冲压模具课程设计说明书

4.3 卸料与出件方式
采用弹性卸料的方式卸料，弹性卸料装配依靠橡皮的弹力来卸料，卸料力不 大，但冲压时可兼起压料作用，可以保证冲裁件表面的平面度。为了方便操作， 提高零件生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。
4.4 模架类型及精度
考虑到送料与操作的方便性，模架采用后侧式导柱的模架，用导柱导套导向。 由于零件精度要求不是很高，但冲裁间隙较小，因此采用 I 级模架精度。
4.2 操作与定位方式
虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产，可用手工送料方式能够达到批
量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考虑到零件尺寸大小，材
料厚度，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向，固定挡料销挡料，
并与导正销配合使用以保证送料位置的准确性，进而保证零件精度。为了保证首 件冲裁的正确定距，采用始用挡料销，采用使用挡料销的目的是为了提高材料利 用率。
冲裁模设计题目
如图 1 所示零件：垫扳 生产批量：大批量 材料：Q235 t=1mm 设计该零件的冲压工艺与模具
2 零件的工艺分析 2.1 结构与尺寸
该零件结构简单,形状对称。 硬钢材料被自由凸模冲圆形孔,查《冷冲压工艺及模具设计》表 3-8,可知该工 件冲孔的最小尺寸为 1.3t,该工件的孔径为:Φ6>1.3t=1.3×2=2.6。 由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘不平行,故最小孔边距不应小 于材料厚度 t,该工件的空边距(20)>t=2,(10)>t=2,均适宜于冲裁加工。
8
5.1 排样设计与计算
8
5.2 计算冲压力与压力中心，初选压力机
9
5.3 计算凸、凹模刃口尺寸及公差
11
6、设计选用零件、部件，绘制模具总装草图
12
6.1 凹模设计
12
6.2 凸模设计
13
6.3 凸凹模的设计
15
6.4 定位零件
16
6.5 卸料与出件装置
17
6.6 模架及其它零件的选用
19
7、压力机的校核
冲裁力：根据零件图可算得一个零件外周边长度：
L1=3/4πd1+2×21.5×4×5+2×14+2×8+2×11-2×6 =257.8
内周边长度之和：
L=π×12=37.6 ㎜ 查《冷冲压工艺及模具设计》附表 1 可知： 260 MPa; 查《冷冲压工艺及模具设计》附表 3 可知：Kx=0.05, KT=0.055. 落料力：
1、产品零件图 1 张（纸质版二维图）
2、模具装配图 1#图幅 1 张（纸质版二维图） 设 3、凸模零件图 1 张（纸质版二维图） 计 内 4、凹模零件图 1 张（纸质版二维图） 容 5、课程设计说明书 1 份
ห้องสมุดไป่ตู้
6、用 PRO-E 绘制模具三维装配图（电子版）
1、根据设计条件，进行零件工艺性分析、冲压工艺分析，确定方案（1 天）。
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。
到较好的零件质量。
根据以上分析，该零件采用复合冲裁工艺方案。
4 确定模具总体结构方案 4.1 模具类型
根据零件的冲裁工艺方案，采用复合冲裁模。复合模的主要结构特点是存在
有双重作用的结构零件——凸凹模，凸凹模装在下模称为倒装式复合模。采用倒
装式复合模省去了顶出装置，结构简单，便于操作，因此采用倒装式复合冲裁模。
条料宽度按表 3-14 中公式计算：
B -0△=(Dmax+2a1)-△0 查表 3-15 得：△=0.5
B=（60+2×1.5）
0 0.6
=63
0
0.5
（㎜）
由零件图近似算得一个零件的面积为 1354.8 ㎜ 2，一个进距内的坏料面积
B×S=63×52.7=3320.1 ㎜ 2 。因此一个进距内的材料利用率为：
采用纵裁时，剪切条料尺寸为 62.4。一块板可裁的条料为 11，每条可冲零
件个数 62 个零件，则一块板材的材料利用率为： =（n×A0/A）×100﹪ =（11×62×1354.8/710×2000）×100﹪=59.2﹪
根据以上分析，横裁时比纵裁时的板材的材料利用率高，因此采用横裁。
5.2 计算冲压力与压力中心，初选压力机
本任务书与课程设计说明书一并装订（封面后一页）存档。
目录
1、前言
4
2、零件的工艺分析
6
2.1 结构与尺寸
6
2.2 精度
7
2.3 材料
7
3、确定冲裁工艺方案
7
4、确定模具总体结构方案
7
4.1 模具类型
7
4.2 操作与定位方式
7
4.3 卸料与出件方式
8
4.4 模架类型及精度
8
4.5 凸模设计
8
5、工艺设计计算
=（A/BS）×100﹪=42.6﹪
查《冷冲压工艺及模具设计》附表 3 选用板料规格为 710×3500×2。
采用横裁时，剪切条料尺寸为 63。一块板可裁的条料为 52.7，每间条可冲
零件个数 22 个零件。则一块板材的材料利用率为： =（n×A0/A）×100﹪ =（22×32×1354.8/710×2000）×100﹪=67.2﹪
τ=260MPa,断后伸长率=32％。此材料具有良好的塑性和较高的弹性,其冲裁加工
性能好。
根据以上分析,该零件的工艺性较好,可以进行冲裁加工。
3 确定冲裁工艺方案
该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下几种工艺方案：
(a)先落料，再冲孔，采用单工序模生产；
(b)采用落料——冲孔复合冲压，采用复合模生产；
组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时， 坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件 （即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺 寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下 或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。 此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件 的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及 模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算 凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。
关键词：模具；冲裁件；凸模；凹模；凸凹模；
1 前言
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 法之一，隶属于材料成型工程。
复合冲压——在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完 成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。
级进冲压——在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模 具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。
复合-级进——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。 冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和 成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种 类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分
《冲压工艺与模具设计》 课程设计说明书
设计题目：
齿形垫板的冲压模具设计
学生姓名：
学 号：
系 别：
专业班级：
指导教师：
起止时间：20 年 月 日——20 年 月 日
东莞理工学院城市学院
《冲压工艺及模具设计》课程设计任务书
设计题目
（齿形垫板）冲压模具设计
根据产品图，设计冲裁模具 1 副（复合模或级进模），主要内容如下：
等要求，首先分析零件的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，然后通过工艺设计计 算，确定排样和裁板，计算冲压力和压力中心，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差， 最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加 工工艺规程进行编制。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与 出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计，对于部分零部件选用的是标准件，就没 深入设计，并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺分析，最终才完成这篇设 计。
4.5 凸模设计
凸模的结构形式与固定方法： 落料凸模刃口部分为圆形，为便于凸模与固定板的加工，可设计成固定台阶 式，中间台阶和凸模固定板以 H7/m6 过渡配合，凸模顶端的最大台阶是用其台 肩挡住凸模，在卸料时不至于凸模固定板中拉出。并将安装部分设计成便于加工 的长圆形，通过接方式与凸模固定板固定。
(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。 （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。 （4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备， 因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相 同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工 序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形 状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破 裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种 基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若 用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中 的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方 法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。