冲压模具课程设计学校：五邑大学院系：机电学院姓名：学号：指导教师：周俊荣目录1. 冲压件工艺性分析———————————————————（2）2.冲压工艺方案的确定——————————————————（3）3. 主要设计计算（1）排样方式的确定以及计算—————————————————————（3）（2）压力中心的确定及相关计算————————————————————（3）（3）冲压力的计算—————————————————————————（4）（4）工作零件刃口尺寸计算——————————————————————（4）（5）卸料橡胶的设计—————————————————————————（5）4.模具总体设计（1）模具类型的选择————————————————————————（5）（2）定位方式的选择———————————————————————（5）（3）卸料，出件方式的选择—————————————————————（6）（4）导向方式选择—————————————————————————（6）5. 主要零部件设计（1）主要零件的结构设计———————————————————————（6）（2）定位零件的设计—————————————————————————（8）（3）导料板的设计——————————————————————————（8）（4）卸料板部件设计—————————————————————————（8）（5）模架及其他零部件设计——————————————————————（8）6．模具总装图7．冲压设备的选定——————————————————————（8）8.工作零件的加工工艺—————————————————————（8）9. 模具的装配—————————————————————————（10）主要参考文献————————————————————————（12）设计小结——————————————————————————（13）级进模设计说明任务描述：工件名称：冲孔落料件工件简图：如下图生产批量：中批量生产材料：Q235A材料厚度：2mm零件公差：IT13要求：1.将工件(b11) Pro/E图转为工程图；2. 计算说明书一份；3. 模具主要零件（凸、凹模、上、下模板、固定板等）零件图各一份。

；4. 模具装配图一份（3号图纸以上）展开板金件，设计一副冲孔、落料连续模。

为弯曲模准备毛坯。

图1工件图1.冲压件工艺性分析冲裁件形状和尺寸要求（1）结构形状分析该冲裁件结构简单，从图中不难看出，此工件只有冲孔和落料两个工序。

其外形为规则形，内部有两个小孔和一个方孔，结构较为简单适合冲裁。

（2）尺寸该制件图给出的外形为规则形，其尺寸为50*70，两个内孔直径为8mm和一个10*15mm 的方孔，其尺寸如图1所示，制件厚度为2mm。

属于中等尺寸的冲裁件。

冲裁件精度与断面粗糙度（1）尺寸精度从图1可知，该制件的公差等级为IT13级，用冲裁加工可以达到该精度要求。

其余尺寸为自由公差，精度要求不高，所以均按IT14级确定制件公差。

（2）表面粗糙度该制件的厚度为2，查表可知表面表面粗糙度Ｒａ为6.3μm。

冲裁件内、外形可到达的经济精度为0.16mm和0.23mm，两孔中心距公差为±0.12mm，孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.6mm。

冲裁件其它工艺分析该制件的材料为Q235，为普通碳素结构钢，具体性能为；材料状态为为退火，抗剪强度为310~380MPa，抗拉强度为380~470MPa，伸长率为21~25﹪,屈服强度为240MPa。

2。

冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。

采用单工序模生产。

方案二：落料和冲孔复合冲压。

采用复合模生产。

方案三：冲孔——落料级进冲压。

采用级进模生产。

方案一模具结构简单，但需要两道工序两套模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。

方案二只需一套模具，工作精度及生产效率都比较高，但制造难度大，并且冲压成品件留在模具上，清理模具上的物料影响冲压速度，操作不方便。

方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，设计简单，由于工件精度要求不高，完全能满足工件技术要求。

所以经过比较和根据任务要求，采用方案三最为合适。

3.主要设计计算（1）排样方式的确定以及计算设计级进模，先要设计条料排样图。

工件图可视为一矩形中间冲孔，直排材料利用率最高。

如图一所示的排样方法，可减少废料。

第一次冲裁使用活动挡料销，然后第二次可用固定挡料销。

因为宽度L=70mm，取搭边a=3.0mm， a2=2.0mm，条料宽度为B=L+2a=76mm，步距为S=52mm，一个步距的材料利用率为77.4%。

（2）压力中心的确定及相关计算图a 图b图a：因为制件对称，压力中心一定在对称轴Y上，及x=0，由机械原理可以计算出，y=34.53mm。

图b的压力中心为（39.31,34.57）。

（3）冲压力的计算：用平刃口模冲裁时，其冲裁力一般按下式计算：F=LtσbQ235-A的抗拉强度σb为370～500 MPa，取σb=440 MPa。

所以F=Ltσb=338153.6N=338.15KN推件力：F T=nK T F=16.9N选择冲床总压力FΣ=F+F T=355.05N，查压力机规格表，根据总压力初选压力机为J23-40。

卸载力、推件力和顶件力系数如下：（4）工作零件刃口尺寸计算在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。

这个模具采用级进模，冲孔的圆孔和方孔是简单规则形状的制件，因冲裁此类的制件的凸凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。

对于落料模，由于冲制复杂形状制件的冲压模具，所以采用凸模与凹模配置的加工方法，使设计与制造变得方便。

工件精度为IT13，Δ=0.54，磨损系数x=0.8查表得冲裁双面间隙Z max=0.16，Z min=0.10 ，校核满足δp+δd≤﹙Z max－Z min﹚以凸模为基准件，根据凸模磨损后的尺寸变化情况，将零件图中各尺寸为别为： 第一类（A ）尺寸：50−0.39mm 、27−0.33mm 、23−0.33mm 、8−0.22mm 、15−0.27mm 、10−0.22mm 第二类（B ）尺寸：20+0.33mm第三类（C ）尺寸：30±0.33mm 、6±0.18mm冲孔时，凹模按凸模配加工凸模尺寸计算，凸模刃口尺寸计算如下：8p =(8+0.5×0.22)−0.2240=8.11−0.0550 15p =(15+0.5×0.27)−0.2740=15.14−0.0680 10p =(10+0.5×0.22)−0.2240=10.11−0.0550 落料时，凹模按凸模配加工凸模尺寸配制，50p =(50+0.5×0.39)−0.3940=50.20−0.0980 27p =(27+0.5×0.33)−0.3340=27.17−0.0830 23p =(23+0.5×0.33)−0.3340=23.17−0.0830 20p =(20−0.5×0.33)0+0.334=19.840+0.068 4. 模具总体设计（1）模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。

（2）定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。

控制条料的送进步距采用挡料销初定距，导正销精定距。

而第一件的冲压位置可由活动挡料销定距。

（3）卸料，出件方式的选择因为工件料厚2m ，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用固定卸料。

又因为是级进模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。

（4）导向方式选择为了提高模具寿命和工件治疗，方便安装调整，该级进模采用中间导柱的导向方式。

5. 主要零部件设计（1）主要零件的结构设计圆孔冲孔凸模因为所冲的孔为圆形，而且都不属于需要特别保护的小凸模，所以冲孔凸模采用带凸缘凸模，加工简单，便于装备与更换。

圆孔冲孔凸模结构如下图所示。

方孔冲孔凸模落料凸模结合工件外形并考虑加工，将落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。

总长L 可按公式计算： L =21h t h h ++=工+h=14.4+14+1+20.6=50mm 凹模凹模采用整体凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模具在模架上的位置时。

要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄范围内。

其轮廓尺寸可按公式计算：凹模厚度H=kb=0.3×70=21mm ，取H=25mm凹模轮廓尺寸为130⨯150⨯25mm对于多工位的级进模凹模可以按下表表1-23选取凹模尺寸，计算后按近似值选取标准凹模。

所以取C 为42。

凹模一般都是采用螺钉、销钉定位和固定的。

因此，螺钉孔和销钉孔之间的距离，螺钉孔和销钉孔距凹模边缘及刃口的距离不能太近，否则会影响模具的使用寿命。

孔距的最小值见表1-24。

取A=14mm，B=16mm。

固定板外形尺寸的确定：固定板外形尺寸与凹模外形尺寸一致，厚度等于25mm。

（2）定位零件的设计落料凸模下部设置两个导正销，借用工件直径8mm的的两个孔作为导正孔。

导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与导正孔采用H7/r6配合。

（3）固定挡料销和导料板的设计由材料的厚度t=2mm，查资料可取挡料销的高度h=3mm，导料板内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料板与条料之间间隙取1mm，这样就可确定了导料板的宽度77mm，导料板厚度取8mm，采用45钢制作，热处理硬度为40-45HRC，用螺钉固定在凹模上。

导料板上有活动挡料销凹槽。

（4）卸料板部件设计a.卸料板的设计卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为10mm。

采用45钢制造，淬火硬度为40-45HRC 。

卸料板孔与凸模的单边间隙Z/2=(0.1~0.5)t,且硬材料的单边间隙取大值，故取Z/2=1mm 。

b. 卸料螺钉的选用卸料板上设置4个螺钉，公称直径为8mm ，螺纹部分为M6。

（5）模架及其他零部件设计该模具采用中间导柱模架，根据凹模周界和闭合高度，选取上下模座的规格尺寸，上模座200⨯160⨯40，下模座200⨯160⨯45，导柱分别为Φ28⨯170,导套分别为28⨯100⨯38。

上模座厚度取40mm ，上垫板厚度取10mm ，固定板厚度取18mm ，下模座厚度取45mm ，那么该模具的闭合高度：闭H =2h H H L H H -++++下模垫上模=40+10+50+25+45-2=168mm式中：h2为凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=2mmL —凸模长度，L=50mmH —凹模厚度，H=25mm可见该模具闭合高度小于所选压力机J23-40的最大装模高度（250 mm ），可以使用。