冲压设备的选用压力机应根据冲压工序的性质、生产批量的大小、模具的外形尺寸 以及现有设备等情况进行选择。压力机的选用包括选择压力机类型和压力机 规格两项内容。压力机类型的选择(1)中、小型冲压件选用开式机械压力机。(2)大、中型冲压件选用双柱闭式机械压力机。(3)导板模或要求导套不离开导柱的模具，选用偏心压力机。(4)大量生产的冲压件选用高速压力机或多工位自动压力机。(5)校平、整形和温热挤压工序选用摩擦压力机。(6)薄板冲裁、精度
16、冲裁选用刚度高的精密压力机。(7)大型、形状复杂的拉伸件选用双动或三动压力机。(8)小批量生产中大型厚板件的成形工序多采用液压压力机压力机规格的选择(1)工称压力拉深时压力机吨位比计算出的拉伸力大60%100%。(2)滑块行程长度成形拉伸件和弯曲件应使滑行块长度大于制件高度 的倍。(3)行程次数应根据材料的变形要求和生产率来考虑。(4)工作台面尺寸当制件或废料需下落时，工作台面尺寸必须大于下 落件的尺寸。对有弹定装置的模具，工作台面孔尺寸还应大于弹顶装置的外 形尺寸。(5)滑块模柄尺寸模柄孔直径要与模柄直径相符合，模柄孔的深度应 大于模柄的长度。(6)闭合高度。(7)电动机功率的选择必须保证压
17、力机的电机功率大于冲压时所需要 的功率。压力机校核初选压力机型号为：JH2325.该压力机的主要参数：公称压力250Kx滑块行程75mm最大封闭高度260mm封闭高度调节量5 5mm工作台尺寸560X370模柄孔尺寸018X30模柄孔的校核模柄的尺寸为018X30,上模座厚度为30mm,则模柄伸出上模座的高度为 50mm60mm,因此合适。模具闭合高度的校核模具的闭合高度H=30+15+10+10+10+30+30-1=134mln,而压力机的最大封闭 高度260mm,其调节量为55mm，则压力机的最小闭合高度为205mm,大于模具的 闭合高度，可以在模具下模座下加垫板，所以此项也可满足要求。
18、压力机工作台尺寸的校核查手册，该型号模座的外形尺寸为：194X 142mm,压力机的工作台尺寸 为560X370mm,符合每边留出60100mm的要求，用来安装固定模具用的螺栓、 垫块和压板，所以合适。冲裁力校核冲裁合格产品所需的冲裁力P ,为122Kx（压力机的公称压力250KN,所以合 适。综上所述：型号为JH2325的压力机符合要求。第7章.绘制模具总装配图及工作零件图模具总装配图根据零件的设计，凸凹模的设计，冲压力的计算，中心压力的 计算，刃口尺寸计算以及其他模具的相关设计分析等，绘制模具总 装配图（另附页）拆画零件图（另附页）第8章.设计小结通过这次课程设计使我对模具行业的发展现状及
19、未来的发展趋势有了更深 刻的了解，通过整个模具设计流程，使我掌握了冲压模具的总体设计思路及在模 具设计中经常出现的一些问题、及处理方法，对设计中一些常规方法了有了进一 步的了解，为以后从事模具行业打下了基础。通过计算机辅助手段实现了对模具 零件的三维造型，同时利用软件完成了相关零部件的装配过程，实现了模具结构 的总装配，同时.，使用了 AutoCAD 、UG完成了相关二维结构及零件图。这次课 程设计让我巩固了专业知识，对知识有了更深刻的认识。通过本次课程设计得知垫片零件采用复合模是因为它具有以下一些优点： 工件同轴度较好，表面平直，尺寸精度较高；生产效率高，且不受条料外形尺寸的精度限制，有时废
20、角料也可用以再生产。 它的缺点是：模具零部件加工制造比较困难，成本较高，并且凸凹模容易受到最 小壁厚的限制，而使得一些内孔间距、内孔与边缘间距较小的下件不宜采用。III 于复合模本身所具有的一些优点较明显，故模具企业在条件允许的情况下，一般 倾向于选择复合模结构。【参考文献】:【1】林承全.冲压模具课程设计.北京：化学工业出版社，20082周本凯.冲压模具设计实践100例J.北京：化学工业出 版社,2008【3】王孝培.实用冲压技术手册.北京：机械工业出版社，2001【4】张黎骅，郑严.新编机械设计手册.北京：人民邮电出版 社，20085模具工程大典（2、4卷）.北京：机械工业出版社，20076钟翔山.冲压模具精选88例设计分析.北京：化学工业出 版社，2010