冲压工艺及模具设计说明书概论

目录：

第1章冲压工艺性分析 (3)

第2章确定模具的工艺方案 (4)

第3章确定各工序模具结构形式 (4)

第4章工艺计算 (5)

第5章冲裁模工作部分结构参数的确定 (13)

第6章拉深模工作部分结构参数的确定 (14)

第7章模具主要零部件设计 (16)

第8章绘制总装模具图、模具图 (21)

第9章冲模的安装和安全技术 (21)

第10章设计心得 (22)

参考文献 (23)

第1章冲压工艺性分析

1.零件图（三角定位片）必须包含的冲压工序：拉深

2. 工艺分析冲压件的工艺性要求是指冲压件对冲压工艺的适应性。对冲压件工艺性影响最大的是制件的结构形状、精度要求、行位公差及技术要求等。冲压件合理的工艺性能满足材料较省、工序较少、模具加工较易、寿命较长、操作方便及产品质量稳定等要求。

此工件只有落料、冲孔、拉深三个工序。材料为08钢，为极软的碳素钢，强度、硬度很低，而韧性和塑性极高，具有良好的深冲、拉延、弯曲和镦粗等冷加工性能。结构对称、简单。有一个三角异形孔，工件的尺寸全部为自由公差，可为IT14级，尺寸精度底，普通冲裁就能满足要求。（尺寸有表可查得，尺寸精度为IT14）。

第2章确定模具的工艺方案

该工件包括落料、冲孔、拉深三个个基本工序，可有以下三种工艺方案：

方案一：先冲孔，后落料再拉深，采用单工序模；

方案二：冲孔、落料、拉深级进冲压，采用级进模；

方案三：采用拉深-冲孔-落料复合模。

各方案优缺点的比较如下

方案一：模具结构简单，制造比较方便，不过由于工序较多，需要多副模具，成本相对来说较高，生产效率比较低。而且由于几道工序顺次进行，误差必定会增大，工件质量必定打折。

方案二：级进模是一种多工位的，高效率的加工方法。一般适用于大批量的小型冲压件。由于工序较多，构造会较为复杂，但是加工过程简单易操作，由于同一条生产线连续加工，所以会产生一定的累积误差，但是能满足设计要求。

方案三：拉深、冲孔，落料采用复合模一次性加工，只要一套模具，这样工序不会太复杂，但是拉深过程中会出现材料的位移，会使冲孔和落料的尺寸产生较大误差。故不采用此方案。

方案确定：，考虑到尺寸精度的要求不高，综上所述，采用，冲孔、落料拉深单工序加工。（冲孔落料复合模）

第3章确定各工序模具结构形式单工序模（又称简单模）时至压力机在一次行程中完成一道工序的模具。单工序模的结构简单，重量较轻，尺寸较小，

模具制造简单，成本低廉。第一步使用冲孔落料复合模，最后

使用拉深模。由于年产量10万件但精度要求不高，可以采

用导板式冲裁模。拉深模采用无压边装置的简单拉深模。

第4章工艺计算

t=2mm，下面均按中线计算

1. 确定修边余量△h有课本表6-2查的：

==0.1324 ，取△h=1.0mm

2. 计算毛坯直径D 由公式D=

=

=84.31mm

3. 确定拉深次数先判断能否一次拉出。

零件所要求的拉深系数（即总拉深系数）===0.8065

毛坯的相对厚度t/D=0.0237

由课本表6-6，取=0.63

可见，=0.8065>=0.63

判断，一次就可以拉出工件的最后形状。

4. 确定拉伸系数由3可知，拉深次数为1.

5. 确定拉深成品的尺寸

（1）直径:因为拉深次数为1次，所以可直接取拉深系数=0.8065。

已知D=84.31mm

所以=xD=68mm。

（2）成品的高度计算

因为拉深次数为1次，所以高度即为最总工件的实际高度.

=10mm

6. 画出工序图

7. 拉深力与压边力的计算

根据毛坯的相对厚度t/D=0.0237，查课本表6-12可知，不需要用压边圈.由表2-3可查得，08钢的σb=324~441MP,可取

σb=440MP所以：

F=1.25π（D-）t σb=1.25x3.14x（84.31-68）x2x440

=56.334KN

t—料厚；

d1—第一次拉伸成品直径；

σb—抗拉强度

因为不需要压边圈，所以，压边力忽略。

8. 拉深时压力机的吨位选择

采用单动压力机拉伸时，压边力与拉深力是同时产生的，所以计算总拉深力=F+=F=56.334KN

在选择压力机的吨位时应该注意：当拉深行程较大，特别是采用落料复合模时，不能简单的将落料力与拉深力迭加去选择压力机吨位。因为压力机的公称压力是指滑块在接近下止点时的压力，所以要注意压力机的吨位的压力曲线。如果不注意压力曲线，很可能由于过早地出现最大冲压力而使压力机超载损坏。

所以，选取压力机的吨位时，可取吨位为100KN的压力机。

9. 拉深功与功率计算

由于拉深工作行程较长，消耗功较多，因此对拉深工作还需要验证压力机的电动机功率。

拉深功W=hX=ChX=800J

式中：最大拉深力（N）；

：平均拉深力（N）；

h：拉深深度（mm）；

C：一般取0.6~0.8

拉深功率p（kw）按下式计算：

P===2kw

压力机的电动机所需要的功率（kw）

==3.16kw

式中k:不平衡常数，k=1.2~1.4；

：压力机效率电动机效率n：压力机每分钟的行程次数。

综上而言，查表1-3，可选压力机的型号为JC23-40

其相关参数为标称压力400kN，滑块行程90mm，行程次数65/次min，最大装模高度210mm，连杆调节长度60mm，模柄孔尺寸Ф50x70，电动机功率4kw/h.

10. 排样分析

1）排样方法的确定

方案一：有废料排样沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。

冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。

方案二：少废料排样因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。

方案三：无废料排样冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。

通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式选择方案一为佳。考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。

根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法不可能做到，但是能采用有废料和少废料的排样方法。经过多次计算分析，画出排样图如下：