冲压模具成型工艺及模具设计设计课题：工件如下图所示，材料Q235，板料厚度1mm，年产量8万件，表面不允许有明显的划痕。
设计成型零件的模具。
技术要求：未注圆角为R1；未注公差为IT14级；材料厚度t=1mm 一、冲压工艺分析1、该零件的材料是Q235，是普通的碳素工具钢，板厚为1mm，具有良好的可冲压性能。
2、该零件结构简单，并在转角处有R1的圆角，所冲的三个孔都是Φ5的尺寸，工艺性比较好，整个工件的结构工艺性好。
3、尺寸精度，零件上的三个孔的尺寸精度为IT12～13级，三个孔的位置精度是IT11～12级，其余尺寸的公差为IT12～14，精度比较低。
结论：适合冲压生产。
二、工艺方案确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，有以下3种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。
采用单工序模具生产。
方案二：落料—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，但需要两道工序两幅模具，成本高而生产率低，难以满足中批量生产需求。
方案二只需一副模具，工件精度及生产效率都较高。
方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但位置精度不如复合模具冲裁精度高。
通过对上述三种方案的分析比较，成型该零件应该采用方案二复合模具成型。
三、确定模具类型及结构形式1、该零件质量要求不高，板的厚度有1mm, 孔边距有6mm，所以可以选用倒装复合模。
2、定位方式的选择：控制条料的送进方向采用两个导料销，控制条料的送进步距采用挡料销。
3、卸料、出件方式的选择：采用弹性卸料。
下出件，上模刚性顶件。
4、导向方式的选择：为了方便操作，该模具采用后侧导柱的导向方式。
冲压件的形状简单、精度要求不高、生产批量为中批量，为了使得模具寿命较高，采用有导向、弹性卸料、下出件的模具结构形式。
四、工艺计算1、确定最佳排样方式，并计算材料利用率，选择板料规格。
该零件为近似矩形零件，设计排样1、排样2三种排样方式，如图：排样1：排样2：:查《冲压手册》表2-18，最小搭边值是：工件间：1.5mm、侧边：2.0mm。
工件面积:s=60×26-8×10×2-3×3.14×2.5×2.5=1341mm2排样1：取搭边值2mm条料宽度B=30mm 步距L=62mm材料利用率：η=1341/(30×62)=72.1％排样2：取搭边值2mm条料宽度B=64mm 步距L=28mm材料利用率：η=1341/(64×28)=74.8％比较两种排样方式，第二种排样方式材料利用率较高，所以冲裁工件的排样方式可以采用排样2排列方式。
排样图如下选用1mm×900mm×1200mm的板料，可以裁14条，每一条可以冲42件。
总的材料利用率：14×42×1341/(900×1200)=73.1%2、计算冲床合力并预选冲床L=（212+47.1）=259.1mm t=1mm σb=450Mpa冲压力F=Ltσb=（212+47.1）×1×450=95.4+21.2=116.6KN查《冲压工艺及模具设计》表3-11 K卸=0.05 K推=0.055 K顶=0.06卸料力：F卸=K卸×F落料=95.4×0.05=4.77kN倒装复合模：顶件力等于零推件力：刃口高度为10 n=8/1 n取8F推=K推×F冲孔×8=0.055×21.2×8=9.33kN冲压合力F合=F+F卸+F推=9.33+4.77+116.6=130.6KN根据冲压合力预选J23—16的曲柄压力机3、确定冲裁压力中心（计算时忽略R1）如图所示因为关于Y轴对称所以X=0Y1=Y14=0 Y2=Y13 =13 Y3=Y7=Y8 = Y11 =26 Y4=Y6=Y9 =Y11=21Y5=Y10 =16Y0=（0x30+13x26+26x12x2+26x20x4+4x21x10+16x8x2+20x3.14x5+3..14x5）/.259.1=10..94 取X0=0 Y0=10.94作为模具压力中心的位置4、确定冲裁凸模和凹模的工作刃口尺寸落料以落料凹模为基准计算，落料凸模根据凹模和最小间隙计算，也可以根据凹模实际尺寸和间隙配制。
冲孔以冲孔凸模为基准计算、冲孔凹模根据凸模合最小间隙计算，也可以根据凸模实际尺寸和间隙值配制。
冲孔用分别加工法进行计算，落料、中心尺寸用配合加工法进行计算。
间隙值查《冲压工艺及模具设计》表3-4，Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm落料凹模磨损后变大尺寸：6074.0-,2652.0-,1227.0-,8±0.1,63.0-磨损系数查《冲压工艺及模具设计》表3-5A1=(60-0.5x0.74)0185.0=59.63185.0(X1=0.5)A2=(26-0.5x0.52)13.0=25.7413.0A3=(12-0.75x0.27)0675.0=11.1980675.0（X3=0.75）A4=(6 -0.75x0.3)075.0=5.775075.0(X4=0.75)A5=(8 -0.75x0.2)05.0=7.8505.0(X5=0.75)A4，A5尺寸要标注在凸凹模上，所以要转化到凸凹模尺寸A4凸凹模==（公差：Zmax-Zmin-0.2/4=-0.065）=5.675065.0-A4凸凹模==（公差：Zmax-Zmin-0.2/4=-0.09）=7.7509.0-落料凹模磨损后变小尺寸：822.0-磨损系数查《冲压工艺及模具设计》表3-5 X=0.75B 1=(8+0.75x0.22)055.00-=8.165055.00-落料凹模磨损后不变尺寸：45±0.125、1022.00-C 1=45±0.125/4=45±0.03125 C 2=（10-0.5x0.22）±0.22/8=9.89±0.0275落料凸模（凸模固定板）按凹模实际尺寸配做，保证间隙0.100～0.140mm 冲孔凸模磨损后变小尺寸： 公差为IT12～IT13级凸、凹模公差按IT8级，Z max =0.140 Z min =0.100 δ凸模=0.018mm δ凹模=0.018mm校核间隙｜δ凸模｜+｜δ凹模｜=0.018+0.018=0.036<Zmax-Zmin=0.040可行磨损系数查《冲压工艺及模具设计》表3-5 X=0.75B 1凸模==(5+0.75x0.12)18.00-=5.0918.00-B 1凹模==(5.09+0.1)018.0=5.19018.05、确定弹性元件 聚氨酯橡皮允许承受的载荷较弹簧大，并且安装方便，所以选用橡皮。
卸料力为F 卸=4.77kN橡皮的高度：H 自由=H 工作/(0.25～0.3)=26.7～32 取30式中H 工作=t+1+H 修磨=1+1+6=8橡皮的面积：A=F 卸/p=9540～18346mm 2式中p 为橡皮预压（压10%～15% H 自由）时单位面积上的压力，取0.26～0.5取一块整开凸模孔的合四个卸料螺钉孔160×160×30的聚氨酯橡皮.面积校核:160×160-2768-452=22380mm2＞8540mm2 可行五、编写工艺文件冲压工艺过程卡材料牌号及规格材料技术要求毛坯尺寸每件毛坯可制件数毛坯重量辅助材料Q235[1（±0.1）×900×1200]条料[1×64×1200]42工序号工序名称工序内容加工简图设备工艺装备0 下料剪板机上裁板64×12001 落料冲孔落料冲孔复合冲裁J23-16落料冲孔复合模六、选择和确定模具主要零部件的结构和尺寸1、工作零件的结构及尺寸设计（1）凸凹模：为了便于加工，凸凹模设计成直通式，1个M8沉头螺钉固定在垫板上，与凸凹模固定板的配合按H7/m6。
其总长L=H固定板+H卸料板+（H橡胶-H预压）=18+14+(30-2)=60mm（2）冲孔凸模：冲孔凸模采用台阶式的，与凸模固定板的配合按H7/m6.其总长H=H固定板+H凹模+H空心垫板=50mm，小端长32mm；（3）凹模采用薄凹模结构，薄凹模厚度尺寸（可以参考单工序模具凹模的厚度计算公式H=Ks=62×0.22=13.64mm）取14mm。
凹模壁厚尺寸C=（1.5～2）H=30～40mm式中K查《冲压工艺及模具设计》表3-15 取0.22 s=62mm凹模板边长：B≥28+2×（30～40）=88～108L≥62+2×（30～40）=122～142L取160，一般情况下，B≧L，所以B取160，故薄凹模板长、宽、厚度尺寸160mm×160mm×16mm（4）模具刚性校核凸凹模尺寸较大，模具强度较大，所以不需要校核，小凸模：单个凸模所受力：冲裁力：21.2/2=10.6kN；推件力（倒装复合模）9.33/2=4.66kN冲压合力：倒装:10.6+4.66=15.3kN无导向：L=19.2 mm 可行2、其他板的尺寸[参考典型组合结构（GB2858.2-81）]凸凹模垫板：160×160×8凸凹模固定板：160×160×18卸料板：160×160×14空心垫板：160×160×16小凸模固定板：160×160×20小凸模垫板：160×160×83、模架规格上模座的规格：160×160×40下模座的规格：160×160×45模柄的规格：A50×100导套：A28H7×90×38导柱：A28h6×1504、模具闭合高度40+8+60+45+16+16+20+8-1=212mm七、校核所选压力机J23-16压力机：标称压力160KN；滑块行程55（次/分）；连杆调节长度45mm；最大装模高度220mm，工作台尺寸300mm×450mm，模柄孔尺寸φ30×50；电机功率1.5kw。
校核以上所有参数，可满足使用要求。
使用J23-16能满足该模具使用要求。
八、编制工作零件机械加工工艺卡凹模机械加工工艺规程卡凹模机械加工工艺规程材料Cr12 硬度60～64HRC 序号工序名称工序内容1 备料锻件（退火状态）165×165×182 粗铣铣六面到尺寸160.3×160.3×17。