复合模设计说明书

端盖冲孔落料模具设计目录前言 (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。

一个全面的毕业设计是一个合格大学生对大学学习生活的总结和灵活运用。

它是学生结合自身能力在单位实实习之后的情况下，把理论和实际相结合的一次飞跃。

所以说它不仅仅是一份毕业答卷，同时还是一个学生对知识的系统、深入的认识和学习过程。

它不仅表现了一个学生从事实际工作的基本能力和基本技能，更重要的是如何把理论应用在实际工作当中。

随着科学技术的迅猛发展，各种产品的更新换代的速度愈来愈快，而产品的更新换代是以新产品的造型设计和模具的设计、制造与更新为前提的。

模具的设计是模具更新的基础，模具设计工作与产品的更新息息相关。

传统的单工序模具已经不能够满足产品批量生产的需要，这就为复合模和级进模的出现奠定了基础。

本次毕业设计所采用的模具即是冲孔落料复合模。

复合模：只有一个工位，在压力机的一次行程中能完成两道或两道以上的冲压工艺。

复合模广泛应用于大批量生产，尤其适合于制造形状复杂，对精度和表面质量要求较高的零件。

1.冲压件工艺性分析：工件名称：端盖模具名称：冲孔落料复合模生产批量：大批量工件材料：20钢材料厚度：1mm尺寸精度：IT14级零件外形尺寸：135，88，84，100，1.5，2.5，9零件内形尺寸：φ35零件图如图1-1所示，零件尺寸图如图1-2所图1-1 图1-2复合模的特点：具有一个落料凸模，又是冲孔凹模的凸凹模（这是在复合模中必有得零件，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）。

而在另一个方，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。

复合模冲压的优点：（1）、生产率高。

复合模具属于单工位、多工序模具，在一副模具中包括冲裁、弯曲、拉深、成形等多道冲压工序，因而具有高的劳动生产率。

（2）、适用于生产批量大、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，冲模的轮廓尺寸小，冲出的冲件平直度高。

复合模冲压的缺点：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。

本工件需要采用的模具为倒装复合模，即落料凹模在上模上，称为倒装式复合模。

其结构特点是有两套除料、除件装置。

倒装复合模的优点是结构简单，缺点是不宜冲制孔边距离较小的冲裁件。

2.冲压件工艺方案的分析与确定：冲压生产的模具制造费用比较高，往往占冲压件总成本的10％～30％，甚至高达40％。

因此选用哪种生产方法，必须首先估算生产成本。

即使必须采用冲压加工的方式，也须视生产批量决定采用何种模具形式进行生产。

该件属于大批量生产，比较合适的模具形式是级进模和复合模。

但是，在此工件中只有一个冲孔，因此使用连续跳步模会增大结构尺寸，制造也复杂，成本较高。

用侧刃定距的连续冲裁模，还对带料、板料宽度的尺寸精度有一定要求，材料有额外的浪费。

2.1冲压件工艺方案分析与比较：该零件包括落料，冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案：方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。

方案二：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。

方案三：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。

2.2冲压件工艺方案的确定：方案1，模具结构简单，但需要两道工序，两套模具才能完成零件的生产加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需要，操作也不安全，故不宜采用。

方案2，此半径规工件中只有一个冲孔，因此使用连续跳步模会增大结构尺寸，制造也复杂，成本较高。

用侧刃定距的连续冲裁模，还对带料、板料宽度的尺寸精度有一定要求，材料有额外的浪费。

方案3，可以节约模具制造材料，节省成本，可以结合方案1和方案2的优缺点，选择方案3是最佳的。

2.3冲裁件的排样：条料排样图设计的好坏，直接影响模具设计的质量。

当条料排样图确定了，则零件材料的利用率、模具步距的基本尺寸、定距方式、条料载体形式、条料宽度、模具结构、导料方式等都得到了确定。

排样图设计错误，会导致制造出来的模具无法冲压零件。

因此，在排样设计分析时要考虑以下原则：（1）材料的合理利用；（2）操作方便、安全，减轻工人的劳动强度。

（3）尽量按少、无废料排序；（4）使模具结构简单、模具寿命长；（5）排样应保证冲裁件的质量；在做条料排样设计时，不仅要考虑它的设计原则，还要考虑各种实际因素，比如：（1）企业的实际生产能力和零件的生产批量；（2）零件的形状；（3）冲裁力的平衡（冲压力中心与模具中心尽可能平衡）；（4）模具结构的合理性；（5）被加工材料（材料供料状态、加工材料的物理性能、材料的毛刺方向、材料的利用率）；（6）冲压件的毛刺方向；（7）注意条料在送进过程中的阻碍；排样图如图3-1所示在冲压零件的成本中，材料费用约占60﹪，因此材料的经济利用具有非常重要的意义。

同时为了补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。

我们还需要查出其搭边值查表2-16得最小搭边值两工件之间的搭边：1a = 0.8mm工件边缘搭边：2a = 1.0mm3. 相关数据的计算：3.1计算冲压件毛坯面积：经计算零件展开尺寸为165.8mm步距：0B = 168+0.8=168.8 mm条料宽度：查标准取B=170 mm冲压件毛坯面积：经计算A = 22686.52m m排样图如图3-1所示在冲压零件的成本中，材料费用约占60﹪，因此材料的经济利用具有非常重要的意义。

一个步距内的材料利用率η为：η= BSA × 100﹪ = 22686.5/28526=79.5% 3.2冲压力的计算：为了选用合适的压力机、设计模具和检验模具的强度。

压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁的需求，我们必须计算出相应的冲压力。

该模具我们采用弹性卸料和下出料方式。

查《模具设计指导》表4-12得：b σ=430a MP3.2.1冲裁力：落F = Lt b σ=2*π*170*430=459068（N ）查《冲压模具设计指导书》29面得Kx=0.04，Kt=0.055，Kd=0.063.2.2推件力：Ft=n*Kt*F=126243.7N3.2.3顶件力：Fd=Kd*F=27544.08（N）如图9-1所示的凹模的刃口形式：采用弹性卸料上出料方式则F总=F+Fx+Fd=504.97（KN）3.3确定模具压力中心：冲裁模的压力中心就是冲裁力合力的作用点。

为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。

对于带有模柄的冲压模，压力中心应通过模柄的轴心线，否则会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。

根据图形分析，由于工件为圆形且对称，所以压力中心就是工件圆心。

3.4计算凸凹模刃口尺寸：冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。

在确定冲模刃口制造公差时，应考虑制件的公差要求。

如果对刃口精度要求过高( 即制造公差过小 )，会使模具制造困难，增加成本，延长生产周期；如果对刃口精度要求过低(即制造公差过大 )，则生产出来的制件可能不合格，会使模具的寿命降低。

在计算冲孔模刃口尺寸时，应以凸模为基准，凹模尺寸按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙为0.04～0.06mm。

查《冲压模具及设备》92面4-9得max Z =0.07mmmin Z =0.05mm即：max Z －min Z ＝ 0.02 mm由工件制造公差表知：落料的制造公差d δ =4∆ ，冲孔的制造公差p δ = 4∆ ，孔距的制造公差为8∆ 。

工件的制件精度为IT14，故磨损系数X=0.5根据计算原则，落料时以凹模为设计基准，凹模制造偏差取正偏差，凸模偏差取负偏差。

3.4.1落料：φ1680 -111d D =（Dmax-X*△）+δd 0Dp=（Dd-min Z ）0 -δp因为δp+δd=0.07＞max Z －min Z =0.02 故不能满足δp+δd ≤max Z －min Z 条件，所以可调整为 δp=0.4*（max Z －min Z ）=0.008，δd=0.6×（m a x Z －min Z ）=0.012 代入数值得：2d D = （168-0.5×1.1）+δd 0=167.45+0.012 0mm Dp=（167.45-0.05）=167.40 -0.008 mm根据计算原则，冲孔时以凸模设计为基准，凸模制造偏差取负偏差，凹模取正偏差。

3.4.2冲孔：Φ35+0.1 0p d = (d min +X △)0 -δpDd=（d p +Z min ）+δd查《冲压模具及设备》97面4-13得 δd=0.03 δp=0.02 X=0.75 校核间隙 因为δp+δd=0.05＞max Z －min Z =0.02不能满足 所以可以调整为：δp=0.4×（max Z －min Z ）=0.008mm δd=0.6×（max Z －min Z ）=0.012mm代入数值有：p d =35.0750 -0.008 Dd=35.125+0.012 0mm3.5凸模、凹模、凸凹模的结构设计：3.5.1凸模的结构设计：3.5.1.1凸模形式 ： 凸模的结构形式，主要根据冲裁件的形状和尺寸而定。