复合模级进模设计实例
复合模具设计
冲压工艺及模具课程设计设计名称：空心铆钉拉深件工艺分析及模具设计姓名：寇建东学号：20114480学院(系)：材料科学与工程学院专业：材料成型与控制工程班级：11材型（卓越）1班指导教师：毕大森1,设计任务及产品图设计空心柳钉的落料拉深复合模具。
零件名称：空心铆钉拉深件冲压材料：10钢，材料厚度t=0.6mm生产批量：大批量生产零件图：如下图2，制件工艺性分析（1）材料：空心柳钉所用的材料为纯铜,其具有良好的冲压性能。
（2）结构形状：冲裁件内，外形要尽量避免尖锐清角。
该工件为窄凸缘圆筒形件的拉深，拉深高度较大。
（3）尺寸精度：零件图上最大外形属于IT13级，其余未注公差尺寸按IT14级。
一般冲压均能满足精度要求。
综上所述，该零件的拉深工艺性较好，可采用拉深工序加工。
3，冲压工艺方案的制定及模具结构类型3.1，工序数量的确定确定工序数量的基本原则是：在保证工件加工质量，生产效率和经效益的前提下，工序数量应尽可能地减少。
故该零件第一步落料拉深采用复合模，然后再用拉深单工序模具。
3.2，冲压工艺方案该零件加工需先落料，然后拉深，由于属于窄凸缘圆筒形件的拉深，前几道工序按无凸缘圆筒形件拉深及尺寸计算，而在后两道工序拉深为带锥形的拉深件，最终将锥形凸缘压平。
现要求设计该零件加工的第一副落料拉深模具，设计为落料拉深复合模。
3.3，模具结构类型冲压工艺性分析之后拟定冲压工艺方案时选择复合模，因为零件的几何形状简单对称，所以复合模结构相对简单，操作方便，能够直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸件可靠方便，模具类型为有废料落料拉深复合模。
4，确定毛坯的形状，尺寸和主要参数（1）查《冲压模具设计师手册》P2-228表9-7修边余量表，按H=30，d=25,H/d=1.2。
查得δ=2.5。
（2）求毛坏直径，按公式由《冷冲摸课程设计与毕业设计指导》P77表4.4序号11的公式D=(d12+6.28rd1+8r2+4d2h+6.28Rd2+4.56R2+d42-d32)1/2计算d1=23.8mm，d2=24.4mm，d3=25.4mm，d4=35mm，R=0.2mm，r=0.5mm，h=29.3mm。
落料冲孔复合模设计实例
落料冲孔复合模设计实例在此实例中，我们需要设计一个落料冲孔复合模，用于冲压一块厚度为2mm的方形薄板。
薄板的尺寸为100mm × 100mm。
冲孔部分需要在薄板的四个角上冲孔，冲孔直径为10mm。
同时，需要在薄板的一边进行切割，切割长度为80mm。
首先，我们需要确定冲孔的位置和数量。
考虑到薄板的尺寸和形状，我们决定在薄板的四个角上进行冲孔。
冲孔直径为10mm。
为了保证冲孔的准确性和稳定性，我们需要设计一个冲孔模具，包括冲孔钢模和冲孔衬套。
冲孔钢模的尺寸为20mm × 20mm × 10mm。
冲孔衬套的尺寸与冲孔钢模相匹配。
冲孔钢模通过安装在冲床上，固定在冲床的上模座上。
冲孔衬套则通过螺纹固定在冲孔钢模上。
薄板在冲孔时会被钢模和衬套夹住，冲孔钢模通过冲击力将薄板冲孔。
接下来，我们需要设计切割部分的模具。
根据需求，切割长度为80mm。
我们选择使用切割刀具来完成切割操作。
切割刀具的尺寸为80mm × 10mm，其材料为高速钢。
切割刀具通过安装在切割模架上，固定在冲床的下模座上。
切割模架通过滑动导轨与下模座连接，可以准确地控制切割位置和长度。
为了提高生产效率，我们可以选择一次冲孔和切割多个薄板。
这就需要在冲床上设计合适的夹持装置，以固定多个薄板。
夹持装置可以同时夹持多个薄板，使冲孔和切割的连续进行，提高生产效率。
在设计完成后，我们需要进行模具制造和组装。
首先，我们制造冲孔钢模和冲孔衬套，确保其尺寸和形状的准确性。
接着，制造切割刀具和切割模架，保证其切割性能和精度。
最后，将冲孔钢模、冲孔衬套、切割刀具和切割模架组装在冲床上。
当我们需要进行冲孔和切割时，将薄板放入夹持装置中，通过冲床的运动，冲孔钢模将薄板冲孔，切割刀具将薄板切割。
这样，我们就完成了落料冲孔复合模的设计和制造。
总结起来，落料冲孔复合模的设计需要考虑冲孔和切割的几何形状、材料厚度和生产效率等因素。
在此设计实例中，我们根据需求设计了冲孔模具和切割模具，并制造和组装了这些模具。
设计实例(落料拉深复合模)部分
典型冲压件冲压工艺设计实例汽车车门玻璃升降器外壳件的形状、尺寸如图8.2.1 所示，材料为08 钢板，板厚1.5mm ，中批量生产，打算采用冲压生产，要求编制冲压工艺。
冲压件的工艺分析首先必须充分了解产品的应用场合和技术要求，并进行工艺分析。
汽车车门上的玻璃抬起或降落是*升降器操纵的。
升降器部件装配简图如图8.2.2 所示，本冲压件为其中的外壳 5 。
升降器的传动机构装在外壳内，通过外壳凸缘上三个均布的小孔φ 3.2mm 用铆钉铆接在车门座板上。
传动轴6 以I T11 级的间隙配合装在外壳件右端孔φ 16.5mm 的承托部位，通过制动扭簧3 、联动片9 及心轴4 与小齿轮11 联接，摇动手柄7 时，传动轴将动力传递给小齿轮，然后带动大齿轮12 ，推动车门玻璃升降。
该冲压件采用1.5mm 的钢板冲压而成，可保证足够的刚度与强度。
外壳内腔的主要配合尺寸φ 16.5 mm 、φ 22.3 mm 、16 mm 为IT11-IT12 级。
为确保在铆合固定后，其承托部位与轴套的同轴度，三个φ 3.2mm 小孔与φ 16.5mm 间的相对位置要准确，小孔中心圆直径φ 42 ± 0.1mm 为ⅠT10 级。
此零件为旋转体，其形状特征表明，是一个带凸缘的圆筒形件。
其主要的形状、尺寸可以由拉深、翻边、冲孔等冲压工序获得。
作为拉深成形尺寸，其相对值、都比较合适，拉深工艺性较好。
φ 22.3 mm 、16 mm 的公差要求偏高，拉深件底部及口部的圆角半径R1.5 mm 也偏小，故应在拉深之后，另加整形工序，并用制造精度较高、间隙较小的模具来达到。
三个小孔φ 3.2 mm 的中心圆直径42 ± 0.1mm 的精度要求较高，按冲裁件工艺性分析，应以φ 22.3 mm 的内径定位，用高精度（IT7 级以上）冲模在一道工序中同时冲出。
图8.2.1 玻璃升降器外壳图8.2.2 玻璃升降器外壳的装配简图冲压件冲压工艺过程的确定一．工艺方案的分析比较外壳的形状表明，它为拉深件，所以拉深为基本工序。
复合模方案设计书
机械系模具设计与制造：李世龙指导老师：张长明摘要：通过对半径规冲孔落料复合模的设计，介绍冲压零件的成型工艺、模具结构形状和模具制造的工艺方案，并分析了模具的工作过程及部分零部件的设计要点。
如果该零件采用单工序分步加工，不适合大批量生产，而且成本较高，加工的时间较长，生产效率较低，质量不高。
本设计采用了复合模，能提高生产效率，降低生产成本，而且采用复合模能使质量稳定，模具寿命也较长。
可以提高工作效率和产品质量，满足设计目的和技术要求。
关键词：冲压工艺、模具设计、复合模、半径规目录前言 (4)1 冲压件工艺性分析 (5)2 冲压件工艺方案的分析和确定 (6)2.1 冲压件工艺方案分析与比较 (6)2.2冲压件工艺方案的确定 (7)2．3冲裁件的排样 (7)3 相关数据计算 (9)3．1计算冲压件毛坯面积 (9)3.2 冲压力的计算 (10)3.2.1落料力 (10)3.2.2冲孔力 (10)3.2.3落料时的卸料力 (10)3.2.4冲孔时的推卸力 (10)3.3确定模具中心 (10)3.4计算凸、凹模刃口尺寸 (11)3.5凸模、凹模、凸凹模的结构设计 (13)3.5.1凸模的结构设计 (13)3.5.2凹模的结构设计 (14)3.5.2.1凹模洞口的类型 (14)3.5.2.2凹模的外形尺寸 (15)3.5.2.3 凹模的固定方法和主要技术要求 (15)3.5.3凸、凹模的结构设计 (15)4 结构设计 (16)4．1模架选择 (16)4．2模具制造 (17)4.2.1 凸模 (17)4.2.2 凹模 (17)4.2.3 凸、凹模 (17)4.2.4 垫板、凸模固定板，推件块，卸料 (18)4.2.5上下模座 (18)5 冲压设备的选择 (18)6 其他零部件的设计 (19)6.1 定位零件的设计 (19)6.1.1挡料销 (19)6.1.2定位板和定位钉 (20)6.1.3送进方向的控制 (20)6.2 卸料和推料零件的设计 (20)6.2.1歩距和定距方式 (20)6.2.2卸料零件 (20)6.2.3推料和顶件装置 (21)6.3模具的固定零件 (21)7 模具的总装图 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录一工艺卡片 (24)附录二模具装配图和零件图 (25)前言任何事物都有一个从出生到成熟的成长过程。
上端盖复合模的设计
上端盖复合模的设计第一章、零件的工艺性分析图一零件名称：上端盖材料：20钢料厚：1.2mm生产批量：1万件该工件属于典型的无凸缘圆筒形和圆锥形的正、反复合拉深，无尺寸要求,形状简单对称。
但零件上部圆锥形，拉深时容易产生起皱和拉裂。
该工件作为另一零件的端盖，对表面精度没有特殊要求。
所有尺寸均为自由公差，按IT14级确定工件的公差，由于零件尺寸较大，可用剪床下块料，拉深后再切除废料。
拉深成为外径为 450，高为45mm的如上图所示零件，一般拉深均能满足其尺寸精度要求，对零件的厚度变化也没有要求。
20钢是低碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲压加工。
综上所述，该工件的精度及结构尺寸都能满足冲压工艺要求，工件的拉深工艺性较好。
该工件在满足冲压工艺性要求的前提下，采用的冲压基本工序是拉深、切边。
第二章、冲压件工艺方案的确定该零件包括正拉深、反拉深、切边三个基本工序，可有以下五种工艺方案：方案一：先正拉深上部圆锥形面，后反拉深环形槽，再切边。
采用单工序模生产。
方案二：先反拉深环形槽，后正拉深上部圆锥形面，再切边，采用单工序模生产。
方案三：正、反拉深复合冲压，再切边。
采用复合模，单工序模生产。
方案四：正、反拉深，切边级进模冲压。
采用级进模生产。
方案五：正、反拉深，切边复合模冲压。
方案一模具结构简单，需要三道工序三副模具，生产效率低，但不能满足零件大批量生产的要求。
方案二与方案一只是工序不同，也需要三道工序三副模具，生产效率低，难以满足零件大批量生产的要求。
方案三需二副模具，生产效率比方案一较高，但是模具制造比方案一困难，成本也较高。
方案四只需一副模具，生产效率高，但模具结构比较复杂，模具制造困难，且因为零件尺寸较大，送进操作不方便。
方案五：也只需一副模具，生产效率较高，模具结构比较复杂，模具制造比方案四简单。
通过上述五种工艺方案的分析比较，由于该工件尺寸比较大，公差等级较低，生产批量较大，比较适合复合模具。
综合上述五种工艺方案的分析比较，零件如能一次拉深成形，方案五工艺方案较为经济合理的。
冲压模具设计落料拉深复合模
冲压模具设计落料拉深复合模冲压模具设计落料拉深复合模的背景与重要性冲压模具设计是现代制造业中一项关键的技术工艺，广泛应用于金属板材的加工过程中。
冲压过程中，为了满足不同产品的需求，常常需要进行复杂的成型操作，如拉深、压扣、冲孔等。
而冲压模具的设计是冲压工艺中的核心部分，直接影响到产品的质量和生产效率。
而落料拉深复合模则是冲压模具设计中的一种重要类型。
它采用多步冲压工艺，在冲压过程中先进行拉深操作，然后对拉深成型后的零件进行进一步的冲压加工，以获得所需的形状和尺寸。
相比于传统的单步冲压模具，落料拉深复合模具能够实现更复杂的成型操作，提高产品的加工精度和成形性能。
因此，冲压模具设计落料拉深复合模的研究和应用具有重要意义。
通过精确的模具设计和合理的工艺参数选择，可以提高产品的制造质量，降低生产成本，提高生产效率，从而促进制造业的发展。
了解冲压模具设计落料拉深复合模的背景和重要性，有助于我们深入了解该领域的研究方向和技术挑战，为进一步的研究和应用提供有益的参考。
冲压模具设计是指根据工件的形状、尺寸和加工要求，设计出能够完成冲裁、拉深等工艺过程的模具。
冲压模具设计的目标是使模具能够高效、精确地完成工件的加工，提高生产效率和质量。
冲压模具设计的原理是根据工件的形状和尺寸要求，确定模具的结构和工作方式。
冲压模具一般包括上模（上模板、上模座）、下模（下模板、下模座）、顶针、导向柱等部分。
通过上模和下模的配合运动，完成对工件的冲裁、拉深等加工过程。
分析工件：对要加工的工件进行形状、尺寸和材料等方面的分析，确定加工要求。
确定模具结构：根据工件的形状和加工要求，设计出合适的模具结构，包括上模、下模、顶针等部分。
绘制模具图纸：根据模具结构设计，进行模具构造的绘制，绘制各零部件的图纸和总装图纸。
制作模具：根据图纸制作模具的各零部件，并进行装配、调试。
试模与调试：进行模具的试模、调整和修正，保证模具能够正常运行。
批量生产：模具调试通过后，可以进行批量生产工件。
球壳正反拉深复合模设计
头 ３ 出工件 ，上模 完全抬起 ，一次工作循环结束 。 退
４ ．工艺改进方案
将原设 计 方 案 组 合 成 一 套 模 具 ，板 料 宽 度 改 为 ５ｒ ，工艺流程 ：下料 （ ５ｍ ８ｍ ａ 宽 ８ ｍ，厚 ３ ｍ ａ ｒ ）一以弹簧 定 位销定位 ，冲孔 ２ 以孔 ２ 一 定位 ，冲第 １ 的孔 １ 组 和
的拉深模。
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球形结构的曲面零件在拉深开始 时，凸模 与锻件 中 间部分仅在顶点 附近接触 ，由于接触处要承 受全 部拉深
锥度孔后 ，冲孔过程 中产生 的废料 自动落下 ，未再发生
堵塞现象 ，剪切面光亮带 超过 ８％ 。经 实际使用证 明 ， ０ 工艺及模具结构均 达到设计要求 ，生产效 率与改进前相 比大幅度提高。改进后成 品形状如图 ４ 所示 。
接触工件开始 冲孔 ，直到压力 机达到冲孔行程后 ，上模
力 ，将使凸模顶 点附近的材料发生较严 重的变薄 ，凸模
顶点附近的材料 处于双 向受拉 的应力状 态 ，具 有胀形 的 变形特点。另外 ，在拉深过程 中，材料在 凸模 的外缘有 很大 的一部分未被压边圈压住 ，而这部分材料在 由平面
３ 模具结构及工作过程 ．
该模具工作原理 与普通模具相 同，上模 采用推杆卸 料 ，冲孔废料 由凹模及下模板孔 内落下。为保证加工精 度 ，上下模均为线切割加工 ，在多功能锥度 线切割机 床 上加工锥度落料孔也很方便 。工作 时 ， 将工 件放人 凹模
落料冲孔复合模研发设计实例
目录第一章设计任务————————————————3 1.1零件设计任务———————————————31.2分析比较和确定工艺方案——————————3第二章计算冲裁压力、压力中心和选用压力机———5 2.1排样方式的确定及材料利用率计算——————52.2计算冲裁力、卸料力————————————52.3确定模具压力中心—————————————6第三章模具工作部分尺寸及公差—————————7 3.1冲孔部分—————————————————73.2落料部分—————————————————7第四章确定各主要零件结构尺寸—————————9 4.1凹模外形尺寸确定—————————————94.2其他尺寸的确定——————————————94.3 合模高度计算———————————————9第五章模具零件的加工—————————————9 第六章模具的装配———————————————10 第七章压力机的安全技术措施——————————12 参考文献————————————————————14落料冲孔复合模设计实例（一）零件工艺性分析工件为图1所示的落料冲孔件，材料为Q235钢，材料厚度2mm ，生产批量为大批量。
工艺性分析内容如下：1.材料分析Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。
2. 结构分析零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。
零件中部有一异形孔，孔的最小尺寸为6mm ，满足冲裁最小孔径min d ≥mm 20.1=t 的要求。
另外，经计算异形孔距零件外形之间的最小孔边距为5.5mm ，满足冲裁件最小孔边距min l ≥mm 35.1=t 的要求。
所以，该零件的结构满足冲裁的要求。
3. 精度分析：零件上有4个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属IT13，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。
对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。
由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。
落料拉深复合模实例
实例十:落料拉深复合模实例0 引言盒形件是典型冷冲压零件，大量量，需要采纳落料拉深复合模生产成形。
制件如图0.1所示，材料为08钢，料厚，制作精度为IT14级，形状简单，尺寸也不大，大量量生产，属一般压件。
图0.1 工件图1 工艺性分析依照制作的材料、厚度、形状及尺寸，再进行冲压工艺设计和模具没计时，应专门注意以下几点：1）该制作为矩形拉深件，因此在设计时，毛坯尺寸的计算是一个重点。
2）尽管制作不大，可是深度尺寸相对较大，可能需要通过量次拉深。
若是需要通过量次拉深，那么拉深工序的确信和拉深工序件尺寸的计算是正确进行工艺和模具设计的关键。
3）冲裁间隙、拉深凸凹模间隙和每道拉深的高度的确信，应符合制作的要求。
4）各工序凸，凹模动作行程的确信应保证各工序动作稳妥、连贯。
2工艺方案的分析和确信2．1 工艺方案分析依照制作的工艺性分析，其机泵工序有落料、拉深、切边三种。
按其前后顺序组合，可得以下两种方案：1） 落料---拉深---切边（可能要通过量次拉深，具体次数由工艺计算确信）。
2） 落料、拉深复合---后续拉深----切边。
方案1)属于单工序冲压。
由于此制作生产批量比较大，而尺寸不大，因此生产效率比较低。
方案2）。
2．2 工艺参数计算计算拉深工序间尺寸：为了计算拉深工序间尺寸必需先确信拉深次数从而确信计算方式。
已知制件尺寸如下：b 1=74mm ，b=32mm ，h 0=44mm ，r=6mm ，r=4mm ，t=。
第一b t ×100=329.0×b h 0×100=3244×100=1.375，依照文献[2]表4-29可知，拉深次数n=3。
依照 b r =326b h 0=1.375由文献[2]图4-72盒形件不同拉深情形的分区图查得该属于I c 区域的高矩形件。
检查相对料厚b t＞2，可按第二种方式计算：1） 确信拉深制件的修边余量△h ，并确信矩形制件的计算高度。
冲裁复合模案例
复合模设计案例 例题：零件简图如图1所示 生产批量 : 大批量 材料 :10 钢 材料厚度 :2.2mm1．冲压件的工艺分析该零件形状简单、对称 , 是由圆弧和直线组成的。
查表得出冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12－IT13, 孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.6mm 。
将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较 , 可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。
其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工，且一次冲压成形。
2．排样采用直对排的排样方案如图2所示。
由表查得最小搭边值α=3mm 。
计算冲压件毛坯面积 :A=（44×45 + 66×20 + 1/2π×102 )mm 2=3457mm 2 条料宽度:b =120mm+ 3mm × 3+44mm=173mm 步距:h =45mm+3mm=48mm 一个进距的材料利用率 :%83%1004817334572%100===x x x x bh nA η图2 排样图3．计算冲压力该模具采用弹性卸料和下出料方式。
1.落料力F1=Ltσb=(321.4 × 2.2 × 300)N=212 ×103N2.冲孔力F2=LMb=(81.64 × 2.2 × 300)N=53.9 × 103N3.落料时的卸料力F 卸 =K卸F1 取 K 卸 =0.03故 F 卸 =(0.03 × 212 × 103)N=6.36 × 103N4. 冲孔时的推件力取凹模刃口形式 ,h =5mm, 则 n=h/t=5mm/2.2mm＝2 个查表K推 =0.05 F推 =(2 × 0.05 × 53.9 × 103)N=5.39 × 103N选择冲床时的总冲压力为 :F总 =F1+F2+F 卸 +F 推 =277.6kN4.确定模具压力中心按比例画出零件形状 , 选定圆的中心为坐标系原点，因零件左右对称 , 即 Xc=0 。
模具毕业设计20雕刻机进气门外壳正反拉伸复合模设计
模具毕业设计20雕刻机进气门外壳正反拉伸复合模设计一、设计背景随着科技的不断进步和人们对高品质产品的需求，雕刻机在工业和家庭中的应用越来越广泛。
而雕刻机的核心部件之一就是进气门外壳。
进气门外壳的设计是否合理，直接影响着雕刻机的性能和使用寿命。
因此，为了提高雕刻机进气门外壳的质量和效率，本设计旨在设计一套正反拉伸复合模具用于制造雕刻机进气门外壳。
二、设计目标1.提高制造效率：通过正反拉伸复合模设计，可以一次性完成进气门外壳的成形，节约制造时间和劳动力成本。
2.提高产品质量：正反拉伸复合模具可以减少材料流线的受阻和变形，确保进气门外壳的精度和表面质量。
3.减少原材料浪费：正反拉伸复合模具采用了节约型材料的设计原则，可以降低原材料的浪费并提高利用率。
三、设计步骤1.确定产品尺寸：根据雕刻机进气门外壳的使用要求和功能，确定产品的尺寸要求，包括长度、宽度、高度、孔径大小等。
2.绘制外壳模型：根据产品尺寸要求，使用CAD软件绘制进气门外壳的模型，并确认各个零件的位置、形状和尺寸。
3.设计正反拉伸复合模具：根据进气门外壳的形状和尺寸，设计正反拉伸复合模具，包括模具座、拉伸模具、压铸模具等。
4.确定模具材料：根据雕刻机进气门外壳的材料要求和模具的使用条件，选择适合的模具材料，如钢材、铝材或塑料等。
5.制造模具：根据设计好的正反拉伸复合模具图纸，制造模具零件，并进行模具的组装和调试。
6.试模和加工雕刻机进气门外壳：使用正反拉伸复合模具进行试模，并根据试模结果微调模具的参数和结构。
然后，使用模具对原材料进行拉伸和压铸加工，得到雕刻机进气门外壳。
四、设计要点1.正反拉伸复合模具的设计必须保证雕刻机进气门外壳的精度和表面质量一致，防止因模具问题导致的工件浪费。
2.雕刻机进气门外壳的拉伸过程中，模具的形状和尺寸必须能够保证工件的形状和尺寸符合要求。
3.模具的材料选择要根据雕刻机进气门外壳的材料要求和模具的使用条件来确定，以确保模具的使用寿命和效果。
冲压课程设计之冲三垫圈复合模
图3.1
3.2
查（2）P24表2-15 ，去最小搭边值：工件间a=3,侧面 。由于考虑到在冲压过程中必须在两边设置压边值，故取a=4， 。
3.3
步距：
宽度：
3.4
查（1）式3-2
式中： ——一个工件的面积 一个步距的条料面积
3.4.1
根据以上资料画出排样如图3.4.1所示
图3.4.1
3.5
3.5.1
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，是加工难度提高，因而也排出此方案。
方案三：只需一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足要求，模具轮廓尺寸较小，模具的制造成本不高。故本方案用一次成型复合模的方法。
4.5模具总装图
通过以上设计，可以画出总装图。模具上模部分主要由上模座，垫板，冲孔凸模，冲孔凸模固定板，卸料板，凹凸模，凹凸模固定板、落料凹模等组成。下模由下模座板，凸凹模，凸凹模固定板等组成。出件是由打杆，推板，连接推杆，推件块组成的刚性推件装置，利用开模力取出工件。卸料是在开模时，弹簧恢复弹力，推动卸料板向下运动，从而推出条料。在这中间冲出的废料由漏料孔直接漏出。
方案一：先冲最小的垫圈按直径大小一次冲裁，采用单工序模生产。
复合模、级进模结构图
第六章!复合模、级进模结构图"!落料、拉深、翻边复合模图#$"!落料、拉深、翻边复合模"、%—固定板!&、’—凸凹模!(、)—顶板!#—凹模*—压料板!+、",—凸模!""—导料板说!明本冲模在一次行程中完成落料、拉深、冲孔和翻边，生产效率很高。
冲压时，条料从月形导料板!!中通过，由凹模"和装在固定板!上的凸凹模#进行落料。
上模座继续下降时，凸凹模#和凸模$完成工件外缘拉深，压料板%在拉深时起压料作用。
装在固定板&上的凸凹模’将工序件内缘拉深至一定高度时，凸模!(对工序件进行冲孔，再由凸凹模’和凸模$对工序件内缘翻边达到需要尺寸。
经冲制后工件和废料均带往上模分别由顶板)、*予以打下。
’+落料、拉深、压花、成形复合模图",’+落料、拉深、压花、成形复合模!—凸凹模+’—顶出器+&—螺钉+)—凸模说+明本冲模在一次行程中完成落料、拉深、压花和成形，故生产效率很高。
工作过程与特点：!）为了便于制造和维修，在顶出器"上镶入凸模#。
"）为了避免顶出器"在退件时碰撞凸凹模!上的齿纹，顶出器"需用螺钉$导向。
$%成形、冲孔、切断复合模图&’$%成形冲孔切断复合模!—打棒%"—推板%$—顶板%#—切断凸模%(—冲孔凸模%&—凹模%)—凸凹模说!明凸凹模"和凹模#对落料平片进行成形；冲孔凸模$进行冲孔，切断凸模%切断成二个工件。
顶出机构是由打棒&、推板’和二块形状相同的顶板(组合而成。
%!压弯、压筋模（一）图#)%!压弯、压筋模&—凸模!’—反侧块!(—压料块!%—托杆!$—压筋凸模!#—凹模!"—定位销说!明本冲模是完成制件最后一道压弯、压筋工序。
工作开始前，压料块(由托杆%顶起凹模#齐平。
制件由压料块(上两个定位销"定位。
复合模级进模设计实例
案例2：复合模实例零件简图：如图1所示；零件名称：支架。
生产批量：大批量；材料：Q235A；材料厚度：2mm。
图1 零件图1、冲压件的工艺分析该支架零件形状简单，是一个外圆弧为R4.5m m的折弯件，其中Ф6mm的圆孔和6×12mm的腰形孔为安装孔，所以此两孔的位置尺寸是该零件需要保证的重点。
另外，该零件属隐蔽件，被其他零件完全遮蔽，外观上要求不高。
该零件板厚t=2mm，内表面弯曲半径为R2.5mm，大于Q235A板料的最小弯曲半径；腰形孔边到弯曲中心的距离L=4.5mm，大于2t(4mm)，即腰形孔在弯曲变形区外，弯曲件的结构工艺性良好。
零件展开后形状简单、结构对称。
由冲压设计资料中可查出，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12~IT10，而零件图中的尺寸未标注公差，即该零件的精度等级为IT14级，可知该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。
其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，冲裁工艺性良好。
2、确定冲裁工艺方案与模具结构形式首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。
因该零件的孔在弯曲变形区外，故其需要的基本工序有落料、冲孔和弯曲。
其中弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，为最后一道工序。
根据冲载工序的不同选择可做出以下几种组合方案：方案一：先落料，再冲孔，最后折弯，由三套模具完成。
方案二：先采用落料冲孔复合模，然后折弯，由二套模具完成。
方案三：先采用冲孔落料级进模，然后折弯，由二套模具完成。
比较上述各方案可以看出，方案一的优点是：模具结构简单、寿命长、制造周期短、投产快。
缺点是：工序分散，需用模具、压力机和操作人员较多，劳动生产率低。
方案二落料冲孔在一道工序内完成，内、外形的位置尺寸精度高，工件的平整性好；方案三由于是先冲孔后落料，内、外形的位置尺寸精度不如方案二高，工件易弯曲，平整性不如方案二好，但操作安全、方便。
方案二和方案三与方案一相比，工序集中，劳动生产率高，但模具结构复杂，制造周期长。
冲孔落料复合模设计
模具设计计算书零件简图：如图1 所示生产批量：小批量材料：Q235材料厚度：0.5mm未标注尺寸按照IT10级处理, 未注圆角R2.（图1）一、工艺方案：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IT10。
材料低硬度。
二、计算冲裁压力、压力中心和选用压力机1、排样方式的确定及材料利用率计算（1）排样方式的确定查《冲压手册》表2-17，两工件之间按矩形取搭边值b=2.5mm，侧边取a=2.5mm。
进料步距为h=12+2.5=14.5mm；条料宽度为B=（D+2×a）0-Δ，查《冲压手册》表2-19得，条料宽度偏差Δ=0.4mm，冲裁件垂直于送料方向的尺寸为D=45mm，则B=（D+2×a）0-Δ=（45+2×2.5）0-0.4=500-0.4mm（2）材料利用率计算板料规格选用0.5×1000×2000mm；采用纵裁时:每板的条数 n1=1000/40=25条每条的工件数 n2=2000/12.5=160件每板的工件数 n=n1×n2=25×160=4000个利用率为：η=4000×10×35/(1000×2000)×100%=70%采用横裁时:每板的条数： n1=2000/40=50条每条的工件数： n2=1000/12.5=80件每板的工件数： n=n1×n2=50×80=4000个利用率：η=4000×10×35/(1000×2000)×100%=70% 经计算横裁.纵裁时板料利用率相同都为70%,故采用横裁或纵裁都可以. 排样图如下图所示：2、计算冲裁力、卸料力：查表得材料Q235的抗张强度为δb=400MPa;落料尺寸：L1=90；冲圆形孔尺寸：L2=9.42，冲方形孔尺寸：L3＝32 (1)落料力F落=L1tδb＝90×0.5×400=18×103 N(2)冲孔力F2=L2tδb=9.42×0.5×400=1884 NF3=L3tδb=32×0.5×400=6400 NF冲=F2+F3=8284 N(3)冲孔推件力F推=nK推F冲(查表计算n=16 k=0.045 F冲=8284N)F推=16×0.04×8284=5964.5 N (4)落料时的卸料力F卸＝k卸×F落＝0.03×18×103＝540 N冲床总压力F总＝F冲+F推+F落+F卸=32.789×103 N3、确定压力中心计算出各个凸模的冲裁周边长度：L1=3.14×5=15.7mmL2=2×6+2×4=20mmL3=L2=20mmX1=55-8=47mmX2=18+10-2.5=25.5mmX3=10+10-2.5=17.5mmY1=Y2=Y3=15mm对整个工件选定x、y坐标轴，代入公式：X0=(L1X1+L2X2+L3X3)/(L1+L2+L3)=23.93mmY0=(L1Y1+L2Y2+L3Y3)/(L1+L2+L3)=15mm压力中心在工件中的位置是距右边为23.93-10=13.93mm，距中间15-10=5mm。
第二章第6节 冲压模具设计——复合模和连续模
3.2搭边值的确定
3.3条料宽度的确定
3.4材料利用率
3.5计算冲压力
3.6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多层 次线，所以模具的压力中心在几何图形的中 心。
四、模具结构的确定
4.1模具的形式 复合模又可分为正装式和倒装式。
经分析，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)工序排样类型
(2)工序排样类型
混合型工序排样
单侧载体
单侧、双侧载体尺寸
具体尺寸见图7-13
2.5 导正
导正原理 1-导料板;2-顶料销;3-侧刃挡块;4-导正销
2.6 工序排样原则与要点
1.级进冲裁工序排样 2.级进弯曲工序排样 3.级进拉深工序排样 4.含有局部成形时连续模的工序排样
第二章第5节 冲压模具设计
——复合模具和连续模具 本节主要内容： 一.复合模 复合模工艺特点 复合模具设计实例讲解 二.连续模具 连续模工艺特点 连续模具设计实例讲解
课程要点回顾
1.冲裁模的结构形式按工序组合方式可分为 、 和 。 2. 是在压力机的一次工作行程中，在模具同一 部位同时完成数道分离工序的模具。 3. 是指压力机在一次行程中，依次在模具几个 不同的位置上同时完成多道工序的冲模。
4.4导向零件 导向零件有许多种，如用导板导向，则在 模具上安装不便而且阻挡操作者视线，所以不 采用；若用滚珠式导柱导套进行导向，虽然导 向精度高、寿命长，但结构比较复杂，所以也 不采用；针对本次加工的产品的精度要求不高， 采用滑动式导柱导套极限导向即可。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。
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案例2：复合模实例零件简图：如图1所示；零件名称：支架。
生产批量：大批量；材料：Q235A；材料厚度：2mm。
图1 零件图1、冲压件的工艺分析该支架零件形状简单，是一个外圆弧为R4.5m m的折弯件，其中Ф6mm的圆孔和6×12mm的腰形孔为安装孔，所以此两孔的位置尺寸是该零件需要保证的重点。
另外，该零件属隐蔽件，被其他零件完全遮蔽，外观上要求不高。
该零件板厚t=2mm，内表面弯曲半径为R2.5mm，大于Q235A板料的最小弯曲半径；腰形孔边到弯曲中心的距离L=4.5mm，大于2t(4mm)，即腰形孔在弯曲变形区外，弯曲件的结构工艺性良好。
零件展开后形状简单、结构对称。
由冲压设计资料中可查出，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12~IT10，而零件图中的尺寸未标注公差，即该零件的精度等级为IT14级，可知该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。
其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，冲裁工艺性良好。
2、确定冲裁工艺方案与模具结构形式首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。
因该零件的孔在弯曲变形区外，故其需要的基本工序有落料、冲孔和弯曲。
其中弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，为最后一道工序。
根据冲载工序的不同选择可做出以下几种组合方案：方案一：先落料，再冲孔，最后折弯，由三套模具完成。
方案二：先采用落料冲孔复合模，然后折弯，由二套模具完成。
方案三：先采用冲孔落料级进模，然后折弯，由二套模具完成。
比较上述各方案可以看出，方案一的优点是：模具结构简单、寿命长、制造周期短、投产快。
缺点是：工序分散，需用模具、压力机和操作人员较多，劳动生产率低。
方案二落料冲孔在一道工序内完成，内、外形的位置尺寸精度高，工件的平整性好；方案三由于是先冲孔后落料，内、外形的位置尺寸精度不如方案二高，工件易弯曲，平整性不如方案二好，但操作安全、方便。
方案二和方案三与方案一相比，工序集中，劳动生产率高，但模具结构复杂，制造周期长。
综上所述，虽然该零件外观要求不高，但要求平整，两孔的安装位置尺寸要求得到保证，且为大批量生产，生产率要高，故采用方案二。
复合模有正装复合模和倒装复合模，该零件材料为Q235A ，板厚为2mm ，不属软、薄材料，且倒装复合模的废料可直接从压力机台面漏下，冲裁件由推件装置从上模推下，比较容易取出，操作安全方便，生产效率高，故采用倒装复合模，并采用后侧导柱导套导向，弹性卸料。
3、 主要工艺参数计算（1） 毛坯展开尺寸L=L 1+L 2+L 3其中 L 1=70-4.5=65.5（mm ）20()180L r xt πϕ=+ r=2.5mm, t=2mm, 则r/t=2.5/2=1.3，查表得x=0.342090()(2.50.342)5()180180L r xt mm πϕπ=+=+⨯=L 3=30-4.5=25.5(mm)则 L=L 1+L 2+L 3=65.5+5+25.5=96(mm) 零件展开图（复合模的工序图）如图2所示（2） ① 用单排方案 （见图3）。
查表得a min =2.2mm ，a 1min =2mm ，板料剪裁时的下偏差Δ=0.9mm ，取a=3mm ，a 1=2.5mm 。
② 计算材料利用率条料宽度：B=96+2×3=102(mm) 送料步距：A=40+2.5=42.5(mm) 一个步距内零件的实际面积：S 1=(96-10)×40+(40-10×2)×10+(π×102)/2-2×π×32-(12-6)×6=3704.53（mm 2）一个步距内所需的毛坯面积：S0=A×B=42.5×102=4335（mm2）一个步距的材料利用率为：13704.53100%100%85.46%4335SSη=⨯=⨯=图3 排样图③计算冲压力和选择冲压设备查表得Q235A材料的抗剪强度：τ=310~380MPa，取τ=350 MPa落料力F1=KL1tτ=1.3×(40+86×2+40-10×2+π×10) ×2×350=1.3×263.416×2×350=239708.56(N)=239.7(KN)冲孔力F2=KL2tτ=1.3×(6×2+2×π×6) ×2×350=1.3×49.7×2×350=45227(N)=45.23(KN)查表得K卸=0.04 K推=0.055卸料力F卸= K卸×F1=0.04×239708.56=9588.34(N) =9.59(KN)推件力F推=n×K推×F2n为梗塞在凸凹模内的冲件数，取凸凹模刃口高度h=6mm，则n=2×h/t=2×6/2=6 F推=n×K推×F2=6×0.055×45227=14924.91(N)=14.92(KN) 总冲裁力F= F1+ F2+ F卸+ F推=239708.56+45227+9588.34+14924.91=309448.81(N)=309.45(KN) 根据所计算冲裁力，初选压力机型号为JA21-35（开式双柱固定台压力机），其公称压力为350KN，满足该冲裁件所需冲裁力的要求。
JA21-35的主要技术参数滑块形程：130mm最大闭合高度：280mm闭合高度调节量：60mm工作台尺寸：前后：380mm 左右：610mm工作台孔尺寸：前后：200mm 左右：290mm 直径：260mm垫板尺寸：厚度：60mm 直径：22.5mm模柄尺寸：直径：50mm 深度：70mm滑块底面尺寸：前后：210mm 左右：270mm④计算压力中心按比例画出零件形状，选定坐标系xoy，如图4 所示。
该零件上下对称，即y0=0，故只需计算x0即可。
将工件冲裁周边分成L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7基本线段，求出各段长度及各段的重心位置：L4=20mm x4=96mm L5=86mm x5=43mmL6=2×(6+π×3)=30.85mm x6=15mm L7=π×6=18.85 mm x7=86mm112277012745.7l x l x l x x mm l l l +++==+++零件近似几何中心坐标48x mm =，与压力中心相差2.3mm ，为方便模具制造，取零件几何中心坐标48x mm =，y=0为模具制造中心。
⑤ 计算凸、凹模刃口尺寸查表得Z min =0.25mm, Z max =0.36mm零件图上未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。
查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：00.6240- mm 、00.8796- mm 、00.3610R - mm 零件内形：Ф0.3006+ mm 、0.300.4300612++⨯ mm 孔心距：710.37± mm 、31.033± mm 采用单配加工法加工模具的工作零件。
落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算，冲孔凹模按间隙值配制。
即以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。
落料凹模的尺寸：查表得：尺寸00.6240-、00.8796-、00.3610R -的磨损系数x 均为0.5 （冲件精度为IT14级：x =0.5）0.620.1640040(400.50.62)39.69++=-⨯=凹(mm) 0.870.22496(960.50.87)95.57++=-⨯=凹(mm)0.360.09410(100.50.36)9.82R ++=-⨯=凹(mm) ● 落料凸模的尺寸：尺寸40凸、96凸按相应凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.25~0.36mm 之间，尺寸10R 凸按相应凹模尺寸配作，保证单面间隙在0.13~0.18mm 之间。
● 冲孔凸模的尺寸：查表得：尺寸0.3006+、0.300.4300612++⨯、的磨损系数x 均为0.5 000.30.0846(60.50.3) 6.15φ--=+⨯=凸(mm)000.30.0846(60.50.3) 6.15--=+⨯=凸(mm)000.430.11412(120.50.43)12.22--=+⨯=凸(mm)● 冲孔凹模的尺寸：尺寸6φ凹、612⨯凹凹按相应凸模尺寸配作，保证双面间隙在0.25~0.36mm 之间。
(mm)● 孔心距：09.0718237.07171±=⨯±=L (mm) 08.0338231.03333±=⨯±=L (mm)4、 模具主要零部件的结构与尺寸设计① 工作零件的结构与尺寸设计 ● 落料凹模：凹模厚度：H=Kb( ≥15mm)查表得K=0.28 则H=Kb=0.28×96=27(mm)凹模壁厚：C=(1.5～2)H=(1.5～2) ×24=40～54 (mm) 实取H=28mm ，C=42mm凹模边长：L=b+2c=96+2×42=180(mm)凹模宽度：B=40+2×42=124，实取B=125mm 凹模尺寸为：180×125×28(mm) 零件简图如图5所示：图5凹模冲孔凸模：Ф6mm冲头：冲头长度：L=h1+h2=25+25=50(mm)其中：h1——凸模固定板厚h2——凹模板厚冲头的固定形式：采用台阶式固定零件简图如图6所示：图6 Ф6mm冲头6×12mm腰形冲头：冲头长度：计算同Ф6mm冲头为50mm。
冲头的固定形式：采用圆柱销固定零件简图如图7所示：图7 6×12mm腰形冲头凸凹模：凸凹模长度：L= h1+h2+h =20+20+20=60(mm)其中：h1——凸凹模固定板厚h2——弹性卸料板厚h——增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等）凸凹模内外刃口间壁厚校核：该零件板厚2 mm，查表得凸凹模允许最小壁厚4.9mm,根据该冲裁件结构实际内外刃口间最小壁厚为7 mm，故该凸凹模侧壁强度足够。
零件简图如图8所示图8凸凹模其他模具零件的结构尺寸（略）5、冲压设备的校核初选压力机型号为JA21-35，该压力机最大装模高度H max为220mm（不装垫板的最大装模高度），该模具闭合高度为236mm，所选压力机的装模高度不符合要求，改选用型号为J23-40的压力机，其主要工艺参数如下：公称压力：400KN滑块行程：100mm最大闭合高度：330mm连杆调节长度：65mm垫板厚度：65mm工作台尺寸（前后×左右）：460mm×700mm经校核，该压力机的公称压力、安装尺寸及装模空间均符合要求。