冲压模具设计毕业设计

摘

要本设计是给定的产品进行冲压模设计冲压工序选择是经查阅相资料和对产形状仔细分的基础上进的冲压模具选择是在合考虑了经性零件的冲压艺性以及复程度等诸多因素的基上进行的产品毛坯开尺寸的计是在方便计但不影响模具成的前提下简为所熟悉的型进行的文中还对压模具成型零件其他相关零的选择原则选择方法进了说明冲压件的设计首要从冲压生工艺上对所设计的铁芯进行冲压工的分析与算然后在分析算的基础上参看相关的压设计资料确定冲压艺方案再在此基上确定各工的复合关系再进入冲模各具结构的设计在基础上对各冲压模具的要零部件的尺寸进行计与计算期间要参大量与冲压关的资料和阅各种“冲压手并通过计算确定各副模具体的结构尺寸，通过不断的计与修改并在导老师的悉关怀和耐心导下进行不断的反复改最终确定出了一副装图和3副零件图一张立体图。过这次毕业计使我了解掌握了许多际的东西，结合在生产实习所看所想的些东西有了自己一些收获。在此别感谢学院，校各位老师我的这次机和悉心指导【关键词】压工序，冲压模具，压工艺，设计计算

。

Acessisthechoiceofavailableatheoftheontheof;isthethethemanyfactors,andontheof;sizeisadoesaffectthefamiliarsimplifytheformingpartthestampingdiesandotherrelevantoftheandselectpartsfromthedesignthefirstonprocesstoironofchipforandcalculationandcalculatedontheinformationrelateddeterminetheprogrammestampingprocess,onTheprocessofenteredtheconcreteofthedesign.Onthisalltheandsize,largereferencetherelevantwiththereadallkindsofandcalculatedtospecificofthestructureandtheofundertheguidancecareandrepeatedtodrawthefinal1assembly3map.thisImasterthethingswithproductionwouldofthethings,with

oftheirownspecialthanksgivingthisthecarefulwords:

S

process,StampingDesign目

录1

绪论...........................................................1.1压的概念特点及应用.........................................1.2冲压的基工序及模具..........................................1.3冲压技术现状及发展向......................................2冲裁件工性及材料分............................................2.1冲裁件的艺性分析............................................2.2冲裁件的度与粗糙度..........................................2.3冲裁件的料.................................................34

冲压模具体结构设计...........................................3.1具类型......................................................3.2操作与定方式..............................................3.3卸料与出方式..............................................3.4架类型及度................................................冲压模具艺与设计计..........................................4.1排样设计计算..............................................4.2设计冲压与压力中心,选压力机..............................4.2.1裁力....................................................4.2.2压中心.................................................

5

4.2.3算凸凹模口尺寸及差..................................模具的总零件设计与纸........................................5.1铁芯片压模具装配.........................................5.2模具的零设计..............................................5.2.1凹设计.................................................5.2.2凸设计.................................................5.2.3择坚固件定位零件......................................结

论

..............................................

1谢

辞

..............................................

1参考文献

............................................

2

1绪压概、点应冲压是利安装在冲压（主要是力机上的模具对料施加压力，使其生分离或塑变形，从而得所需零件俗称冲压或冲压件的一种压加工方法。冲压常是在常温对材料进行变形加工且主要采板料来加工所需零件，所也叫冷冲压板料冲压冲压是材料力加工或塑加工的主要法之一隶属于材成型工程。冲压所使的模具称为压模具简称模冲模是将材（金属或非金批量加工所需冲件的用工具冲模在冲中至关重要，没有合要求的冲批量冲压生就难以进行没有先进的模，先进冲压工艺就法实现。冲工艺与模具冲压设备和压材料构成压加工的三素，只它们相互结才能得出冲件。与机械加工塑性加工的它方法相比冲压加工论在技术方还是经济方面具有许多独的优点。主表现如下。(1)压加工的产效率高，操作方便，于实现机械与自动化。是因为冲压依靠冲模和压设备来完加工普通压力机行程次数每分钟可达十次高速压力每分钟可达百次甚至千次以上，且每次冲压程就可能得一个冲件。（）冲压时由模具保证了压件的尺寸形状精度，一般不破坏冲压的表面质量,而具的寿命一较长,所以冲的质量稳定互换性好,具“一模一样的特征。（）冲压可加出尺寸范围大、形状较杂的零件，小到钟表的秒表大到汽车纵覆盖件等，上冲压时材的冷变形硬

效应，冲的强度和刚均较高。（）冲压一般有切屑碎料成，材料的耗较少，且需其它加热设备因而是一种料，节能的工方法，冲件的成本较。但是冲压加工所用的模具一具有专用性，有一个复杂零需要数套模才能加工成，且模具制造的度高，技术求高，是技术密集产品。所以只有在冲压生产批量较的情况下，压加工的优才能充分体，从而获得好的经济效。冲压地、现代工业生中，尤其是批量生产中用十分广泛。当多的工业门越来越多采用冲压法工产品零部如汽车、农机仪器、仪表电子、航空航天、家电轻工等行业在这些工业门中，冲压所占的比重相当的大，则60%以，多则上。不过去用锻造=造和切削加方法制造的件，现在大多数被质量轻、度好的冲压所代替。因可以说，如生产中不谅用冲压工艺许多工业部要提高生产率和产品质、降低生产本、快速进产品更新换等都是难以现的。1.2

冲的本序模由于冲压工的零件种繁多各类零件的状、尺寸精度要求又各相同，因而产中采用的压工艺方法是多种多样。概括起来，可为分离工序成形工序两类；分工序是指使料沿一定的廓线分离而得一定形状、尺和断面质量冲压（俗冲裁件的工序；成工序是指使料在不破裂条件下产生性变形而获得定形状和尺的冲压件的序。上述两类序，按本变形方式同又可分为裁、弯曲拉深和成形四基本工序，种基本工序包含有多种一工序。在实际生中，当压件的生产量较大尺寸较少而差要求

较小时若用分散单一工序来压是不经济至难于达到求。这时在工艺多采用集中方案，即把两种或两以上的单一序集中在一副模内完成，称组合的方法同，又可将分为复合级进和复合-级进种组合方式复合冲压——压力机的一工作行程中在模具的一工位上同时完成种或两种以不同单一工的一种组合法式。级进冲压——压力机上的次工作行程按照一定顺序在同一模具不同工位上面两种或两以上不同单工序的一种合方式。复合-级进——一副冲模上含复合和级两种方式的合工序。冲模的结类型也很多通常工序性质可为冲裁模弯曲模拉深模和形模等按工序的合方式可分单工序模、复模和级进模等但不论何类型的冲模，可看成是由模和下模两分组成，上模固定在压力工作台或垫上，是冲模固定部分。作时，坯料下模面上通定位零件定，压力机滑带动上模下，在模具工零件（即凸凹模）的作下坯料便产分离或塑性形，从而得所需形状尺寸的冲件上模回升时模具的卸料出件装置将件或废料从、凹模上卸或推、顶出，以便进行一次冲压循。1.3

冲技的状发方随着科学术的不断进和工业生产迅速发展，许新技术新工艺、新备、新材料断涌现，因促进了冲压术的不断革和发展。其要表现和发方向如下。(1)压成形理及冲压工方面

冲压成形论的研究是高冲压技术基础目前国内外对冲压成形理的研究非常视，在料冲压性能究、冲成形过程应力应变分板料变形规律究及坯料模具之间的互作用研究方面均取了较大的进特别是随着计机技术的跃发展和塑变形理论进一步完善近来国内外已始应用塑性形过程的计算机模拟术，即利用限元（FEM等有值分析法模拟金属塑性成形程，根分析结果设计人员预测某一工方案成形的可行性及能出现的质问题，并通在计算机上择修改相关数，可实工艺及模具优化设计。样既节省了贵的试模费，也缩短了模具周期。研究推广提高生产率产品质量降低成本扩大冲压工应用范围的种压新工艺也是冲压技的发展方向一。目前，内外相继涌出精密冲压艺、软成形工艺、高高速成形工及无模多点成工艺等精密高效、经济冲压新工艺其中，精密裁是提高冲件质量的有方法它扩大了冲加工范围，目前密冲裁加工零的厚度可达精度可达IT16~17级用液体橡胶、聚氨酯等柔性凸模或模的软模成工艺，能加工出用普加工方法难以加的材料和复形状的零件在特定生条件下具有显的经济效果；采爆炸等高能成形方法对加工各种尺在、形复杂、批量、强度高和度要求较高板料零件具有很重的实用意义利用金属材的超塑性进超塑成形，可用一次成形替多道普通的压成形工序这于加工形状杂和大型板零件具有突出的优越无模多点成形序是用高可调的凸模体代替传统具进行板曲面成形的种先进技术我国已自设计制造了有国际领先水的无模多点形设备解决了多压机成形法，从可随

意改变变路径与受力态，提了材料的成极限同时利用反成形技术消除材料内余应力实现无回成形无模多点成系统以CADCAMCAE技术为主要手快速经济地现三维曲面自动化成。(2)模是实现压生产的本条件在冲模的设计造上目前正朝着以两方面发展一方面为了应高速、自、精密、安等大批量现生产的需要冲模正向效率、精度高寿命及工位、多功能方发展与此相比适的新型模具料及其热处技术各种高效、密、数控自化的模具加机床和检测备以及模具技术在迅速发展另一方面，了适应产品新换代和试制或小量生产的需，锌基合金模、聚氨酯胶冲模、薄冲模、带冲模组合冲模等种简易冲模其制造技术得到了迅速发展。精密高效的多工及多功能级模和大型复的汽车覆盖冲模代表了代冲模的技水平。目前工位以上级进模进距精度可达微米，多能级进模不可以完成冲全过程还可完成焊接、装配工序。我国要汽车模具业，已能生成套轿车覆盖件模具在设计制造法、手段方已基本达到国际水平，在制造方法段方面已基达到了国际平，模结构功能方面也近国际水，但在制造量、精度制造周期成本方面与外相比还存在一差距。模具制造术现代化是具工业发展基础计算机技术、息技术、自化技术等先技术正在不向传统制造术渗透、交、融合形成现代模具制技术其中高速削加工电火花削加工、慢走丝切加工精密磨削及光技术数控测量代表了现代模

制造的技水平高速铣加工不但具加工速度高及良好的加精度和表质量（主转速一般为,加精度一般可达10微米，最的表面粗糙Ra≤1微米，而且传统切削工相比具温升低（工只升高3摄氏度切削力小因而可加工热敏材料刚性差的零合理选择刀具切削用量可实现硬材（60HRC）加；电火花铣加工（又称火花创成加）是以高速旋转的单管状电极三维或二维廓加工（像控铣一样，因此不需要造昂贵的成形极，本三公司生的EDSCAN8E电火花铣加工机床，置有电极损自动补偿系、集成统、在线自测量系统和态仿真系统体现了当今电火花工机床的技水平慢走丝线割技术的发水平已相当高，功能相当完善，动化程度已到无人看管行的程度，前切割速度达到300mmmin,加工度可达±微米，表粗糙度达Ra=01~0.2米;精度磨削抛光已开始用数控成形床数控光曲线磨床数控连续轨坐标磨床及动抛光等先设备和技术;具加工过中的检测技也取得了很的发展现在坐标测量机了能高精地测量复杂面的数据外其良的温度补偿置、可靠的抗振保能力严密的除尘施及简单操步骤使得现场自化检测成为能。此外，光快速成形术（RPM）树脂浇注技在快速经制模技术中到了成功的用。利用技术快速形三维原型，通过陶瓷铸、电弧涂、消失模、模等技术可速制造各种形模。如清大学开发研的“Ⅱ型多功能速原型制系统是我国主知识产权世界惟一拥两种快速成工艺（分实体制造SSM和熔融挤成形MEM）系统，它于“模块化术集成”之念而设计和造，具有较的价格性能。

一汽模具造公司在以加工的主型为基础采用瑞士巴精化的强度树脂浇成形的树脂模应用在国轿车试制和批量生产辟了新的途。(3)压设备和压生产自化方面性能良好冲压设备是高冲压生产术水平的基条件，高精度、高命高效率的模需要高精、自动化的压设备相匹。为了满足批量高速生的需要目前冲设备也由工位单功能低速压力朝着多工位多功能、高和数控方向展，加之机乃至机器人大量使用，使冲生产效率得大幅度提高，各各样的冲压自动和高速自动力机纷纷投使用。在高速自动压机上冲压电机定子冲片时，分钟可冲几片，并能自叠成定、转铁芯，生产率比普通压机提高几十，材料利用高达97%；公称压力为250KN的高速压力机的块行程次已达以上。在多能压力机方，日本田公生产的“冲压中心采用CNC控制，只需间就可完成自换模、换料调整工艺参数等作；美国惠尼公司生产CNC金属材加工中心在相同的时内，加工冲件的数量为通压力机的4~10，并能进行冲孔、段冲裁、弯和拉深等多作业。近年来了适应市的激烈竞争对产质量的要求来越高，且其更新代的周期大缩短冲压生产为应这一新的求，开了多种适不同批量生的工艺、设和模具。其，无需设计用模具性能先进的塔数控多工压力机激光切割成形机CNC万能折弯等新设备已入使用特别是近几年在国外已发展起来、国内开始使用的压柔性制造元（FMC）冲压柔性制系统（FMS代表了冲压产新的发展势。统以数控压

设备为主，包括板料模具、冲压分类存放系、自动上料下料系统，产过程完全计算机控制车间实现24时无人控生产。同时根据不同使要求，可以成各种冲压序，甚至焊、装配等工，更换新产方便迅速，压件精度也。(4)压标准化专业化生方面模具的标化及专业化产，已到模具行业广泛重视。因为冲模属单小批量生产，冲零件既具的定的复杂性精密性又具有一定结构典型性因此，只有现了冲模的准化，才能冲模和冲模件的生产实专业化、商化，从降低模具的本，提高模具的量和缩短制周期目前国外先进工国家模具标化生产程度达70%~80%，模厂只需设计造工作零件大部分模具零件均标准件厂购使生产率幅度提高。模具造厂专业化程度越不期越高，分越来越细，目前有模架、顶杆厂、处理厂等这样更有于制造水平提高和制造期的缩短。我冲模标准化与业化生产近来也有较大展除反映在准件专业化产厂家有多增加外，准件品种也扩展，精度有提高。但体情况还满不了模具工发展的要求主要体现标准化程度不高（一般在40%以，准件的品种规格较少，多数标准件家未形成规化生产，标件质量也还在较多问题另外，标准生产的销售供货、服务都还有待于一步提高

2冲件工艺及材料分析图1.1铁片零件图冲压技术求:1.料:钢2.料厚度:0.35mm3.产批量:大量4.注公差按确定2.1

冲件工性析该零件是个山字形的片，上有六小孔，而且件很薄，在我们这里用复合模一成形该零件外轮不是很复杂，只六个孔较小，求的尺寸精偏高，可采高级冲模同冲出六个孔2.2

冲件精与糙冲裁件的济公差等级高于级一般料公差等最好低于IT10级冲孔件公等级最好低IT9级,由可得落料公冲孔公差分别孔中心距公差±0.10冲孔精度求较高,因此可

用于高精的冲裁,于冲裁件有断面粗糙的要求我们不必考虑2.3

冲件材由表可得,硅的抗剪强=225Mpa,后伸长率此材具有良好塑性级较高弹性,冲裁较好,可以冲加工.常用的变压器铁一般都是用钢片制做的.钢是一种合硅也称矽)的钢其含硅量在0．8~4．硅钢做变器的铁芯,是为硅钢本身是一种导能力很强的性物质,在通电线中它可以产较大的磁感应强,从而可以变压器的积缩小.我们知道,际的变压器是在交流状下工作,功损耗不仅在线的电阻上,也生在交变电磁化下的铁中.常把铁芯中的功损耗叫“铁”,铁损由两原因造成,个是“磁滞耗”,一个“涡流损耗.磁滞损耗铁芯在磁化程中,由于在磁滞现象产生的铁损,这损耗的大小材料的磁滞线所包围的积大小成正.硅钢的磁回线狭小,用做变压器的芯磁滞损耗小,使其发热程度大减小既然硅钢上述优点,什么不用整的硅钢做铁还要把它加工片状呢这是因为状铁芯可以小另外一种损──“涡损耗”.变压工作时,线中有交变电,它生的磁通当是交变的.这个变化磁通在铁芯产生感应电芯中产生的感电流,在垂直于磁方向的平面环流着,所以叫涡.涡流耗同样使铁发热.了减小涡损耗变压器的铁用彼此绝缘硅钢片叠成,

涡流在狭形的回路中,通较小的截面,以大涡流通路的电阻;同时,钢中的硅材料的电率增大,也到减小涡流作用.3冲压模具总体构设计3.1模具类型根据零件冲裁工艺方,采用倒装式合冲裁模.3.2

操与位式零件中批生产,安排产可采用手送料方式能达到批量生产且能低模具成本,因采用手工送方式.件尺寸大，厚度较高保证孔的精及较好的定，采用导料导向，正销导正，为了提高料利用率采始用挡料销固定挡料销3.3

卸与件式考虑零件寸较大厚度不高，采刚性卸料方置进行打料件。3.4模架类型及精度由于零件料较薄，尺较大，又是合模,因此采用导向稳的对角导模架。导柱导套采用间配合4冲压具工艺与设计计算4.1

排设与算该冲裁件料厚度较薄尺寸大，近方形，因此采用直排比较合查表，a=1.5mm,a=1.2mm，=0.5mm，Z=0.5mm.因此根据3-13条料的宽为:B=Dmax+2a+）=(63+2×1.5+0.5)=mm进距为:

4.2

A=D+a=28+1.2=29.2mm根据式，导板间距：B=B+Z=66.5+0.5=67mm由零件图得一个零件面积为1264mm一个进距的坯料面积:BXS=66.5×29.2=1941.8mm,因此材料用率为:设冲力压中初压机

.4.2.1裁根据零件,CAD可计算出一次零件内周边之和L=292.568mm(次裁除外),因为，t=0.3mm,取K=1.3,则根据式F=，F=1.3×292.568×186=21223N卸料力:查取Kx=0.5,×21223=10612推件力:了修模时能证模具仍具足够的强度,所直壁高度取h=6mm,故最小闭合度：130mm4.2.2压力心其压力中一定在对称Y上，即L=30mm,=L=10mm,L=16mm,L=13mm,L=14mm,YY=30,=28,Y4=20,Y5=12,Y6=28123根据排样：

Y=l

l

256=(28×30×28+16×20+13××28)（30+28+20+12+28)=13.53所以由以可以算得压中心为G(0,13.53)4.2.3算凹刃尺及差由于材料薄,具间隙较,具的间隙配作保证,艺比较简单,且还可以大基准件制造公差,(般可取冲件差的使制造容,因此采用作加工为.由落料尺得凹会变小,以以凹模基准作凸模.由冲孔尺寸得,模尺寸变小,所以凸模为基配作凹模.根据表由材料厚度得Z=0.03mm,Z=0.05mm(1)料凹模磨后变大：A=60,2=28,=14=101由表可得损系数X=0.5以=(-x△=(60-0.5×=59.94=(-x△=(28-0.5×=90.15=(-x△=(14-0.5×=13.97=(-x△=(10-0.5×=9.97由于,为落料尺,故以凹模为准配作模，所以落凸模刃口尺寸按模实际尺寸作，保证双间隙值为0.32～0.400mm.(2)冲孔尺寸模磨损后小:=2.5,

=(+)=(3.2+0.50.05)(3)凹模磨损不变的尺=3.20.1,=180.1,查表得公:=(),所以:=()=3.20.05=(C)=180.05凸凹落料分尺寸：13，，14104查表得公：=(--)所以：(130.0840.03)1

00.021

12.9280.021c3

0.0840.03)

027.9280c

4

00.0175

0.0175c5

0.07

00.0175

0.0175c6

(4

00.025

00.0255

模具的总体零件设计与图纸5.1铁片压具配根据前面设计与分析,我可以得出如合模具的总图

5.2

图5.1铁芯片冲裁复合模装配图模的件计5.2.1凹设计凹模采用形板状结构直接通过螺,钉与下模固定的固定方式.考凹模的磨损保证冲件的量,模刃口采直筒形刃口壁结构,料部分刃口廓适当扩大据表3-28以扩大0.51mm,取1mm,(为于加工,料凹模漏孔可设计近似于刃口廓的简化形,如图示),模轮廓尺寸算如下(1)模轮廓尺的确定:凹模高度15mm=Kb这里凹高度选取15mm凹模轮廓廓尺寸包括模板的平面寸×B(长宽)厚度尺寸凹模外边缘最短距离称凹模壁厚C.对简单对称形刃口凹模,于压力中心对称中心,所以凹模平面尺寸可沿刃

口型孔向周扩大一个模壁厚来确公式为：C=(1.5—2)H所以凹模厚C=30mm凹材料的用:根据表8-3,材料用Cr4WmoV与孔的校核:由表3-27校核最小A为29,最B值为29,最小值19,小D值为6.84,以上能达到要求,因得以校核.凹模口尺寸及其具体见零件图5-21.或后面附的零件.设计因为压力心与凹模板的几何中相差不太,由力机根据模孔尺寸为φ压力中心仍在模柄投面积可设他们在同轴上模材料为YG20图5.2铁片落料凹模5.2.2凸设计落料凸模口部分为方,又在它里开孔装配导正为便于凸模和固板的加工,可通设计成铆接式与固定板定冲孔凸模由于相隔是很近,以采用阶结构凸模的尺根据导料板寸、卸料板尺和安装固定求尺寸，所凸模的尺寸

L=15+15+15=45mm.凸模材料W18Cr4V图5.3冲孔凸模5.2.3择坚固件定位零件(1)钉规格的用:根据设计求模具上部的螺钉可选M8,在根据际要求,查标准选用GBT70.1-2000×55,里要4个,具下部分的钉根据设计选查得标准为GBT(2)柱销规格选用销钉的公直径可取与钉大径相同小一个规格根据定位方式及坯的形状与尺,用合适的准定位零件.5.2.4计和选用料与出件零卸料以卸板卸料出件是以凸往下冲即,因此不设计出件零件.定卸料板平面外形尺一般与凹模相同,其厚度取凹模厚度的0.8~1倍,以卸料板的L××H=120××卸料板此仅

起卸料作,模与卸料板的双边间隙般取

0.2~0.5mm,这里取0.5mm,材料为Q275.料螺钉选有，选取适的国家准GBT5.2.5择模架及它模具零件(1)择模架×88,闭合高H=175~140,上模:×100×下模座:×100×导柱22×150,25×150,套×80××(2)柄由压力机型号，可查模柄孔的直为深度为64,装配要求,柄与模柄配合为H7m6，加销钉防转,销为上沉孔深模柄内直径为11由于采用定卸料，上座回程时受较大，因选用压入式柄较合理，Q235B型凸模柄。

材料为(3)板垫板的作是承受并扩凸模传递的力,以止模座被挤损伤,因此与模座接触之间加上一淬硬磨平的板垫板的外形寸与凸模定板相同,厚度可3~10mm,这里设时,由压力较大,根据选取规格为L×××6.(4)模固定板:凸模固定的外形尺寸凹模的外形寸一致,度为15mm,根据标准选板的规格为L×H=12088×15;凸模与凸模定板的配合为H7n6,装配通过2销钉定位,4个钉与上模连接固定,各形孔的置尺寸与凹的保持一致,部与凸铆接因此必倒角。结论随着毕业子的到来，毕业计也接近了声。经几周的奋战

我的毕业计终于完成在没有做毕业计以前觉毕业设计只对这几年所学知识的纯总结但是通过这次毕业设计现自己的看法有太片面毕业设计仅是对前面学知识的一检验而且也是对己能力的一提高通过这次业设计使我白了自己原来知识还较欠缺自己要学的东西还太以前老是得自己什么东西都，什么东西懂，有点眼手低。通过次毕业设计我才明白学是一个长期累的过程，在后的工作、生中都应该不断的学习努力提高自知识和综合质。在此要感我的指导老对我悉心的导，感谢老给我的帮助在设计过中，我通过阅大量有关料，与同学流经验和自，并向老师教等方式，自己学到了少知识，也历了不少艰，但收获同巨大在整个设计我懂得了许东西也培养了我立工作的能树立了对己工作能力信心相信会对今的学习工作生活有常重要的影而且大大高了动手的力，使充分体会到了在造过程中探的艰难和成时的喜悦虽然这个计做的也不太好但是在设过程中所学的东西是这毕业设计的大收获和财富使我终身受在设计的程中让我感很多人生的道路远都是美好你的梦想也是最真的歌德说过那些是你的想的，你就要去做去尝试，努力，去奋

。谢

辞值此本科位论文完成际，首先要谢我的指导师王秀珍。谢谢耐心的指导细心的发现设各计的每个小错误，告诉我每小小的细节从论文题目选定到论文作的指导,

由您悉心点拨,经