冲压模具设计及其工艺分析

第一章零件设计任务 (1)

第二章冲裁件的工艺分析 (2)

2.1工件材料 (2)

2.2工件结构形状 (2)

2.3工件尺寸精度 (2)

第三章冲裁工艺方案 (3)

第四章模具结构形式的选择 (5)

4.1模具的类型的选择 (5)

4.2卸料装置 (5)

4.2.1．条料的卸除 (5)

4.2.2卸料方式 (5)

4.3定位装置 (5)

4.3.1．送料形式 (5)

4.3.2．定位零件： (5)

4.4.模架类型及精度 (6)

4.4.1．模架 (6)

4.4.2.精度 (6)

第五章冲压工艺计算： (7)

5.1．排样 (7)

5.1.1．排样方案分析 (7)

5.1．2．计算条料宽度 (7)

5.1.3．确定布距： (8)

5.1.4．计算材料利用率 (8)

5．2．冲压力计算 (9)

5.2.1．冲裁力计算 (9)

5.2.2．卸料力、顶件力的计算 (10)

5.3．压力中心的计算 (11)

5.4．模具工作部分尺寸及公差 (12)

5.4.1．落料尺寸大小为 (12)

5.4.2．冲孔尺寸大小为 (13)

第六章主要零部件设计 (14)

6.1．凹模的设计 (14)

6.1.1.落料凹模 (14)

6.1.2．冲孔凹模的设计 (16)

6.2．凸模的设计 (17)

6.2.1.冲孔圆形凸模： (17)

6.2.2．腰孔的设计 (18)

6.2.3.落料凸模 (18)

6.2.4．凸模的校核： (19)

6.3．卸料板的设计 (20)

6.4．固定板的设计 (21)

6.4.1. 凹模固定板: (21)

6.4.2.凸模固定板: (22)

6.5．模架以及其他零部件的选用 (23)

第7章校核模具闭合高度及压力机有关参数 (24)

7.1 校核模具闭合高度 (24)

7.2 冲压设备的选定 (24)

第8章设计并绘制模具总装图及选取标准件 (25)

第9章结论 (26)

参考文献 (27)

第一章零件设计任务

零件简图：如图1-1 所示

材料：10号钢

材料厚度：2mm

未标注尺寸按照IT10级处理.

第二章冲裁件的工艺分析

2.1工件材料

由图1-1分析知：10#钢为优质碳素结构钢，具有良好的塑性性、焊接性以及压力加工性，主要用于制作冲击件、紧固件，如垫片、垫圈等。适合冲裁加工。

2.2工件结构形状

工件结构形状相对简单，有四个圆孔，孔与边缘之间的距离满足要求，料厚为2mm满足许用壁厚要求（孔与孔之间、孔与边缘之间的壁厚），可以冲裁加工。

2.3工件尺寸精度

根据零件图上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求较低，采用IT14级精度，普通冲裁完全可以满足要求。

根据以上分析：该零件冲裁工艺性较好，综合评比适宜冲裁加工。

第三章冲裁工艺方案

完成此工件需要冲孔、落料两道工序。其加工工艺方案分为以下3种：

1.方案一：单工序模生产。先冲孔，后落料；

2.方案二：级进模生产。冲孔—落料级进冲压；

3.方案三：复合模生产。冲孔—落料复合冲压。

各模具结构特点及比较如下表3-1：

表 3-1 各类模具结构及特点比较

根据分析结合表分析：

方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。

方案二只需一副模具，生产效率高，操作方便，精度也能满足要求，模具制造工作量和成本在冲裁简单的零件时比复合模低。

方案三只需一副模具，制件精度和生产效率都较高，且工件最小壁厚大于凸凹模许用最小壁厚模具强度也能满足要求。冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高，板料的定位精度比方案二低，模具轮廓尺寸较小。

综上对上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳。

第四章模具结构形式的选择

4.1模具的类型的选择

由冲压工艺分析可知，采用级进模方式冲压，所以模具类型为级进模。

4.2卸料装置

4.2.1．条料的卸除

因采用级进模生产，故采用向下落料出件。

4.2.2卸料方式

考虑零件尺寸较大，厚度较高，采用固定卸料方式，为了便于操作，提高生产率。

4.3定位装置

4.3.1．送料形式

因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度B小于送料方向的凹模长度L故采用横向手动送料方式，即由右向左（或由左向右）送料既能满足生产要求，又可以降低生产成本，提高经济效益。

4.3.2．定位零件：

零件尺寸较大，厚度较高，保证孔的精度及较好的定位，宜采用导料板导向，导正销导正，为了提高材料利用率采用始用挡料销和固定挡料销。

4.4.模架类型及精度

4.4.1．模架

1．若采用中间导柱模架，则导柱对称分布，受力平衡，滑动平稳，但只能一方送料;

2. 若采用对角导柱模架，则受力平衡，滑动平稳，可纵向或横向送料;

3. 若采用后侧导柱导柱模架，可三方送料，操作者视线不被阻挡，结构比较紧凑的，但模具受力不平衡，滑动不平稳。

综上，结合本冲孔、落料级进模的特点，决定采用后侧导柱模架。

4.4.2.精度

由于零件材料较厚，尺寸较大，冲裁间隙较小，又是级进模因此采用导向平稳的中间导柱模架，考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用Ⅰ级模架精度。