沈阳工程学院课程设计设计题目：止动件冲压模具设计系别机械学院班级机制B151 学生姓名厉新栋学号 2015542121指导教师谭越尹晓伟职称讲师副教授起止日期：2016年7月11日起—至 2016年7月15日止沈阳工程学院止动件冲压模具设计课程设计成绩评定表系（部）：机械学院班级：机制B151 学生姓名：厉新栋目录目录 (5)第一章设计任务书 (7)第二章产品零件图 (10)第三章冲压工艺分析 (11)3.1 材料分析 (11)3.2 止动件形状分析 (11)3.3 止动件尺寸精度 (11)第四章冲压方案的确定 (12)4.1 冲压方案 (12)4.2 冲压方案的选择 (12)第五章模具结构设计 (13)5.1 模具类型的选择 (13)5.2卸料、出料方式的选择 (13)5.3 推件装置的选择 (13)第六章排样方式 (15)6.1 排样方式的选择 (15)6.3 排样方式图 (15)6.4 送料步距的计算 (16)6.5 材料利用率的计算 (16)第七章模具刃口尺寸计算 (16)7.1冲裁间隙计算 (16)7.2刃口尺寸计算 (17)第八章冲裁力的计算 (19)8.1 冲裁力计算 (19)8.2 卸料力、推件力的计算 (19)第九章压力机的选择 (21)9.1 压力中心的确定 (21)9.2 压力中心的确定 (21)第十章模具零件设计 (23)10.1模具的设计 (23)10.2模具的总体结构设计 (23)10.3零部件的设计 (24)10.4 其他模具零件结构 (24)第十一章个人总结 (28)第十二章参考文献 (28)第十三章零件加工工艺流程表 (29)第一章设计任务书组别：3一.设计（论文）的原始资料及依据零件名称：止动件生产批量：大批量材料：Q235厚度： t=2mm二.设计（论文）主要内容及要求设计具有典型结构的级进模具，要求学生独立完成模具装配图一张，全套工作零件，零件加工工艺过程卡片一张，设计计算说明书一份。
三.对设计说明书、论文撰写内容、格式、字数的要求（一）撰写课程设计说明书1份，字数不少于5000字。
内容：1.封面、目录2.任务书及产品图3.制件的工艺性分析4.冲压工艺方案的制定5.模具结构形式的论证及确定6.排样图设计及材料利用率的计算7.模具工作零件刃口尺寸及公差的计算8.工序压力计算及压力中心确定9.冲压设备的选择及校核10．模具零件的选用、设计及必要的计算11.其它需要说明的问题和发展方向等12.设计心得13. 附主要参考资料（文献）。
14. 附零件工艺卡片1张。
（二）设计冲压模具装配图1张，凸、凹模零件图2张。
四.时间进度安排；第二章产品零件图如下图1-1所示，利用CAD，根据止动件尺寸及技术要求所绘制的工件图。
图2-1 止动件平面图图2-2 止动件三维图第三章冲压工艺分析3.1 材料分析此工件既有冲孔，又有落料两个工序。
材料为Q235，t=2mm，具有良好的可冲压性能。
3.2 止动件形状分析材料厚度2mm，止动件结构简单工、序数目少，模具结构简单而寿命高、产品质量稳定、操作简单。
有一个直径为φ10mm的圆孔，一个φ22mm与8×4的长方形组合形外形满足冲压的条件。
故可以利用冲裁加工获得这种止动件。
3.3 止动件尺寸精度零件图中尺寸均未标注尺寸精度和位置精度，冲裁件的经济公差等级不高于IT14级,一般落料公差等级最好低于IT10级,冲孔件公差等级最好低于IT9级，普通冲压的冲孔精度一般在IT11~IT12级以下，所以精度能够保证，可用一般精度的冲裁，工件的尺寸落料按IT11级，冲孔按IT10级计算。
尺寸精度一般，普通冲裁完全能满足要求由于工件的粗糙度没有特殊要求，故选择一般的粗糙度Ra=3.2μm。
第四章冲压方案的确定4.1 冲压方案有以下三种工序方案选择：方案一：先落料，后冲孔，采用两套单工序模生产。
方案二：落料—冲孔同时在一个工序上完成，采用复合模生产方案三：落料—冲孔同时在多个工位上完成，采用级进模生产。
4.2 冲压方案的选择方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，生产效率较低难以保证该零件的年产量要求。
方案二只需要一副模具冲压件的行为精度和尺寸精度难以保证，且生产效率也很高，尽管模具结构方案较一复杂，但由于零件的形状简单对称，模具制造并不困难。
方案三也只需要一副模具，生产效率很高但零件的冲压精度稍差。
欲保证冲压件的行为精度，需要在模具上设置导正销导正，故其模具制造安装较复合模复杂方案二只需要一副模具冲压件的行为精度和尺寸精度难以保证，且生产效率也很高，尽管模具结构方案较一复杂，但由于零件的形状简单对称，模具制造并不困难。
方案三也只需要一副模具，生产效率很高但零件的冲压精度稍差。
欲保证冲压件的行为精度，需要在模具上设置导正销导正，故其模具制造安装较复合模复杂。
通过对三种方案的分析和对比可以确定方案二为最佳方案。
第五章模具结构设计5.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，模具类型为复合模，能在同一副模具的相同位置，同时完成两道或两道以上不同冲压工序。
倒装式复合模具结构相对正装简单，加工更容易，制作成本相对低，故选择倒装式复合模具。
5.2卸料、出料方式的选择卸料装置分为刚性卸料装置、弹性卸料装置。
刚性卸料装置卸料力大，工作可靠，常用于材料较硬、厚度较厚、精度要求不是很高的工件。
但在卸料时，由于板料没有受到压料力的作用，导致冲裁带孔部分有明显的翘曲现象。
弹性卸料装置主要由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或橡皮）等构成；主要用于材料较薄（小于或等于 2mm）、硬度较小、精度要求高的冲裁；冲裁时弹性元件对板料有预紧作用力，故冲压件的平整度比较高。
弹性元件提供的卸料力比较小。
止动件厚度 2mm，相对较薄，尺寸较小，制件重量较轻，卸料力要求不大；垫片的平整度要求也不能过低；故采用弹性卸料。
在倒装式复合模具中，弹性卸料装置安装在下模。
5.3 推件装置的选择推件装置分为刚推件料装置和弹性推件装置。
刚性推件装置适用于对推件力要求大的制件；要使弹性推料装置就要选择好一点的弹性元件，这样增大了模具的制作成本。
为了推件平稳可靠，成本低，选用刚性推件装置。
第六章排样方式6.1 排样方式的选择冲裁件的板料，带料或条料上的布置方法称为排样，合理的排样能降低成本和保证冲裁件质量及模具寿命的有效措施。
排样应考虑如下原则：1.提高材料的利用率。
2.合理的排样方法使操作方便，劳动强度低且安全。
3.模具结构简单寿命长。
4.保证冲裁件质量和冲裁件对板料纤维方向的要求。
排样方法的确定，根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。
经过多次排样计算决定采用直对排法。
6.2 确定搭边值和料宽搭边和料宽：搭边：排样中相邻两个零件之间的余料确定搭边值。
查表2-15a1=1.5 a=1.86.3 排样方式图如下图6-1所示：6.4 送料步距的计算经过查表计算得步距：23.5mm6.5 材料利用率的计算材料利用率是衡量材料是否合理利用的重要指标，在保证制件质量的前提下，也决定板料的冲裁是横向还是纵向。
一块板料的材料利用率为η=SI/S总=（32+121π）×2/23.5×55.6×100% =63.08%结构废料有工件的形状决定，无法避免，材料的利用率满足要求，故排样方式合理。
第七章模具刃口尺寸计算7.1冲裁间隙计算冲裁间隙是模具设计中的一个相当重要的参数，它对冲件的断面质量、模具寿命、卸料力、推件力以及冲裁件的尺寸精度等都有影响。
在不同场合，冲裁间隙的概念定义也不同。
在设计过程中所考虑的一般是凸、凹模刃口部分的尺寸之差。
冲裁间隙过大、过小都是不合理的，只有选择合适的冲裁间隙才能进行正常的冲裁生产。
而不断地冲裁又会使得凸、凹模磨损，凸模尺寸减小，凹模尺寸增大，冲裁间隙也就增大。
根据材料力学性质、制件的表面粗糙度和尺寸精度，按照经验数据来确定。
得：Zmin=0.246 Zmax=0.3607.2刃口尺寸计算凸、凹制造公差的计算采用配做法，先判断模具各个尺寸在模具磨损后的变化情况，分三种情况：第一种尺寸（增大） 22第二种尺寸（不变） 30第三种尺寸（减小） 10a.按入体原则查表2-3确定冲裁件内形与内形尺寸公差，工作零件刃口尺寸计算见表第一类22028.0-=D A8024.0-=D A)x(max25.0∆+∆+=AAJ第二类3015.015.0+-=D A)0.5(min125.0125.0∆+∆+∆-=ccJ第三类1012.00+=D A)(min25.0∆+∆-=xBBJ结果：第一类：75.21125.00+4375.71875.00+第二类：225 . 30094.0094.0+-第三类：5625. 1001875.0第八章冲裁力的计算8.1 冲裁力计算冲裁工序力包括冲裁力、卸料力、推件力、顶件力等，其中，最主要的是冲裁力的确定。
冲裁时，凸模给材料施加压力，材料对凸模产生反作用力，通常这种反作用力被称为抗力，材料对凸模的最大抗力就是冲裁力。
只有知道冲裁力才能保证正确的压力机和合理设计模具。
为了使结构简单，选择一般平刃冲裁，平刃冲裁时的冲裁力：F≈Ltσb （5-3）式中：t—材料厚度；tσ—查表9-1取材料Q235的抗拉强度420MPaL—冲剪断面的周长。
L=（2πR+2πr）×2+8×2=217.06mmF=217.06×2×420=182.33KN8.2 卸料力、推件力的计算在冲裁结束后，由于材料的弹性回复及摩擦的存在，使冲落部分的材料卡在凹模内，而余下的材料则紧箍在凸模上，为使冲压工作能继续进行，必须将卡在凹模内的这些材料推出，将紧箍在凸模上的材料卸下。
卸下包在凸模上的材料所需的力叫卸料力；顺着冲裁方向推出卡在凹模里的材料所需的力一般叫推件力。
卸料力的计算公式：FKFQ11=（5-4）推件力的计算公式：FKFQ22n=（5-5）式中：K1、K2—分别为卸料力、推件力n—同时卡在凹模的冲裁件（或废料）的个数，K1、K2的取值可从表5-3中选取表5-3 钢板卸料力、推件力的系数根据冲裁的性质和厚度得：K1=0.045、K2=0.055。
根据公式（5-4）、（5-5）得：卸料力F=K1F=0.045×182.33KN=8.2KN推料力F=nK2F=2×0.055×182.33≈20KN顶件力FDFD=KDF=0.06×182.33≈11KN KD=0.06第九章 压力机的选择9.1 压力中心的确定本压力机公称压力的确定本模具采用刚性卸料装置和下出料方式，所以，FZ=F+FT ≈203KN 根据以上计算结果，冲压设备拟选J23-25.9.2 压力中心的确定模具压力中心是指模具在工作时，被冲压材料对冲模的反作用力合力的作用点，即冲模所受合力的作用点位置。