冲压模具冲孔落料级进模设计说明书

课程编号：XXXX大学专业课程设计说明书设计人：XXX专业班级：XXX学号：XXXXXX指导教师：XXX日期：X年X 月X日目录一、绪论 (3)二、设计任务书及产品图 (4)三、零件的工艺性分析 (6)四、冲裁零件工艺方案的确定 (7)五、排样 (7)六、工序压力计算、压力中心的确定、压力机的选择 (8)七、模具工作零件刃口尺寸和公差的计算 (9)八、模具零件的选用及设计 (10)九、模具部分结构件详细设计及模具结构简图 (14)十、其他需要说明的内容 (18)十一、参考资料 (18)一、绪论1.1冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。

冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。

冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。

冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。

冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。

冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。

冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。

与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。

主要表现如下:(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。

这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。

（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。

（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。

（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。

所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。

冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。

相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。

在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。

不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。

因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。

二、设计任务书及产品图已知：（1）边接板零件图：（2）生产批量：20万件（3）零件材料：10钢（4）材料厚度：2.0mm。

求作：（1）进行冲压工艺性分析（从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行）。

零件图（2）确定工艺方案及模具结构类型。

（3）进行相关工艺计算，包括：排样设计；冲压力计算及压力中心的确定；凸凹模刃口尺寸计算；模具零件结构尺寸计算；设备选择等。

（4）绘制模具总装配图（5）绘制工作零件及主要零件的零件图（6）编写课程设计说明书要求：根据所设计工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求，每人独立设计、绘制完成一套冲压模具。

包括：（1）模具装配图1张（按照1：1比例，或适当比例）；（2）模具工作零件图2-3张（按照1：1比例，或适当比例）；（3）设计说明书1份；三、零件的工艺性分析所示零件为一带孔冲压件，其冲压工序主要包括：毛坯冲孔、落料。

3.1 分析零件冲压工艺性①图示零件尺寸均为标准公差的尺寸，符合比较精确的冲裁模精度要求，模具精度可取IT8即可；②零件材质为10钢，能进行一般的冲裁加工；③冲孔的工艺性：孔径基本尺寸为8.5mm，尺寸精度要求一般，可采用冲孔工艺；④落料的工艺性：零件外径尺寸为20mm，外形复杂程度一般，因此可进行冲裁落料工艺。

综合以上各方面情况，可以确定零件主要冲压工序的工艺性良好。

生产批量：20万件零件材料：10钢材料厚度：2.0mm四、冲裁零件工艺方案的确定所给零件所需的基本工序为冲孔和落料，可以拟定出如下两种工艺方案：方案一：用简单模分两次加工，即落料--冲孔。

方案二：采用级进模冲裁，先冲孔，后落料。

如果采用方案一，生产效率低，工件尺寸的积累误差大，操作不方便，只能进行小批量生产。

而零件要求为大批量生产。

从零件的精度要求，零件的形状，尺寸标注及生产批量看，比较适合采用级进模冲裁。

所以选用第二套方案。

即采用级进模。

而级进模的这套方案又可分为：①采用导正销定距的冲孔落料模；②采用侧刃定距的冲孔落料模。

由于本次加工零件厚度为2mm，定位销定距定位精度高，送料方便，生产效率高，所以采用定位销定距。

即为：采用定位销定距的冲孔落料级进模。

五、排样由于设计要求，采用单排排样方式。

5.1 搭边值的确定：查表《冲压工艺与模具设计》表2-13知：中央搭边值为1.2mm，侧搭边为1.5mm。

5.2 进距长度的确定：S=20+1.2=21.2 mm5.3 条料宽度的确定：B=60+2×1.5=63 mm5.4 导板间距：B O=B+Z=63+0.5=63.5 mm5.5 材料利用率：=100%=820/(63*21.2)*100%=61.4%六、工序压力计算、压力中心的确定、压力机的选择F=kLt式中 F---------冲裁力(N)；L---------零件剪切周长(mm)；t---------材料厚度(mm)；---------材料抗剪强度(MPa)；k---------系数，一般取k=1.3。

由CAD图计算得：L=199.5㎜，查《材料性能数据库》得=335MPa则冲裁力 F=kLt=173.8KN卸料力的计算F卸=K卸F查《冲压工艺与模具设计》表2-2，得K卸=0.04F卸=6.95 KN推件力的计算= F 查《冲压工艺与模具设计》表2-2，得=0.055 取工件数n=1则推件力的大小为=n F=9.65 KN总冲压力的计算=F+F卸+ =190KN；查表，选择开式压力机：公称压力：250KN滑块行程：80mm封闭高度调节量：70mm最大封闭高度：180mm模柄孔尺寸：50706.3 模具压力中心的计算：冲裁模压力中心是冲裁合力作用点。

建立坐标系如下图：X = [146.1*(-10.6)+53.4*10.6]/199.6= -5Y = 0压力中心座标为：（-5，0）七、模具工作零件刃口尺寸和公差的计算凸、凹模采用配合加工的方法生产，先由手册附录中查得各相关尺寸的极限偏差。

查表得：=0.246mm=0.360mm-=0.360-0.246=0.116mm02.07.1 凸凹模制造公差：由课本表2-10查得凸凹模制造公差：1、冲孔部分：δp=0.02 δd=0.02 δp+δd=0.04<- 2、落料部分:δp1=0.02 δd1=0.025 δp1+δd1=0.045< -δp2=0.02 δd2=0.02 δp2+δd2=0.04< -7.2 确定凸凹模刃口尺寸:1.落料部分：以凹模为基准查表得X1=0.5 ,X2=0.75=(D-X1△)Sp 0+= 9.902.00+mm A d =(A-X2△)Sp 0+ = 13.902.00+mm 凸模按凹模刃口实际尺寸配做，并保证双面间隙~ =0.246mm ~ 0.360mm2.冲孔部分：以凸模为基准 查表2-10得χ=0.75==8.59_ mm 凹模按凸模刃口的实际尺寸配做，并保证双面间隙~ =0.246mm ~ 0.360mm八、模具零件的选用及设计8.1、凹模的选用及设计凹模厚度 H=kb()=0.30×60=18mm 取20mm 。

凹模壁厚 C=(1.5～2)H=30～40mm 取35mm ；凹模长度L：60+2×21=102mm,取为160mm宽度B：130mm查《冲压手册》表22.5-15选取标准件L=160×160×20材料为T10A，HRC为60～628.2、凸模固定板的选用根据选取好的凹模，查《中国模具设计大典》表22.5-16，选取固定板标准件为：L=160×160×25；材料选用45钢，8.3、矩形垫板的选用查《中国模具设计大典》表22.5-17，选取垫板标准件为：L=160×160×10材料选用T8A8.4、卸料板的选取查《中国模具设计大典》表15.28，选取标准件为：L=160×160×10取卸料板和凸模的单边间隙=0.3t=0.6mm材料为Q235，HRC38～438.5、凸模的设计凸模的长度公式为L=h式中 L---------凸模长度（mm）；--------凸模固定板厚度（mm）；--------卸料板厚度（mm）；--------导料板厚度（mm）；h---------附加长度（mm）；一般取h=15～20mm由前面选取的标准件知L=h=72mm材料为T10A，HRC58～608.6、模柄的设计模柄孔尺寸 d=50mm h=70mm参照《中国模具设计大典》表22.5-24,采用压入式模柄，材料为Q2358.7、标准模架的选取查《中国模具设计大典》表22.4-2，选取标准件上、下模座及导柱、导套如下：上模座：L=170×170×40 材料:HT250 GB2856.1-81．ZG45下模座：L=230×170×45 材料:HT250 GB2856.1-81．ZG45导柱：32×170mm/32×170mm 材料：45钢导套：32×100×38/32×100×38 材料：45钢模具闭合高度：设计中冲模的闭合高度为H=185mm=185+5=185-10175mm H190mm则选用的标准模架满足闭合高度H的要求，故此合格。

8.8、定位销钉及止转销钉的选取①下模座、凹模及导料板、卸料板处定位销钉的确定查《中国模具设计大典》表22.6-12，选取标准件为：销 GB/T119.1 8 Φ8×65公称直径 d=10mm 公差为m6公称长度 l=65mm 材料45钢。