冲裁模课程设计说明书

冲裁模课程设计说明书

一设计任务

《冷冲压工艺与模具设计》课程设计是冷冲模课程的最后一个教学环节，课程设计的任务为常用简单冲压零件的冲模设计。内容如下：

（1）模具整体方案设计，包括零件的工艺分析、模具类型的确定、压力中心计算、刃口尺寸计算、压力机选择等；

（2）模具整装配图和模具重要零件设计；

（3）编写设计计算说明书。

要求完成：模具整体装配图1 张，凸模、凹模、凸凹模等零件图3－5张，设计计算说明书1份（不少于15页）。

零件图：

材料为08钢，板料厚度t=2 mm 生产批量：大批量

二冲压工艺分析

1.材料分析

08钢为冷冲压薄板用钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的冲裁成形性能，主要用于制造厚度在4mm以下的各种冷冲压构件。

2. 结构分析

该制件形状简单，结构对称，主要由是由圆弧和直线组成。厚度适中，且大

d≥批量生产。零件两边有两个对称的孔，孔的直径7mm，满足冲裁最小孔径min

t的要求。另外，经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为7mm，满0.1

mm

2

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。属普通冲压件。但应注意：

1）制件具有圆弧连接的特性，应注意尺寸的精度。

2）大批量生产，应重视材料与模具结构的选择，保证一定的模具寿命。

3. 精度分析：

零件上标注了公差要求的尺寸，由公差表查得其公差要求都属IT12，故可采用普通冲裁工艺。对于未注公差尺寸按IT13精度等级查补。

综合以上分析，对零件可采用普通冲裁方式。

三 确定工艺方案

本冲件所需的基本工序为冲孔、落料、一般可采用：

方案（1），单工序模；生产率低，积累误差大，生产不够安全，模具简单，制造容易。

方案（2），连续模；生产率高、误差小，生产安全，模具较复杂，制造稍难。

方案（3），复合模；生产率高，误差小，生产不够安全，模具复杂，制造困难。

考虑到大批量生产该零件，生产的效率不容忽视，拟采用方案（2）、（3）。现将这两种模具的工艺技术功能比较如下：

根据设计要求，工件的质量及精度要求不是很高，需大批量生产，需要高生产效率。连续模具有生产效率高，模具寿命长操作安全性好，可进行高速冲压等优点。故对于此工件，应选用连续模冲裁的方案。

四选择模具的结构型式

模具结构形式：

（1）采用级进模冲裁，导料销导料，横向送料，两道冲裁工序并排方案，第一工序冲孔，首件用定位销定长，第二工序落料仍旧有定位销定长，也可采用侧刃定距。

（2）凹模周界及厚度：凹模周界为100x80 ，闭合高度为110--130mm,厚度为14mm

（3）因为08钢属极软的低碳钢，零件厚度仅为2mm，为了保证冲裁件平整度，卸料采用弹性卸料装置卸料，将废料从凸模上卸下。

（4）出件由装在模座之下的顶出装置实现。

（5）上、下模之间由导柱导套进行导向。

五排样设计

排样，故名思义，就是图样的排列。在多工位级进模设计中，排样的目的旨在确定从毛坯材料转变为产品零件的工序过程。据统计在冲压件的成本中，材料费所占比例在60％以上。因此，合理排样对提高材料利用率、降低产品成本具有重要意义。

虽然级进模设计的最终结果是模具结构和相关的零件，但在开展具体的模具设计之前，必须确定如下问题：

(1)产品零件的毛坯如何从条料上截取?

(2)构成产品零件的级进冲压工序有哪些7

(3)各工序如何组合?如何排序?

这些内容的确定就是排样的任务。因此，排样是级进模设计的重要依据，是决定级进模优劣的主要因素之一。

一、排样方式

冲件的合理布置（即材料的经济利用），与冲件的外形有很大关系。分析零件形状，最大轮廓尺寸为49mm，批量较大，为了操作方便，采用单列直排。

零件可能的排样方式有如下三种。

方案1 方案2

方案3

方案1：工件同向直排，材料利用率较高，满足产品零件冲裁及后续工序的要求，适合于连续模生产，模具设计较为简单，且生产效率高，便于操作；·安全性要好，故为排样首选；

方案2：工件反向直对排，材料利用率过低，舍弃；

方案3：工件反向错位对排，由于外形冲切中易出现问题，尽管材料利用率最高，但模具结构过于复杂，为模具的设计及生产造成了一定的困难，因此舍弃。

二、搭边

排样时冲裁件与冲裁件之间（a）以及冲裁件与条料侧边之间（a1）留下的

工艺余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的工件。搭边还可以使条料有一定的刚度，便于送进。

搭边数值要合理确定。从节省材料出发，搭边值愈小愈好，但搭边小于一定数值后，对模具寿命和剪切表面质量不利。早搭边值过小时，作用在凸模侧边面上的法向压力沿着落料毛坯周长的分布将不均匀。因此，必须使搭边的最小宽度大于塑变区的宽度，而塑变区宽度与材料性质和材料厚度有关，一般约等于0.5t。所以，搭边的最小宽度可取大约等于毛坯的厚度。搭边值大小与下列因素有关：

①材料的力学性能。硬材料的搭边值小一些，软材料、脆材料的搭边值要大一些。

②工件的尺寸和形状。工件尺寸大或是有尖突的复杂形状时，搭边值应大一些。

③材料的硬度和厚度。薄材料因其刚度差，易于拉入凹模，故搭边值亦应大一些。

④排样的形式（直排、斜排、对排等）。

⑤条料的送料方法，有侧压导向的搭边值可以小一些。

⑥挡料装置的形式（包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式）。

总的来说，搭边值一般是由经验再经过简单计算确定的。

查表3—10得搭边值：

a=1.5mm,

a1=1.8mm

三、送料步距

距指冲压过程中条料每次向前送进的距离，其值为诽样时沿送进方向两相邻零件之间的最小距离值。如图3—9所示，步距可定义为式中

S=L+a