1 绪论大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。

随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。

随着工业的发展，工业产品的品种和数量不断增加。

换型不断加快，使模具的需要不断增加，而对模具的质量要求越来越高。

模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。

模具是一种特殊的模型，用来塑造(制造)产品；从工艺的角度，模具是一种成型制品的特殊工艺装备。

模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60％—80％的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“工业之母”。

模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。

目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还比较的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。

随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。

虽然模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。

模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。

因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本。

由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。

根据上述需要量大、技术含量高、代表发展方向、出口前景好的原则选择重点发展产品，而且所选产品必须目前已有一定技术基础，属于有条件、有可能发展起来的产品。

冲压是一种先进的少无切削加工方法，具有节能省材、效率高、产品质量好、重量轻、加工成本低等一系列优点,在汽车、航空航天、仪器仪表、家电、电子、通讯、军工、日常用品等产品的生产中得到了广泛的应用.据统计，薄板成型后，制造了相当于原材料的12倍的附加值,在国民经济生产总值中，与其相关的产品占四分之一，在现代汽车工业中，冲压件的产值占总产值的59%。

随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。

在完成大学三年的课程学习、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。

对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。

经过在新飞电器有限公司、在洛阳中国一拖的生产实习，我对于冷冲模具、塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富和加深了对各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是有了全新的理解。

在指导老师的细心指导下和在工厂师傅的讲解下，我们对于模具的设计和制造工艺有了系统而深刻的认识。

同时在实习现场亲手拆装了一些典型的模具实体并查阅了很多相关资料，通过这些实践，我们熟练掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。

通过在图书馆借阅相关手册和书籍，更系统而全面了细节问题。

锻炼了缜密的思维和使我们初步具备了设计工作者应有的素质。

设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。

在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。

由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中难免有不妥之处，肯请各位老师指正。

22 零件的工艺性分析工件名称：焊片生产批量：大批量材料：H62厚度：0.7mm图 1 零件图(焊片材料H62)2.1 零件的总体分析图示零件材料为H62，适合一般的冲压加工。

此工件只有落料和冲孔两个工序，结构相对比较简单，具有良好的塑性、韧性、冷冲压性能，能够进行一般的冲压加工。

零件形状较为简单，采用圆弧过渡，但零件对称分布，有冲孔、落料两个工序特征。

2.1.1外形落料的工艺性此焊属于中等尺寸零件，料厚0.7mm，外形较为简单，采用圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨4损，尺寸精度要求一般。

2.1.2冲孔的工艺性此焊片只有一个φ 6.3与一个宽 4.5长3的孔。

图示零件的尺寸全部为未注公差的一般尺寸，一般按IT14级取，尺寸精度较低，普通冲裁完全可以满足要求。

2.1.3冲裁件的孔边距和孔间距为避免工件变形和保证模具强度，孔边距和孔间距不能过小。

【1】其最小许可值当取：()1 1.5c t ≥ 。

根据工件的尺寸可得 4.5C = 1t =，所以工件的尺寸符合要求。

冲孔时因凸模强度限制孔的尺寸不应太小，否则凸模易折断，查表2.7.3【1】知，工件上孔的直径大于或等于0.35倍的料度即0.35d t ≥。

由任务书零件图易于看出工件的尺寸符合要求。

2.1.4尺寸精度图示零件的尺寸均未注公差的一般尺寸，按惯例取IT14级，尺寸精度较低，符合一般冲压的经济精度要求。

3 工艺方案的确定该零件所需的基本冲压工序为落料和冲孔，可拟订出以下三种工艺方案。

方案一：单工序模生产。

方案二：落料冲孔复合模。

方案三：冲孔落料级进模。

采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。

该零件φ 6.3mm的孔与外圆之间的最小距离为 2.85mm，大于此凸凹模允许的最小壁厚），可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。

但复合模模具的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高。

尽管模具结构比较复杂但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。

级进模虽生产率也高，但零件的冲裁精度稍差。

欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复合模复杂。

通过对上述三种方按的分析比较，该零件的冲压生产采用方按二的复合模为佳。

4 排样设计与计算设计复合模时，首先要设计条料排样图。

根据工件的形状选择有废料排样，且为直对排的形式，虽然材料的利用率低于少废料和无废料排样，但工件的精度高，且易于保证工件外形的圆角。

4.1确定搭边与搭肩值搭边和搭肩值一般是由经验确定的，查表 2.5.2【1】。

取最小搭边值为11.5a mm=，最小搭肩值mma1=。

4.2确定零件的排样方案设计模具时，条料的排样很重要。

分析零件形状可知，确定排样方案：条料从右至左送进，落料凸模的冲压力比较均匀，零件形状精度容易保证。

条料的排样如图2所示。

图 2 排样方案4.3计算送料步距和条料的宽度按如上排样方式：由公式计算如下：mmXB2725.124=+=.所以确定条料的宽度B为27mm6步距mm S 5.18615.416=++++= 所以步距为18.5mm 。

4.4计算材料的利用率根据一般的市场供应情况，原材料选用200X400X0.7的H62的铜板。

每块可剪27X200规格条料10条，材料剪切利用率达96％。

材料利用率通用公式【1】100%nABSη=⨯ 式中A —一个冲裁剪的面积2mm 。

n — 一个步距内的冲裁件数量。

B —条料宽度2mmS —步距mm 。

材料利用率：η=%16.70%1005.1827/61.1742/=⨯⨯⨯=Bs nA5 计算冲压力和初选压力机5.1冲裁工序总力的计算由工件结构和前面所定的冲压方案可知，本模具采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模。

考虑到模具刃部被磨损、凸凹模不均匀和波动、8材料力学性能及材料厚度偏差等因素的影响。

本模具采用普通平刃口模具冲裁，其冲裁力P 按下式计算：b P KLt τ=式中 P —冲裁力（KN ）。

K —系数，一般取 1.3L —冲裁件剪切周边长度（mm ）。

t —冲裁件材料厚度（mm ）τ—被冲材料的抗剪强度()a MP 。

上式中抗剪强度τ与材料种类和坯料的原始状态有关，可在手册中查询，为方便计算，可取材料的b 0.8τσ=，故冲裁力表达式又可表示为：b b 1.3t t P L L τσ=≈查手册【3】H62的b a 375500MP σ ＝ 取极限值σb =450MPa 所以落料力F=Lt σb=KN 97.2845021925.32=⨯⨯冲孔力F=Lt σb=KN 8.17450214.33.6=⨯⨯⨯冲孔时的推件力F 推=nK 推F 孔取直筒形刃口形式，由表 2.21查的，h=5mm ，则n=h/t=5/0.7=7个 n —同时卡在凹模的工件(或废料)数,其中n=h/t h —凹模刃部直壁洞口高度（mm ）， t —料厚( mm)查表 2.7得，K=0.05 所以推件力F推=nK推F孔=KN 23.68.1705.07=⨯⨯落料时的卸料力F 卸=K 卸F 落 查表 2.7得，K=0.03卸料力F 卸=K 卸F 落=KN 87.097.2803.0=⨯所以总冲压力F=F落+F孔+F推+F卸=KN87.5387.023.68.1797.28=+++为保证冲压力足够，一般冲裁压力机吨位应比计算的冲压力大30%，即F，=KNX03.7087.533.1=5.2初选压力机压力机的公称压力必须大于或等于工序总力。

查手册【2】初选开式可倾压力机参数初选压力机型号为J23-16和J23-25，见表一。

表一所选择压力机的相关参数型号公称压力/kN滑块行程/mm最大封闭高度/mm工作台尺寸/mm可倾斜角/。

封闭高度调节量/mmJ23-16 160 55 220 300×450 35 45J23-25 250 65 270 370×560 30 555.3 确定压力中心用解析法求模具的压力中心的坐标。

按比例画出零件尺寸，选用坐标系XOY。

如下图3所示。

因零件左右对称，即xc ＝0。

故只需计算yc。

将工件冲裁周边分成L1、L2、L3、L4、…L10、L11基本线段，求出各段长度的重心位置:L1＝3mm Y1=010L 2＝6mm Y 2=11.3mmL 3＝2.85mm Y 3=11.6mmL 4＝2.25mm Y4=15.97mmL 5＝2.25mm Y 5=22.68m 图3 压力中心的计算97.1425.225.285.26320068.2225.297.1525.26.1185.23.11603543216655443322110=⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=+++++=l l l l l y l y l y l y l y l y l Y6 模具结构形式的选择与确定6.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用倒装复合冲压，所以模具类型为倒装复合模。