支架零件冲压与冲模毕业设计

摘要摘要冲压制品已在工业、农业、国防和日常生活中的方面得到广泛应用,特别是在机械业中更为突出。机械产品的外壳大部分是冲压制品，产品性能的提高要求高质量的冲压模具和冲压性能，成型工艺和制品的设计。冲压制品的成型方法很多。其主要用于是冲孔，落料，弯曲，拉伸等。而冲压模，约占成型总数的60以上。当然如利用电气控制，可实现半自动化或自动化作业。冷冲冲裁模主要用于金属制品的成型，它是冲压制品生产中十分重要的工艺装置。冲压模的基本组成是上下模座、下模垫板、下模固定板、凹模镶块、抬料钉、导料板、卸料板,导柱导套、卸料板弹钉、卸料板等。通过对冲裁图样零件的工艺性的正确分析，设计了一个连续冲裁冲孔落料模。本设计介绍了模具成型零件包括凸模、凹模及其他零件如卸料板、固定板、垫板、导柱、导套等的设计和选用过程，重要零件的工艺参数的选择与计算，冲裁机构与送料挡料以及其它结构的设计过程，并对着重对模具的设计部分作了详细介绍。关键词冲孔落料复合模冲孔落料模THEBLANKINGDIESDESIGNOFFIXEDPLATEABSTRACTSTAMPINGPRODUCTSHASBEENEXTENSIVELYAPPLIEDINTHEINDUSTRY,AGRICULTURE,NATIONALDEFENSEANDINTHEDAILYLIVESOFAREA,ESPECIALLYINTHEMACHINERYINDUSTRYMECHANICALPRODUCTSISTHEMOSTPRESSINGHOUSINGPRODUCTS,ANDTHEIMPROVEMENTOFPRODUCTPERFORMANCEREQUIRESOFHIGHQUALITYPERFORMANCESTAMPINGMOLDS,STAMPING,PROCESSANDPRODUCTDESIGNTHEREAREMANYWAYSOFMOLDINGPRODUCTSOFSTAMPINGPIERCINGISMAINLYUSEDFORBLANKING,BENDING,STRETCHING,ETCANDSTAMPINGMOLDSALMOSTFORMMORETHAN60PERCENTOFTHETOTALNUMBERFOREXAMPLE,ELECTRICALCONTROLCANBEREALIZEDASSEMIAUTOMATICORAUTOMATICOPERATIONCOLDMETALSTAMPINGDIEMAINLYUSEDFORTHEMOLDINGPRODUCTS,ANDITISVERYIMPORTANTINTHEPRODUCTIONOFSTAMPINGTECHNOLOGYDEVICESTHEBASICCOMPONENTOFSTAMPINGMOLDSISBLOCKMODELFROMTOPTOBOTTOM,MOULDPLATE,FIXEDPLATEOFMOULDPLATE,DIEINSERTS,RAISINGNAILS,PLATEUNLOADINGINTRODUCTIONSETSCOLUMN,UNLOADINGBOMBSNAILPLATE,PLATEDISCHARGEANDSOONTHROUGHTOTECHNOLOGICALCORRECTANALYSISOFTHEBLANKINGPATTERNSCOMPONENTS,HASDESIGNEDACONTINUALBLANKINGPUNCHINGDIEBLANKINGTHISDESIGNINTRODUCEDTHEMOLDFORMATIONCOMPONENTSINCLUDINGTHEPLUNGER,THELOWERDIEANDOTHERCOMPONENTSLIKEUNLOADTHEYARDLUMBER,THEDEADPLATE,THEBACKINGSTRIP,THEGUIDEPILLAR,THEGUIDESLEEVEANDSOONDESIGNANDSELECTTHEPROCESS,THETECHNOLOGICALPARAMETERSCHOICEANDTHECOMPUTATIONOFTHEIMPORTANTCOMPONENTS,THEBLANKINGORGANIZATIONANDTHEFEEDINGKEEPOFFTHEMATERIALASWELLASOTHERSTRUCTUREDESIGNPROCESS,ANDTOHASMADETHEDETAILEDINTRODUCTIONEMPHATICALLYTOMOLDSDESIGNPARTSKEYWORDSPIERCINGBLANKINGCOMPOUNDDIEPUNCHHOLESCUTDIE目录1绪论111冲压的概念、特点及应用112冲压的基本工序及模具213冲压技术的现状及发展方向22工艺方案设计621零件结构及工艺分析622零件的展开图723工艺方案确定83冲孔落料复合模设计931工序排样9311毛坯排样方法及排样图9312确定步距大小10313计算条料宽度10314条料尺寸及步距精度1132冲裁力的计算及初选冲压机11321冲裁力的计算11322压力机的选择1233冲模压力中心的确定1234冲裁模刃口尺寸计算13341冲孔凸摸和凹模刃口尺寸的确定13342落料凸摸和凹模刃口尺寸的确定1335凸摸、凹模和凸凹模的结构设计及零件图14351凹模厚度H和凹模宽度B的确定14352落料凸模长度的确定15PL353凸凹模的结构选择1636其他机构设计及标准件选择17361工作单元结构17362卸料机构设计17363定位定距机构设计17364导正销机构设计17365模架的选择18367模柄的选择18368凸模固定板的选择18369凸凹模固定板的选择1837绘制总装配图及部分零件图194总结20参考文献21致谢221绪论11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）上的冲模对材料施加压力，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技术。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一种工艺装备。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、高效的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等其它方法相比，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，冷冲压产品壁薄、质量轻、刚度好。（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，节能的无切削加工方法，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，制造成本高。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，如机械制造、车辆生产、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，现在大多数已经被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工，大大提高了生产效率，降低了成本。因此可以说，如果生产中不采用冲压工艺，许多工业部门的产品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。12冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸、精度要求及生产批量又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和切断面质量的冲压件（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深、成形和立体压制五种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少，而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用组合工序，即把两个以上的单独工序组成的一道工序，构成所谓复合、级进、复合级进的组合工序。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在一副模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切边模、切舌模、剖切模、整修模、精冲模等；按工序的组合方式可分为单工序模（俗称简单模）、复合模和级进模（俗称连续模）等。尽管有的冲裁俗称简单模很复杂，但总是分为上模和下模。上模一般固定在压力机的滑块上，下模固定在压力机的工作台上。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模等）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。13冲压技术的现状及发展方向随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。1冲压成形理论及冲压工艺方面冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。研究和推广应用旨在提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种冲压新工艺，也是冲压技术的发展重要趋势。目前，国内外相继涌现并迅速用于生产的冲压先进工艺有精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。这些冲压先进技术在实际生产中已经取得并将进一步取得良好的技术经济效果。其中，精密冲裁（精冲）是提高冲裁件质量的有效方法，又是扩大冲压加工范围的重要途径，目前精密冲裁加工零件的厚度可达25MM，精度可达IT6IT7级，精冲方法不仅可以冲裁，还可以成形（精密弯曲、拉深、翻边、冷挤、压印和沉孔等），用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，并可以大为改善成形条件、提高极限变形程度。在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法可以快速生成批量小、形状复杂、强度高的板料件，在航天、国防工业中具有重要的实用价值。利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多次常规的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性，对于提高生产效率和产品精度，解决一些特殊产品的生产方面具有重要意义。无模多点成形是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可根据需要改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。2冲模设计与制造方面冲模是实现冲压生产的基本条件在冲模的设计制造上,目前有两种趋向应给予足够的重视一是模具结构与精度正朝着两方面发展。一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达25微米，进距精度23微米，总寿命达1亿次。我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，而在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。二是模具设计与制造的现代化。模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术在模具技术中得到广泛的应用，使模具设计与制造水平发生了深刻的革命性的变化。目前最为突出的是模具CAD/CAM/CAE。在这方面，国际上有许多应用成熟的计算机软件，我国不但能消化、应用国外的有关软件，少数单位还能自行开发或正在开发模具CAD/CAM/CAE软件。在一些行业，如汽车行业的主要模具企业，实现了模具CAD/CAM/CAE一体化。尽管其总体水平与国际上的还有差距，但它代表了我国模具技术的发展成果与发展方向。模具的加工方法迅速现代化。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为1500040000R/MIN）,加工精度一般可达10微米，最好的表面粗糙度RA1微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高3摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（HRC60）加工，大大提高模具装配精度，优化了模具加工工艺。电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣削加工一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的EDSCAN8E电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到300MM/MIN,加工精度可达15微米，表面粗糙度达RA0102微米精度磨削及抛2光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂三维曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护装置、严密的防尘装置，使得这种精密设备从严加隔离的测量场所走向在线生产现场检测。此外，激光快速成形技术（RPM）与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用RPM技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“MRPMS型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造SSM和熔融挤压成形MEM）的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。3冲压设备和冲压生产自动化方面性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了适应冲压新工艺的需要，研制了许多新型结构的冲压设备，为了满足新产品少批量生产的需要。目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，为了提高生产效率和安全保障，应用各种自动化装置、机械手乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97；公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/MIN以上。在多功能压力机方面，日本丰田公司生产的2000KN“冲压中心”采用CNC控制，只需5MIN时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的410倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。4冲压标准化及专业化生产方面模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达7080，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在40以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。2工艺方案设计此处省略NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸等请联系扣扣九七一九二零八零零另提供全套机械毕业设计下载该论文已经通过答辩21零件结构及工艺分析该支架由支架面和两个支架脚、两个侧面板组成，并且两支架脚与支架面成倾斜关系，在使用时，两支架脚受力充分，这样支架面也可以起到更好的支撑作用，整个支架零件工作时受力平稳、效率高。冲裁零件的工艺性，是指冲裁零件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的形状结构，尺寸大小，尺寸偏差，形位公差与尺寸基准等是否符合冲裁工艺的要求。冲裁零件的工艺性对冲裁冲裁零件的质量，材料利用率，生产率，模具制造难易，模具寿命，操作方式及冲压设备的选用等都有很大影响。零件图如下图21零件图（1）材料该零件的材料为08AF，其冲压性能好。（2）零件结构该零件有冲孔、落料、胀形、两个弯曲几个工序特征，形状相对复杂，孔与外缘的壁厚较大，没有极限冲裁特征，成形容易，适合冲裁，但是中间凸台处的成型只能采用涨型，故在成型上较复杂，再有两次弯曲在空间上也比较复杂，所以要求加工工序要仔细考虑。（3）冲裁件的外形除无废料冲裁或镶拼结构外，应避免尖角，在各直线或曲线的连接处，应用适宜的圆角过渡。其最小圆角半径也要满足工艺要求。如果冲裁件有尖角，不仅给模具制造带来困难，而且模具寿命会显著降低。（4）尺寸精度零件图上形状尺寸没有公差，精度等级可看作IT14级，冲压加工可以实现。孔中心距同样也是IT14的精度等级，可以通过模具结构的正确设计来实现。（5）冲孔的最小尺寸冲孔的最小尺寸与孔的形状，板材力学性能和厚度有关，因受凸模强度的限制，冲孔的尺寸不能太小。该零件零件图最小冲孔直径为D7MM。其中D远远大于板料厚度13T195MM。故符合模具设计。22零件的展开图凸台位置成型时，由于外界材料较多故在成型时外部材料向凸台位置的流动受到限制，因此要用胀形工艺成型，故无须考虑展开时的尺寸变化，所以展开时的主要尺寸变化就是弯曲位置的尺寸，由资料1得知，弯曲直角时的公式可以用来计算各个展开后的零件尺寸，在这里我采用了手工计算的方法对其形状进行展开。该工件有两处弯曲，均为直角弯曲，故在计算时可以利用公式LL1L22R所一展开后工件的尺寸如图所示。由于该零件为弯曲件，而且其工作环境对其制造精度要修并不是很高，所以可以使尖角处的尺寸进行一些修饰，该成圆角便于冲孔落料。当让要保证工件的形状正确。在手工计算展开图时应对经典的弯曲件进行参考，查阅国标计算公式，才能保证计算结果正确。当然也可以利用FASTFORM软件进行展开，这是一种专用的实体零件展开软件，他能够根据所给的零件材料和实体零件图进行展开，操作简便，使用范围广，精度高，给我们带来了很大的便捷性。该软件也有局限性，比如材料不全，如果立体三维图尺寸不准确，导致展开图也不准确。展开图如下（具体尺寸可看展开后坯料零件图）图22展开图23工艺方案确定冲裁模的制造费用较高，故产量小时采用其它加工方法可能较冲裁更为经济。只有在大批量生产时，冲裁加工才能取得明显的经济效益。一般来说，产量很大时可选用连续模和高效冲压设备，以提高生产率，降低生产率；中小批量生产时，常采用简单模或复合模，以降低模具成本。一般对于这样的工件通常采用先落料冲孔再进行涨型、弯曲的加工方法。由于该工件的生产批量较大为中批量，则有以下几种方案进行比较。该零件包括冲孔、落料、胀形、两个弯曲几个基本工序，表1中列有三种工艺方案。第一种单工序模生产落料冲孔胀形一次弯曲二次弯曲结构的优缺点；单工序模就是在一个工序内完成一次工艺，该模具结构简单，设计容易，冲件表面较平整。但需要多道工序、多套模具才能完成整个零件的加工，生产效率低，难以满足零件中批量生产的需求。且多道工序中的定位误差难以消除，将导致孔心距尺寸精度难以保证。总体上将该方案适合简单零件的加工成形。第二种复合模生产落料冲孔复合胀形一次弯曲二次弯曲结构优缺点；复合模能在压力机一次形成内，完成落料、冲孔及拉深等数道工序。在完成这些工序的过程中，冲件材料无需进给移动。其主要优点有（1）采用复合模进行冲裁可以获得精度较高，质量较好的零件。（2）冲件精度较高，不受松了误差影响，内外形相对一致性好。（3）冲件表面较为平整。（4）适宜冲薄料，也适宜冲脆性或软质材料。（5）可以充分利用短料和边角余料。（6）冲模寿命较长。3冲孔落料复合模设计31工序排样311毛坯排样方法及排样图根据材料的合理利用情况，条料排样方法分为（1）有废料排样沿冲件全部外形冲裁，在冲件周边都留有搭边，因此材料利用率低名单冲件尺寸完全又冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，生产中绝大多数冲裁件都是采用有废料排样。（2）少废料排样沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。因此剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凸摸带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率高，冲模结构简单。（3）无废料排样沿直线或曲线切断条料而获得冲件，无任何搭边。冲件的质量和模具寿命更差一些，但材料利用率高。另外，当送进步距为两倍零件宽度时，一次切断能获得两个冲件，有利于提高劳动生产率。根据展开图，采用有废料直排的排样方法，其排样图如图图31排样图312确定步距大小查表搭边数值表知,搭边值为沿送进方向搭边为1MM1A侧向搭边为12MM由此可算出步距初定为SC2131622652MM1A式中C制品最大宽度（MM）零件间侧向搭边值（MM）由此可以算出一个步距内材料的利用率为1007431BSA式中A一个步距内冲裁件的实际面积（MM）；2B条料宽度（MM）；S步距（MM）。由利用率可知，排样合理。313计算条料宽度模具结构采用初始挡料销和挡料杆定距装置，并在条料的送进过程中安有侧压装置，这样能使条料始终紧靠同一侧导料板送进，因此只须在条料与另一侧导料板间留有间隙，故按下式计算，查表得条料宽度的单向偏差07,条料板与最宽条料之间的间隙Z8MM条料宽度B（）0AD2MX0（1316212）7134MM07导料板之间的距离ABZZA2MM式中B条料宽度（MM）；A导料板之间的距离（MM）；条料宽度的单向（负向）偏差（MM）；Z导料板与最宽条料之间的间隙（MM）；侧搭边值（MM）；A条料宽度方向冲裁件的最大尺寸（MM）。MXD314条料尺寸及步距精度条料宽度定为B134MM，步距为S2652MM；步距精度工位数为N3；由轮廓尺寸精度查得01；T根据冲裁的间隙从修正系数表中查得K100；根据经验公式取00430142TK2步距对称偏差值；2T冲件沿送料方向最大轮廓尺寸精度提高三级后实际公差值；N工位数；K修正系数。32冲裁力的计算及初选冲压机321冲裁力的计算冲裁力计算包括冲裁力，卸料力，顶件力的计算。冲裁力是凸模与凹模相对运动使工件与板料分离所需的力。冲裁力是设计模具，选择压力机的重要参数。影响冲裁力的因素很多，主要的有材料力学性能，厚度，冲裁件周边长度，模具间隙大小及刃口锋利程度等。1计算冲裁力公式为BKLTFF冲裁力（N）；L冲裁周边长度（MM）；T材料厚度（MM）；材料抗剪强度（MPA）；BK修正系数，一般K取13。由设计手册查得300MPA,修正系数K取13,T15MMB133454615300TLF落20209KN（2）冲孔力的计1286KN3计算推件力公式FNKT推件力（N）；TF同时卡在凹模内的工件（或废料）数；N推件力系数。TK由表查出推件力系数0055TH为凹模型口直壁高度，T为板料厚度，由模具设计手册查得H5MM，515005520209FNKT3705KN4总冲压力近似为F2020912863705落冲T252322压力机的选择选用冲床的公称压力应大于计算出来的总压力252KN，而F总F（1213）122523024KN。最大闭合高度应大于冲模闭合高度5F总MM，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JA2135开式双柱可倾压力机。并需要在工作抬面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。双柱压力机JA2135参数公称压力350KN滑块行程130MM滑块行程次数50次/MIN最大闭合高度280MM闭合高度调节量60MM工作台尺寸（前后MM左右MM）380MM610MM垫板尺寸（厚度MM孔径MM）60MM225MM模柄尺寸（直径MM深度MM）50MM70MM滑块底面尺寸（前后MM左右MM）210MM270MM最大倾斜角度3033冲模压力中心的确定冲压力合力的作用点称为模具的压力中心。模具的压力中心应该通过压力机滑块的中心线。利用CAD的REGION面域指令来形成一个面域，再用其中查询功能查找出该面域的质心，在进行进一步的确定该工件的质心所在。操作结果如图图32由于所设计的工件是轴对称图形，故冲裁压力中心是在对称轴上的，只要确定在轴上的位置就可以了，通过上述办法经过操作我们知道外轮廓线的压力中心在内孔压力中心的正下面7MM出。利用计算外轮廓面域面积为691MM2而内孔环的面域面积为22MM2，我们可利用下面的计算方法来得到整个工件的压力中心（利用杠杆平衡的原理）691（7L）22L得L22/69170223MM又由于L0223MM偏移量很小，所以我们就可以忽略孔对压力中心的位置的影响。所以我们可以定压力中心的位置为是在孔正下方7MM处。34冲裁模刃口尺寸计算341冲孔凸摸和凹模刃口尺寸的确定冲中心孔7凸、凹模刃口尺寸计算，冲孔时以凸模尺寸为基准，按凸模与凹模分别加工法加工。查表得0132MM0240MMMINZMAXZ024001320108MMAXI凸、凹模制造公差分别为0030MM0040MMPD003000400070MMPD因为00700108故符合条件MAXZIN查表得0750160（）（70750160）712PMIN0P0303（）（7120132）7252DID44342落料凸摸和凹模刃口尺寸的确定落料凹模的刃口尺寸由于零件的外形比较复杂，为了保证零件冲压精度，采用凸、凹模配合加工法加工。根据零件的形状，凹模磨损后其尺寸变化有两种情况1凹模磨损后变大的尺寸；（图中、），即按一般落料凹模尺寸公式计算，即1A2查表得0132，0240，075MINZMAXZ按行业标准制造精度查手册得07，0612）（7007507）69475ADAX11D04/701750）（5407506）5355M22262凹模磨损后无变化尺寸（图中C）零件尺寸标注为5,按行业标准制造的精度查手册得03157507514/3051DD查表得0132,可以保证双边间隙为0132。MINZ凸模尺寸按凹模实际尺寸配做。，凹模刃口尺寸；DA12DC，C与，相对应的冲裁件的基本尺寸；A1D2C零件的制造公差；凹模制造公差。D当标注为或时取/4；当标注MMDDD0751以上是落料凹模刃口尺寸的计算方法，落料凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配合，并保证最小间隙，而凸模的尺寸为相应的69475MM；5355MM；15MM。MINZ35凸摸、凹模和凸凹模的结构设计及零件图351凹模厚度H和凹模宽度B的确定凹模厚度H的确定（1）计算公式HKS（不小于15）式中K系数，考虑板料厚度的影响；S垂直送料方向的凹模刃壁间最大距离（MM）。根据零件排样图，取S70MM查表得K03故有H037021MM15MM取H25MM（2）垂直送料方向的凹模宽度B计算公式BS（2540）H70321133MM（3）送料方向的凹模长度L计算公式L21S2式中送料方向的凹模刃壁间最大距离（MM）；1S送料方向的凹模刃壁边缘的最小距离（MM）。2查表得45MM式中根据零件排样图取40MM1S1S则有L134245224MM凹模零件图如下图33凹模零件图352落料凸模长度的确定PL采用固定卸料板和导料板冲模，其凸模长度应按下式计算P1H23式中凸模固定板厚度（MM）；固定卸料板厚度（MM）；2导料板厚度（MM）；3增加长度，它包括凸模的修模量，凸模进入凹模的深度（051MM），H凸模固定板与卸料板之间的安全距离（一般取1020MM）等。其中初定；17MM（08H）11H17MM（06H）2210MM316MM（其中凸模进入凹模的深度为4MM）则有1717101660MMPL1H23凸摸零件图如下图34凸模零件图353凸凹模的结构选择对于大、中型的凸、凹模或形状复杂、局部薄弱的小型凸、凹模，如果采用整体式结构，将给加工或热处理带来困难，而且发生局部损坏时，就会造成整个凸、凹模的报废，因此常采用镶拼结构的凹凸模。其零件图如下图35凸凹模36其他机构设计及标准件选择361工作单元结构由于生产批量大，冲中心孔凸模根据国家标准选用圆凸模B71260JB/T805721995CR12，冲中心孔凹模根据国家标准选用圆凹模A72521JB/T805741995CR12。冲小孔凸模根据国家标准选用圆凸模B71260JB/T805721995CR12，冲小孔凹模根据国家标准选用圆凹模A72521JB/T805751995CR12。外形落料凸、凹模和冲缺口凸、凹模都采用国家标准为模型制造，刃口尺寸见尺寸设计，该模具用于大批量生产，故工作零件选用较好材料，凸模和凹模材料选用CR12MOV。362卸料机构设计该零件有冲孔、落料工序，为了保证零件的质量及生产稳定，选用固定卸料板作为卸料装置。当卸料板仅起卸料作用时，凸模与卸料板的双边间隙取决于板料厚度，一般在0205MM之间，板料薄时取小值，板料厚时取大值，固定卸料板厚度应取凹模厚度的08倍。固定卸料板的卸料力大，卸料可靠。因此，当冲裁板料较厚（大于05MM）、平直度要求不很高的冲裁件时，一般采用固定卸料装置。363定位定距机构设计在工序排样中，确定了用始用挡料销挡料，在第一，二，三工位上的第一次加工用始用挡料销定位，从而来确定条料进距，后面接着的工序就可以以挡料杆来确定条料进距，挡料杆装在冲搭边的冲缺口凸模下面较长，当上模在上死点时，挡料杆仍不离开凹模刃面，故条料往左送进即被挡料杆挡住。在冲裁的同时，冲缺口凸模将搭边冲开一个缺口，条料可顺利（不用抬料）继续向左送料，实现连续冲裁。在第三工位落料时，由导正销精确定位，这样可以保证垫圈孔与外圆同心。始用挡料销选用506JB/T764911994型挡料销，选用直径为6MM，长为48MM的杆件作为挡料杆，一端以螺纹连接固定在冲缺口凸模中。364导正销机构设计本模具工位数不多，冲压精度要求一般，所以采用一个导正销，根据JB/T764711994导正销采用A型导正销1036JB/T76474型。36