冲孔落料复合模具设计

集美大学课程设计说明书

题目：冲孔落料复合模具设计

姓名：蓝丽华

专业：材料成型及控制工程班级：材料1111班

学号：2011717001

指导老师：黄清民樊晓红

2 0 1 5 年1 月14 日

集美大学机械与能源工程学院

专业课程设计任务书

——机械与能源工程学院

设计题目：冲孔落料复合模

设计任务：设计一简单冲压零件，并根据该零件设计一副冲压模具。

制件年产量：50万件

完成的任务：

1.冲压工艺过程卡一份；

2.产品零件图一份；

3.冲压模具装配及模具成形零件工程图各一份；

4.设计说明书一份。

时间安排：

1. 借资料、产品的结构设计及绘制零件图；（1.5天）

2.确定零件冲压工艺方案，填写冲压工艺过程卡；（1天）

3.零件工艺性分析及冲压工艺方案的确定；毛坯排样方案设计及材料利用率

计算；冲裁力及压力中心计算；选择压力设备；模具总体结构设计，包括送料方式、卸料和出件方式、凹模板外形尺寸的计算、其它模板尺寸的确定和模架的选择；凸、凹模零件设计，包括刃口尺寸计算、凸模结构及凹模型腔结构设计；卸料和顶件装置设计；模具结构三维设计。（4天）

4.绘制模具结构装配图、模具成型零件工程图；（2.5天）

5.编写设计说明书；（2天）

6.答辩。（1天）

参考书目：

[1]翁其金.冲压工艺及冲模设计[M].北京：机械工业出版社，2004

[2]黄毅宏.模具制造工艺[M].北京：机械工业出版社，2004

[3]王新华.冲模结构图册[M].北京：机械工业出版社，2004

[4]陈锡栋.实用模具设计简明手册[M].北京：机械工业出版社，2001

[5]郑家贤.冲压工艺与模具设计实用技术[M].北京：机械工业出版社，2005

[6]杨玉英.实用冲压工艺模具设计手册[M].北京：机械工业出版社，2005

指导教师：黄清民樊晓红2015年1月14 日

机械与能源工程学院材料级1111 班

学生：蓝丽华学号：2011717001

目录

一、零件工艺性分析 (2)

1、材料分析 (2)

2、结构分析 (2)

3、精度分析 (2)

二、冲裁工艺方案的确定 (3)

三、零件工艺计算 (4)

1、刃口尺寸计算 (4)

2排样方式确定及冲裁力计算 (5)

3、压力中心计算 (8)

四、模具整体设计 (9)

五、主要零部件设计 (10)

1、工作零件的设计 (10)

2、定位零件的设计 (11)

3、出件装置的设计 (11)

4、卸料部分的设计 (11)

5、模架及其它零部件的设计和选用 (12)

6、卸料装置中弹性元件的计算 (12)

7、模具各部分材料的选用 (13)

六、冲压设备选定 (15)

七、参考资料 (16)

八、设计小结 (17)

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1mm ，年生产量为30万件，生产批量为大批量。工艺性分析内容如下：

图1-1 工件尺寸图

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。抗拉强度b σ≥295MPa ；屈服强度s σ≥175MPa ；伸长率δ％≥30%；断面收缩率ψ≥60% 符合冲裁要求。

2. 结构分析

零件结构简单对称，对冲裁加工较为有利。零件中部有一孔，对角上共4个孔，孔的最小尺寸为7mm ，满足冲裁最小孔径min d ≥ 1.5mm 0.1=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11.5mm ，满足冲裁件最小孔边距

min l ≥ 2.25mm 5.1=t 的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。

3. 精度分析

零件上采用制造精度为ST3，则各尺寸的尺寸公差为0.0550±，0084.0-62，

00.058-7，0.048

4+，0.0536±

二、冲裁工艺方案的确定

零件为一落料冲孔件，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—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔—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。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核，由符合模最小壁厚校核公式

δ）（ 2.5~2.0h ≥ 1≥δ时

当材料厚度为1mm 时，可查得凸凹模最小壁厚为3.75mm ，现零件上的最小孔边距为6.5mm ，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。同时工件平面度要求不高，因此采用倒装复合模。

三、零件工艺计算

1.刃口尺寸计算

根据零件形状特点，刃口尺寸计算可采用配作法。可查[]1表5-3可查得凸、凹模最小间隙Zmin=0.10mm ，最大间隙Zmax=0.140mm ，

（1）落料件尺寸的基本计算以凹模为基准

1）凹模磨损变大的是0.0550±，按一般落料凹模尺寸公式计算

4

max A )x (∆+-=ΔD D