冲压课程设计班级: 09机制1班学号: 09530027 姓名: 任星星指导老师: 王睿目录第1章冲裁件的工艺分析 (3)第2章冲裁工艺方案的确定 (3)第3章级进模的总体设计 (4)3.1 定距方式 (4)3.2 操作方式 (4)3.3 卸料方式 (4)3.4 出料方式 (5)3.5 送料方式 (5)第4章模具设计计算 (5)4.1 排样、条料宽度、导料板宽度、步距、材料利用率的计算 (5)4.1.1 条料宽度的计算 (5)4.1.2 条料宽度的计算 (5)4.1.3 导料板导料宽度的计算 (6)4.1.4 步距的确定 (6)4.1.5 材料利用率的计算 (7)4.2 冲压力的计算 (7)4.2.1 冲裁力和弯曲力的计算 (8)4.2.2 卸料力和顶件力的计算 (8)4.3 压力中心的确定 (9)4.4 冲模刃口尺寸计算 (9)第5章主要零部件设计 (11)5.1 工作零部件的设计 (11)5.2 其他零件的设计 (13)第6章校核模具闭合高度 (15)6.1模具闭合高度 (15)6.2模具闭合高度的校核 (15)1第7章模具总体结构 (16)第8章弯曲模设计 (16)设计结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)2第一章冲裁件的工艺分析本次设计冲压工件如下图：由上图分析知：材料为A3铁，材料性能相当于Q235-A,Q235-A钢为优质碳素结构钢，具有良好的塑性性、焊接性以及压力加工性，主要用于制作冲击件、紧固件，如垫片、垫圈等，适合冲裁加工。

工件结构形状相对较为复杂，有2个弯曲，中间有一个没有闭合方孔，孔与边缘之间的距离满足要求，料厚为1.2mm满足许用壁厚要求（孔与孔之间、孔与边缘之间的壁厚），可以冲裁加工。

根据零件图得知此零件为未注公差，工件要求不高，尺寸精度要求较低，采用IT14级精度，普通冲裁完全可以满足要求。

根据以上分析：该零件冲裁工艺性较好，综合评比适宜冲裁加工。

第2章冲裁工艺方案的确定2.1 工艺方案的类型方案一：单工序模生产, 先落料，再弯曲开口部分，后弯曲另一部分。

方案二：采用级进模生产，先冲孔，再弯曲开口部分，后弯曲另一部分。

方案三：采用一套级进模和一套弯曲模生产，级进模先冲孔，在弯曲开口部分，后落料。

弯曲模完成最后一次弯曲。

3方案四：复合模生产。

2.2 工艺方案的选择方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要三副模具，成本高而精度和生产效率低，难以满足大批量生产的要求。

方案二只需一副模具，生产效率高，操作方便，精度也能满足要求，模具制造工作量和成本比较高，但材料利用率低。

方案三需要两副模具，制件精度和生产效率都较高，冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高，材料利用率高。

方案四只需一副模具，但是模具结构复杂，操作复杂，不适合大批量生产。

通过对上述四种方案的分析比较，由于工件有2次弯曲，较为复杂，所以该工件采取2套模具设计，先级进模：冲方孔，弯曲，落料。

然后采用单工序弯曲模进行弯曲。

第3章级进模的总体设计3.1 定距方式级进模的定距方式有两种：挡料销定距和侧刃定距。

使用侧刃定距的级进模精度较高，生产效率高，送料操作方便。

侧刃是特殊功用的凸模，根距零件的形状，该级进模在送料的方向上需要切边，侧刃可以当凸模用，这样有利于简化模具结构，减少凸模数量，因此本级进模采用侧刃定距。

3.2 操作方式零件大批量生产，为达到大的生产效率，须采用自动送料的送料方式，以满足生产的需求，同时，随着生产效率的提高，经济效益也相对于手动操作有了提升。

3.3 卸料方式卸料有弹性卸料和刚性卸料两种，刚性卸料的卸料力大，卸料可靠。

弹性卸料的卸料力小，但它既起卸料作用又起压料作用，所得冲裁件质量好，平直度高，适合冲裁薄板零件。

本零件壁厚较薄，且采用级进模，冲裁长度方向长，容易变形，因此采用弹性卸料方式。

453.4 出件方式因采用连续模生产，故采用向下落料出件。

3.5 送料方式因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度B 小于送料方向的凹模长度L 故采用横向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。

第4章 模具设计计算4.1 排样、条料宽度、导料板导料宽度、步距、材料利用率的计算4.1.1 排样方案的选择方案一：横排，由于有弯曲，弯曲前必须将其与前面的工件断开，这就需要两侧面留有载体，因此材料利用率低。

方案二：竖排，由于零件在送料方向不对称，因此受力不对称。

方案三：对排，竖排能够很好的解决不对称的问题，且相对单排来说效率提高了一倍，生产效率高，结构对称。

由以上分析可知，因选择方案三的排样方式：对排。

4.1.2 条料宽度的计算条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，下偏差为负值—△，由表2-35 [2]查得Δ=0.6mm ，根据工件尺寸，因此选取对排两工件之间的尺寸为d=4mm ，则6.006.00101max 048.76)22424.342()22()2(--∆-∆-∆-=⨯++⨯=++=+=b D L b L B 式中max L —条料宽度方向两冲裁件外侧之间的最大尺寸；1b —侧刃冲切得料边定距宽度，通常取1b =1.5—2.5mm,薄料取小值，厚料取大值，这里取1b =2。

L —条料宽度方向冲裁件的最大尺寸6故条料宽度为76.48mm 。

4.1.3 导料板导料宽度的计算侧刃未切条料部分导料板之间的宽度：mm Z B B 48.77148.76'=+=+=侧刃切去条料部分导料板之间的宽度：mm y L B 63.7215.048.72'max =+=+=式中Z -冲切前的条料宽度与导料板间的间隙。

y -冲切后的条料宽度与导料板间的间隙，通常取mm y 2.0~1.0=。

4.1.4 步距的确定送料步距S ：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。

进距与排样方式有关，是决定侧刃长度的依据。

条料宽度的确定与模具的结构有关。

进距确定的原则是，最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；最大条料宽度能在冲裁时顺利的在导料板之间送进条料，并有一定的间隙。

根据图3-10[1]可知，冲裁件形状应尽量避免有过长的凸出悬臂和过窄的凹槽，对于软钢、黄铜等材料其宽度t b 5.1≥，高碳钢或合金钢等硬材料t b 2≥。

悬臂和凹槽的长度最大为5b 。

对本零件所用材料mm t b 8.12.15.15.1=⨯=≥，但是其凹槽相对较深，综合考虑，取mm b 4=。

级进模送料步距Smm a D S 7.1647.12max =+=+=D max 零件横向最大尺寸，排样图如下图所示。

74.1.4 材料利用率的计算一个步距内的材料利用率%100⨯=BS Aη式中 A —个步距内冲裁件的实际面积；B —条料宽度；S —步距； 由此可之，η值越大，材料的利用率就越高，废料越少。

废料分为工艺废料和结构废料，结构废料是由本身形状决定的，一般是固定不变的，工艺废料的多少决定于搭边和余量的大小，也决定于排样的形式和冲压方式。

因此，要提高材料利用率，就要合理排样，减少工艺废料。

排样合理与否不但影响材料的经济和利用，还影响到制件的质量、模具的的结构和寿命、制件的生产率和模具的成本等指标。

因此，排样时应考虑如下原则：1）、提高材料利用率（不影响制件使用性能的前提下，还可以适当改变制件的形状）。

2) 、排样方法使应操作方便，劳动强度小且安全。

3) 、 模具结构简单、寿命高。

4) 、保证制件质量和制件对板料纤维方向的要求。

一个步距内冲裁件的实际面积27292)75.162.47.1224.34(mm A =⨯⨯-⨯=所以一个步距内的材料利用率%1.57%1007.1648.76729%100=⨯⨯=⨯=BS Aη4.2 冲压力的计算84.2.1 冲裁力和弯曲力的计算冲裁力是指冲裁是凸模所承受的最大压力，包括施加给板料的正压力和摩擦阻力。

平刃口冲裁模的冲裁力F 一般按下式计算：bKLt F τ=式中 F —冲裁力（N ）；L —冲裁周边长度(mm)；t —材料厚度(mm)；τb —材料抗剪强度(MPa)；Ｋ—系数； mmL 9.272475.162)7.1248.72(=⨯+⨯+= 系数K 是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀，刃口磨损、板料力学性能和厚度波动等原因的影响而给出修正系数，一般取k=1.3。

τb 的值查表1-1[2]为310-380MPa,取τb =380Mpa所以KN KLt F b C 7.1613802.19.2723.1=⨯⨯⨯==τ根据计算，模具总的冲压和拉深力应该取最大值即161.7KN 。

该弯曲为U 型件弯曲，其弯曲力大小为KN t r kbt F b W 5.12.124602.15.82.17.07.022=+⨯⨯⨯⨯=+=σ4.2.2 卸料力和顶件力的计算卸料力KN F K F X X 5.67.16104.0=⨯==推件力KN F nK F T t 277.161055.03=⨯⨯==式中X K 、T K 分别为卸料力和推件力系数，由表3-11[1]查得04.0=X K 、055.0=T Kn 为同时梗塞在凹模内的废料数。

本模具采用弹性卸料的下出料方式，根据式3-29[1]得，KN F F F F F W T X Z 7.1965.1275.67.161=+++=+++=根据总压力，查附录B3[5]初选J23-25开式双柱可倾压力机，其基本参数如下：公称压力： kN 250滑块行程： mm 659最大闭合高度：mm 270最大装模高度: mm 220封闭高度调节量：mm 55工作台尺寸（前后×左右）： mm mm 400350⨯垫板尺寸厚度mm 50模柄尺寸（直径×深度）： mm mm 6040⨯φ4.3 压力中心的确定以对称中心轴为X 轴，以第三对凸模的垂直于X 轴的对称线为Y 轴建立坐标系，由式3-35[1]得，n n n L L L x L x L x L x +++++=2122110分子=188.5585248.58221.507.16205.271925.231928.1874.1626.1474.1635.648.30235.1024.137.167.122=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯分母=72.2622227.16219219274.16274.1648.30224.137.162=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯++⨯+⨯mm L L L x L x L x L x n n n 255.2172.262188.55842122110==+++++=该模具刃口关于Y 轴对称，所以该模具的压力中心为（21.255，0）。

4.4 冲模刃口尺寸计算该级进模个工位凹凸模形状规则，适采用凹凸模分开加工法。