冲压复合模具概论

管卡级进模具设计

摘要

本文设计的模具为管卡级进模，使用方便可靠。该模具主要有冲孔、切断、弯曲等工序。首先通过对制件进行工艺分析、确定冲压工艺方案及模具结构形式，然后进行排样设计、压力中心计算、冲裁力计算、工作零件刃口尺寸的计算等，最后通过CAD绘制模具的装配图及零件图。

关键词：冲孔；落料；弯曲；级进模；设计

目录

1 绪论 (1)

2 制件工艺分析 (2)

2.1 材料分析 (2)

2.2 零件结构 (4)

2.3 尺寸精度 (4)

3 确定工艺方案 (5)

3.1 冲裁工艺方案的确定 (5)

3.2 冲裁工艺方法的选择 (5)

4 选择模具的结构形式 (7)

4.1 模具的选择 (7)

4.2 定位装置 (7)

4.3 卸料装置 (7)

4.4 导向方式的选择 (7)

4.5 模架 (7)

5 模具工艺参数计算 (9)

5.1 计算毛坯尺寸 (9)

5.2 排样设计 (11)

5.3 搭边值的确定 (12)

5.4 条料宽度的计算 (13)

5.5 导板间间距的确定 (13)

5.6 材料利用率的计算 (14)

6 计算冲裁力 (16)

6.1 计算冲裁力的公式 (16)

6.2 压力的计算 (16)

6.2.1 总冲裁力 (16)

6.2.2 卸料力的计算 (17)

6.2.3 推料力的计算 (17)

6.2.4 顶件力的计算 (18)

6.2.6 总冲压力的计算 (19)

6.2.7 压力机的初选 (19)

7 模具压力中心的确定 (22)

8 冲裁模间隙的确定 (23)

9 刃口尺寸的计算 (25)

9.1 刃口尺寸计算的基本原则 (25)

9.2 刃口尺寸计算 (25)

9.2.1 计算凸凹模刃口尺寸 (26)

9.2.2 落料刃口计算 (27)

9.3 冲裁刃口尺寸 (28)

9.4 弯曲部分刃口计算 (29)

9.4.1 最小相对弯曲半径Rmin/t (29)

9.4.2 弯曲部分工作尺寸的计算 (29)

10 主要零部件的设计 (32)

10.1 凹模的结构设计 (32)

10.1.1 凹模外形尺寸的计算 (32)

10.1.2 凹模材料的选用 (34)

10.2 凸凹模的设计 (35)

10.3 外形凹模的设计 (35)

10.4 内孔凸模设计 (35)

10.4.1 凸模的结构设计 (35)

10.4.2 凸模尺寸计算 (35)

10.4.3 凸模材料的选用 (36)

10.5 弯曲凸模的设计 (37)

10.6 弹性元件的选择 (37)

10.7 卸料板的设计 (38)

10.8 推件装置的设计 (38)

10.9 挡料销的设计 (39)

10.10 模架及其它零件的设计 (39)

10.10.2 模柄的选用 (40)

10.10.3 模架的设计 (40)

11 模具总装图 (42)

结论 (43)

致谢 (44)

参考文献 (45)

附录 (46)

1绪论

模具，作为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品。

冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。

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。

本次设计的产品名为管卡，其用途是固定各类管道。在日常生活中广泛使用，需求量极大。产品外形为U形弯曲件，制造精度要求不高，按IT14级进行加工。该产品生产采用Q235材料。为了提高其经济效益，本产品可用模具大批量生产，所以就用该产品的模具设计作为毕业设计选题。

2制件工艺分析

图2-1 零件图

工件名称：管卡

生产批量：大批量

材料：Q235

工件厚度：t=1.5mm

工件精度：IT14级

2.1材料分析

首先制件为弯曲件，这就要求材料具有良好的塑性，另外制件还得有一定强度，保证在使用中不易弯曲变形。从经济角度及大批量的角度考虑，材料价格不宜过高。表2-1可知Q235的抗剪强度为310~380Mpa。

从而得出Q235的塑性较好，有一定强度，冲裁性较好，适合普通冲裁加工，故选择Q235材料。

表2-1 部分碳素钢抗剪性能

材料名称牌号材料状态抗剪强度（Mpa）

普通碳素钢Q195

未退火

260-320 Q235 310-380 Q275 400-500