冲压模具设计课程设计姓名：分院、系：专业：年级：学号：指导教师：2016年5月26 日目录第1章绪论1.1 冲压模具现状与发展趋势1.1.1我国模具技术的现状—————————————————————4第2章冲压成型工艺和方案工艺性的确定2.1 设计任务2.2 工件的工艺性分析——————————————————————-52.2.1 工艺分析——————————————————————5-62.2.2工艺方案的确定————————————————————5-6第3章落料冲孔模工艺计算及模具结构设计3.1 排样设计与计算————————————————————————7 3.1.1 排样方法的选择———————————————————————7 3.1.2 计算冲裁件面积——————————————————————7 3.1.3步距和条料宽度的计算————————————————————7 3.1.4材料利用率的计算——————————————————————7 3.1.5排样图———————————————————————————7 3.2 冲裁力计算——————————————————————————8 3.3 压力机选择——————————————————————————8-9 3.3.1冲压设备的选择原则————————————————————93.3.2选择压力机与压力机参数———————————————————9 3.4 确定模具压力中心————————————————————————93.5凹、凸模刃口尺寸计算————————————————————9-10 3.5.1 刃口尺寸计算的一般原则————————————————10-11 3.6确定凹模外形尺寸，选择标准—————————————————11-12 3.7模具结构型式分析——————————————————————13第4章冲压模具工件的机械加工4.1冲压工作零件的技术要求————————————————————14 4.2冲模工作零件机械加工工艺过程—————————————————14 4.2.1 凸模加工工艺过程————————————————————14 4.2.2 凹模加工工艺过程————————————————————14第5章模具装配5.1 冲模装配————————————————————————155.2 冲模的安装————————————————————————16 学习总结————————————————————————————17 参考文献————————————————————————————18第一章绪论1.1冲压模具的现状与发展趋势1.1.1我国模具技术的现状随着汽车制造业的发展与塑料产品的需求不断增强，模具设计与制造行业的发展日新月异。

新的设计理念，新的制造技术不断得到应用。

有限元分析应用在模具的优化设计中，使模具设计更合理。

特种加工的技术使模具制造空间更大。

我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视与关注。

模具设计是工生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%~80%的零部件都依靠模具成型。

因此中国模具产业除了要继续提高模具生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。

我国冲压模具工业的发展趋势模具技术的发展应该适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。

达到这一要求急需发展如下几项：1.全面推广CAD/CAM/CAE技术；2.高速铣削加工；3.模具扫描及数字化系统；4.电火花铣削加工；5.提高模具标准化程度；6.优质材料及先进表面处理技术；7.模具研磨抛光将自动化、智能化；8.模具自动加工系统的发展。

第二章冲压成型工艺性和工艺方案的确定2.1设计任务零件简图：如图所示材料：Q235材料厚度：1.0mm制件的尺寸精度：IT14级2.2工件的工艺性分析2.2.1对工艺分析包括技术和经济方面两个方面内容。

在技术方面，根据工件图，主要分析该冲压件的形状特点。

尺寸大小、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺要求；在经济方面，主要根据冲压件生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益。

因此，冲压件的工艺性分析，主要讨论在不影响零件使用的前提下，是否能以最简单最经济的方法冲压出来。

能够做到，表示该冲压件的工艺性好；反之，工艺性差。

该制件形状比较简单，都是由圆弧组成的，尺寸一般，厚度适中，属于普通冲压件，但应注意几点：首先，由于零件上有16个小孔和一个大孔，落料的同时要保证所冲16个小孔的位置精度。

其次，由于是大批量生产，应注重模具材料与结构的选择，保证一定的寿命。

2.2.2工艺方案的确定根据制件的工艺性分析，该零件包括落料和冲孔两个基本工序，可采用的以下三种方案：1.第一步落料，第二部冲孔，采用单工序模生产。

2.第一步落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。

3.第一步冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。

（1）方案1：模具结构简单，但需要两道工序，两套模具才能完成零件加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产要求。

由于零件结构相对简单，为提高生产率，主要应采用复合模冲压和级进模冲压。

由于采用级进或多工位自动送料装置，生产率高，模具结构复杂，制造周期长，成本高，故采用复合模生产。

2.3模具结构方案的确定设计落料-冲孔复合模，因制件材料是Q235,是一种普通的碳素钢结构钢材料。

许用剪切强度一般是0.6~0.8的屈服强度，所以说其抗剪切强度是141~188MPa。

采用打料杆与卸料板接触，由卸料板卸料的结构，又由制件尺寸可知，凹凸模壁厚大于最小壁厚，所以复合模采用倒装复合模及打料杆接触卸料板的卸料方式和定位方式。

第三章 落料冲孔模工艺计算及模具结构设计3.1排样设计与计算冲裁件在条料上的布置称为排样。

排样设计包括排样方法，确定搭边值，计算条料宽度与送料步距，计算材料利用率，画排样图。

I3.1.1排样方法的选择根据对所给零件的分析，采用直排有废料排样方式，这样可以保证冲件质量，提高模具寿命。

可以补偿送料误差，以保证冲出合格工件；保持条料刚度有利于送料，避免废料丝进入模具间隙损坏模具。

3.1.2计算冲裁件面积：由软件可求出冲裁件面积2286.10201mm R A ==π 查表2-10【1】得到，工件间mm a mm a 5.1,5.11==搭边 3.1.3步距和条料宽度的计算mmB mmH 4.1166.05.121145.1155.1114=-⨯+==+=条料宽度步距3.1.4材料利用率的计算 一个步距的材料利用率：%76%100)5.1154.11686.102011(%100)/=⨯⨯÷⨯=⨯=BH nA （η 3.1.5排样图如图3.2冲裁力计算平刃冲模冲裁时，冲裁力,0τLt F = 但考虑到模具刃口的磨损，模具间隙的波动，材料机械性能变化和材料厚度偏差等因素，实际所需冲裁力必须增大30%，即：MPa Lt F F b b 400~3005-2,3.10===σσ，查表 1.落料：落料力：N Lt F b 31065.34,⨯=得落σ 卸料力:落卸kF F = 得N 3104255.2⨯ 2.冲制件中间大孔：查表2-3，14.010.007.0===顶推卸，，k k k 由经验选取n=3冲孔力：b Lt F σ=冲 得：N 3109⨯ 卸料力：冲卸卸F k F = 得：N 540 推件力：冲推推F nk F = 得:N 2700 3.冲制件16个孔 由经验选取n=3查表2-3，14.010.007.0===顶推卸，，k k k 冲孔力：b Lt F σ=冲 ，得N 3900 卸料力：冲卸卸F k F =,得N 273 推件力：冲推推F nk F =,得N 1170 N F F F F F 30108035.134⨯=+++=推卸冲落N F F 301024.1753.1⨯==4.选择冲床的总压力 落料-冲孔N F F 301024.1753.1⨯==3.3压力机选择3.3.1冲压设备的选择原则冲压设备的选择主要是根据冲压工艺性质，生产批量大小，冲压件的几何形状，尺寸及精度要求等因素来确定的。

冲压生产中常用的冲压设备种类很多，选择冲压设备时要考虑下述因素：1.冲压设备的类型和工作方式是否适用于应完成的工序；是否符合安全生产和环保的要求；2.冲压设备的压力和功率是否满足应完成工序的需要；3.冲压设备的装模高度，工作台面尺寸，行程等是否适合应完成工序所用的模具；4.冲压设备的行程次数是否满足生产率的要求等。

3.3.2选择压力机与压力机参数3.4确定模具压力中心该制件形状简单，左右对称，其压力中心就在其几何中心上，压力中心如图3.5凹、凸模刃口尺寸计算3.5.1刃口尺寸计算的一般原则 1.刃口尺寸应保证冲出合格零件2.由于落料件的实际尺寸基本与凹模刃口尺寸一致，所以落料时应先计算凹模刃口尺寸，以获得合理的冲裁间隙值。

而冲孔时孔的实际尺寸基本与凸模刃口尺寸一致，因此先计算凸模刃口尺寸，合理冲裁间隙值依靠改变凹模刃口尺寸获得。

3.刃口磨损一些仍能冲出合格工件4.随着冲裁件数量的增加，凸模与凹模的刃口在不断磨损，并不断改变刃口尺寸，只要磨损量不超过一定范围，模具仍能冲出合格工件。

5.设计时应取最小合理冲裁间隙6.随着凸模与凹模刃口磨损量的不断增大，冲裁间隙也将不断增大。

所以设计模具时，冲裁间隙应取其允许的最小值min Z7.应注意到，凸模与凹模刃口尺寸的制造公差影响冲裁间隙的大小。

所以刃口尺寸的计算与处理既要保证冲出合格的工件，又要保证合理的冲裁间隙值。

3.5.2落料-冲孔模刃口尺寸的计算查表2-4【1】，材料是其Q235，料厚1mm 的初始双面间隙为：mm Z 10.0min =， mm Z 14.0max =对于精度为IT14的工件，磨损系数为75.0=χ 1.对落料114φ我们采用凸、凹模分开加工的方法来计算查表2-7【1】得凸凹模的制造公差：mmmm035.0025.0-+==凹凸δδ查表2-6【1】得工件公差mm 2.0=∆ 校核：mm Z Z 03.010.014.0min max =-=-则。

不满足分开加工法的原凹凸mmmm 03.006.0035.0025.0>=+=+δδ故采用单配法加：mm a a 1.095.1131.0)2.075.01.114(1.0)(max ±=±⨯-=±∆-=χ凹2.对冲孔60φ，也采用单配法加工查表2-7【1】得凸凹模的制造公差：mmmm 035.0025.0-+==凹凸δδ查表2-6【1】得工件公差mm 2.0=∆由于冲孔是冲孔件因此按照凸模计算()mm b b 1.001.000min 15.602.075.060=⨯+=∆+=-）（凸凸δχ3.对工件上的孔，同样采用单配加工的方法查表2-7【1】得凸凹模的制造公差：mmmm 035.0025.0-+==凹凸δδ 查表2-6【1】得工件公差mm 2.0=∆由于冲孔是冲孔件因此按照凸模计算()()mm c c 1.025.131.02.075.01.130min ±=±⨯+=∆+=-凸凸δχ3.6确定凹模外形尺寸，选择标准凹模的轮廓尺寸，因其结构形式不一，受力状态各不相同，目前还不能用理论计算方法确定，在生产中，通常根据冲裁件尺寸和板料厚度，凭经验略加以计算。