落料冲孔复合模具设计

落料冲孔复合模具设计

绪论

模具主要类型有：冲模，锻模，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。

（1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50％以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。

（2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。

（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35％，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。

（4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6％。

（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。

目前，我国17000多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的

专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独

资企业和私营企业等，都得到了快速发展。研究和发展模具技术，对于促进

国民经济的发展具有特别重要的意义，模具技术已成为衡量一个国家产品制

造技术的重要标志之一，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济中

的地位日益提高，并在国民经济发展过程中发挥越来越大的作用。

东华理工大学长江学院

《冲压工艺与模具设计》

机电工程系：材料成型专业学生：邓非学号：06311304

设计题目柴油机排气管法兰

设计容要求：

1.材料： Q235, t3

2．中批量生产

3．表面涂漆

4．去毛刺

一、冲压工艺分析及模具结构类型

该冲裁件的材料为Q235钢，料厚t=3mm，该冲裁件结构简单，比较适合冲裁。技术要求，该零件尺寸图上所有未标注公差为IT14级确定工件尺寸公差，属自由尺寸，因此，尺寸精度要求较低。

1 工艺分析：

（1）结构；由图（1—1）可知该制件包括；冲孔、落料等工序。从整体上看主要由冲孔、落料完成。

（2）尺寸精度；该零件尺寸图上所有未标注公差为IT14级确定工件尺寸公差，属自由尺寸，因此，尺寸精度要求较低。

（3）合理性；由于该制件要求中批量生产，因此可以初步断定采用复合模具设计，可采用，冲孔、落料复合模具，这样模具结构较简单。

（4）材料采用Q235钢

2 方案选取

方案一：采用复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的孔与外缘的相对位置精度高，适合重量生产。

方案二：级进模比单工序生产率高，减少了模具和设备数量，便于生产自动化对于孔边距较小的有利，适合大批量生产

方案三：单冲模结构简单，制造成本低，易于加工和模具的维修，适用于小批量或试制件

比较三个方案，第一由于小孔于边缘距离太近，所以不适合连续冲孔，容易变形。适合选用级进模，但由于精度要求低，成本上不适合。第二生产批量上本制件是中批量生产，优先适合于复合模。所以最后决定用1套复合模落料加冲孔，然后单工序模冲2小孔，完成制件。

二排样设计

在冲压零件的成本中，材料费用约占60%以上，因此材料的经济利用具有非常重要的意义。冲压件在条料或板料上的布置方法称为排样。排样合理与否不但影响材料的经济利用，还影响到制件的质量、模具的结构与寿命、制件的生产率和模具的成本等技术、经济指标。因此，排样时应考虑如下原则：

１．提高材料利用率 (不影响制件使用性能前提下，还可适当改变制件形状)。

２．排样方法使应操作方便，劳动强度小且安全。

３．模具结构简单、寿命高。

４．保证制件质量和制件对板料纤维方向的要求。

根据零件实际情况，采用有废料排样法：如，沿制件的全部外形轮廓冲压，在制件之间及制件与条料侧 边之间 ，都有工艺余料 (称搭边)存在。因留有搭边，所以制件质量和模具寿命较高，但材料利用率降低。

排样方式的确定：

排样方式 概念 优缺点及适用围

有废料

排样

沿零件的全部外形冲压四周有一定的余量

这样排样材料利用率较低，但制件质量和精度均能得到保证，冲模的寿命相应提高，多用于形状复杂制件精度要求较高的制品冲压

少废料 沿制件部分外形冲压，也就是21a a 或只能有这种排样材料利用率较高，具有一次能冲压多个制件和简化模具结构 降低冲压力等优

表 1搭边a和a1数值(低碳钢)

表4-2 各材料搭边系数

查表1得：

两工件间的搭边:a1=2.2mm 工件边缘搭边：a=2.5mm 条料宽度B=（D+2a）MM

式中：

B——毛坯宽度的基本尺寸(mm)；

D——毛坯宽度方向零件轮廓的最大尺寸(mm)；

a——侧面搭边，查表1 (mm)；

毛坯宽度B=74+2.5*2=79(mm)

步距=32+2.2=34.2mm

三、材料利用率

在冲压零件的成本中，材料费用约占60%以上，因此材料的经济利用具有非常重要的意义。冲压件在条料或板料上的布置方法称为排样。不合理的排样会浪费材料，衡量排样经济性的指标是材料的利用率，可用下式计算：