复合冲裁模模具设计
冲裁模(冲压模具)课程设计 说明书
弓形连接固定片复合模设计零件名称：弓形连接固定片生产批量：中批量材料：零件材料为08钢，厚度为1.5mm图1-1一、零件工艺性分析弓形双孔连接固定块片是家用发电风扇中的一连接固定零件，零件的精度要求较低，具有较高的强度和刚度。
外形最大尺寸为70mm，属于小型零件。
该零件应中批量生产，外精度不高，只需平整，外轮廓是该零件需要保证的重点。
该零件用到的冲压工序有冲孔、落料，因此可设计冲孔落料复合模生产此零件。
二、工序设计及工艺计算1、排样毛坯最大尺寸70mm，不算太小，为保证冲裁件的质量，模具寿命和操作方便，采用有搭边，单排排样，如下图2-1所示，冲裁件之间的搭边值a=1.5mm,冲裁件与条料件侧边之间的搭边值a=2.3mm。
1图2-1-1计算条料的宽度：B=70+2×2.3+c=74.7（mm）其中c为调料可能的摆动量，c=0.1mm计算条料的步距：A=20+1.5=21.5（mm)图2-1-2一个步距内材料的材料利用率：η＝985.182/(74.7*21.5)×100％= 61.34％2、压力中心确定和压力机的选择(1)、冲裁力的计算冲裁力 F p＝Lt σb Kp (2-2-1) 其中：由图2-2知，周长L=213.057mm；=900Mpa, 此时，Kp=1，则：材料:08F钢板，查表，σbFp＝213.057X1X900X1＝191.75（kN） (2-2-2) 根据以上模具结构类型，采用弹性卸料和漏料出件，卸料力F q＝KF,取K＝0.05,则：F q ＝0.05×191.75＝9.59（kN） (2-2-3)推料力Fq1＝nK1Fp，去凹模刃壁垂直部分高度h＝5mm,t＝1mm,n＝5/1=5;取K1＝0.06，则：F q1＝5X0.06X191.75＝57.53（kN） (2-2-4)顶件力Fq2=K2Fp,K2=0.06,则：Fq2=0.06X191.75=11.51 （kN） (2-2-5) 本套模具用到的由压力机提供的有冲裁力和推料力，因此：总冲压力F＝FP+ F q1总＝191.75+57.53=249.28（kN） (2-2-6) （2）、压力中心的确定压力中心在两小圆垂直中心线上（3）、压力机的选择，取系数为1.3，则选用的压力机公称压力P≥(1.1~1.3) F总＝1.3×249.28＝324（kN）P≥1.3F总初选压力机公称吨位为400kN,型号为J23-40，其主要工艺参数如下：公称压力：400KN;滑块行程：100mm;行程次数：80次∕分;最大闭合高度：300mm;最大装模高度：220mm；闭合高度调节量：80mm;工作台尺寸（前后×左右）：150mm×300mm;模柄孔尺寸：直径50mm,深度70mm;工作垫板：厚度80mm,孔径200mm；电动机功率：1.5kW。
模具毕业设计实例冲裁模设计举例
冲裁模设计举例图2.69所示零件为电视机安装架下板展开坯料，材料为1Cr 13，厚度mm t 3=，未注圆角半径mm R 1=，中批量生产，确定产品的冲裁工艺方案并完成模具设计。
图2.69 零件图1． 冲裁件工艺性分析零件的加工涉及冲孔和落料两道工序。
除孔中心尺寸公差为±0.1mm 和孔径尺寸公差为+0.2mm 外,其余尺寸均为未注公差,查表2.4可知，冲裁件内外形的达到的经济精度为IT12～IT14级。
符合冲裁的工艺要求。
查表2.2可知，一般冲孔模冲压该种材料的最小孔径为d ≥1.0t ，t =3mm,因而孔径ø8mm 符合工艺要求。
由图可知，最小孔边距为：d =4mm ，大于材料厚度3mm ，符合冲裁要求。
2． 确定冲裁工艺方案及模具结构形式该冲裁件对内孔之间和内孔与外缘之间有较高的位置精度的要求，生产批量较大，为保证孔的位置精度和较高的生产效率，采用冲孔落料复合冲裁的工艺方案，且一次冲压成形。
模具结构采用固定挡料销和导料销对工件进行定位、弹性卸料、下方出料方式的倒装式复合冲裁模结构形式。
3． 模具设计与计算（1）排样设计排样设计主要确定排样形式、条料进距、条料宽度、材料利用率和绘制排样图。
1）排样方式的确定。
根据冲裁件的结构特点，排样方式可选择为：直排。
2）送料进距的确定。
查表2.7，工件间最小工艺搭边值为mm 2.2，可取mm a 31=。
最小工艺边距搭边值为mm 5.2，取mm a 3=。
送料进距确定为mm h 44.199=。
3）条料宽度的确定。
按照无侧压装置的条料宽度计算公式，查表2.8、表2.9确定条料与导料销的间隙和条料宽度偏差分别为mm mm b 0.1,0.10=∆=。
()()0100093132862-∆-∆-=+⨯+=++=b a L B4）材料利用率的确定。
%08.91%10044.1999344.19686=⨯⨯⨯==Bh A η 4）绘制排样图。
复合冲裁模的典型结构_冲压模设计与模具制造_[共2页]
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2 冲裁模设计与制造64 2.2.2 复合冲裁模的典型结构复合模也是多工序模的一种。
它在结构上的主要特征是有一个既起落料凸模又起冲孔凹模作用的凸凹模（这是在复合模中必有的零件，其外形是落料凸模、其内孔是冲孔凹模，故称此零件为凸凹模）。
而在另一方面，则装着凸模和凹模，当上、下模两部分嵌合时，就能同时完成冲孔与落料，因此它不存在连续模冲压时的定位误差问题。
图2.35所示为冲孔落料复合模的基本结构。
复合模优点是生产率高，适用生产批量大、精度要求高的冲裁件，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小，冲出的冲件平直度较高。
适用冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，可以冲制孔边距离较小的冲裁件。
缺点是结构复杂，冲件容易被嵌入边料中影响操作，制造精度要求高，成本高。
由于复合模要在同一位置上完成几道工序，它必须在同一位置上布置几套凸、凹模。
对于复合模，如何合理地布置这几套凸、凹模是其要解决的主要问题。
按照复合模工作零件安装位置的不同，分为倒装式复合模和正装式复合模两种。
1．倒装复合模将落料凹模装在上模上，称为倒装式复合模。
结构特点是二套除料、除件装置。
优点是结构简单。
缺点是不宜冲制孔边距离较小的冲裁件。
图2.36所示为一副冲孔落料倒装复合冲裁模的典型结构。
冲裁件如图2.36右上角所示。
其外形为带圆角的垫片，中间有一个φ 25mm 的孔，靠两端有2 × φ 10mm 孔。
装在上模部分的有落料凹模17与冲孔凸模14、16，通过冲孔凸模固定板8、垫板15用螺钉与定位销与上模座7固定在一起。
装在下模部分的凸凹模18是通过凸凹模固定板19与下模座1固定在一起。
上、下模采用导柱导套导向，导柱布置在模座的后侧。
在冲裁后，为了完成推件与卸料，在上模部分还装有打杆12、推板11，打杆12与推板11组成的刚性推件系统，而在下模部分则装有卸料板4、卸料螺钉21与弹簧组成的弹性卸料系统。
落料冲孔复合模设计说明书
I摘要本次设计了一套冲孔﹑落料的模具。
经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用冲孔落料工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定模具的类型。
得出将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。
在论文中第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性，接着是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。
第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。
再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。
最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据。
通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。
本模具性能可靠，运行平稳，能够适应大批量生产要求，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。
关键词：冲压；落料冲孔模；模具结构；目录1冲压基础知识 (1)2工艺分析 (3)2.1零件的功用与经济性分析 (3)2.2零件钣金成形工艺性分析 (3)2.2.1结构形状与尺寸分析： (3)2.2.2 精度与表面粗糙度 (4)2.2.3 材料 (4)3制定工艺方案 (5)3.1工艺方案的分析 (5)3.2工艺方案的确定 (5)4工艺计算 (6)4.1排样及材料的利用率 (6)4.11排样的选用原则 (6)4.12材料利用率的计算 (6)4.2落料力、冲孔力、卸料力、推件力的计算 (7)4.4模具刃口的尺寸和公差的确定 (10)4.41冲裁间隙的确定 (10)4.42凸、凹模刃口尺寸计算 (10)5 主要零部件设计 (13)5.1 凹模设计 (13)5.2 凸模的设计 (14)5.3 凸凹模设计 (15)5.4 卸料橡胶的设计 (16)5.5 卸料板的设计 (17)5.6 固定板的设计 (17)5.7 上下模座、模柄的选用 (18)6 冲压设备的校核与选定 (20)6.1 冲压设备的校核 (20)6.2 冲压设备的选用 (20)7 绘制模具总装图及零件图 (21)7.1装配图绘制 (21)参考文献 (22)1冲压基础知识冲压是利用模具使板料沿一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。
倒装复合冲裁模具毕业设计——垫片的冲孔落料复合模设计
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Abstract Stamping die in industrial production in the extensive application. Stamping die design take full advantage of the characteristics of the function of mechanical press, at room temperature under conditions of the blank piece of stamping, more efficient production and significant economic benefits. Stamping die design take full advantage of the characteristics of the function of mechanical press, at room temperature under conditions of the blank piece of stamping, more efficient production and significant economic benefits. This paper describes the mold structure is simple and practical examples, easy to use and reliable, similar to parts of the mass production of certain references. In a traditional industrial production, production workers in the labour-intensive, and labor capacity, which has seriously affected the improvement of production efficiency. With today's technology development, industrial production in the mold of use has become increasingly arouse people's attention, a lot has been applied to industrial production in the past. Stamping die of automatic feed technology into actual production, stamping die can greatly increase labor productivity, reduce the burden on workers and has important significance of technological progress and economic value. Key word: punching、die、manufacture
模具毕业设计72落料拉深复合冲裁模设计
摘要 (1)前言 (2)1. 工件的工艺性分析 (3)1.1 冲压件的工艺性分析 (3)1.2 拉深件的工艺性分析 (3)1.3 材料的工艺性分析 (4)1.4 拉深变形过程的分析 (4)2. 冲压工艺方案的确定 (7)3. 模具的技术要求及材料选用 (9)4. 主要设计尺寸的计算 (11)4.1 毛坯尺寸的确定 (11)4.2 冲压力的计算 (12)4.3 拉深间隙的确定 (13)4.4 冲裁件的排样 (14)5. 工作部分尺寸计算 (17)5.1 拉深凸凹尺寸的确定 (17)5.2 圆角半径的确定 (18)6. 模具的总体设计 (20)6.1 模具的类型及定位方式的选择 (20)6.2 推件零件的设计 (21)7. 主要零部件的结构设计 (23)7.1 工作零件的结构设计 (23)7.2 其他零部件的设计与选用 (24)8. 模具的总装图 (27)9. 模具的装配 (28)结束语 (29)致谢 (30)参考文献 (31)我设计的是一个落料拉深复合冲裁模，在本次设计中我参考了大量有关冷冲模模具设计实例等方面的资料。
再结合老师布置的题（设计一个工件为盒形件的复合冲裁模），我充分运用了资料上所有设计模具中通用的表、手册等，如修边余量的确定、拉深件毛坯直径的计算公式、盒形件用压边圈拉深系数、盒形件角部的第一次拉深系数等，然后再集结了自己平时的所学，还有通过对工件的零件、模具工作部分（凸凹模、拉深凸模、落料凹模）、模具装配图的绘制，我的绘图功底也有了一定程度地提高。
本次设计的主要内容：工件的工艺性分析；冲压工艺方案的确定；模具的技术要求及材料选用；主要设计尺寸的计算；工作部分尺寸计算；模具的总体设计；主要零部件的结构设计；模具的总装图；模具的装配等。
我觉得通过本次的毕业设计，达到了这样的目的：1.综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具（落料拉深冲裁模）设计工作的实际训练，从而培养和提高我们独立工作的能力。
冲裁工艺及冲裁模具设计
冲裁工艺及冲裁模具设计1. 引言冲裁工艺是金属板料加工中常用的一种工艺，通过冲击或剪切来完成金属板料的切割、成型等加工操作。
冲裁模具那么是用于完成冲裁工艺的工具，由上模和下模组成。
本文将介绍冲裁工艺的根本原理及最正确实践，并讨论冲裁模具的设计要点。
2. 冲裁工艺原理冲裁工艺的根本原理是利用冲裁模具对金属板料进行冲击或剪切，以到达切割、成型等目的。
冲裁工艺可以分为单冲、连冲和复合冲三种形式。
2.1 单冲单冲是指每次冲击或剪切只完成一次切割或成型操作。
单冲工艺简单、易于操作，适用于中小批量生产。
但是，由于每次操作只能完成一道工序，效率相对较低。
2.2 连冲连冲是指通过连续不断地进行冲击或剪切，一次完成多个工序。
连冲工艺具有高效率的优势，适用于大批量生产。
然而，连冲工艺要求操作速度快，冲裁模具的设计要求也相对较高。
2.3 复合冲复合冲是指在一个工序中使用多个冲裁模具，同时完成多个切割或成型操作。
复合冲工艺通常用于生产复杂的零件，可以提高生产效率和产品质量。
复合冲工艺的设计需要充分考虑模具的排列和动作协调的问题。
3. 冲裁模具设计要点3.1 模具材料选择冲裁模具需要具备足够的硬度和耐磨性，以保证模具长时间使用不失效。
常用的模具材料有工具钢、合金钢等。
在选择模具材料时应综合考虑材料的强度、硬度、热导率和加工难度等因素。
3.2 模具结构设计冲裁模具的结构设计直接影响到冲裁工艺的稳定性和产品质量。
模具结构应合理布局、刚性足够，并考虑到易于组装和维护等因素。
另外，模具的导向装置和定位装置也需要合理设计，以确保模具在工作过程中的准确性和稳定性。
3.3 模具冷却系统设计冲裁模具在工作过程中会受到较大的热冲击，冷却系统的设计对于模具的寿命和工作效率起到重要的作用。
冷却系统应考虑到模具各部位热量分布的差异，并采取适宜的冷却方式和冷却介质，以提高模具的冷却效果。
3.4 模具润滑系统设计模具润滑系统的设计对于减少摩擦、延长模具寿命和提高产品质量非常重要。
端盖落料拉深冲孔复合模设计
端盖落料拉深冲孔复合模随着中国工业不断地发展，模具行业也显得越来越重要。
本文针对端盖的冲裁工艺性和拉深工艺性，分析比较了成形过程的三种不同冲压工艺（单工序、复合工序和连续工序），确定用一幅复合模完成落料、拉深和冲孔的工序过程。
介绍了端盖冷冲压成形过程，经过对端盖的批量生产、零件质量、零件结构以及使用要求的分析、研究，按照不降低使用性能为前提，将其确定为冲压件，用冲压方法完成零件的加工，且简要分析了坯料形状、尺寸，排样、裁板方案，拉深次数，冲压工序性质、数目和顺序的确定。
进行了工艺力、压力中心、模具工作部分尺寸及公差的计算，并设计出模具。
还具体分析了模具的主要零部件（如凸凹模、卸料装置、拉深凸模、垫板、凸模固定板等）的设计与制造，冲压设备的选用，凸凹模间隙调整和编制一个重要零件的加工工艺过程。
列出了模具所需零件的详细清单，并给出了合理的装配图。
通过充分利用现代模具制造技术对传统机械零件进行结构改进、优化设计、优化工艺方法能大幅度提高生产效率，这种方法对类似产品具有一定的借鉴作用。
1 分析零件的工艺性冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。
虽然冲压加工工艺过程包括备料—冲压加工工序—必要的辅助工序—质量检验—组合、包装的全过程，但分析工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。
而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。
即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。
这里我们重点分析零件的结构工艺性。
该零件是端盖，如图1.1，该零件可看成带凸缘的筒形件，料厚t=2mm，拉深后厚度不变；零件底部圆角半径r=1.5mm凸缘处的圆角半径也为R=1.5mm；尺寸公差都为自由公差，满足拉深工艺对精度等级的要求。
图1.1 工件图工艺性对精度的要求是一般情况下，拉深件的尺寸精度应在IT13级以下，不宜高于IT11级；对于精度要求高的拉深件，应在拉深后增加整形工序，以提高其精度，由于材料各向异性的影响，拉深件的口部或凸缘外缘一般是不整齐的，出现“突耳”现象，需要增加切边工序。
止动垫片冲裁复合模模具设计说明书
止动垫片冲裁复合模模具设计摘要本次设计了一套冲孔、落料的模具。
首先要对止动垫片进行工艺分析，经过工艺分析和对比确定模具架及压力机，确定压力机的型号。
再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。
得出将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。
在说明书中第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，对冲压件的工艺分析，工艺方案的确定。
通过，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。
再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算。
最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。
通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。
关键字：冲压；落料冲孔；模具结构；复合膜Gasket Blanking Stop Mold Design Of ComplexABSTRACTThe design of a punching, blanking die. We must first stop the gasket process analysis, process analysis and comparison through the mold frame and press OK, OK press models. Further analysis of the stamping process to select the desired type of mold for the design of the mold. Types obtained after the design of the mold die design process of the working parts express.In the description in the first part, described the development of stamping die, stamping die shows the importance and significance of this design, the stamping process analysis, process plan determined. Passed, the design of components layout diagram, complete the calculation of material utilization. Blanking process further force calculation and Die Design and calculation of working part. Finally, the main components of the design and selection of standard parts, mold design drawing based time and provide the basis for forming the mold, as well as provide the basis for each size assembly drawings. Draw through the front of the mold design and assembly drawings of parts.Key word:Wash to press;Fall to anticipate to hurtle the bore;Molding tool construction; Composite film目录前言 (1)第1章绪论 (5)1.1 模具行业 (5)1.2国内外模具发展状况及趋势 (5)1.3本次设计的主要方向、目的 (6)第2章制定止动垫片的工艺过程 (8)2.1 设计任务书及产品图 (8)2.2分析零件的工艺性 (9)2.3冲裁零件工艺方案的拟定 (9)2.4排样形式和剪裁方法、材料利用率计算 (11)2.5计算冲压力、选择压力机 (12)2.6确定模具压力中心 (13)第3章止动垫片复合模结构设计 (17)3.1模具类型及结构形式的确定 (17)3.2绘制模具总装配图的步骤 (17)3.2.1工件排样图 (17)3.2.2工作零件 (18)3.2.3定位零件 (19)3.2.4固定板、垫板 (21)3.2.5导向、固定、紧固及其它零件 (22)3.3绘制零件图 (23)3.4导柱导套选择 (24)3.5模座选择 (24)3.6螺钉、销钉的选用 (25)第4章模具加工技术要求 (26)4.1表面粗糙度及标准 (26)4.2加工精度 (27)4.2.1尺寸偏差 (27)4.2.2形位公差 (27)4.2.3配合要求 (27)结论 (29)谢辞 (30)参考文献 (31)前言冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力方法。
毕业设计(论文)--倒装式复合模冲压模具设计[管理资料]
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毕业设计（论文）--倒装式复合模冲压模具设计摘要冲压模具在实际工业生产中应用广泛在传统的工业生产中工人生产的劳动强度大劳动量大严重影响生产效率的提高随着当今科技的发展工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视而被大量应用到工业生产中来冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中冲压模具可以大大的提高劳动生产效率减轻工人负担具有重要的技术进步意义和经济价值本文采用模具来生产工艺该模具设计的难点主要是如何解决好零件中的孔冲裁确定模具结构如何进行模具的制造及冲裁方案选定等本文结合的特点具体解决了压力机的选择与校核凸模和凹模刃口尺寸计算及结构设计定位方案设计卸料方式的设计主要模具零件的加工工艺标准零件的选用模具的装配等一系列的设计工作这些设计可为类似的零件模具设计提供现实的指导意义此次模具设计的突出特点是尝试使用复杂的复合模具解决常规冲压工艺模具套数多工艺路线长生产成本高效率低等缺点并为以后此类零件冲压工艺的编制及模具设计提供了可靠的依据本文介绍的模具实例结构简单实用使用方便可靠对类似工件的大批量生产具有一定的参考作用关键词冲模复合模冲裁力冲裁间隙AbstractThe stamping dies are widely used in the actual industrial production Traditional industrial production the labor intensity of workers in theproduction of large amount of labor seriously affecting the efficiency of production With the development of science and technology the use of molds in the industrial production has drawn increasing attention be applied to industrial production Automatic feeding of the stamping dies into the actual production of stamping dies can greatly improve labor productivity reduce workers burden and has important significance of the technological progress and economic valueDesigned flip composite mold mold design process to produce the transition board The difficulty of the mold design is how to resolve the punching of holes in the good parts to determine the mold structure how to conduct the manufacture of molds and blanking program selected In this paper the characteristics of the transition board specifically address the selection and checking of the press the punch and the die edge size calculations and structural design positioning design discharge mode design the main process of the mold parts standard parts selection mold assembly of a series of design work these designs provide practical guidance for similar parts mold design The salient features of the mold design is to try to use complex composite mold to solve the mold of copy number of the conventional stamping process the length of routes high production costs and low efficiency and after preparation of such parts stamping process and die design a reliable basisThis article describes the mold instance structure is simplepractical reliable and easy to use with some reference to mass production of similar workpiecesKey words Composite Modulus Blanking force Blanking clearance目录摘要IAbstract II第一章绪论I11 概述 112 冲压技术的进步 113 模具的发展与现状 114 模具CADCAECAM技术 115 课题的主要特点及意义 1第2章过渡板的工艺分析 121 工艺分析 122 冲压加工方案的制定 123 排样图设计1第3章模具总体结构设计 131 模具总体结构 132 出料装置 133 模具结构特点 134 模具工作过程 135 模具的使用场合 1第4章模具冲压力的计算 141确定冲压力 142落料力的计算 1第5章模具零件的设计与计算1 51 凸凹模刃口尺寸的计算原则1 com 凸凹模间隙的选择1com 凸凹模刃口尺寸计算 152 凸凹模的设计 1com 凸模的结构和固定形式 1 com 凸模长度的确定 1com 凸模的强度计算 1com 凹模结构形式设计1com 凹模结构尺寸的确定 153凹凸模的设计 1第六章模具零部件的选取 161 模板的设计162 挡料装置的设计 163 卸料装置的设计 164 推件与顶件装置的设计 165 上下模座的设计 166 导柱导套的设计 167 模柄的设计168 凹凸模固定板和垫板的设计169 紧固零件的设计 1610 导料销的设计 1611 卸料弹簧的选用 1612 冲压设备的选用 1613 选择压力机 1第7章压力中心的计算 171 压力中心 1com 计算步骤 1com 计算压力中心 1总结1致谢1参考文献 1绪论11 概述冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法用以生产各种板料零件具有很多独特的优势其成形件具有自重轻刚度大强度高互换性好成本低生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术在制造业中具有很强的竞争力被广泛应用于汽车能源机械信息航空航天国防工业和日常生活的生产之中[]在吸收了力学数学金属材料学机械科学以及控制计算机技术等方面的知识后已经形成了冲压学科的成形基本理论以冲压产品为龙头以模具为中心结合现代先进技术的应用在产品的巨大市场需求刺激和推动下冲压成形技术在国民经济发展实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用[]-[16]12 冲压技术的进步进几十年来冲压技术有了飞速的发展它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上如旋压成形软模具成形高能率成形等更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式由于高新技术的参与和介入冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造图1-1生产过程逐步实现机械化自动化并且正在向智能化集成化的方向发展实现自动化冲压作业体现安全高效节材等优点已经是冲压生产的发展方向[]-[16]冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式计算机集成制造系统CIMSComputer Integrated Manufacturing System把产品概念形成设计开发生产销售售后服务全过程通过计算机等技术融为一体将会给冲压制造业带来更好的经济效益使现代冲压技术水平提高到一个新的高度13 模具的发展与现状模具是工业生产中的基础工艺装备是一种高附加值的高技术密集型产品也是高新技术产业的重要领域其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展各行各业对模具的需求量越来越大技术要求也越来越高目前我国模具工业的发展步伐日益加快十一五期间产品发展重点主要应表现在 [2]1汽车覆盖件模2精密冲模3大型及精密塑料模4主要模具标准件5其它高技术含量的模具目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三其中冲压模占模具总量的40以上[2]但在整个模具设计制造水平和标准化程度上与德国美国日本等发达国家相比还存在相当大的差距以大型覆盖件冲模为代表我国已能生产部分轿车覆盖件模具轿车覆盖件模具设计和制造难度大质量和精度要求高代表覆盖件模具的水平在设计制造方法手段上已基本达到了国际水平模具结构功能方面也接近国际水平在轿车模具国产化进程中前进了一大步但在制造质量精度制造周期和成本方面以国外相比还存在一定的差距标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具是我国重点发展的精密模具品种在制造精度使用寿命模具结构和功能上与国外多工位级进模和多功能模具相比存在一定差距[2-3]14 模具CADCAECAM技术冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键[]20世纪60年代初期国外飞机汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用通过以计算机为主要技术手段以数学模型为中心采用人机互相结合各尽所长的方式把模具的设计分析计算制造检验生产过程连成一个有机整体使模具技术进入到综合应用计算机进行设计制造的新阶段模具的高精度高寿命高效率成为模具技术进步的特征模具CADCAECAM是改造传统模具生产方式的关键技术是一项高科技高效益的系统工程它以计算机软件的形式为企业提供一种有效的辅助工具使工程技术人员借助于计算机对产品性能模具结构成形工艺数控加工及生产管理进行设计和优化[4]模具CADCAECAM技术能显著缩短模具设计与制造周期降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识模具CADCAECAM在近20年中经历了从简单到复杂从试点到普及的过程进入本世纪以来模具CADCAECAM技术发展速度更快应用范围更广在CADCAECAM发展应用方面本世纪初美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II现为NX软件平台上开发出基于三维几何模型的CAD软件NX-PDW该软件包括工程初始化工艺预定义毛坯展开毛坯排样废料设条料排样压力计算和模具结构设计等模块具有特征识别与重构全三维结构关联等显著特色已在2003年作为商品化产品投入市场与此同时新加波马来西亚印度及我国台湾香港有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模CADCAM系统我国从上世纪90年代开始华中科技大学上海交通大学西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CADCAM系统的研究和开发如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的CADCAM系HMJC 包括板金零件特征造型基于特征的冲压工艺设计模具结构设计标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块上海交通大学为瑞士法因托精冲公司开发成功精密冲裁级进模CACCAM系统西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD 系统等近年来国内一些软件公司也竞相加入了级进模CADCAM系统的开发行列如深圳雅明软件制作室开发的系统CmCAD富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等[4]展望国内外模具CADCAECAM技术的发展本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中通过与计算机技术的紧密结合人工智能技术并行工程面向装配参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快学科领域交叉之广前所未见今后10年新一代模具CADCAECAM系统必然是当今最好的设计理念最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物其特点将反映在专业化网络化集成化智能化四个方面主要表现在[4]1模具CADCAM的专业化程度不断提高2基于网络的CADCAECAM一体化系统结构初见端倪3模具CADCAECAM的智能化引人注目4与先进制造技术的结合日益紧密15 课题的主要特点及意义该课题主要针对在对冲孔落料工艺分析的基础上提出了该零件采用的冲压方案根据零件的形状尺寸精度要求设计过程中综合考虑采用直对排法排样保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时提高了材料的利用率和劳动生产率本课题涉及的知识面广综合性较强在巩固大学所学知识的同时对于提高设计者的创新能力协调能力开阔设计思路等方面为作者提供了一个良好的平台工艺分析图1-1 过渡板技术要求该零件为是企业产品中的一个主要零件如图2-1所示其作用是用来连接支座底板和埋板的该零件生产属于批量生产零件22 冲压方案的制定[5]可知尺寸精度应选IT12-IT13两孔中心距公差为012mm孔中心与边缘距离尺寸公差为05mm冲裁件的角度误差为表面粗糙度为Ra63该零件需要控制的尺寸有分别为公差等级IT11IT12级其余尺寸均为未注公差可以按IT12级取公差该零件材料为料厚为mm因而从尺寸精度和材料方面分析比较适合用冲压加工2 排样图设计排样图是设计的关键它具体反映了零件在整个冲压成形过程中毛坯外形在条料上的截取方式及与相邻毛坯的关系而且对材料的利用率冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响[14]零件排样的搭边值要求及零件的外形结构特性考虑到材料利用率的提高加工排样图如图1-2所示工件宽度查表-19[5]取搭边值 a 1mm冲切外形时工件间的搭边连接最小宽度取18mm故应针对零件和零件展开后的工艺特点并综合考虑工艺分析各个因素后设计合理的排样图及具体工位安排故条料宽度 4992m取b 50mm冲压进距计算材料的利用率一个进距内的冲裁面积2632125其中包括个进距内冲出的小孔面积-- 2062mm故一个距的材料利用率为2-1第3章模具总体结构设计模具总体结构如图3-1所示该模具采用后侧导柱模架冲圆孔凸模19冲孔凸模18导销凸模固定板采用压入式装配用圆柱销在上模座上定位与垫板一起固定在上模座上凹模1采用整体加工而成条料送进步距由控制弹性卸料板完成冲孔切断废料由凹模下面的漏料孔a 主视图b俯视图1-下模座2-导柱 3-凹凸模固定板 4-弹簧 5-卸料螺钉6-卸料板7-卸料板 8- 9-紧固螺钉 10-螺钉 11-模柄12-打料杆 13-推板 14-推杆 15-垫板 16-圆柱销 17-凹模18-冲小孔凸模19-冲孔凸模20- 21-凹凸模22-挡料销23-导料销图3-1 模具结构示意图32 出料装置采用弹性卸料板7卸料弹性卸料板由弹簧6产生的弹性实现卸料并穿过卸料螺钉3杆部安装在凸模固定板与卸料板之间导正销与导正孔之间存在一定的间隙一般可以避免导正销卡在导正孔内若为了防止导正销卡在导正孔内可以采用在局部设计卸料块与弹簧靠弹簧产生的弹性实现卸料冲孔切边废料和切断废料由凹模下方的漏料孔逐步排出制件由模具终端沿斜面自动落下3模具结构特点[14]2冲裁时卸料板7先压住条料完成零件冲裁后压力机滑块上行打料杆12与压力机横杆相撞通过推板13推杆15与推件块20将零件从凹模17型腔中推出[14]34 模具工作过程35 模具的使用场合根据模具的工作过程可知倒装式冲孔落料复合模的冲孔废料可以从压力机的工作台孔中漏出同时工件靠由打料杆12推板13推杆14与推件块20组成的刚性推荐装置从上模推出故操作简便安全尤其适用于有自动接件装置的压力机能保证较高的生产率因此应优先应用但倒装式复合模中冲裁后工件嵌在上模部分的落料凹模内需由刚性或弹性弹性元件安装在凹模容腔中推件装置推出刚性推件装置推件可靠可以将工件稳当的推出凹模但在冲裁时刚性推件装置对工件不起压平作用故工件平整度及尺寸精度比弹性推件装置时由于弹性元件受安放空间的限制卸料力受到一定的限制对厚料的卸料易产生推料力不足等问题因此对厚料的卸料多用刚性推件装置而倒装式冲孔落料复合模也主要适用于工件较厚或平整度要求不高的零件加工[14]第4章模具冲压力的计算41确定冲压力冲裁件尺寸如图4-1图4-1 冲裁件尺寸冲压力是冲裁力卸料力推件力和顶件力的总称[11]在冲裁过程中冲裁力是随凸模进入材料的深度凸模行程而变化的冲裁力是选择设备吨位和设计检测模具强度的一个重要依据由于冲裁加工的复杂性和变形过程的瞬时性使得建立理论计算相当的困难用常用的计算公式计算用平口模具冲裁时冲裁作为纯剪切进行计算其冲裁力F为的数值查表可得并且可按剪切力 08计算为材料的抗拉强度即[5]实际选择设备时为了安全起见常取13左右的安全系数故4-1 式中 P冲裁力L冲裁件轮廓周长t材料厚度材料抗剪强度选择压力设备时其公称压力大于或等于计算出来的值42落料力的计算对于08钢其抗拉强度为[7]L为工件的轮廓长度L 151mm1落料力2冲孔力冲小孔冲大孔3 落料时的卸料力4-2 查表4-24 [5]对于08钢 t 20mm取因此4 冲孔时的推件力4-3 查图4-41 [5]凹模刃口形式刃口直壁部分h 6mm则选择冲床时的总压力为第5章模具零件的设计与计算1 凸凹模刃口尺寸的计算[12]故冲裁模刃口尺寸是指凸模与凹模的直径对圆形件而言尺寸并按人体原则标注确定凹凸模刃口及其公差必须遵循以下原则[9]落料时落料件的外径尺寸等于凹模的内径尺寸冲孔时冲孔件的内径尺寸等于凸模的外径尺寸所以落料模应以凹模为设计基准然后按间隙值确定凸模尺寸冲孔模应以凸模为设计基准然后按间隙值确定凹模尺寸凸凹模应考虑磨损规律凸模刃口尺寸磨损使冲孔尺寸减少凹模刃口尺寸磨损使落料尺寸变大为了提高磨具使用寿命保证冲裁件的尺寸精度要求设计落料模时制造模具时凹模刃口的基本尺寸应趋于工件的最小极限尺寸设计冲孔凸模时其刃口基本尺寸应趋于工件孔的最大极限尺寸凸凹模之间应保证合理的间隙值对于落料件凹模是设计基准间隙应由减小凸模尺寸来取得对于冲孔件凸模是设计基准间隙应有增大凹模尺寸来取得由于间隙在磨具磨损后会增大所以在设计凸凹模时均取最小合理间隙Zmin这样可以保证模具具有一定的使用寿命凹凸模刃口尺寸的设计要考虑模具制造的特点com 凸凹模间隙的选择凸凹模间隙值的大小对冲压制件质量模具寿命冲压力的影响很大是冲压工艺与模具设计中的一个极其重要的工艺参数根据零件材料及料厚查表-6 确定冲裁刃口始用双面间隙值Zmin 0 mm Z 0 mm[13]另外设计中考虑在合模时使毛坯完全压靠以保证的质量和尺寸精度12 凸凹模刃口尺寸计算磨具刃口尺寸及公差的计算与加工方法有关基本上可以分为两类一种是分开加工另一种是配合加工由于配合加工精度较低故生产中一般都采用分开加工[]分开加工就是分别规定凸模和凹模的尺寸和公差分别进行制造用凸模和凹模的尺寸及制造公差来保证间隙要求这种加工方法必须把模具的制造公差控制在间隙的变动的范围之内使模具制造难度加大主要用于冲裁件形状简单间隙较大精度较低的模具用分开加工的凹凸模具有互换性制造周期短便于成批制造[]采用分开加工必须满足下列条件[]最小冲裁间隙分别为凹凸模的制造公差凸模公差取下偏差凹模取上偏差一般可按零件公差的来选取冲压制件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度合理间隙的数值也必须靠模具的刃口尺寸来保证因此正确确定模具刃口尺寸极其公差是设计冲模的主要任务之一配合加工就是用凸模与凹模相互单配的方法来保证合理间隙加工后凸模和凹模必须对号入座不能互换一般情况下落料件以凹模为基准冲孔件以凸模为基准[5]内分开加工凹凸模刃口尺寸计算根据尺寸计算的原则冲裁件凹凸模工作部分尺寸确定如下[8]对于落料件5-25-3对于冲孔件5-4式中分别是落料凹凸模的基本尺寸分别是冲孔凹凸模的基本尺寸落料件的最大极限尺寸冲孔件的最小极限尺寸冲裁件公差分别是凹凸模制造公差磨损系数图5-1 冲裁件尺寸精度对冲小孔采用凹凸模分开加工的方法凹凸模的部分计算如下查冷冲压表4-15[5]可知凸模公差凹模公差校核00360-0246 0114mm 5-500200020 0040mm 5-6满足的条件查冷冲压P62 表4-15 可知磨损系数 05 公差 016对于冲孔件对于冲孔也采用凹凸模分开加工的方法凹凸模的部分计算如下查冷冲压表4-15 [5]可知凸模公差凹模公差校核00360-0246 0114mm00200025 0045mm满足的条件查冷冲压P62 表4-15 可知磨损系数 05 公差 024对于冲孔件对于外轮廓的落料由于形状比较复杂采用配合加工的方法其凹凸模刃口部分的计算如下以凹模为基准件凹模磨损后刃口部分尺寸都增大因此都属于A类尺寸零件图中未标注公差的尺寸按自由尺寸查冷冲压表4-16[5] 得磨损系数当为非圆形时时当为圆形时时时所以零件 R10mm处凹模尺寸查表3-15[5]得5-7零件35mm处凹模尺寸公差52 凸凹模的设计21 凸模的结构和固定形式由于冲件的形状和尺寸的不同冲模的加工以及装配工艺等实际条件亦有所不同所以在实际生产中使用的凸模结构形式也就有很多种形式一般冲裁凸模的形状是由产品的形状决定的它可以采用直身结构也可采用加强型结构主要的固定方式有台肩固定铆接螺钉和销钉固定以及粘结剂浇注法固定等[9] 本设计中采用用圆形和两种形式的凸模材料选用T10A钢淬火硬度HRC56-60 必要时表面可进行渗氮处理圆凸模可采用高精度外圆磨床加工异形凸模可以采用慢走丝线切割加工或成形磨削加工成形磨削是模具零件成形表面精加工的一种方法可以获得高尺寸精度高表面加工质量[7][19]图5-2 凸模凸模固定方式如所示凸模以过渡配合K6固紧在凸模固定板上顶端形成台肩以便固定并保证在工作时不被拉出安全可靠22 凸模长度的确定凸模工作部分的长度应根据模具的结构来确定一般不宜过长否则往往因纵向弯曲而使凸模工作时失稳致使模具间隙出现不均匀从而使冲件的质量及精度有所下降严重时甚至会使凸模折断根据模具设计结构形式凸模的长度[6]-8式中凸模的长度mm凸模固定板的厚度mm它取决于冲件的厚度t一般在冲制t 15mm的板料时取15～20mm当t 15～25mm时取20～25mm卸料板的厚度mm导料板的厚度mm附加长度mm主要考虑凸模进入凹模的深度对于冲裁凸模取1mm对于压弯凸模根据零件弯曲高度取52mm以及模具闭合状态下卸料板的到凸模固定板间的安全距离取20mm[5]来确定凹模厚度 5-9式中S垂直于送料方向的凹模刃口间最大距离K系数查P93 表4-34 可知k 035--050 取k 05S 80mm所以 H 0580 40mm又因为凸模固定板的厚度一般是凹模厚度的确定卸料版的厚度卸料版一般分为刚性卸料版和弹性卸料版两种形式弹性卸料版常用于冲裁较薄板料它具有压料作用所以得到的冲裁件比较平整广泛应用于复合模中采用弹性卸料版结构有敞开的工作空间操作方便生产率高在冲压过程中弹性卸料版先接触毛坯有预压作用冲压后也可使冲压件平稳卸料但由于受弹簧橡胶零件的限制其结构复杂卸料力较小并且可靠性与安全性不如刚性卸料版常用于较薄板材的卸料弹性卸料版与凸模的单边间隙一般取01--02t对于中小型卸料弹性卸料板的厚度取5mm--10mm取 10mm将各数据代入式4-8[]中得冲裁凸模长度 [8]图5-3 凸模尺寸精度要求com 凸模的强度计算冲裁时凸模因承受了全部的压力所以它承受了相当大的压应力而在卸料时又承受有拉应力因此在一次冲裁的过程中其应力为拉伸和压缩交变反复作用在一般情况下凸模的强度是足够的因此没有必要作强度的校核[9]但针对本零件特点其中有的凸模断面尺寸很小因此必须对相应凸模的强度包括凸模的最小断面危险断面的承压能力进行校核凸模的校核[5]校核5-10式中凸模最小截面的压应力凸模纵向所承受的压力它包括冲裁力和推件力凸模最小截面积。
复合冲裁模模具设计
摘要本次设计的是复合冲裁模，复合冲裁是在冲床的一次冲压过程中可以同时完成两步或两步以上的工序。
该复合冲裁模将落料、冲孔两步工序在一起完成。
该模具选取了合理的凸、凹模间隙及最佳的模具设计结构完成工件的加工要求。
它具有操作方便、一次成形、生产效率高的特点。
阐述了零件冲压复合模具的整体结构及其工作过程，为保证冲裁件的质量，指出了复合模具设计和加工注意的要点。
该设计思路可扩展应用到其它类似零件的冲裁加工中。
关键词：模具设计；模具加工；冲压；复合冲裁模；模具结构；AbstrastIn this paper , a compound die is designed .The compound die can produce two parts or more by one punching procedure .It introduce the design and way of fine blanking and chose the blanking clearance between punch and matrix .The best structure is introduced to complish the desire of the making pared with the traditional dies ,this whole structure and working process of the die were stated,and the main points method can be used to the forming of other similar parts.Key Word:die design; die manufacturing; stamping; compound die; structureso the structing of die.摘要 (1)前言 (1)1设计题目及要求 (1)1.1冲压工艺与模具设计的内容及步骤 (1)1.2 工艺设计 (2)1.2.1 零件及其冲压工艺分析 (2)1.2.2 确定工艺方案,主要工艺参数计算 (3)1.2.3 选择冲压设备 (3)1.3 模具设计 (3)1.3.1 模具结构形式的选择与设计 (3)1.3.2 模具结构参数计算 (3)1.3.3 绘制模具图 (3)2 工艺设计 (4)2.1 零件及其冲压工艺性分析 (4)2.2 确定工艺方案 (4)2.2.1 冲裁工序的组合 (4)2.2.2 冲裁件结构工艺性 (8)2.3主要参数的计算 (9)2.3.1冲裁力 (9)2.3.2 材料的周长和面积 (10)2.3.3 材料的经济利用 (11)2.3.4压力中心的计算 (14)2.4 选择冲压设备 (20)2.4.1 常用压力机的分类 (20)2.4.2 压力机类型的选择 (20)2.4.3 确定设备规格 (21)3 模具设计 (23)3.1 冲模的分类 (23)3.2 冲模零件的分类 (24)3.3 工作零件 (25)3.3.1 凹模的设计 (25)3.3.2凸模长度确定及其强度校核 (27)3.3.3 冲模刃口尺寸的计算 (31)3.4 定位零件 (37)3.5 压料、卸料零件 (38)3.6 连接与固定零件 (44)3.6.1 模柄 (44)3.6.2 上、下模座 (45)3.7 模具结构形式的确定 (46)3.8 确定导向方式 (46)4 模具的装配及工作过程 (48)4.1模具的装配 (48)4.2 工作过程 (48)总结 (49)致谢 (50)参考文献 (52)前言冲压工艺是塑性件，它主要用于加工板料零件时也叫板料冲压。
落料、冲孔、弯曲复合模设计
模具设计作业题：冲孔弯曲复合模设计：零件简图：如图1所示；生产批量：大批量；材料：Q235A ；零件厚度： 3 mm。
图1 零件简图1、冲压件的工艺分析以及方案的确定通过对冲压件图样的分析得出对于这类工件，一般采用先落料、冲孔，再弯曲的加工顺序进行加工。
如果把三道工序放到一起，可以大大提高工作效率，降低整个模具的开发成本，能够减轻工作量，节约能源，产品质量稳定而且在加工时不需再将手伸入模具空间, 保护了操作者的人身安全。
将三道工序复合在一起，可以有以下两个不同的工艺方案：方案一、先落料，然后冲孔和弯曲在同一工步；方案二、冲孔为同一工步首先完成，然后再进行弯曲。
采用第一种方案加工工件，不易保证长度尺寸的精度，而且容易磨损内孔冲头，降低模具寿命。
经分析、比较最后确认方案二。
对弯曲的回弹，可以用减小间隙的方法来避免或减小回弹。
该冲压件的形状较为简单对称,由《冷冲压成形工艺与模具设计制造》中的表4-9和表4-11查的，冲裁件内外形达到的经济精度为IT12～IT13,弯曲部分用r=2.5mm 的圆角进行过渡。
除孔0.021018+Φmm 有精度要求外, 其余尺寸的精度要求不高。
Q235- A 钢冲压性能较好, 孔与外缘的壁厚较大, 复合模中的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。
因此, 该工件采用落料、冲孔及弯曲复合模加工较合理。
2、主要工艺参数的计算2.1 毛坯尺寸的计算在计算毛坯尺寸前，需要先确定弯曲前的形状和尺寸,又有弯曲半径 r=2.5mm > 0.5t=0.5x3=1.5mm,故这类弯曲件变薄不严重，横断面畸变较小，可以按应变中性层展开长度等于毛坯长度的原则计算毛坯尺寸，即： 12++()180ar kt L l l π+=式中的L ——毛坯的展开长度，k ——与变形程度有关的系数，r K t==2.53 =0.83查书本中表4-5利用插值法算得 k=0.4064，带入数据L=9.5+80.5+3.1490(2.50.40643)180⨯+⨯=95.84 mm2.2 排样的设计与计算排样设计主要确定排样形式、送料步距、条料宽度、材料利用率和绘制排样图。
冲孔落料弯曲复合模具设计
1 绪论改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专用设备生产的方式。
模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。
采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。
2 弯曲件的工艺分析图2—1 零件图如图2—1所示零件图。
生产批量：大批量;材料：LY21-Y;该材料，经退火及时效处理，具有较高的强度、硬度，适合做中等强度的零件。
尺寸精度：按公差IT14查出来的。
尺寸精度较低，普通冲裁完全能够。
其他的形状尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可安IT14级确定工件的公差。
经查公差表，各尺寸公差为：Ø90 +0。
3020 0-0.52 600-0.52工件结构形状：制件需要进行落料、冲孔、弯曲三道基本工序，尺寸较小。
结论：该制件可以进行冲裁制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证磨具的复杂程度和模具的寿命。
3 确定工艺方案及模具的结构形式根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔、弯曲三道基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案;(1)落料——弯曲——冲孔；单工序模冲压(2)落料——冲孔——弯曲；单工序模冲压。
(3)冲孔——落料——弯曲；连续模冲压。
(4)冲孔——落料——弯曲；复合模冲压。
方案（1）（2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。
落料冲孔复合模具设计说明
落料冲孔复合模具设计绪论模具主要类型有：冲模，锻模，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。
除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。
（1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。
冲模占模具总数的50％以上。
按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。
按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。
（2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。
按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。
按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。
（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。
塑料模约占模具总数的35％，而且有继续上升的趋势。
塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。
（4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。
压铸模约占模具总数的6％。
（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。
目前，我国17000多个模具生产厂点，从业人数五十多万。
除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速发展。
研究和发展模具技术，对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义，模具技术已成为衡量一个国家产品制造技术的重要标志之一，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济中的地位日益提高，并在国民经济发展过程中发挥越来越大的作用。
落料—拉深复合冲压模具课程设计【完整版】
落料—拉深复合冲压模具课程设计【完整版】(文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用,可编辑放心下载）零件简图：如右图所示生产批量：大批量材料：08钢材料厚度：2mm1.冲压件工艺性分析该工件属于典型圆筒形件拉深，形状简单对称。
所有尺寸均为自由公差，尺寸容易保证。
高度尺寸91mm可在拉深后采用修边到达要求。
2.冲压工艺方案确实定该工件包括落料、拉深两个根本工序。
可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后拉深。
采用单工序模生产。
方案二：落料—拉深复合冲压。
采用复合模生产。
方案三：拉深级进冲压。
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，难以满足该工件大批量生产的要求。
方案二只需一副模具，生产效率较高，尺管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。
方案三也只需一副模具，生产效率高，但模具结构比拟复杂，送进操后不方便，加之工件尺寸偏大。
通过对上述三种方案的分析比拟，该件假设能一次拉深，那么其冲压生产采用方案二为佳。
3.主要设计计算（1）毛坯尺寸计算根据外表积相等原那么，用解析法求该零件的毛坯直径DD=√￣〔d2* d2+4*d2H-1.72rd2-0.56r*r〕D=√￣(160*160+4*160*91-1.72*12*160-0.56*12*12)D=283.65 mm（2）排样及相关计算采用有废料直排的排样方式，相关如下示冲裁件面积A=∏*D*D/4=∏=63159平方毫米条料宽度B=D+2a+C=283.65+2*1.8+1=288.25 mma——侧搭边值，查冲压教程表得最小侧搭边值a=1.8mmc——导料板与最宽条料之间的间隙，其最小值查冲压教程表得c=1步距s=D+a=283.65+1.5=285.15 mm式中a1——工件间搭边值，查冲压教程表得a1=1.5mm一个步进距的材料利用率∩=A/BS*100℅∩℅∩=76.8℅式中：A——一个步距内冲裁件的实际面积B———条料宽度S———步距〔3〕成形次数确实定该工件为简单圆筒形拉深件，求出拉深相对高度H/h=91/160=0.57。
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
2
2.连续模的排样设计
2.1 连续模设计步骤
连续模设计与普通冲模有很大的不同，要求也要高的多。
2.8 载体设计
载体：多工位冲压时条料上连接工序件，并使工序 件在模具上稳定送进的部分材料。载体与工序件之 间的连接段称为搭接头。
载体的形式：单侧载体、双侧载体、中间载体、无 载体和边料载体。
单侧载体
双侧载体
中间载体
无载体
边料载体
工序排样过程
带局部成形时的工序排样
2.9连续模结构设计
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。
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 单工序 模 、 复合模 和 连续模 。
4.5模架
若采用中间导柱模架，则导柱对称分布， 受力平衡，滑动平稳，拔模方便，但只能一个方 向送料。若采用对焦导柱模架，则受力平衡，滑 动平稳，可纵向或横向送料。若采用后侧导柱模 架，则可三方向送料，操作者视线不被阻挡，结 构比较紧凑，但模具受力不平衡，滑动不平稳。
本设计决定采用中间导柱模架。
4.6计算模具刃口尺寸
在倒装复合模中，如果在上模内采用弹性装置， 也可保证冲件有较高的平直度。所以，倒装模比正 装模应用更广泛。
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摘要本次设计的是复合冲裁模，复合冲裁是在冲床的一次冲压过程中可以同时完成两步或两步以上的工序。
该复合冲裁模将落料、冲孔两步工序在一起完成。
该模具选取了合理的凸、凹模间隙及最佳的模具设计结构完成工件的加工要求。
它具有操作方便、一次成形、生产效率高的特点。
阐述了零件冲压复合模具的整体结构及其工作过程，为保证冲裁件的质量，指出了复合模具设计和加工注意的要点。
该设计思路可扩展应用到其它类似零件的冲裁加工中。
关键词：模具设计；模具加工；冲压；复合冲裁模；模具结构；AbstrastIn this paper , a compound die is designed .The compound die can produce two parts or more by one punching procedure .It introduce the design and way of fine blanking and chose the blanking clearance between punch and matrix .The best structure is introduced to complish the desire of the making pared with the traditional dies ,this whole structure and working process of the die were stated,and the main points method can be used to the forming of other similar parts.Key Word:die design; die manufacturing; stamping; compound die; structureso the structing of die.摘要 (1)前言 (1)1设计题目及要求 (1)1.1冲压工艺与模具设计的内容及步骤 (1)1.2 工艺设计 (2)1.2.1 零件及其冲压工艺分析 (2)1.2.2 确定工艺方案,主要工艺参数计算 (3)1.2.3 选择冲压设备 (3)1.3 模具设计 (3)1.3.1 模具结构形式的选择与设计 (3)1.3.2 模具结构参数计算 (3)1.3.3 绘制模具图 (3)2 工艺设计 (4)2.1 零件及其冲压工艺性分析 (4)2.2 确定工艺方案 (4)2.2.1 冲裁工序的组合 (4)2.2.2 冲裁件结构工艺性 (8)2.3主要参数的计算 (9)2.3.1冲裁力 (9)2.3.2 材料的周长和面积 (10)2.3.3 材料的经济利用 (11)2.3.4压力中心的计算 (14)2.4 选择冲压设备 (20)2.4.1 常用压力机的分类 (20)2.4.2 压力机类型的选择 (20)2.4.3 确定设备规格 (21)3 模具设计 (23)3.1 冲模的分类 (23)3.2 冲模零件的分类 (24)3.3 工作零件 (25)3.3.1 凹模的设计 (25)3.3.2凸模长度确定及其强度校核 (27)3.3.3 冲模刃口尺寸的计算 (31)3.4 定位零件 (37)3.5 压料、卸料零件 (38)3.6 连接与固定零件 (44)3.6.1 模柄 (44)3.6.2 上、下模座 (45)3.7 模具结构形式的确定 (46)3.8 确定导向方式 (46)4 模具的装配及工作过程 (48)4.1模具的装配 (48)4.2 工作过程 (48)总结 (49)致谢 (50)参考文献 (52)前言冲压工艺是塑性件，它主要用于加工板料零件时也叫板料冲压。
冲压不仅可以加工金属板料，也可以加工非金属板料。
冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。
当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。
冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。
利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。
冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要再经过机械加工便可使用。
冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。
冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的扎制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。
冲压工艺在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要。
因此，冲压工艺是一种产品质量较好而且成本较低的加工工艺。
用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。
现代各先进工业化的国家的冲压生产都是十分发达的。
在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。
冲压工艺，模具以及冲压设备等正在随着科学技术的发展而不断发展，从总体来看，现代冲压工艺与模具的主要发展方向可以归纳为以下几个方面：(1)、冲压成型工艺与理论的研究成形，近年来，冲压成型工艺有很多的新的发展,特别是精密冲裁，精密剪切，复合材料成形，软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的成形精度日趋精确，生产率也有极大的提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。
由于引入了计算机辅助工程(CAE)冲压成行已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，已实现冲压过程的优化设计。
(2)、冲压加工自动化与柔性化为了适应大批量、高效率的生产需要,在冲压模具和设备上广泛应用了各种自动化的进、出料机构。
专门配置了机械手或机器人，这不仅大大提高了冲压件的生产品质和生产率，而且增加了冲压工作和冲压工人的安全性。
在中小件的大批量生产方面，现已广泛应用多工位级进模、多任务位压力机或高速压力机。
在小批量多品种生产方面，正在发展柔性制造系统(FMS)，为了适应多品种生产是不断更换模具的需要，已成功地发展了一种快换模系统。
现在，量生产方面,.换一副大型冲压模具，仅需6~8分钟即可完成。
此外，近年来，集成制造系统（CIMS）也正被引入冲压加工系统，出现了冲压加工中心，并且使设计、冲压生产、零件运输、仓储、品质检验以及生产管理等全面实现自动化。
(3)、冲模CAD/CAM自从美国Die Comp公司与1971年在简单级进模中首先将CAD/CAM 技术引入到冲模设计与制造中以来，冲模CAD/CAM 技术已成为冲压工艺与模具的主要发展方向之一。
1978年日本机械工程实验室开发了MEL 系统,采用了图形显示设备和交互图形设计技术，使CAD开始走向实用化。
我国在冲压模具的CAD/CAM方面也取得了重大的进展，上海交通大学在80年代初期开展了大规模的CAD/CAM研究开发工作，目前在上海交通大学已建立了模具CAD/CAM国家工程中心。
在华中理工大学建立了模具CAD/CAM国家重点实验室。
由于新技术的应用和引导,模具技术在国民经济中的地位愈来愈大，在一定程度上决定了我国机械制造业在21世纪的市场竞争能力，为此，我们要有足够的认识并采取得力的措施。
1设计题目及要求原始设计题目如下图所示：技术要求未注圆角均为R4,IT12材料厚度t=1.2 mm工件材料：08F图1冲件零件图1.1冲压工艺与模具设计的内容及步骤冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产综合考虑,选择性各个方面和设计出技术先进、经济上合理、使用安全可靠的工艺方案和模具结构，应使冲压件的生产在保证达到设计图样上所提出的各项技术要求的基础上，尽可能降低冲压件的工艺成本和保证安全生产。
一般来讲，设计的主要内容及步骤包括：成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全。
此次冲压件是板料，有关板料的冲压介绍如下：板料冲压：利用冲模在压力机上使板料分离或变形，从而获得冲压件的加工方法称为板料冲压。
板料冲压的坯料厚度一般小于4mm，通常在常温下冲压，故又称为冷冲压。
原材料：具有塑性的金属材料，如低碳钢、奥氏体不锈钢、铜或铝及其合金等，也可以是非金属材料，如胶木、云母、纤维板、皮革等。
板料冲压的特点：（1）冲压生产操作简单，生产率高，易于实现机械化和自动化。
（2）冲压件的尺寸精确，表面光洁，质量稳定，互换性好，一般不再进行机械加工，即可作为零件使用。
（3）金属薄板经过冲压塑性变形获得一定几何形状，并产生冷变形强化，使冲压件具有质量轻、强度高和刚性好的优点。
（4）冲模是冲压生产的主要工艺装备，其结构复杂，精度要求高，制造费用相对较高，故冲压适合在大批量生产条件下采用。
1.2 工艺设计1.2.1 零件及其冲压工艺分析根据冲压件产品图，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、原材料尺寸规格和力学性能,并结合可供选用的冲压设备规格以及模具制造条件/生产批量等因素，分析零件的冲压工艺性能的冲压工艺方案，内容包括工序性质、供序数目、工序顺序及组合方式等。
工艺参数指制定工艺方案所依据的数据,计算有两种情况,第一种是工艺参数可以计算的比较准确，如零件材料的排样利用率、冲裁压力中心、工件面积等；第二重视工艺参数只能作近似计算，如一般弯曲或拉深成形力、复杂零件的坯料展开尺寸。
1.2.2 确定工艺方案,主要工艺参数计算在冲压工艺性分析的基础上，找出工艺与模具设计的重点与难点，根据实际情况提出各种可能。
1.2.3 选择冲压设备根据要完成的冲压工序性质和各种冲压设备的性能特点，考虑冲压加工所需的变形力、变形功及模具闭合高度和轮廓尺寸的大小等主要因素，结合工厂现有设备情况来合理选定设备类型和吨位。
1.3 模具设计模具设计包括模具结构形式的选择与设计、模具结构参数计算、模具图绘制等内容。
1.3.1 模具结构形式的选择与设计根据拟定的工艺方案，考虑冲压件的形状特点、零件尺寸大小、精度要求、生产批量、模具加工条件、操作方便与安全的要求等选定与设计冲模结构形式。
1.3.2 模具结构参数计算确定模具结构形式后，计算或校核模具结构上的有关参数，如模具工作部分的几何尺寸、模具零件的强度与刚度、模具运动部件的运动参数、模具与设备之间的安装尺寸，选用和核算弹性组件等。
1.3.3 绘制模具图模具图是冲压工艺与模具设计结果的最终体现，该模具图包括制造模具和使用模具的完备信息。
2 工艺设计2.1 零件及其冲压工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性。
该工件的材料是08F ，属于低碳钢。
选用08F 的冷轧钢板作为原料，钢板尺寸为1500mm ×600mm 型号的。
这种钢板的冲压性能好，该材料抗剪强度 为220~310MPa ，抗拉强度 为280~390 MPa ，（在下文的计算中抗拉强度取295MPa ）由冲裁件图上所标注的尺寸公差可以确定该工件的表面加工精度要求为8IT 级，在冲裁中其尺寸公差等级为3ST 级，属于普通冲裁。