1、冲压模具设计冲孔落料级进模说明书课程编号：XXXX大学专业课程设计说明书设计人： XXX专业班级： XXX学 号： XXXXX指导教师： XXX日期：X年X月X日1一、序言3二、专业课程设计任务说明书4三、零件的工艺性分析5四、冲裁零件工艺方案的拟订6五、相关工艺计算7六、模具类型及结构形式的选择15七、工作零件及主要零件的结构形式14八、参考文献152一、序言板料冲压是一种金属压力加工方法，它是在常温（冷态）下，利用冲模在压床上对金属（或非金属）板料施加压力使其分离或变形，从而得到一定形状零件的加工方法。它是无屑加工，被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形，不产生切屑，变形中金属产生加工硬
2、化。所用设备是冲床，冲床供给变形所需的力。所用的工具是各种形式的冲模，冲模对材料塑性变形加以约束，并直接使材料变成所需的零件。所用的原材料多为金属和非金属的板料。本任务书是对一套垫圈冲孔、落料模的设计说明，其中对零件的工艺性进行了分析，对冲压零件方案进行了拟定，对排样形式进行确定，压力机的选择，模具类型及结构形式的选择，模具零件的选用，凸、凹模刃口尺寸的计算等作了详细的说明。本任务书在编写过程中参考了大量文献资料，得到了XXX老师悉心指导和其他同学的热心帮助，在此表示衷心的感谢。编者：XXXX年X月XXX日3二专业课程设计任务书已知：1）产品零件图（2）生产批量：大批量（3）零件材料：Q255
3、A钢（4）材料厚度：2mm图一产品零件图求作：（1）进行冲压工艺性分析（从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行）（2）确定工艺方案及模具结构类型（3）进行相关工艺计算，包括：排样设计；冲压力计算及压力中心的确定；凸凹模刃口尺寸计算；模具零件结构尺寸计算；设备选择等。（4）绘制模具总装配图（5）绘制工作零件及主要零件的零件图（6）编写课程设计说明书要求：根据所设计工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求，每人独立设计、绘制完成一套冲压模具。包括：（1）模具装配图1张（按照1：1比例，或适当比例）；（2）模具工作零件图2-3张（按照1：1比例，或适当比例）；（3）设计说明书1份；4三 零件的工艺性分
4、析本次设计中冲裁件的材料为Q255A钢，抗剪强度为340420MPa，抗拉强度为420520MPa，屈服强度为260MPa，弹性模量为 MPa。零件为冲孔，落料件，其精度为自由公差，因此采用IT10级，满足冲裁工艺性的要求。此工件只有落料和冲孔两个工序。先冲孔，后落料。生产批量大，厚度为2mm，应该重点考虑节省材料，提高材料利用率的问题。如果设计成复合模，模具制造难度较大，并且冲压后成品件会留在模具上，在清理时会影响冲压速度。因此，采用级进模更为合理。图二产品零件图5四、冲压零件工艺性方案的拟订所给的零件所需的基本工序为冲孔和落料，可以订出如下三种工艺方案一：用简单模分两次加工，即落料-冲孔；
5、方案二：采用连续模冲裁；方案三：采用复合模一次冲裁完成；如果采用方案一，生产率低，工件尺寸的积累误差大，操作不方便，只能进行小批量生产。而零件要求为大批量的生产。如果采用复合模，因为料厚太薄，搭边值太小，模具制造难度较大，并且冲压后成品件会留在模具上，在清理时会影响冲压速度。因此，采用级进模更为合理。而因此应该用第二套方案。采用连续模。而连续模的方案又可以分为：A：采用导正销定距的冲孔落料模，B采用侧刃定距的冲孔落料模。这里采用导正销定距的冲孔落料模。采用导正销定位结构简单，冲孔后留下的圆孔正好用于导正销定距，能减少模具的复杂程度。6五、相关工艺计算5.1排样设计排样是指冲裁件在板料、条料或带
6、料上的布置方式。排样合理与否，对材料利用率的大小有直接影响。排样分为有搭边、少搭边和无搭边三种；按工件的外形特征又可分为直排、斜排、直对排、斜对排、混合排等形式。通过对零件进行分析我决定选用直排排样图为如下所示：图三排样图冲裁件的面积为；搭边值的确定冲压手册表2-17(P44)，该零件的搭边值确定为：两圆心间搭边值,侧搭边.条料宽度:；导 尺 间 距 离：；D-冲裁件直径-条料宽度单向偏差 冲压手册表2-197C1-导尺与最宽条料间单面小间隙查冲压手册表2-125.2工序压力计算、压力中心的确定1、冲裁工艺力的确定冲裁力的计算冲裁力是冲裁过程中凸模对材料的压力。通常是指冲裁力的最大值。冲裁力可
7、按下式计算：零件外圆落料力零件冲孔力式中F-冲裁力(N)；L-零件剪切周长(mm)；t-材料厚度(mm)；-材料抗剪强度(MPa)；K-系数，一般取1.3；查实用模具手册表1-1得 。则冲裁力F=163280N推件力的计算式中F-冲裁力(N)；-推件力系数n-卡在凹模孔口中的工件数查冲压手册表2-37，得 ；取工件数 ；则推件力的大小为总冲压力的计算；82、模具压力中心的计算根据压力中心的确定方法有：设如图示的坐标，因为零件关于轴对称，因此 ,落料模、冲孔模的周长各凸模压力中心坐标； ；所以压力中心坐标为(8.3,0)；图四压力中心计算5.3模具刃口尺寸及公差的计算制造冲模的关键主要是控制凸凹
8、模刃口尺寸及其间隙合理。因为所加工的9零件为冲孔落料件冲压工艺与模具设计表2-5；5.3.1对落料件采用凹凸模分开加工：冲压工艺与模具设计表2-10其中 -分别为落料凹、凸模标称尺寸(mm)；D-落料件标称尺寸(mm)；-零件制造公差(mm)；-凸、凹模最大、小合理间隙（mm）；-凸、凹模的制造公差（mm），-系数，由表11零件精度为IT10时，5.3.2对冲孔件用凹凸模分开加工：冲压工艺与模具设计表2-1010其中 -冲孔凸、凹模直径（mm）；d-冲孔件标称尺寸（mm）。5.4模具零件的选用及设计1、凹模的选用及设计凹模高度式中b-冲压件最大外形尺寸K-系数，按表8-1查得K=0.42.取2
9、5mm。凹模壁厚11取45mm；凹模长度取160mm；宽度B：140mm；查中国模具设计大典表22.5-15选取标准件；材料为T10A，HRC为60622、凸模固定板的选用根据选取好的凹模，查中国模具设计大典表22.5-16，选取固定板标准件为：；材料选用45钢，3、矩形垫板的选用，查中国模具设计大典表22.5-17，选取垫板标准件为；材料选用T8A4、导料板的选取查中国模具设计大典表22.5-45，选取标准件为：材料为Q235，HRC3843，5、卸料板的选取查中国模具设计大典表 15.28，选取标准件为：取卸料板和凸模的单边间隙材料为Q235，HRC3843；6、凸模的设计凸模的长度公式为
10、；12式中L-凸模长度（mm）；-凸模固定板厚度（mm）；-卸料板厚度（mm）；-导料板厚度（mm）；-附加长度（mm）；一般取h=1520mm由前面选取的标准件知材料为T10，HRC58607、模柄的设计根据选取的压力机J23-10知模柄孔尺寸参照中国模具设计大典表22.5-24,采用压入式模柄，材料为Q235-AF8、标准模架的选取查中国模具设计大典表22.4-2，选取标准件上、下模座及导柱、导套如下：上模座：材料HT25GB2856.1-81ZG45下模座：材料：HT25。GB2856.1-81ZG45导柱：材料：20钢导套：材料：20钢模具闭合高度： ；设计中冲模的闭合高度为：；13；
11、则选用的标准模架满足闭合高度H的要求，故此合格。9、定位销钉及止转销钉的选取下模座、凹模及导料板、卸料板处定位销钉的确定查中国模具设计大典表22.6-12，选取标准件为：销GB/T119.18公称直径 公差为m6公称长度 材料为 不锈钢。上模座与垫板及凸模固定板处定位销钉的选取查中国模具设计大典表22.6-12，选取标准件为：销GB/T119.18公称直径 公差为m6公称长度 材料为 不锈钢模柄处止转销钉的选取查中国模具设计大典表22.6-12，选取标准件为：销GB/T119.16公称直径 公差为m6公称长度 材料为 不锈钢10、固定螺钉的选取下模座上固定螺钉的选取查中国模具设计大典表22.6
12、-1，选取标准件为：材料为45钢上模座上固定螺钉的选取14查中国模具设计大典表22.6-1，选取标准件为：材料为45钢11、挡料销得选取查中国模具设计大典表22.5-58，材料为45钢。5.5压力机的选择根据计算出的总冲压力，查实用模具手册表2-3，选取开式可倾压力机J23-10型。公称压力:模柄孔尺寸:；滑块行程：；滑块行程次数：:250mm。；15六模具类型及结构形式的选择根据所要求生产的零件的特点，确定模具类型为冲孔、落料级进模通过对几种可行方案的分析比较，经最后确认该套模具的结构为：横向送料+刚性卸料板+（导料板+定位销）+对角导柱模架模具的装配图及凸、凹模和卸料板的零件图详见A1、A
13、3图纸。装配简图如图所示：图五主视图16图六俯视图1冲孔凸模 2导正销3挡料销4圆柱销5六角螺栓6下模座 7凹模板8卸料板9落料凸模10凸模固定板11垫板12上模板13内六角螺钉14模柄15导正销16导套17 导柱18导料板19始用挡料销17七工作零件及主要零件的结构形式7.1，落料凸模及冲孔凸模分别如下图示：参照中国模具设计大典表22.5-2材料为T10，HRC5860。图七落料凸模图八 冲孔凸模187.2凹模如下图示：图九凹模19八、参考文献1、肖祥芷、王孝培主编 中国模具设计大典 江西科学技术出版社2、高锦张主编 塑性成型工艺与模具设计 机械工业出版社3、陈锡栋、周小玉主编 实用模具技术手册 机械工业出版社4、丁松聚主编 冷冲模设计 机械工业出版社5、廖念钊等主编 互换性与技术测量 中国计量出版社6、王芳主编 冷冲压模具设计指导 机械工业出版社7、梁炳文主编 冷冲压工艺手册 北京航空航天大学出版社8、钱可强主编 机械制图 高等教育出版社9、李天佑主编 冲模图册 机械工业出版社10、模具实用技术丛书编委会编 冲模设计应用实例 机械工业出版社11、重庆大学 王孝培主编 冲压手册 机械工业出版社20
