T型垫片冲孔落料复合模具设计【5张CAD图纸和毕业论文】【2014年原创】

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原稿 T型垫片冲孔落料复合模具设计

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关键词：: 垫片冲孔复合模具设计 cad 图纸毕业论文原创

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本文分析了垫片复合的结构、尺寸、精度和原材料性能，并具体指出了该产品的成型难点；拟定了模冲孔落料模具冲压工艺方案；详细阐述了排样设计方法和过程，确定了该产品需要冲孔、落料的二维和排样图；完成了所有必要的工艺计算，包括模具刃口尺寸、各工位冲压力、总的冲压工艺力、压力中心等；概述了模具概要设计方法，系统的阐述了模具主要零件的结构、尺寸设计及标准的选用。同时阐述了模具的工作过程、各成形动作的协调性并对设备选择和核算进行了较为细致的叙述。

关键词模具工艺分析零件设计模具设计

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Design of the Stamping Process and the

die for the spring hook

Abstract
This paper analyzes the technical characteristics of the spring hook such as configuration dimension precision and the capability of the raw materials .There are including the difficulties of this production in the molding ,studying out the technics of the progressive die ,making sure the layout project and the die general structure. The progressive die could complete thirteen processes that include punching, blanking, bending and so on .It has finished all needed technical count ,including the knife-edge of the mold, the force of ench process , punch technical force of the all process and the stress center of the mold .It summarizes the method of designing this mold .It introduces the design and manufacture of the punch, the die, the stripping device, the pushing device, and the blanking holders in details. And it also expatiates the working process of the die, the coordination about each motion of figurations. Besides it has a section about equipment choosing and proofreading.

Keywords bend product progressive-die technical analysis
die design

目录
前言 1
第一章工艺设计 3
1.1零件介绍 3
1.2零件工艺性分析 3
1.3工艺方案的确定 6
第二章排样设计 7
2.11 毛坯排样设计 7
2.2材料的利用率 7
第三章工艺计算 9
3.1冲压工艺力的计算 9
3.1.1冲裁力计算 9
3.1.2卸料、顶件力的计算 10
3.2压力中心计算 11
第四章模具总体概要设计 12
4.1模具概要设计 12
4.2模具零件结构形式确定 13
4.2.1定位机构 14
4.2.2 14
4.2.3 15
第五章模具详细设计 16
5.1工作零件 16
5.1.1冲裁凸、凹模 17
5.1.2凸模高度设计 18
5.2定位零件 19
5.2.1导向零件 19
5.2.2挡料零件 20
5.3出件零件 20
5.3.1卸料零件 20
5.3.2顶件零件 21
5.4导向零件 21
5.5其他零件 22
第六章设备选择 23
6.1设备吨位确定 23
6.2设备校核 23
第七章结论 24
致谢 25
参考文献 26

前言
冲压加工技术应用范围十分广泛，在国民经济各工业部门中，几乎都有冲压加工或冲压产品的生产。冲裁是冲压工艺的最基本工序之一。冲裁是利用模具使板料的一部分沿一定的轮廓形状与另一部分产生分离以获得制件的工序。
如冲裁的目的在于获得一定形状和尺寸的内孔，封闭曲线以外部分为制件称为冲孔；冲裁的目的在于获得具有一定外形轮廓和尺寸的制件，封闭曲线以内的部分为制件称为落料。显著提高了劳动生产率和设备利用率。
如拉伸模是将板弯成一定形状和角度的零件的成形方法，是板料冲压中加工工序之一。冲压生产主要是利用冲压设备和模具实现对金属材料（板料）的加工过程。所以冲压加工具有如下特点：

工件尺寸图.jpg

论文截取图.jpg

全部CAD图纸.jpg

装配图.jpg

内容简介：: 板料成型工艺及模具设计课程设计指导书周健2013年9月15日一、板金模设计的目的板金模课程设计是在理论教学之后进行的实践性教学环节，其目的在于巩固所学知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养学生的实际工作能力。通过设计，使学生在冲压工艺性分析、冲压工艺方案论证、冲压工艺计算、冲模零件结构设计、编写技术文件和查阅技术文献等方面受到一次综合训练。二、板金模设计的内容1 设计课题一般为单工序或较为简单的级进模和冲孔落料复合模。2 设计内容设计内容包括冲压工艺性分析，工艺方案制定，排样图设计，总的冲压力计算和压力中心计算，刃口尺寸计算，弹簧、橡皮的计算和选用，凸模、凹模或凸凹模的结构设计以及其它冲模零件的设计，绘制模具装配图和工作零件图，编写设计说明书，填写冲压工艺卡。3 设计工作量设计工作量：冲压工艺卡1份，冲模装配图1张，工作零件图4张，设计说明书1份。三、板金模设计的要求1 板金模装配图板金模装配图用以表明冲模结构、工作原理组成冲模的全部零件及其相互位置和装配关系。一般情况下，板金模装配图用主视图和俯视图表示，若还不能表达清楚时，再增加其它视图。一般按1：1的比例绘制。板金模装配图上要标明必要的尺寸和技术要求。（1）主视图主视图放在图样的上面偏左，按冲模正对操作者方向绘制，采取剖面画法，一般按模具闭合状态绘制，在上、下模间有一完成的冲压件，断面涂红或涂黑。主视图是模具装配图的主体，应尽量在主视图上将结构表达清楚，力求将凸、凹模的形状画完整。（2）俯视图通过俯视图可以了解冲模零件的平面布置、排样方法、以及凹模的轮廓形状等。习惯将上模部分拿去，只反映模具的下模俯视可见部分；或将上模的左半部分去掉，只画下模，而右半部分保留上模画俯视图。俯视图上，制件图和排样图的轮廓用双点划线表示。图上应标注必要的尺寸，如模具闭合高度、模架外形尺寸、模柄直径等，不标配合尺寸和形位公差。（3）制件图和排样图制件图和排样图通常画在图样的右上角，要注明制件的材料、规格以及制件的尺寸、公差等。若图面位置不够可另立一页。对于多工序成形的制件，除绘制本工序的模具装配图，还应绘出排样图，排样图布置在制件图的左边。此外，对于有落料工序的模具装配图，还应绘出排样图，排样图布置在制件图的下方，并注明条料宽度及公差、步距和搭边值。制件图和排样图应按比例绘出，若不一致，必须用箭头指明冲压方向。（4）标题栏与明细表标题栏与明细表布置在图样的右下角，并按机械制图国家标准填写。零件明细表应包括件号、名称、数量、材料、热处理、标准零件代号及规格、备注等内容。模具图中的所有零件都应详细填写在明细表中。（5）技术要求装配图和技术要求布置在图纸的下部的适当位置。其内容包括：凸、凹模间隙，模具闭合高度，该模具的特殊要求，其它，按本行业国标或厂标执行。2 冲模零件图零件图的绘制和标注应符合机械制图国家标准的规定，要注明全部尺寸、公差配合、形位公差、表面粗糙度、材料、热处理要求及其它技术要求。冲模零件在图样上的方向应尽量按该零件在装配图中的方位画出，不要随意旋转或颠倒，以防画错，影响装配。对凸、凹模配合加工，其配制尺寸可不标公差，仅在该标称尺寸右上角注上符号“*”，并在技术条件中说明：注“*”尺寸按凸（凹）模配作，保证间隙若干即可。3 冲压工艺卡（这个可以略）按标准工艺卡片进行填写4 设计说明书设计者除了用工艺文件和图样表达自己的设计结果外，还必须编写设计说明书，用以阐明自己的设计观点、方案的优劣、依据和过程。其内容包括：（1）目录（2）设计任务书及产品图（3）序言（4）制件的工艺性分析（5）冲压工艺方案的制定（6）模具结构形式的论证及确定（7）排样图设计及材料利用率计算（8）工序压力计算及压力中心确定（9）冲压设备的选择及校核（10）模具零件的选用、设计及必要的计算（11）模具工作零件刃口尺寸及公差的计算（12）其它需要说明的问题（13）主要参考书目录说明书中应附有冲模结构等必要的简图。所选参数及所用公式应注明出处，并说明式中各符号所代表的意义及单位。说明书最后（即内容13）应附有参考文献目录，包括书刊名称、作者、出版社、出版年份。在说明书中引用所列参考资料时，只需在方括号里注明其序号及页数，如：见文献7P211。四、板金模设计的步骤与方法1 明确设计任务，收集有关资料学生拿到设计任务书后，首先明确自己的设计课题要求，并仔细阅读设计指导书，了解冲模设计的目的、内容、要求和步骤。然后在指导老师的指导下拟定工作进度计划，查阅有关图册、手册等资料。若有条件，应深入到有关工厂了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中的装配关系、技术要求，生产的批量，采用的冲压设备型号和规格，模具制造的设备型号和规格，标准化等情况。2 冲压工艺分析及工艺方案的确定（1）冲压工艺性分析在明确了设计任务、收集了有关资料的基础上，分析制品的技术要求、结构工艺性及经济性是否符合冲压工艺要求。若不合适，应提出修改意见，经指导教师同意修改后或更换设计任务书。（2）制定工艺方案，填写工艺卡片首先在工艺分析的基础上，确定冲压件的总体工艺方案，然后确定冲压加工工艺方案，它是制定冲压件工艺过程的核心。在确定冲压工艺方案时，先决定所需的基本工序性质、数目、顺序，再将其排列组合成若干种方案，最后对各种可能性的方案进行比较分析，综合其优缺点，选出一种最佳方案，将其内容填入冲压工艺卡中。3 冲压工艺计算及设计（1）排样及材料利用率的计算就设计冲裁模而言，排样图设计是进行工艺设计的第一步。每个制件都有自己的特点，每种工艺方案考虑问题的出发点也不尽相同，因而同一制件也可能有多种不同的排样方法。在设计排样图时，必须考虑制件精度、模具结构、材料利用率、生产效率、工人操作习惯等诸多因素。制件外形简单、规则、可采取直排单排排样，排样图设计较为简单，只需查出搭边值即可求出条料宽度，画出排样图。若制件外形复杂，或为节约材料、提高生产率而采取斜排、对排、套排等排样方法时，设计排样图则较困难。当没有条件用计算机辅助排样时，可用纸板按比例做若干个样板。利用实物排样，往往可以达到事半功倍的效果。在设计排样图时往往要同时对多种不同排样方案计算材料利用率，比较各种方案的优劣，选择最佳排样方案。（2）刃口尺寸的计算刃口尺寸的计算较为简单，当确定了凸凹模加工方法后而可按相关公式进行计算。一般冲模计算结果精确到小数点后两位，采用成形磨、线切割等加工方法时，计算结果精确到小数点后三位。若制件为弯曲件或拉深件，需先计算展开尺寸，再计算刃口尺寸。（3）冲压力的计算、压力中心的确定、冲压设备的初选根据排样图和所选模具结构形式，可以方便地算出所需总压力。用解析法求出压力中心，以便确定模具的外形尺寸。根据算出的总压力，初选冲压设备的型号和规格，待模具总图设计好后，校核该设备的装模尺寸（如闭合高度、工作台板尺寸、漏料孔尺寸等）是否合要求，最终确定压力机型号和规格。4 冲模结构设计（1）确定凹模尺寸先计算出凹模厚度，再根据厚度确定凹模周界大小，在确定凹模周界尺寸时，一定要注意三个问题，第一：要考虑凹模上螺孔、销孔的布置，第二，压力中心一般与凹模的几何中心重合，第三，凹模外形尺寸尽量按国家标准选取。（2）选择模架并确定其它冲模零件的主要参数根据凹模周界大小，从板金模国家标准（板金模典型组合）中即可确定模架规格及主要冲模零件的规格参数，再查阅冲模标准中有关零部件图表，就可以画装配图了。（3）画冲模装配图先画出冲模结构草图，经指导老师审阅后再画正式图。先画主视图，再画俯视图。最好从凸、凹模结合面开始，同时往上、下两个方向画较为方便，且不容易出错。（4）画冲模零件图装配图画好后，即可画零件图。一般选择凹模的右侧和下侧平面（俯视图）为设计的尺寸基准。（5）编写技术文件板金模课程设计编写的技术文件有：说明书，冲压工艺卡。按要求认真编写。五、时间安排时间一般为二周，其进度及时间安排大致如下：熟悉设计题目，查阅资料，作准备工作：1天进行工艺方案分析，确定工艺方案1天工艺设计和工艺计算1.5天画装配图草图1.5天画正式图1.5天画零件图2天编写技术文件1.5天附件：板料成型工艺及模具设计课程设计是一个重要的专业教学环节，这个教学环节的目的： (1)帮助学生具体运用和巩固板料成型工艺及模具设计课程及相关的理论知识，了解设计冲压模的一般程序。 (2)是使学生能够熟练地运用有关技术资料，如板金模国家标准、模具设计与制造简明手册、冷冲压模具结构图册及其它有关规范等。 (3)训练学生初步设计冷冲压模具的能力，为以后的工作打下初步的基础。 1 、冲压模设计的准备工作根据课程设计目的，设计课题由指导教师用“设计任务书”的形式下达，课题难度以轻度复杂如冲孔落料复合模为宜。设计工作量根据课程设计时间安排情况，由指导教师酌定。 1.1 研究设计任务学生应充分研究设计任务书，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，对于一些冲压件结构不合理或工艺性不好的，必须征询指导教师的意见后进行改进。在初步明确设计要求的基础上，可按以下步骤进行冲压总体方案的论证。第一步，酝酿冲压工序安排的初步方案，并画出各步的冲压工序草图；第二步，通过工序安排计算及冷冲压模具结构图册等技术资料，验证各步的冲压成型方案是否可行，构画该道工序的模具结构草图。第三步，构画其它模具的结构草图，进一步推敲上述冲压工序安排方案是否合理可行。第四步，冲压工序安排方案经指导教师过目后，即可正式绘制各步的冲压工序图，并着手按照“设计任务书”上的要求进行课程设计。 1.2 资料及工具准备课程设计开始前必须预先准备好板金模国家标准、模具设计与制造简明手册、冷冲压模具结构图册等技术资料，及图板、图纸、绘图仪器等工具。也可将课程设计大部分工作安排在计算机上用AutoCAD等软件来完成。 2、设计步骤冲压模课程设计按以下几个步骤进行： (1)拟定冲压工序安排方案、画出冲压工序图、画出待设计模具的排样图(阶段考核比例为15%) (2)计算冲裁力、确定模具压力中心、计算凹模周界、确定待设计模具的有关结构要素、选用模具典型组合等，初选压力机吨位(25%)； (3)确定压力机吨位(5%)； (4)设计及绘制模具装配图(25%)； (5)设计及绘制模具零件图(25%)； (6)按规定格式编制设计说明书(5%)。 3、明确考核要求根据以上6个阶段应该形成的阶段设计成果实施各阶段的质量及考核，从而形成各阶段的考核成绩。其中课程设计面批或答辩不仅有助与当面指出学生的各类设计错例，也是课程设计考核的重要手段。最终的考核成绩在6个阶段考核成绩的基础上，由指导教师结合考勤记录及面批或答辩记录对总成绩在10%左右的范围内适度调整。4、课程设计任务：1）制订冲压工艺方案，工艺卡一张2）模具总装图1张，凸模及凹模零件图2张，另加其它零件图3）设计说明书1份，20页左右5、设计要求：1、图纸可以手绘或CAD绘制，CAD绘制者必须交纸质图及磁盘2、本任务书应与说明书、图纸一同装订成册，并加封面，装入资料袋中，否则不接受作业3、作业统一由各班班长收齐，于按时交至任课教师4、设计必须认真仔细，允许讨论，但严禁抄袭、复制或复印6、参考资料：比如板料成型工艺及模具设计翁其金主编，模具设计与制造简明手册、板金模图册、板金模设计指导、中国模具设计大典第五个课程设计（冲孔落料模，每人尺寸互商变化）： T=2.0mm Q235钢姓名刘娜刘奇刘远铭栾懿注：以上材料都是中大批生产。9 XXXX 学院毕业设计说明书(论文)作者：学号：学院（系、部）：专业：题目：垫片复合倒装模具设计指导者：评阅者： 2013年X月 XX毕业设计说明书（论文）中文摘要本文分析了垫片复合的结构、尺寸、精度和原材料性能，并具体指出了该产品的成型难点；拟定了模冲孔落料模具冲压工艺方案；详细阐述了排样设计方法和过程，确定了该产品需要冲孔、落料的二维和排样图；完成了所有必要的工艺计算，包括模具刃口尺寸、各工位冲压力、总的冲压工艺力、压力中心等；概述了模具概要设计方法，系统的阐述了模具主要零件的结构、尺寸设计及标准的选用。同时阐述了模具的工作过程、各成形动作的协调性并对设备选择和核算进行了较为细致的叙述。关键词模具工艺分析零件设计模具设计第IV页毕业设计说明书（论文）外文摘要 Title Design of the Stamping Process and the die for the spring hook AbstractThis paper analyzes the technical characteristics of the spring hook such as configuration dimension precision and the capability of the raw materials .There are including the difficulties of this production in the molding ,studying out the technics of the progressive die ,making sure the layout project and the die general structure. The progressive die could complete thirteen processes that include punching, blanking, bending and so on .It has finished all needed technical count ,including the knife-edge of the mold, the force of ench process , punch technical force of the all process and the stress center of the mold .It summarizes the method of designing this mold .It introduces the design and manufacture of the punch, the die, the stripping device, the pushing device, and the blanking holders in details. And it also expatiates the working process of the die, the coordination about each motion of figurations. Besides it has a section about equipment choosing and proofreading. Keywords bend product progressive-die technical analysis die designXXX学院毕业设计说明书（论文）目录前言1第一章工艺设计31.1零件介绍31.2零件工艺性分析31.3工艺方案的确定6第二章排样设计72.11 毛坯排样设计72.2材料的利用率7第三章工艺计算93.1冲压工艺力的计算93.1.1冲裁力计算93.1.2卸料、顶件力的计算103.2压力中心计算11第四章模具总体概要设计124.1模具概要设计124.2模具零件结构形式确定134.2.1定位机构144.2.2144.2.315第五章模具详细设计165.1工作零件165.1.1冲裁凸、凹模175.1.2凸模高度设计185.2定位零件195.2.1导向零件195.2.2挡料零件205.3出件零件205.3.1卸料零件205.3.2顶件零件215.4导向零件215.5其他零件22第六章设备选择236.1设备吨位确定236.2设备校核23第七章结论24致谢25参考文献26前言冲压加工技术应用范围十分广泛，在国民经济各工业部门中，几乎都有冲压加工或冲压产品的生产。冲裁是冲压工艺的最基本工序之一。冲裁是利用模具使板料的一部分沿一定的轮廓形状与另一部分产生分离以获得制件的工序。如冲裁的目的在于获得一定形状和尺寸的内孔，封闭曲线以外部分为制件称为冲孔；冲裁的目的在于获得具有一定外形轮廓和尺寸的制件，封闭曲线以内的部分为制件称为落料。显著提高了劳动生产率和设备利用率。如拉伸模是将板弯成一定形状和角度的零件的成形方法，是板料冲压中加工工序之一。冲压生产主要是利用冲压设备和模具实现对金属材料（板料）的加工过程。所以冲压加工具有如下特点：1）生产效率高、操作简单、内容实现机械化和自动化，特别适合于成批大量生产；2）冲压零件表面光滑、尺寸精度稳定，互换性好，成本低廉；3）在材料消耗不多的情况下，可以获得强度高、刚度大、而重量小的零件；4）可得到其他加工方法难以加工或无法加工的复杂形状零件。由于冲压加工具有节材、节能和生产效率高等突出特点，决定了冲压产品成本低廉，效益较好，因而冲压生产在制造行业中占重要地位。本论文主要对端盖冲压模具设计为主线，依据模具的基本组成部分，采取基础和设计技巧相结合，理论与实践相结合，图例与剖析相结合，模具设计与加工工艺相结合的方式，分析端盖的冲压工艺性，提出设计其模具的多种方案，通过比较分析设计出较合理的模具。同时，从模具的加工工艺的角度出发，分析并提供便于加工的模具结构形式，使模具设计和加工更加紧密的结合在一起。本论文在设计时广泛吸收了国内外各个领域成熟的经验和最新的参考资料，并在模具的成型零部件等关键部位采用了国内外的优质模具钢。为了顺应形势发展的需要，在技术上也有一定的创新，使用了计算机辅助设计来绘图，像PRO/E、AUTOCAD等，达到优化设计的目的。毕业设计是按检阅资料、学习、消化、吸收、创新的思路进行的。第一章工艺设计1.1 零件介绍本次毕业设计的产品见图1.1所示，材料为厚2mm的Q235钢板料,要求批量为中批量。该零件属于典型的冲裁件。图1.1垫片零件图1.2 零件工艺性分析零件尺寸：图中零件的标注公差的为IT12级精度，其余未注由图中技术要求可知为IT14级，零件的尺寸较小，成形的位置较为紧凑，成形比较简单。零件材料为Q235钢，有很良好的塑性，料厚为2mm属薄料，冲压性能良好。零件的结构：零件需要经过一次冲裁，零件的结构比较对称，冲压性能仍然很良好。综上所述，得到结论：零件具有较好的可冲压性。1.3 工艺方案的确定工艺方案的内容是确定冲裁件的工艺路线，主要包括确定工序数、工序的组合和工序的顺序安排等，应在工艺分析的基础上制定几种可能的方案，再根据工件的批量、形状、尺寸等方面的因素，全面考虑、综合分析，选取一个较为合理的方案。冲裁工序按工序的组合程度可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。复合冲裁是在压力机的一次行程中，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的工序；级进冲裁是把一个冲裁件的几个工序，排列成一定顺序，组成级进模，在压力机的一次行程中，模具的不同位置同时完成两个或两个以上的工序，除最初几次冲程外，每次冲程都可以完成一个冲裁件。该工件包括冲孔、落料、拉伸三个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：先落料，再冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料冲孔。采用复合模具生产。方案三：冲孔落料级进冲压。采用级进模生产。方案一结构简单，但须两道工序、两副模具才能完成，生产效率也低，如此则浪费了人力、物力、财力，从经济的角度来考虑不妥当，难以满足大批量的生产要求。方案三是一种多工位、效率高的加工方法，但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件。而且工作周期长，模具结构复杂，生产成本过高。方案二采用模具具生产，只需一副模具即可成型，模具结构紧凑，冲出的制件的精度及生产效率都比较高，适合大批量生产。冲裁薄材小型拉伸件，模具制造工作量比级进模低。通过上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳。第二章排样设计2.1毛坯排样设计在进行模具设计时，首先要设计条料排样图，条料排样图的设计是模具设计时的重要依据。模具条料排样图设计的好坏，对模具设计的影响是很大的，排样图设计错误，会导致制造出来的模具无法冲制零件。条料排样图一旦确定，也就确定了被冲制零件各部分在模具中的冲制顺序、模具的工位数、零件的排样方式、模具步距的公称尺寸、条料载体的设计形式等一系列问题。在本模具中，排样设计总的原则是先进行冲切废料，然后拉伸，最后切断，并要考虑模具的强度、刚度，结构的合理性。冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。排样合理就能用同样的材料冲出更多的零件来，降低材料消耗。大批量生产时，材料费用一般占冲裁件的成本的60%以上。因此，材料的经济利用是一个重要问题，特别对贵重的有色金属。排样的合理与否将影响到材料的经济利用、冲裁质量、生产效率、模具结构与寿命、生产操作方便与安全等。排样的意义就在于保证用最低的材料消耗和最高的劳动生产率得到合格的零件。毛坯在板料上可截取的方位很多，这也就决定了毛坯排样方案的多样性。典型毛坯排样：单排、斜排、对排、无费料排样、多排、混合排。根据此次毕业设计的零件结构特征，决定采用单排、中间载体。采用这种毛坯排样的模具结构的相对简单，模具制造较为方便。1.条料搭边值的确定搭边是指排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的剩料。其作用是使条料定位，保证零件的质量和精度，补偿定位误差，确保冲出合格的零件，并使条料有一定的刚度，不拉伸，便于送进，并能使冲模的寿命得到提高。由参考文献3表2-5得：材料厚度为2mm时，条料长度大于20mm，搭边可以取a=2mm，a12mm。 2.条料的宽度条料采用无侧压，可以确定条料与导料销的间隙和条料宽度偏差分别为由参考文献3中公式2-24得 =【12.26+22】 =16.26mm 3.步距冲裁模的步距是确定条料在模具中每送进一次，所需要向前移动的固定距离。步距的精度直接影响到冲件的精度。设计连续模时，要合理的确定步距的基本尺寸和精度。步距的基本尺寸，就是模具中相邻工位的距离。连续模任何相邻两工位距离都必须相等。此次毕业设计的条料为单排，步距的基本尺寸等于冲压件的外形轮廓尺寸和两冲压件间的搭边宽度之和，其步距基本尺寸由参考文献3得： S = L + a式中S-冲裁步距L-沿条料送进方向，毛坯外形轮廓的最大宽度值a-沿送进方向的搭边值该零件的步距确定为： S= L + a=9+2.5 = 11.5mm a) 产品图横向单排c)图材料利用率为：86图2.1 排样图示意图毛坯排样图如图2.1(c、d)所示，考虑取件的方便性，最后选择横向单排。 2.2 材料的利用率1.排样方式的确定根据冲裁件的结构特点，排样方式可选择为：直排，有废料排样。2.送料进距的确定为了节约材料，应合理的选择搭边值。搭边值过小，会使作用在凸模侧表面上的发向应力沿切口分布不均，降低冲裁质量和模具寿命，故必须使搭边的最小宽度大于冲裁时塑性变形区的宽度，一般可以取材料的厚度。若搭边值小于材料的厚度，冲裁时搭边可能被拉断，有时还会被拉入到凸、凹模间隙中，使零件产生毛刺，甚至损坏模具刃口。搭边值的大小与材料的性能、零件的外形及尺寸、材料的厚度、送料及挡料的方式、卸料方式有关。硬材料的搭边值可以小一些，软材料和脆材料的搭边值应大一些。零件尺寸大或有尖突时，搭边值应大一些，厚材料的搭边值取大一些。第三章工艺计算3.1 冲压工艺力的计算工艺计算是模具设计的基础，只有正确的计算出各道工序的凸凹模尺寸、冲压力、毛坏尺寸等，才能设计出正确的模具。而且是选用压力机、模具设计以及强度校核的重要依据。为了充分发挥压力机的潜力，避免因超载而损坏压力机，所以计算是非常必要的。工艺计算是选用压力机、模具设计以及强度校核的重要依据。为了充分发挥压力机的潜力，避免因超载而损坏压力机，所以计算是非常必要的。3.1.1冲裁力计算冲裁力是冲裁力、卸料力、推件力和顶料力的总称。冲裁力是凸模与凹模相对运动使工件与板料分离所需要的力，它与材料的厚度、工件的周长、材料的力学性能等参数有关。冲裁力是设计模具、选择压力机的重要参数。计算冲裁力的大小是为了合理的利用冲压设备和设计模具。选用冲压设备的标称压力必须大于所计算的冲裁力，所设计的模具必须能够传递和承受所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求。该模具采用弹性卸料和下方出料方式。总冲压力由冲裁力、卸料力和推件力组成。由于采用复合冲裁模，其冲裁力由落料冲裁力和冲孔冲裁力两部分组成冲裁力是冲裁过程中凸模对材料的压力，它是随凸模行程而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值。平刃冲模的冲裁力可按下式计算：（3.1）式中 F冲裁力（N）；L零件剪切周长（mm）；t材料厚度（mm）；材料抗拉强度（MPa）。K系数,一般取K=1.3。已知零件材料是Q235,取=400Mpa，材料厚度t=2mm,L值由全部冲裁线即冲裁零件周长尺寸组成：1）落料、冲孔冲裁力。材料Q235的抗拉强度可按 2）推件力。查表得推件力系数，凹模中的卡件数为2。3）卸料力。查表得卸料力系数。4）总冲压力的确定。所以总冲压力=54.5KG。冲压力合力的作用点称为冲模压力中心。冲模压力中心应尽可能和模柄的轴线以及和压力机滑块的中心线重合，以使冲模平稳地工作，减少导向机构滑动件之间的磨损，提高运动精度以及模具和压力机的寿命。冲模压力中心的求法，采用求平衡力系合力作用点的方法。由于绝大部分冲裁件沿冲裁轮廓的断面厚度不变，轮廓各部分的冲裁力与轮廓长度成正比，所以，求合力作用点可转化为求轮廓线的重心。具体的方法如下：1）按比例画出冲压轮廓线，选定直角坐标x-y;2）把图形分成几部分，计算各部分长度L1、L2、.Ln，并求出各部分重心位置的坐标值；3）按下列公式求出冲模压力中心的坐标值（X0,Y0）由于该零件形状对称，所以压力中心在该零件的中点上坐标值（X0,Y0）。第四章模具总体概要设计4.1 模具概要设计模是用多个零件按照一定关系装配而成的有机整体，结构是模具的“形”。模具的优劣很大程度上体现在模具结构上，因此冲孔落料模具和拉伸模的结构对模具的工作性能、加工性、成本、周期、寿命等起着决定性作用。在此次模具的结构设计大体可以分为两步：第一步根据工序排样的结果确定模具的基本结构框架，确定组成冲孔落料模具和拉伸模的主要结构单元及形式，对模具制造和使用提出要求；第二步确定各结构单元的组成零件及零件间的连接关系。结构设计的结果是模具装配图和零件明细表。在结构设计中概要设计是模具结构设计的开始，它以工序排样图为基础，根据产品零件要求，确定冲孔落料模具和拉伸模的基本结构框架。结构概要设计包括：（1）模具基本结构：定位方式以及导向方式确定;卸料方式以及出件方式确定；（2）模具基本尺寸：模具工作空间尺寸、各个板的厚度、闭合高度。（3）模架基本结构：模架的类型;导柱与导套选配以及模柄类型的选择。（4）压力机的选择：压力机的类型；压力机规格。4.2 模具零件结构形式确定本模具是用冲孔落料模具完成的如图4.1(a)图。采用自行设计的模架机构导向，弹性卸料板卸料，采用装置顶杆顶料。 4.1(a)模具二维图导料销进行导向，定位板定位，推杆进行推出制件，并完成零件的冲孔、落料工序。模具主要有上模座、凸模垫板（上垫板）、凸制模固定板、卸料板、凸凹模固定板、凹模垫板（下垫板）、定位板、下模座、导柱、导套。冲孔落料模具凹模周界长160mm,宽140mm,模具总长250mm，总宽205mm。模具的闭合高度是219.5mm。凸模固定板用于安装所有冲孔凸模、凹模板用于落料。所有冲孔凸模采用单边挂台固定在卸料板上，装配后磨平。与凹模垫板采用螺钉紧固、销钉定位的方式固定。卸料板是一整块，采用四个螺钉固定。 4.2.1 定位机构为限制被冲材料的进给步距和正确地将工件安放在冲模上完成下一步的冲压工序，必须采用各种形式的定位装置。用于冲模的定位零件有导料销、导料板、挡料销、定位板、导向销、定距侧刃和侧压装置等。定位装置应避免油污、碎屑的干扰并且不与运动机构干涉。定位精度要求较高时，要考虑粗精度和精精度两套装置，分步进行；坯料需要两个以上工序的定位时，它们的定位应该一致。综上所述：在此次模具设计中方向采用带侧刃进行粗定位，导正销精确定位；方向上采用导料板与导正销进行定位。本模具中，侧刃采用成型侧刃的形式。在第一工位时成冲导正孔的凸模同时冲下。在第二工位时，当条料沿着导料板送进一段距离后（一个步距），导料板上的台阶（相当与挡块的作用）挡住条料以阻止条料的继续前进，起到粗定位的作用，上模下行时，导正销首先插入到导正孔中，纠正送料误差，对条料进行精确定位。采用的弹顶结构，在工作的时候可以起到顶料的作用，将条料顶出继续向前送料。4.2.2 卸料机构卸料机构的主要作用是把材料从凸模上卸下，有时也可作压料板用以防止材料变形，并能帮助送料导向和保护凸模等。可分为固定刚性卸料板以及弹性卸料板。在本次模具设计中采用弹性卸料板，弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高。在拉伸成型时，可以防止条料发生侧移。当上模上行时，卸料板将卡在凸模上的条料推下。同时，在下模部分安装有弹顶装置，上模上行一段距离后，卸料板不再压住条料时，顶件块和浮顶装置将条料顶出最大的成型距离。此时，条料完成了一个工位的成型，向前送进一个步距。4.2.3 导向机构。对生产批量大，要求模具寿命和制件精度较高的冲模。一般应采用导向机构来保证上、下模的精确导向。上、下模导向，在凸、凹模开始闭合前或压料板接触制件前就应该充分的合上。导向机构有导柱、导套机构，侧导板与导板机构和导块机构。在此副模具中由于零件的尺寸较小，对制件的精度要求较高。所以采用四角滚动导柱、导套和旋入式模柄配合，这样的四导柱导向精度比较平稳，精度较高。第五章模具详细设计 5.1 工作零件5.1.1冲裁凸、凹模刃口尺寸计算一、冲裁凸、凹模刃口尺寸计算原则计算冲裁凸、凹模刃口的依据为：冲裁变形规律，即落料件尺寸与凹模刃口尺寸相等，冲孔尺寸与凸模刃口尺寸相同。零件的尺寸精度。合理的间隙值。磨损规律，如圆形凹模尺寸磨损后变大，凸模尺寸磨损后变小，间隙磨损后变大。冲模的加工制造方法。因而在计算人口尺寸时应按下述原则进行。保证冲出合格的零件根据冲裁变形规律，冲孔尺寸等于凸模刃口尺寸，落料件尺寸等于凹模刃口尺寸。因而冲孔时，应以凸模为基准。落料时，以凹模为基准。基准件的尺寸应在零件的公差范围内。冲孔时间隙取在凹模上，落料时间隙取在凸模上。保证模具有一定的使用寿命新模具的间隙应是最小的间隙，磨损后到最大合理间隙。考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对基准刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其人口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。这样，在凸凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。考虑冲模制造修理方便，降低成本为使新模具的间隙值不小于最小合理间隙，一般凹模公差标注成+，凸模公差标注成。间隙能保证的条件下不要把制造公差定的太紧。一般模具制造精度比工件精度高2至4级。若零件没有标注公差，对于非圆形见按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT14精度处理。本毕业设计对未标注公差的零件尺寸采用IT12精度处理。二、冲裁刃口尺寸计算方法制造冲模的关键主要是控制凸、凹模刃口尺寸及其间隙合理。由于模具加工方法不同，凸、凹模刃口尺寸计算公式和公差标注也不同。凸、凹模刃口尺寸的计算方法基本上可分为两类，分别加工与配合加工，对于形状复杂或薄料的冲裁件的冲裁，为了保证凸、凹模之间的间隙值，一般采用配合加工。此方法是先加工好其中一件（凸模或凹模）作为基准件，然后以此基准件来加工另一件，使他们之间保持一定的间隙。这种加工方法的特点是模具间隙是在配制中保证的，因此不需要较核，所以加工基准时可以适当放宽公差，使其加工容易。尺寸标注简单，只需在基准件上标注尺寸和公差，配制件仅标注基准尺寸并注明配做所留间隙值。由于形状复杂工件各部分尺寸性质不同，凸模与凹模磨损情况也不同，有变大的、有变小的、也有不变的，必须对有关尺寸进行具体分析后，按前述尺寸计算原则区别对待。查表2-1得模具冲裁间隙值，查表2.11的凸、凹模制造公差：，查表2-4得，因数x=0.75, 取0.2 校核：Zmax-Zmin=0.16-0.12=0.04mm，满足校核条件 1. 冲孔应以凸模为基准，然后配做凹模。变小的尺寸这类尺寸就是前面所述冲孔基准件凸模尺寸，应按式：应用公式:增大的尺寸这类尺寸在冲孔凸模上相当于落料基准件凹模尺寸，应按式计算：无变化的尺寸这类尺寸可分为以下情况：当孔的尺寸为时 =当孔的尺寸为时 =当孔的尺寸为时 2（1）冲孔冲2.6的孔应以凸模为基准，然后配做凹模（2）落料应以凹模为基准，然后配做凸模按计算尺寸和公差制造凸模后，再按凸模刃口实际尺寸并保证最小合理间隙配做凹模。 5.1.2凸模高度设计凸模的长度应根据模具的具体结构确定，同时要考虑凸模的修磨量以及固定板与卸料板之间的安全距离等因素。本模具设计采用弹性卸料板，凸模的长度计算可按下式： L=式中凸模固定板的厚度mm；卸料板的厚度mm； t材料的厚度mm； h附加长度mm。包括凸模的修磨量，凸模进入凹模的深度，凸模固定板与卸料板之间的安全距离等。一般取h=15至20mm。本次级进模具设计的凸模长度设计是以第六工位拉伸凸模高度h为基准，其余的凸模长度以此为基准进行必要的加长或缩短。 52.1定位零件为了限制被冲材料的进给步距和正确地将工件安放在冲模上完成下一步的冲压工序，必须采用各种形式的定位装置，用于冲模的定位零件有导料销、导料板、挡料销、定位销和恻压装置等。定位装置应可靠并具有一定的强度，以保证工作精度、质量的稳定；定位装置应可以调整并设置在操作者容易观察和便于操作的地方；定位装置应避开油污的干扰并且不与运动机构干涉。定位精度要求较高定位零件的作用是使毛坯（条料或块料）送料时有准确的位置，保证冲出合格的制件。毛坯在模具中的定位有两个内容：一是送料方向上的定位，用来控制送料的进距，通常称为挡料，二是与送料方向上垂直方向的定位，通常称为送进导向。5.2.2 挡料零件导料销或导料板是对条料或带料的侧向进行导向，以免送偏的定位零件。导料销一般设置两个，并在位于条料的同侧，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。导料销可以设置在凹模面上，也可以设置在弹性卸料板上；还可以设置在固定板或下模座平面上。固定式和活动式的导料销可选用标准结构，通常与挡料销的结构一样。导料销的导向定位多用与单工序模和模具中。5.3 出件零件5.3.1 卸料零件卸料装置有固定卸料装置和弹压卸料装置，弹性卸料装置有卸料板、弹性元件、（弹簧和橡胶）等零件组成。弹性卸料既起卸料作用又起压料作用，所以冲裁零件质量较好，平直度较高，因此，质量要求教高的冲裁或薄板冲裁宜用弹性卸料装置。本模具采用了弹性卸料装置，零件的厚度为2mm，考虑卸料力的问题在前面算过了，厚度为30mm的橡胶，具体计算如下(1) 确定橡胶的自由高度，t为材料厚度所以(2)确定橡胶的横截面积A查表6-9得P=1.05，所以 (3)橡胶的安装高度在本副模具中，采用弹性卸料装置卸料，弹顶器推动推杆，推杆推动零件，然后进行卸料。如图5.1所示：5.3.2 顶件零件橡胶是模具中广泛使用的弹性元件，主要为弹性卸料、压料及出件装置等提供所要求的作用力和行程。1.卸料的选用属于标准件，冲压模具中。在此次毕业设计中选用。主要的选用依据如下：卸料螺钉个数n=4，5.4 导向零件采用滚动式导柱、导套：导柱1为：导柱D25150 材料为20钢导套1为：导套D32575 材料为20钢数量为2对5.5 其他零件1.模架选用的是：2.固定板规格是：160mm140mm15mm 材料选用45钢3.垫板规格是： 160mm140mm10mm 材料选用Cr12钢，热处理之后硬度达到4550HRC4.采用旋入式模柄，如图5.2所示：图5.2 模柄结构旋入式模柄的优点是，通过螺纹与上模座连接，并加螺丝防止松动，这样模具拆装方便。旋入式模柄可以给与一定的调整余地，使得压力中心线重合，提高了模具生产精度，提高了模具的运动精度和使用寿命。在模具中的固定用零件主要有模固定板，垫板以及螺钉和销钉等。第六章设备选择6.1 设备吨位确定冲压设备选用是冲压工艺设计过程中的一项重要的内容。必须根据冲压工序的性质、冲压力、变形功、模具结构型式、模具的闭合高度和轮廓尺寸以及生产批量、生产成本、产品质量等诸多因素，结合单位现有设备条件进行。6.1.1设备类型的选择设备类型的选择要依据冲压件的生产批量、工艺方法与性质及冲压件的尺寸、形状与精度等要求来进行。由参考文献5表18.4-19和表18.4-20，初步选择开式通用机械式压力机。6.1.1设备规格的选择设备规格的选择应根据冲压件的形状大小、模具尺寸及工艺变形力来进行。从模具设备上安装并能开始工作的顺序来考虑，其设备规格的主要参数有以下几个。1）行程压力机行程的大小，应该保证坯料的方便放进与零件的方便取出。例如，对于拉深工序所用的压力机行程，至少应保证：压力机的行程S2h（h为零件的高度）。2）装配模具的相关尺寸压力机的工作台面尺寸应大于模具的平面尺寸，还应有模具安装与固定的余地，但过大的余地对工作台受力不利；工作台面中间孔的尺寸要保证漏料或顺利的安装模具顶出料装置；大吨位压力机滑块上应加工出燕尾槽，用于固定模具，而一般开式压力机滑块上有模柄孔尺寸，为两件哈夫式夹紧模柄用。3）闭合高度冲床的闭合高度是指滑块处于下死点时，滑块下表面至工作台上表面的距离。这个高度是冲压操作的空间高度尺寸。显然，冲床的最大闭合高度要大于模具的最大闭合高度，最小闭合高度要小于模具的最小闭合高度，一般取：Hmax-5mmHHmin+10mm如果冲模的闭合高度H大于压力机的最大闭合高度，冲模将不能在该压力机上工作。反之，H小于压力机的最小闭合高度时，可加垫板。设备吨位设备吨位的选择，首先要以冲压工艺的所需要的变形力为前提。要求设备的名义压力要大于所需的变形力，而且，还要有一定的力量储备。查参考文献3 表1-5(开式压力机技术参数)，初选择40KN的开式压力机J23-40，其技术参数如下:公称压力： 16KN公称力行程： 6mm滑块行程： 30mm行程次数： 100spm最大装模高度： 305mm装模高度调节量：70mm工作台尺寸：前后300mm、左右400mm6.2 设备校核6.2.1.压力行程该模具的开模高度大概有305mm，

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