冲压模具设计冲裁模
冲压模具设计与制造课件-冲裁工艺与冲裁模设计
冲裁的基本原理
总结词
冲裁的基本原理是利用模具对板料施加压力，使其产生弹性变形和塑性变形，最终导致 板料分离或变形。
详细描述
冲裁的基本原理是利用模具对板料施加压力，使其产生弹性变形和塑性变形。当压力施 加到板料上时，板料首先发生弹性变形，随着压力的增加，板料逐渐进入塑性变形阶段 。当压力达到一定程度时，板料的纤维组织发生断裂，导致板料分离或变形。在这个过
模具的装配与调试
模具装配
模具装配是根据模具设计图纸，将加工好的零件进行组装，使其成为一套完整 的模具。
调试与试模
在模具装配完成后，需要进行调试和试模，以确保模具的正常运行和冲裁工艺 的稳定。调试过程中需要对模具进行压力调整、间隙调整和排样调整等操作， 并对试模结果进行分析和优化。
PART 04
冲裁模设计实例分析
模具的加工工艺
01
02
03
车削加工
车削加工是模具加工中常 用的方法之一，主要用于 加工模具的外圆、端面和 内孔等。
铣削加工
铣削加工主要用于加工模 具的平面、槽和型腔等， 具有较高的加工精度和效 率。
磨削加工
磨削加工主要用于提高模 具的表面质量和精度，常 用的方法有平面磨削、外 圆磨削和无心磨削等。
PART 02
冲裁模设计基础
冲裁模的结构组成
01
上模
包括凸模、卸料板、固定板、垫板等部件。凸模是冲裁的主要工作部件
，用于冲裁凹模内的材料；卸料板用于将凸模上冲下的材料推离凹模口
；固定板用于固定凸模；垫板用于调整凸模高度。
02
下模
包括凹模、下垫板、导套等部件。凹模是冲裁的成型部件，用于形成冲
裁件的外形；下垫板用于支撑凹模和承受压力；导套用于引导凸模进入
《冲压模具之冲裁排样设计》
3．用侧刃定距时条料的宽度与导料板间距离 条料宽度：
B 0 ( L m 2 a a x n 1 ) 0 b ( L m 1 a . 5 a x n 1 ) 0 b
导料板间距离：
B B C L m a 1 .5 x a n 1 b C B 1 Lma x 1.5ay
7.独立作业的习惯 作业是教学活动的重要组成部分和自然延续，是学生最基
本，最经常的独立学习实践活动，也是反映学生学习情况的主 要方式。做作业的同时也时一种学习和积累的过程。中学的作 业一般包括两大部分，一是书面的，二是看书思考或实践操作 的。
做作业的目的是巩固所学的知识，是培养独立思考能力， 不是为了交教师的差，或是应付家长。有的学生做作业的目的 不明确，态度不端正，采取“拖、抄、代.……等等”，会做 的马马虎虎，不会做的就不动笔；有的学生好高骛远，简单的 是会而不对，复杂的对而不全，这些不良习惯严重的影响了学 习效果。所以我们要重视做作业，在做习题时要认真思考，总 结概念、原理的运用方法、解题的思路、并且尽量多记忆一些 有用的中间结论。
2.自学预习的习惯 自学是获取知识的主要途径。就学习过程而言，教师只是 引路人，学生是学习的真正主体，学习中的大量问题，主要* 自己去解决。
阅读是自学的一种主要形式，通过阅读教科书，可以独立 领会知识，把握概念本质内涵，分析知识前后联系，反复推敲， 理解教材，深化知识，形成能力。学习层次越高，自学的意义 越重要，目前我国的高考为选拔有学习潜能的学生，对考生的 自学能力有较高的要求。
第一，怎样做出来的？想解题采用的方法；第二，为什么这样做？想解题依据的原理；第三，为 什么想到这种方法？想解题的思路；第四，有无其它方法？哪种方法更好？想多种途径，培养求异思 维；第五，能否变通一下而变成另一习题？想一题多变，促使思维发散。当然，如果发生错解，更应 进行反思：错解根源是什么？解答同类试题应注意哪些事项？如何克服常犯错误？“吃一堑，长一 智”，不断完善自己。
冲压工艺与模具设计：冲裁模的主要零部件结构设计
凹模厚（高）度
H=kb （≥15）
k见表2.22 凹模壁厚 C=（
1.5~2）H
（≥30～40）
计算值：
靠用标准，选择模架的依据。
2 工作零 件3．凸凹模
复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。
凸凹模的最小壁厚: 正装复合模，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些； 倒装复合模，若内孔为直筒形刃口形式，且采用下出料方式， 则内孔积存废料，胀力大，故最小壁厚应大些。
导料板的厚度：见表2.24
导料板结构
3 定位零件（续）
2)侧压装置
设置目的：若条料公差较大，为避免条料在导料板中偏摆，使最 小搭边得到保证。
结构形式：①弹簧式侧压装置 ②簧片式侧压装置 ③簧片压块式侧压装置 ④板式侧压装置
不宜设置侧压装置的场合：①板料厚度在0.3mm以下的薄板； ②辊轴自动送料装置的模具。
谢谢！
特殊侧刃：既可定距，又可冲裁零件的部分轮廓 宽度b
侧刃断面尺寸 其他尺寸按标准规定
侧刃凹模按侧刃实际尺寸配制，留单边间隙。
侧刃数量： 一个或两个 侧刃布置： 并列布置、对角布置
侧刃定位误差比较
1-导料板 2-侧刃挡块 3-侧刃 4-条料
尖 角 形 侧 刃
特殊侧刃
3 定位零件（续）
5)导正销
使用目的: 消除送进导向和送料定距或定位板等粗定位的误差。 主要用于: 级进模
1)导料销、导料板 导料销：两个，位于条料的同侧， 从右向左送料时，导料销装在后侧； 从前向后送料时，导料销装在左侧。 结构形式： 固定式、活动式
3 定位零件（续） 1)导料销、导料板（续） 导料板：设在条料两侧 结构形式：一种是标准结构，它与卸料板（或导板）分开制造 一种是与卸料板制成整体的结构。
冲裁模(冲压模具)课程设计 说明书
（a）下模座
（b）上模座 图 4-1
2、 导柱的选取
13
导柱尺寸参数如下： 直径 28mm，长度 150mm。结构如图所示：
图 4-2 导柱
3、 导套 导套结构如下图所示：
图 4-3 导套
4、 模柄 模柄直径 50mm，长度 105。结构图为：
14
图 4-4 模柄
五、 固定、定位零件
固定、定位零件见表 3。
10
橡胶的安装高度：ha＝h0－hy＝30－0.3×30＝21mm3
8、顶件块结构
图 3-8 顶件块
9、定距块
由于小凸模长度 53mm，凹模固定板厚度 17mm，凹模板厚度 15mm，因此需要 定距块，定距块厚度为 20mm，结构如图：
11
图 3-9 定距块
10、顶杆
图 3-10 顶杆
11、导料销
2
图 2-1-2
一个步距内材料的材料利用率： η＝985.182/(74.7*21.5)×100％= 61.34％
2、压力中心确定和压力机的选择
(1)、冲裁力的计算 冲裁力 F p＝Lt σb Kp 其中： 由图 2-2 知，周长 L=213.057mm； 材料:08F 钢板，查表，σb=900Mpa, 此时，Kp=1，则： Fp＝213.057X1X900X1＝191.75（kN） 根据以上模具结构类型，采用弹性卸料和漏料出件， 卸料力 F q＝KF,取 K ＝0.05,则： F q ＝0.05×191.75＝9.59（kN） (2-2-3) (2-2-2) (2-2-1)
二、 工序设计及工艺计算
1、 排样
毛坯最大尺寸 70mm，不算太小， 为保证冲裁件的质量，模具寿命和 操作方便，采用有搭边，单排排样，如下图 2-1 所示，冲裁件之间的搭边 值 a1=1.5mm,冲裁件与条料件侧边之间的搭边值 a=2.3mm。
冲裁工艺与冲裁模的设计
冲裁工艺与冲裁模的设计一、引言冲裁工艺是指利用冲压设备对金属或非金属材料进行一次或多次的剪切、冲击或挤压，将材料裁剪成所需形状或尺寸的过程。
冲裁模是冲裁工艺中使用的一种专用工具，用于固定和加工待冲裁的材料。
本文将对冲裁工艺与冲裁模的设计进行探讨。
二、冲裁工艺的分类根据不同的冲裁目标和冲裁要求，冲裁工艺可以分为以下几类：1.剪切：将材料按照预定尺寸进行分割，常见于板材、线材等的裁剪。
2.冲孔：在材料上制作一个或多个具有特定形状的孔，常见于钢板、塑料片等的加工。
3.冲压成形：通过对材料应用压力，使其在冲裁模中发生形变，实现所需的形状或曲线。
三、冲裁模的结构冲裁模一般由上模、下模和导向结构组成。
其中，上模和下模分别固定在上模板和下模板上，通过导向结构进行定位和导向。
根据冲压工艺的不同要求，冲裁模还包括冲头、冲针等辅助部件。
1. 上模上模是冲裁模中用于对材料进行加工的主要部分，通常具有与被加工材料相适应的形状和几何结构。
上模还需要具备足够的强度和刚度，以承受冲压工艺中产生的冲击力和挤压力。
2. 下模下模是冲裁模中与上模相对应的部分，其主要作用是支撑被加工材料并传递冲击力。
下模的结构应该确保被加工材料能够稳定地固定在上模的加工位置上。
3. 导向结构导向结构一般由导柱、导套等组成，用于定位和导向上模和下模的相对位置，以确保冲模运动的准确性和稳定性。
4. 冲头和冲针冲头和冲针是一些特殊冲裁工艺中常用的辅助部件。
冲头一般是用于在材料上打孔、压印等操作，而冲针常用于冲切较薄材料或特殊形状的材料。
四、冲裁模的设计原则在进行冲裁模的设计时，需要考虑以下几个原则：1.结构合理：冲裁模的结构应该能够满足冲裁工艺的要求，并能够方便材料的定位和加工。
2.强度与刚度：冲裁模需要具备足够的强度和刚度，以承受冲击力、挤压力等工艺中产生的载荷。
3.导向准确：冲裁模的导向结构应该具备高精度的定位和导向能力，以确保冲裁过程的准确性和稳定性。
冲裁模(冲压模具)课程设计说明书
模具设计的具体步骤
确定冲裁模的类型和尺寸 设计冲裁模的轮廓和结构 确定冲裁模的冲压力和冲压速度
设计冲裁模的模具材料和热处理工艺 设计冲裁模的冷却系统和润滑系统 设计冲裁模的模具寿命和维护保养方法
冲裁模的制造工艺
冲裁模的设计：根据产品要求进行设计，包括尺寸、形状、材料等 冲裁模的制造：采用数控机床进行加工，保证精度和效率 冲裁模的装配：将各个部件组装成完整的冲裁模 冲裁模的调试：在装配完成后进行调试，确保其性能和精度达到要求
采用环保材料和工艺， 减少对环境的影响
提高冲裁模的自动化 程度，降低人工成本
提高模具寿命的方法和途径
优化模具设计： 合理选择材料、 结构、尺寸等， 提高模具的强度 和耐磨性
提高加工精度： 采用先进的加工 技术和设备，提 高模具的加工精 度，减少误差
加强维护保养： 定期检查、清洗、 润滑模具，及时 发现并处理模具 的磨损和损坏
冲裁模的使用和维护
冲裁模的使用 步骤：安装、 调试、运行、
停机
冲裁模的维护 方法：定期检 查、清洁、润 滑、更换易损
件
冲裁模的安全 操作：遵守操 作规程，注意
安全防护
冲裁模的常见 故障及处理方 法：如卡模、 漏油、噪音等， 需及时处理， 确保生产安全
常见问题的处理和解决方法
冲裁模调试过程中， 如果出现模具损坏， 应及时更换或修复。
设计前的准备工作
确定冲裁模的用途和功能 收集冲裁模的设计要求和技术参数 确定冲裁模的材料和尺寸 准备冲裁模的设计图纸和工具
模具设计的基本流程
确定冲裁 模的设计 要求
设计冲裁 模的尺寸 和形状
确定冲裁 模的材料 和加工工 艺
设计冲裁 模的装配 和调试方 法
第二章第节冲压模具设计——冲裁模
10．冲压模装配图绘制 在模具的总体结构及其相应的零部件结构形
式确定后，便可绘制模具装配图和零件图。装配 图和零件图均应严格按照制图标准绘制。考虑到 模具图的特点，可采用一些常用的习惯画法。
11．非标零件图绘制 模具零件图是模具加工的重要依据，因此模
具总装图中的非标准零件，需分别画出零件图， 一般的工作顺序也是先画工作零件图，再依次画 其他各部分的零件图。
冲裁模具结构图解
导套 导柱 固定剥料板 凹模板 下模座
上模座 冲头
模柄 冲头固定板
本节小结
1.沖裁模具加工原理 2.沖裁模具設計流程
课后思考
1.冲裁件外观特征及应用?
的模具制造条件及技术水平；其他技术资料等也 应作为设计的资料。
例：工件名称：手柄 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm
2．冲裁工艺性分析
应充分研究设计要求，了解产品用途，并进 行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析，改进冲 压件结构或工艺性。
例：零件的三个安装孔有精确的位置要求，而外 形是无关紧要的，因此在对零件的外形由A变为 B。在不影响零件精度的条件下，提高材料利用 率和生产率。
刃口尺寸与冲件尺寸的关系
单 面 间 隙 凸 模 尺 寸
凹 模 尺 寸 冲 孔 件 尺 寸
落 料 件 尺 寸
6．冲压力及压力中心计算 冲裁力是在冲裁过程中凸模对板料施加的压
力，它是随凸模进入材料的深度（凸模行程）而 变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值， 它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。
表2.1 冲裁件的凸出悬臂和凹槽的最小宽 度B(mm)
2. 2 冲裁件的精度与断面粗糙度
(1) 冲裁件的经济精度一般不高于IT11级， 最高可达IT8~IT10级，冲孔比落料的精度 约高1级。冲裁件的尺寸公差、孔中心距 的公差及孔对外缘轮廓的偏移公差分别见 表2.2~表2.4。
冲裁模的结构与设计
定期检查与保养
定期检查冲裁模的外观和结构， 确保没有损坏或变形。
检查冲裁模的刃口是否锋利， 如需磨刃应及时进行。
定期对冲裁模进行润滑，以减 少磨损和保持其良好的工作状 态。
常见故障与排除方法
冲裁出的工件尺寸不稳定
检查冲裁模的刃口是否磨损或松动，调整刃 口间隙或更换磨损件。
冲裁出的工件表面质量差
检查冲裁模的刃口是否锋利，如需磨刃应及 时进行。
冲裁模的应用领域
汽车制造
汽车面板、座椅、车门等部件 的制造。
家用电器
洗衣机、冰箱、空调等产品的 制造。
电子行业
手机、电脑、平板等产品的制 造。
航空航天
飞机、火箭、卫星等高端设备 的制造。
02
冲裁模的结构
上模
01
上模是冲裁模的主要组 成部分，通常安装在冲 压机上。
02
03
04
上模主要由凸模、卸料 板、上模板和垫板等组 成。
标注模具各零件的尺寸、材 料和热处理要求。
绘制详细的装配图，包括各零 件之间的装配关系、配合尺寸
和连接方式等。
审核与修改设计
对设计完成的模具进行审核，确 保其满足工艺要求和结构形式要
求。
根据审核结果，对设计进行必要 的修改和完善。
与制造部门沟通，确保模具制造 的可行性和经济性。
05
冲裁模的维护与保养
04
冲裁模的设计流程
确定工艺要求
1
确定冲裁件的材料、尺寸、精度和表面质量要求。
2
分析冲裁件的工艺性，评估是否适合采用冲裁工 艺。
3
确定冲裁工艺方案，包括冲裁次数、工序组合方 式等。
确定模具结构形式
01
根据冲裁件形状、尺寸和精度要求，选择合适的模具结构形 式。
冲裁模具设计资料
冲裁模具设计资料摘要：冲裁模具是一种用于冲压工艺的专用模具，其设计关系到产品的加工效率和质量。
本文将介绍冲裁模具的设计要点、设计步骤以及所需的设计资料，以帮助读者了解冲裁模具设计的基本知识。
一、冲裁模具的设计要点1.加工工艺要求：需要了解产品的冲压工艺要求，例如材料的厚度、强度、硬度等，以及产品的形状和尺寸要求。
这些要求将直接影响模具的设计和制造。
2.模具结构设计：模具的结构设计需要考虑冲头、模座、模板、导向装置等组成部分之间的相互配合关系，以及冲击力和工作台面的承载能力。
此外还需要设计合适的导向方式和过渡孔等结构来保证模具的稳定性和工作精度。
3.模具材料选择：模具的材料需要具备足够的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性，以确保模具在长时间的工作中不会出现损坏或变形。
常见的模具材料有优质合金工具钢、硬质合金、高速钢等。
4.冲裁模具的位置和安装：冲裁模具在机床上的安装需要考虑机床的尺寸和结构限制，以及工作台面的承载能力。
正确的安装位置和方式可以提高冲裁模具的工作效率和精度。
二、冲裁模具的设计步骤冲裁模具的设计步骤通常包括以下几个步骤：1.分析产品要求：了解产品的形状、尺寸和加工要求，包括冲压工艺要求和质量要求。
2.绘制工艺图：根据产品要求绘制工艺图，包括冲压工序和冲裁模具的位置和结构。
3.确定模具结构：根据工艺图和实际生产情况，确定冲头、模座、模板等组成部分的结构和尺寸。
4.选择材料：根据冲裁模具的工作环境和要求，选择合适的模具材料。
5.设计模具零件：根据模具结构确定各个零件的尺寸和形状，包括导向装置、过渡孔等。
6.绘制模具图纸：根据模具设计要求，使用CAD软件或手绘图纸绘制模具零件图纸。
7.制造模具：根据模具图纸进行模具的制造和组装。
8.调试和试产：进行模具的调试和试产，检验模具的工作效果和生产能力。
三、冲裁模具设计所需的资料1.产品图纸：了解产品的形状、尺寸和加工要求。
2.工艺要求：包括产品的冲压工艺要求和质量要求。
冲裁模设计案例
设计案例冲裁、弯曲、拉深及成形是冷冲压的基本工序,下面以常见的冲裁件、弯曲件及拉深件为例介绍冲裁、弯曲及拉深的冲压工艺分析、工艺方案拟订、工艺计算、模具设计和模具主要零件的加工工艺;案例1冲裁模设计如图1所示零件：托扳生产批量：大批量材料：08F t=2mm设计该零件的冲压工艺与模具;图1 托板零件图一冲裁件工艺分析1. 材料：08F钢板是优质碳素结构钢,具有良好的可冲压性能;2. 工件结构形状：冲裁件内、外形应尽量避免有尖锐清角,为提高模具寿命,建议将所有90°清角改为R1的圆角;3. 尺寸精度：零件图上所有尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差;经查公差表,各尺寸公差为：、、、、14±、17±、Ф+结论：可以冲裁二确定工艺方案及模具结构形式经分析,工件尺寸精度要求不高,形状不大,但工件产量较大,根据材料较厚2mm的特点,为保证孔位精度,冲模有较高的生产率,通过比较,决定实行工序集中的工艺方案,采取利用导正钉进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的连续冲裁模结构形式;三模具设计计算1．排样计算条料宽度及确定步距首先查有关表确定搭边值;根据零件形状,两工件间按矩形取搭边值b=2,侧边按圆形取搭边值a=2;连续模进料步距为32mm;条料宽度按相应的公式计算：B=D+2a-⊿查表⊿=B=58+2×2=画出排样图,图2图2 排样图2．计算总冲压力由于冲模采用刚性卸装置和自然漏料方式,故总的冲压力为：P0=P+P tP=P1+P2而式中P1--------落料时的冲裁力P2--------冲孔时的冲裁力按推料力公式计算冲裁力：P1=KL tτ查τ=300MPa=258-16+230-16+16π2300/10000= tP2=4π2300/10000=t按推料力公式计算推料力Pt：P t=nK t P 取n=3,查表2-10,K t=Pt=3+304=t计算总冲压力PZ：P Z =P1+P2+Pt=++=t3．确定压力中心：根据图3分析,因为工件图形对称,故落料时P1的压力中心在O1上；冲孔时P2的压力中心在O2上;设冲模压力中心离O1点的距离为X,根据力矩平衡原理得：P1X=32-XP2由此算得X=7mm4．冲模刃口尺寸及公差的计算刃口尺寸计算方法及演算过程不再赘述,仅将计算结果列于表1 中;在冲模刃尺寸计算时需要注意：在计算工件外形落料时,应以凹模为基准,凸模尺寸按相应的凹模实际尺寸配制,保证双面间隙为~;为了保证R8与尺寸为16的轮廓线相切,R8的凹模尺寸,取16的凹模尺寸的一半,公差也取一半;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~;图3 压力中心表1 冲模刃口尺寸凸模固定板孔中心距的制造尺寸为：L14=14±8=14±L17=17±8=17±5. 确定各主要零件结构尺寸1凹模外形尺寸的确定凸模厚度H的确定：H=31.0P P取总压力=184750N*1.0=26mmH=3184750凹模长度L的确定W1==31；工件b=58L=b+2W1=58+231=120mm凹模宽度B的确定B= 步距+工件宽+2W2取：步距=32；工件=30；W2=B2=32+30+239=140mm2凸模长度L1的确定凸模长度计算为：L1=h1+h2+h3+Y其中导料板厚h1=8；卸料板厚h2=12；凸模固定板厚h3=18; 凸模修磨量Y=18则L1=8+12+18+18=56mm选用冲床的公称压力,应大于计算出的总压力P0=;最大闭合高度应大于冲模闭合高度+5mm;工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装;按上述要求,结合工厂实际,可选用J23-25开式双柱可倾压力机;并需在工作台面上配备垫块,垫块实际尺寸可配制;3设计并绘制总图、选取标准件按已确定的模具形式及参数,从冷冲模标准中选取标准模架;绘制模具总装图;如图4,单排冲孔落料连续模;按模具标准,选取所需的标准件,查清标准件代号及标记,写在总图明细表内见表2;并将各零件标出统一代号;图4 单排冲孔落料连续模1-簧片 2-螺钉 3-下模座 4-凹模 5-螺钉 6-承导料 7-导料板 8-始用挡料销9、26-导柱 10、25-导套 11-挡料钉 12-卸料板 13-上模座 14-凸模固定板 15-落料凸模 16-冲孔凸模 17-垫板 18-圆柱销 19-导正销 20-模柄 21-防转销 22-内六角螺钉 23-圆柱销 24-螺钉序号名称数量材料热处理标准件代号备注页次1 簧片 1 65Mn2 螺钉 1 45 HRC40~453 下模座 1 1 HT2004 凹模 1 T10A HRC58~625 螺钉 4 45 HRC40~456 承导料 1 457 导料板 2 45 HRC40~458 始用挡料销 1 459 导柱 2 20 渗碳HRC56~6010 导套 2 20 渗碳HRC586211 挡料钉 1 4512 卸料板 1 Q235A313 上模座 1 HT20014 凸模固定板 1 4515 落料凸模 1 T8A HRC56~6016 冲孔凸模 1 T8A HRC56~6017 垫板 1 45 HRC40~4518 定位销 1 45 HRC40~4519 导正销 1 45 HRC40~4520 模柄 1 Q235A521 防转销 1 45 HRC40~4522 内六角螺钉M12×70 10 45 HRC40~4523 圆柱销12n6×100 6 45 HRC40~4524 内六角螺钉M12×70 1 45 HRC40~45五绘制非标准零件图本实例只绘制凸凹模、凹模、凸模固定板和卸料板四个零件图样,供初学者参考;见图5至图8;图5 凸凹模图6 落料凹模图2-16 凸模固定板图7 固定板图8卸料板六模具主要零件加工工艺规程的编制1．凸凹模加工工艺规程的编制表32．落料凹模加工工艺规程的编制表4表3凸凹模加工工艺规程。
冲压工艺分析与模具设计——冲裁模设计 (1)
《冲压工艺分析与模具设计》课程上机设计实验报告题目：冲裁模CAD设计姓名：海志刚学号：20114403班级：11材型（卓越）-1班指导教师：毕大森一、上机设计实验要求1.设计要求：已知如图零件08钢，厚度1mm。
完成外形的单工序落料模设计；完成相关的工艺计算，画出模具装配图（三视图，并采用适当的剖视图）2.参考资料：（1）《中国模具设计大典》（电子版）夏巨湛总主编，中国机械工程学会中国模具设计大典编委会（2）《冲压成形工艺与模具设计》教材，李奇涵主编，科学出版社出版（3）《冲模设计技法及典型实例解析》廖伟编著，化学工业出版社二、上机设计实验过程1、冲裁排样与搭边的设计为了保证冲裁件的质量，模具寿命和操作方便，采用有搭边的单排排样。
经过查阅《冲压成形工艺与模具设计》的表3-8 最小搭边值a得；材料厚度1mm，工件间a1=1.2，侧面a=1.5。
计算料条的宽度：b=48+2×1.5=51（mm）计算料条的步距：s=14+1.2=15.2（mm）如图1所示2、凸凹模刃口尺寸的计算由题目知零件为08钢，厚度为1mm。
查阅《冲压成形工艺与模具设计》表3-5 冷冲模初始间隙值得：Z min=0.100mm，Z max=0.14mm Z max-Z min=0.04mm。
δp=0.4（Z max-Z min）δd=0.6（Z max-Z min）由标准公差表得：480-0.25为IT12等级 X取0.75根据计算原则，落料时以凹模为设计基准。
首先设计凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸，将凹模尺寸最小合理间隙值即到凹模尺寸：设凸凹模分别按IT6、IT7等级加工制造，则落料：D d=（D max-xΔ）δd0=（48-0.75×0.25）=47.8125+0.0250（mm）D P=（D d-Z min）-δp0=（47.8125-0.1）=47.71250-0.016Z max Z min--最大、小初始双面间隙；D d D P——为落料凹凸模尺寸；D max——落料件的最大极限尺寸Δ——冲裁件制造公差X——磨损系数校核：0.025+0.016=0.041〉0.04由此可知，只有缩小δpδd，提高制造精度，才能保证间隙在合理范围内，则δp=0.4（Z max-Z min）=0.4×0.04=0.016δd=0.6（Z max-Z min）=0.6×0.04=0.024故：D d=47.8125+0.0240（mm）D P=47.7125-00.016（mm）3、冲裁模主要零部件设计（1）卸料装置的设计计算冲裁力根据公式F≈Ltσ b ≈124×1×365≈45260(N)F为冲裁力；L为冲裁周边长度；t为材料厚度；σb为抗拉强度。
一个垫片冲裁模的设计范例
一个垫片冲裁模的设计范例垫片冲裁模是一种常用的冲压模具，在工业生产中应用广泛。
下面是一个垫片冲裁模的设计范例：设计目标：设计一个垫片冲裁模，可以用于自动化生产线上进行高速冲裁工作。
垫片的材料为低碳钢板，厚度为1mm，直径为50mm。
设计模具要求能够快速、准确地冲裁出符合尺寸要求且无毛刺的垫片。
设计步骤：1.确定冲裁模的整体结构：冲裁模由上模、下模和压力系统组成。
上模为切削部分，下模为支撑部分。
模具由高强度合金钢材料制成，确保其使用寿命和稳定性。
2.设计上模：上模为冲孔切削部分，由孔切削模组成。
根据垫片尺寸和形状，设计孔切削模的形状和尺寸。
同时，还需要考虑孔模之间的间距和孔模布局，以便在一个冲裁行程内能够同时完成多个垫片的冲裁。
3.设计下模：下模为垫片的支撑部分，采用固定座和导向机构支撑垫片。
下模还需要考虑底模开孔和排屑的设计，以确保冲裁过程中垫片顺利排出。
4.设计压力系统：压力系统为垫片提供冲裁所需的工作压力。
根据材料的强度和冲裁所需的力度，选择合适的液压缸和液压系统。
确保压力系统能够提供稳定的工作压力和控制冲裁的速度。
5.确定模具的装配方式：将上模、下模和压力系统进行装配。
确保模具的稳定性和紧密连接，避免在冲裁过程中发生位移或松动。
6.进行模具的测试和优化：制作成型样品，进行模具的测试。
根据测试结果对模具进行优化，调整冲裁参数和模具结构，使得冲裁结果更加准确和稳定。
7.模具的维护和保养：定期对模具进行检查和保养，包括清洁、修复和润滑等。
确保模具的寿命和稳定性。
总结：通过以上设计步骤，我们可以设计出适用于垫片冲裁的模具。
这个模具具有高效、精准和稳定的特点，能够满足生产线上高速冲裁的需求。
在设计模具时，需要考虑到材料的选择、结构的设计和加工工艺等因素，以确保模具的性能和使用寿命。
同时，模具的维护和保养也是重要的，可以延长模具的使用寿命并提高生产效率。
冲裁模(冲压模具)课程设计 说明书
冲裁模(冲压模具)课程设计说明书冲裁模（冲压模具）课程设计说明书一、设计概述1.1 项目背景\t本课程设计旨在教授学生冲裁模（冲压模具）的基本知识和设计原理，培养学生的实践操作能力和创新思维能力。
1.2 设计目标\t本课程设计的目标是使学生能够：\t- 掌握冲裁模（冲压模具）的工作原理和基本构造；\t- 熟悉冲裁模（冲压模具）的设计流程和工艺要求；\t- 具备冲裁模（冲压模具）的设计、制造和调试能力；\t- 能够分析和解决冲裁模（冲压模具）设计中的常见问题；\t- 提高学生的团队协作和沟通能力。
1.3 参考标准\t冲裁模（冲压模具）的设计和制造应符合以下标准：\t- GB/T 14350-2009《冲压模具设计总则》；\t- GB/T 15717-1995《冲话模组替换法令》；\t- GB/T 14335-2013《有铆接模具技术条件一千险规范》。
二、课程设计内容2.1 冲裁模（冲压模具）的基本概念\t2.1.1 冲裁模（冲压模具）的定义\t2.1.2 冲裁模（冲压模具）的分类\t2.1.3 冲裁模（冲压模具）的主要部件2.2 冲裁模（冲压模具）的工作原理\t2.2.1 冲裁模（冲压模具）的基本工作原理\t2.2.2 冲裁模（冲压模具）的动力传递方式\t2.2.3 冲裁模（冲压模具）的动作循环及顺序2.3 冲裁模（冲压模具）的设计流程\t2.3.1 冲裁模（冲压模具）设计的基本流程\t2.3.2 冲裁模（冲压模具）设计的基本要求\t2.3.3 冲裁模（冲压模具）设计的常见问题及解决方法2.4 冲裁模（冲压模具）的制造工艺\t2.4.1 冲裁模（冲压模具）的材料选择\t2.4.2 冲裁模（冲压模具）的加工工艺\t2.4.3 冲裁模（冲压模具）的热处理工艺2.5 冲裁模（冲压模具）的调试与试模\t2.5.1 冲裁模（冲压模具）的调试过程\t2.5.2 冲裁模（冲压模具）的试模方法\t2.5.3 冲裁模（冲压模具）的调试常见问题及解决方法三、附件\t本文档涉及的附件如下：\t1.冲裁模（冲压模具）设计图纸1份；\t2.冲裁模（冲压模具）加工工艺流程图1份；\t3.冲裁模（冲压模具）热处理工艺参数表1份；\t4.冲裁模（冲压模具）调试记录表格1份。
冲裁模设计过程
冲裁模设计过程一、确定冲压工艺方案和模具结构形式1、冲裁件的工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。
应从冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级、材料和厚度等是否符合冲裁的工艺要求分析。
2、冲裁工艺方案的确定1)冲裁工序的组合 2)冲裁顺序的安排3、确定模具类型及结构形式1)毛坯定位方式 2)导料方式 3)出件方式 4)模架及导向方式5)卸料方式二、工艺计算1、排样及材料利用率计算查表确定最小搭边值—a(侧边搭边值)和a 1(两工件间的搭边值)。
进料步距S=D+a 11)有侧压装置时条料宽度 0∆-B = (D+2a)0∆-导料板间距离 A=B+C=D+2a+C2)无侧压装置时条料宽度 0∆-B = (D+2a+C) 0∆-导料板间距离 A=B+C=D+2a+2CD —条料宽度方向冲裁件尺寸C —导料板与最宽条料之间的间隙∆—条料宽度的单向偏差3)用侧刃定距时条料宽度 0∆-B = (D+1.5a+nb 1) 0∆-导料板间距离 B ’=B+C=D+1.5a+nb 1+CB 1’=D+1.5a+yn —侧刃数 b 1—侧刃冲切的料边宽度 C —冲切前的条料宽度与导料板的间隙 y —冲切后的条料宽度与导料板间的间隙 B ’—冲切前导料板间的距离 B 1’—冲切后导料板间的距离计算材料利用率 η=0A A ⨯100% A 0—一个步距的条料面积 A —制件的总面积画出排样图。
2、冲裁模刃口尺寸计算查表知凸凹模的最大间隙Z max 和最小间隙Z min计算Z max -Z min 的值查公差表确定工件的尺寸公差∆，确定x 的值(注：工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原则上都应按“入体”原则标注为单向公差，但对于磨损后无变化的尺寸，一般标注双向偏差)1)按凸模与凹模图样分别加工法落料 以凹模为基准，间隙取在凸模上。
D A =(D max -x ∆)A δ+0D T =( D A -Z min )0T δ-= (D max -x ∆- Z min ) 0T δ-(T δ、A δ—凸、凹模制造公差)校核：|A δ|+|T δ|≤Z max -Z min 若不能满足间隙公差条件，则取：T δ≤0.4 (Z max -Z min ) A δ≤0.6(Z max -Z min )冲孔 以凸模为基准，间隙取在凹模上d T =(d min + x ∆)0T δ-d A ==( d T +Z min ) A δ+0=(d min + x ∆+Z min ) A δ+0校核：|A δ|+|T δ|≤Z max -Z min 若不能满足间隙公差条件，则取：T δ≤0.4 (Z max -Z min ) A δ≤0.6(Z max -Z min )孔心距：L d =L±81∆ 2)凸模与凹模配作法对于冲制薄材料的冲模，或冲制复杂形状工件的冲模，或单件生产的冲模，常常采用凸模与凹模配作的加工方法。
冲裁工艺及冲裁模具的设计概述
冲裁工艺及冲裁模具的设计概述1. 引言冲裁工艺是制造领域中常见的一种加工方法，它通过冲压机将金属或非金属材料切割成所需形状的工件。
冲裁模具是冲裁工艺的重要组成部分，它的设计直接影响到工件的加工质量和生产效率。
本文将对冲裁工艺及冲裁模具的设计进行概述，介绍其基本原理、设计流程以及相关注意事项。
2. 冲裁工艺的基本原理冲裁工艺是利用冲切模具将金属或非金属材料进行切割加工的方法。
冲切模具由上模和下模组成，上模与下模之间通过冲压机来施加压力。
冲压机的作用是将上模和下模紧密结合，并通过对上模施加压力使得材料被切割或形成所需的形状。
冲裁工艺具有以下特点：•高效快速：冲裁工艺通过冲压机的快速运动和工作台的固定夹持，实现了高效的切割加工。
•精确可控：冲裁模具的设计精度高，可以实现对工件形状、尺寸的精确控制。
•适用性广：冲裁工艺适用于多种材料（金属和非金属）的切割加工，能够满足不同加工要求。
3. 冲裁模具的设计流程冲裁模具的设计流程一般包括以下几个步骤：3.1. 分析工件要求在进行冲裁模具设计之前，首先需要对所需加工的工件进行详细分析和了解。
根据工件的尺寸、形状、材料特性等因素，确定冲裁模具的具体要求。
3.2. 确定模具结构根据工件要求和冲裁模具的加工原理，确定冲裁模具的结构。
一般来说，冲裁模具包括上模、下模和导向装置等部分，需要根据工件形状的复杂程度来选择合适的结构形式。
3.3. 设计模具零件根据冲裁模具的结构需要，设计模具的各个零件。
包括上模、下模、导向装置、切割刃等，每个零件的设计都需要考虑与其他零件的协调配合，确保模具的正常运行。
3.4. 模具加工和装配根据设计好的模具图纸，进行模具的加工和装配。
加工过程中需要注意材料的选择和加工工艺的合理控制，确保模具的质量和精度。
3.5. 模具调试和试模完成模具的装配之后，进行模具的调试和试模。
通过对模具的调试，检查模具在冲压机上的运行状态和工件加工结果，并对模具进行必要的调整和优化。
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目录一、设计任务书 (2)二、冲压工艺性及工艺方案的确定 (3)三、主要设计计算 (4)四、模具总体设计 (8)五、主要零部件设计 (8)六、冲压设备的选定 (12)七、设计小结 (13)八、参考文献 (13)一、课程设计任务一、题目：冲孔、落料复合模二、零件：材料：Q235厚度：批量：大批量三、任务内容：(一）工艺设计1、工艺审查与工艺分析2、工艺计算：?毛胚计算?工序件计算或排样图3、工艺方案的确定?工序的确定? 基准和定位方式的选择（二）模具设计1、总图2、零件图二、冲压工艺性及工艺方案的确定一、工艺性分析1、材料零件的材料为Q235普通碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。
2、结构该零件属于较典型冲裁件，形状简单对称。
孔边距远大于凸、凹模允许的最小壁厚（见参考文献①表），故可以考虑复合冲压工序。
3、精度零件外形：80±属于10级精度，60±属于9级精度。
零件内形: 16060.00Φ+属9级精度。
孔间距：42±属11级精度（均由参考文献精度②附录一查得）。
因零件边有90o的尖角，应以圆弧过渡，查参考文献①表取r=。
零件精度较高，模具按六、七级制造可达到尺寸精度要求。
4、结论可以冲裁。
二、冲压工艺方案的确定该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案:方案①:先落料、再冲孔。
采用单工序模生产。
方案②:落料—冲孔复合冲压。
采用复合模生产。
方案③:冲孔—落料级进冲压。
采用级进模生产。
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加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。
方案②只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证，且生产效率也高。
尽管模具结构较方案①复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。
方案③也只需要一套模具，生产效率高，但零件的冲压精度不易保证。
通过以上三种方案的分析比较，对该冲压件生产以采用方案②为佳。
三、主要设计计算（1）排样方式的确定及计算查参考文献①表，查得：取两工件间的最小搭边：a1= 侧面搭边值：a= 由下表计算可知条料宽度5.8506.0-mm，步距。
查参考文献③第8页选取t=，950mm⨯2000mm的钢板。
一个步距材料利用率%（计算见下表）。
每条钢板可剪裁为11张条料（⨯）每张条料可冲32个工件，故每张材料利用率为%（计算见下表）确定后的排样如下图：（2）冲压力的计算该模具采用倒装式复合模，拟选弹性卸料，刚性出件，冲压力的相关计算见下表。
排样冲压力计算表总冲压力总F总F =落F +冲F +推F +卸F=+++（3）压力中心的确定该工件尺寸，形状对称，因此该工件的压力中心在工件轮廓的几何中心O 上。
（4）工作零件刃口尺寸的计算查参考文献①表取60.30max =Z ，246.0m in=Z磨损系数x=1尺寸及分类计算公式结果 备注 落料60±模具凹模按七级制造，凸模按六级制造。
T A δδ，均由参考文献②附录一查得，且均满足：≤+T A δδZ m ax -Z min80±冲孔中心距42±（5）卸料橡胶的设计计算采用40.51245⨯⨯ JB/T 聚氨酯弹性体项目 公式 结果 备注卸料板工作行程I hI h =1h +t+2h4mm1h 为凹凸模凹进卸料板的高度1mm四、模具总体设计（1）模具类型的选择由冲压工艺性分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模。
（2）定位方式的选择该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销无测压装置。
控制条料的送进步距采用活动挡料销来定距。
（3）卸料、出件方式的选择倒装式复合模，采用弹性卸料，刚性出件。
（4）导向方式的选择为方便安装调整，同时为送料的方便，故采用后侧导柱模架。
五、主要零部件设计一、工作零件的设计（1）落料凹模凹模的厚度：H=kb（≥15mm）=⨯=24mm(参考文献①表凹模的壁厚：C=（～2）H （≥30～40mm）凹模宽度：B=b+2c=80+2⨯40=160mm凹模长度：L=160mm（查参考文献②表标准JB/取得）凹模厚度：由上计算厚度24mm，将凹模版做成薄板形式并加空心垫板后厚度取14mm。
得凹模轮廓：⨯⨯mm（2）凹凸模高度：L=h+h+2h=20+35+10=65mm1如下图式中：h为凹凸模固定板厚度（查参考文献②表初选1⨯⨯mm），2h弹性卸料板厚度（初选⨯⨯mm），h为增加高度（冲压时橡胶高32mm+凹凸模高过卸料板3mm=35mm）。
（3）冲孔凸模结合工件外形考虑加工，将凸模设计成直通式凸模，与凸模固定板按H7/m6配合。
其总长度：L=h+4h+5h=14+12+24=50mm3式中各参数如上图中：h凹模厚度、4h空心垫板厚度（查参考3文献②表初选⨯⨯mm）、h凸模固定板厚（查参考文献②表初选5⨯⨯mm）。
经查圆柱头直杆圆凸模标准，采用：50 JB/T 5825-2008 的凸模。
二、定位零件的设计（1）挡料销：因模具采用橡胶弹性卸料，且卸料橡胶安装高度36mm 较高。
为方便挡料，采用橡胶弹顶挡料销装置。
查参考文献①表得挡料销高出卸料板3mm，卸料板厚10mm，故取挡料销H=14mm。
挡料销与卸料板采用H9/d9间隙配合。
（2）导料销：使用两个导料销，采用橡胶弹顶导料装置。
查参考文献①表得导料销高出卸料板6～8mm，卸料板厚10mm，故取导料销H=18mm。
挡料销与卸料板采用H9/d9间隙配合。
三、出件装置的设计：采用刚性出件，由推杆直接推动推件块，将凹模内的工件推出。
根据推杆连接的各板高度，和模柄孔径查参考文献②表取带肩推杆：A 12X140 JB/T 。
推件块的周界尺寸和零件的周界尺寸相同，考虑凹模厚度、空心垫板厚度、及推杆安装、凹模修模量等因素，取高度16mm。
四、卸料部分的设计：卸料板：由活动挡料销和导料销安装高度：选用卸料板轮廓⨯⨯mm卸料螺钉：模具采用橡胶弹性卸料橡胶由上可知橡胶孔直径，查标准取M8X60 JB/T 卸料钉尾部有足够的形成空间，卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凹凸模端面1mm，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调节。
五、模架及其它零部件的设计和选用模架：160X160X180～220 GB/T 2851-2008上模座：160X160X40 GB/T下模座：160X160X45 GB/T导柱：28X170 GB/T导套：28X100X38 GB/T凸凹模固定板：160X160X20 JB/T凸模固定板：160X160X24 JB/T上垫板：160X160X8 JB/T空心垫板：160X160X12模柄： B 50X110 JB/T该模具的闭和高度：H闭=H上模座+H垫+L+H+H下模座-h2=40+8+50+65+45-1=207mm式中：L为凸模长度50mm，H凹凸模厚度65mm，h2凸模进入凹凸模的深度1mm。
六、冲压设备的选定根据总冲压力F=，模具闭合高度207mm，冲床工作台面的总尺寸，选用J23-40其主要设计参数如下：公称压力；400KN滑块行程：120mm最大装模高度：220mm工作台尺寸（前后⨯左右）:480mm⨯710mm模柄孔尺寸; Φ50mm⨯70mm最大倾斜角度：30o机床工作台孔尺寸(直径⨯前后⨯左右)：Φ⨯⨯0 Array因下模座外形尺寸（作台孔的尺寸故需加垫板：材料45见如右图的零件图。
七、设计小结?作为模具专业的学生,计是我们即将迈入社会的个人作业,也是对我们这专业知识一次总结与检验.设计最终完成，心理有一种说不出的轻松，设计过程中遇到了许多的问题，在老师及朋友的帮助下予以解决。
首先要感谢老师对我的指导和督促，给我指出了正确的设计方向，使我加深了对知识的理解,同时也避免了在设计过程中少走弯路。
总的来说通过本次课程设计还是受益匪浅。
首先，我对模具基本设计步骤以及相关参数的选用、计算及校核有了进一步的加深；其次，本次设计是对我们前面所学的知识的一次巩固与复习过程，使我们对以前所学知识有了更深一步的认识及运用。
本次课程设计也为我们以后走上工作岗位后的设计工作打下了一定的基础。
由于水平有限，难免会有错误，还望老师批评指正。
?八、参考文献①李小海、王晓霞主编.模具设计与制造.电子工业出版社.2011②杨关全、匡余华.冷冲模设计资料与设计指导（第二版）.大连：大连理工大学出版社，2009。
③模具设计与制造简明手册、冷冲压模具结构图册。
④刘家平主编. 机械制图.武汉理工大学出版社2008。
○5工程材料与热加工基础。
○6公差配合与测量技术。
○7工程力学。