材料科学与工程系《冲压工艺及模具设计》课程设计说明书设计名称：《冲压工艺及模具设计》课程设计专业班级： 2011级材料成型及控制工程姓名：熊威学号： 1132012143 指导教师：施钢、龚晓叁评定成绩：教师评语：指导老师签名：年月日目录1 序言 -------------------------------------------------------------------12 制件的工艺性分析--------------------------------------------------------13 冲压工艺方案的制定------------------------------------------------------1 3 方案种类----------------------------------------------------------------1 3.1 方案比较------------------------------------------------------------1 3.2 方案确定------------------------------------------------------------13.3 模具结构形式的论证及确定--------------------------------------------14 模具结构形式的论证及确定------------------------------------------------15 排样图设计及材料利用率计算----------------------------------------------16 一次弯曲数值计算--------------------------------------------------------17 主要零部件的设计--------------------------------------------------------18 整理-------------------------------------------------------------------1 致谢----------------------------------------------------------------------1 主要参考文献--------------------------------------------------------------1冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。

冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。

模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。

目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。

改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。

近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。

浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。

随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。

本课程设计是在学生学完《冲压工艺与模具设计》理论课并进行了生产实习之后进行的一个重要教学环节。

是学生运用所学理论，联系实际，提高工程技术能力和培养严谨细致作风的一次重要机会。

通过本次设计要达到以下目的：1、巩固与扩充“冲压工艺与模具设计”以及有关技术基础课程所学的内容，掌握制订冲压工艺规程和设计冲压模具的方法。

2、培养综合运用本专业所学课程的知识，解决生产中实际问题的工程技术能力（包括：设计、计算、绘图、技术分析与决策、文献检索以及撰写技术论文的能力）。

3、养成严肃、认真、细致地从事技术工作的优良作风。

本次课程设计小组用到的成型工序有落料和弯曲。

落料和弯曲是冲压工艺中的两种工序。

落料是将材料沿封闭轮廓分离的一种冲压工序，被分离的材料成为工件或工序件，大多数是平面形的。

弯曲是利用压力使材料产生塑性变形，从而被弯成有一定曲率、一定角度的形状的一种冲压工序。

自己的任务：B2一次弯曲，直径20，顶部宽度72 制件的工艺性分析弯曲零件如图1所示，材料：A3（H62）厚度：1.0MM。

表面镀光亮镍，镍层厚3UM以上。

图1 产品零件图①材料：该弯曲件的材料是H62,H62黄铜表示平均含铜量为62%的普通黄铜，有良好的力学性能，热态下塑性好，冷态下塑性也可以，切削性好，易钎焊和焊接，耐蚀，但易产生腐蚀破裂。

可做各种深拉伸和弯折制造的受力零件，如销钉、铆钉、垫圈、螺母、导管、气压表弹簧、筛网、散热器零件等,具有较好的冲裁和弯曲性能。

②零件结构：该弯曲件是管夹结构，并在凸出的地方转角有四处R3圆角，该产品的基本工序为：落料，弯曲。

③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。

查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：65062.0-mm 30052.0-mm R3025.0-mm结论：适合落料和弯曲。

3 冲压工艺方案的制定3.1 方案种类该零件包括落料、弯曲两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案①先落料，再一次弯曲成型②先落料，一次弯曲成波浪形，再二次弯曲成型③直接弯曲成型3.2 方案比较方案一先进行落料，把落好的料进行一次性弯曲成形，此方案的优点是工序少，操作简单，误差较小，但是一次性弯曲成形容易容易产生裂痕和回弹，影响工件的强度和精度；方案二同样是先落料，先弯曲成一个波浪形的工件，再进行进一步弯曲，一定程度减少了工件的裂痕和回弹，保证工件的强度和精度，缺点是工序多；方案三用的模具是复合模具，模具复杂，不易生产，不能保证工件的强度和精度，优点是操作简单，生产周期短。

3.3 方案确定制件的精度没有要求，按IT14级算，用普通的生产方法就可以达到要求，可以看出生产精度要求的不高，为保证制件的精度和减少回弹，综上所述，选择方案二。

4 模具结构形式的论证及确定制件的加工分为落料和弯曲两道工序，分别由三套模具依次加工，落料模具选用冲裁后侧导向模架，落料件为长方形，四周有倒角，模具选用单工序，横向送料，弹性卸料，向下直接出件的结构形式。

该结构是导柱式，导柱式冲裁模的导向比导板模的可靠，其精度高，寿命长、是实用安装方便，但轮廓尺寸较大，模具较重、制造工艺复杂、成本较高。

它广泛用于生产批量、精度要求高的冲裁件。

根据制件的生产批量决定模具类型，一般来说，小批量生产时，应力求模具结构简单、生产周期短、成本低，宜采用单工序模；大批量生产时，模具费用在冲裁件成本中所占比例相对较小，可选用复合模或级进模。

对于尺寸精度要求，复合模具的冲压高于级进模，而级进模又高于单工序模，该落料件构简单，模具结构简单，尺寸精度没有特别要求，适合采用单工序。

5 排样图设计及材料利用率计算①弯曲件展开长度,如图2所示。

查表 中性层Kt R +=ρ K=0.5 t=1mm R=9 得ρ=9.5mm图2如图展开长L=53.59+4.99*2=63.57 ② 搭边和排样, 确定后排样图如图3所示。

工件间：a=2mm 侧面：a1=1.5mm条料宽度b b=(Dmax+2a)0∆- =(63.57+2×2)0∆- A =67.570∆-=67.57mm步距h h=30+1.5=31.5mm 图3③ 材料利用率面积A=(67.57-4)*30=1907.1mm 2一个步距内的材料利用率η为： %100⨯=hbAη =1907.1÷(67.57×31.5)×100％= 89.60%查板材标准，宜选1*1000mm*2000mm 的钢板，每张钢板可剪裁为15张条料（70mm×2000mm ），每张条料可冲63个工件，则η总为：=2000100066.18696315⨯⨯⨯×100％=88.34%即每张板材的材料利用率为88.34%6 一次弯曲数值计算（1） 回弹值计算： ETs r rp σ311+=r=10 t=1 e=103*310 s σ=110MPa rp=9.69mm（2） 弯曲力计算Fz=tr KBt +σ27.0Fz==110320*1*30*3.1*7.0+=794.1（3）压力机的选择根据弯曲力，选择压力机型号为J23-3.15,此压力机的主要参数： 标称压力 31.5KN 最大封闭高度 120mm 封闭高度调节量 25mm 电动机功率 0.55KW（4） 凸凹模间隙 Z=tmax+xt=t+∆+xt Z=1+0.05=1.05 （5）凹凸模工作部分的尺寸与公差 Lp=(L+0.5∆)pσ0Ld=(Lp+2z)dσ+ Lp=5.56015.0-o Ld+7.66015.0+（6）凹模的外形尺寸根据制件尺寸，选择凹模尺寸，选B*L*H=100*100*26（7）凸模外形尺寸根据制件尺寸，选择凹模尺寸，选B*L*H=50*50*28（8）模架的选择根据制件的需要，模架选后侧导柱模架，B*L=100*100。

上模座选116*116*30，下模座选116*116*30（9）导柱导套根据需要，选导柱32*210‘选导柱32*1407 模具总体结构设计该落料模具选用后侧滑动导向模架，横向送料，弹性卸料，向下直接出件的结构形式。

模具主要零件包括模炳、凸模座，凸模、卸料板、凹模、下模座，标准件的选用有圆柱螺钉，定位螺钉，导料螺钉，连接销，和防转销。

模具结构，上模座、和凸模固定板由4根圆柱螺钉和2根连接销连接起来，固定凸模，再通过4根较长的螺钉将其和橡胶体、卸料板固定起来，组成上模；下模由4根螺钉和2根销钉将凹模板、下垫板和下模座连接。

工作原理，该模具为横向送料，通过2个导料螺钉定位送料的方向，由1个定位螺钉固定送料的步距，控制材料的利用率，使落料工序顺利进行；压力通过压力式模炳传递到上模，再通过凸模和凹模板的作用落料成型；卸料方式为弹性卸料，通过橡胶弹性体和卸料板的作用进行卸料的步骤；出料的方式是向下直接落料。