材料成型课程设计设计名称：止动片冲孔、落料复合模学院：制造科学与工程学院专业：材料成型及控制工程班级：10302032 学号：********** 姓名：**指导教师：***完成时间：2013年3月11日目录前言---------------------------------------------------------------------------------3一、冲压件工艺性分析------------------------------------------------------------------------4二、冲压工艺方案的确定---------------------------------------------------------------------5三、主要工艺计算------------------------------------------------------------------------------------------5（1）排样方式的确定以及计算----------------------------------------------------------------------5（2）压力中心的确定及相关计算------------------------------------------------6 （3）冲压力的计算-------------------------------------------------------------------7 （4）工作零件刃口尺寸计算--------------------------- ----------------------------8 （5）工作零件结构尺寸计算------------------------------------------------------11 （6）模具的零件设计与计算------------------------------------------------------111)凸模外形尺寸-------------------------------------------------------------------112)凹模尺寸结构-------------------------------------------------------133)卸料设计与计算----------------------------------------------------14四、冲床选用--------------------------------------------------------------------------15五、其他模具零件尺寸-------------------------------------------------------------15 设计小结-----------------------------------------------------------------------------------------------------------16参考文献---------------------------------------------------------------------------------------------16前言模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之成形所需要的形体。
用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用与制造业。
本模具为止动片的冲孔落料级进膜，针对止动片的结构特点对制件进行了工艺性分析，并提出了合理的工艺方案，介绍了模具设计中的排样与送料方式和卸料与导向方式，讨论了主要工作件间隙的确定和刃口尺寸的计算，阐述了级进模的装配调试要点，在满足要求的同时使模具简单，符合生产要求。
张会2012年3月17日一、冲压件工艺性分析如图1所示，为止动片冲裁件。
材料Q235钢，是优质碳素结构钢，具有良好的塑性，焊接性以及压力加工性，满足冲裁要求。
结构形状对称，相对简单，外形有工艺圆弧，对模具寿命有利，适合大批量生产。
材料板厚2mm，工件结果简单，有2个直径10mm的孔，对圆孔位置精度有要求，孔与孔，孔与边缘之间的距离满足要求，其余尺寸为自由公差，按IT14级确定工件的尺寸公差，查表可得，各尺寸公差为：零件外形: 650-0.074mm 24052.0-mm 30052.0-mm R30052.0- mm R2025.0-mm；零件内形: 1036.00+ mm ；孔中心距：3731.031.0+-mm结论：可以冲裁加工。
图1 工件图二、冲裁工艺方案的确定该零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，后冲孔。
采用两套单工序模生产。
方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。
方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。
方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高，尽管模具结构较复杂，但由于零件的几何形状简单对此，模具制造并不困难。
方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，设计简单，但工件冲压精度要求较复合膜低一些。
由于零件结构简单，为了提高生产效率，方案一不采取。
且由于mm有公差要求，为了更好的控制尺寸精度，相孔边距尺寸尺寸120.011比方案三，欲采用方案二生产比较合适。
由于冲压件孔边距比较大，钢板厚度比较大，对平直度的并无特殊要求，采用结构简单的倒装复合膜更合适。
三、主要工艺计算（1）排样方式的确定以及计算设计级进模，先要设计条料排样图。
工件图可将视为一矩形中间两个孔，直排材料利用率最高。
如图二所示的排样方法，可减少废料。
第一次冲裁使用活动挡 料销，然后第二次可用固定挡料销。
查表可得，搭边值取a=2.2mm ，a 1=2.5mm ，因为板料较厚需采用侧压板装置，经计算，条料宽度取H=(D+2a1)-▽= (65+2X 2.5) -▽=70mm ，步距为32.4mm ，经计算，一个步距的材料利用率%100bhn ⨯=Aη= 68.8%图2 排样图（2）压力中心的确定及相关计算模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。
为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑快的中心相重合。
否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，减少模具和压力机的使用寿命。
零件的压力中心的确定如下：如图3所示，压力中心X 0 =32.5mmY 0＝=321992211L L LY L Y L Y L +⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅++=31.4+31.4+ 14.5+38.61+ 14.5+ 24 +60 +2431.4x12+31.4x12+14.5x24+738.61x27.9+14.5x24+24x12+60x0+24x12＝ 238.413105.52=13其中，L 1=24mm, y 1=12mm ；L 2=60mm ，y 2=0mm ；L 3=24mm ，y 3=12mm ； L 4=60mm ，y 4=24mm ；L 5=60mm ，y 5=27.97mm ；L 6=60mm ，y 6=24mm ；L 7=60mm ，y 7=12mm ；L 8=60mm ，y 8=12mm 。
计算时，忽略边缘4-R2圆角。
得出压力中心为（32.5，13）。
（3）冲压力的计算落料力：F 总= F 1=1.3Lt τ=1.3×215.96× 2×235=131.95(KN) 式中： F 落—落料力（N ）；L —工件外轮廓周长，L ＝21mm ；t —材料厚度；τ—材料的搞剪强度（M pa ），查得τ＝235Mpa 。
冲孔力：F冲= F1=1.3Lt =1.3×2×3.14×10×2×235=38.37(KN)其中:d为冲孔直径，2d×3.14为两个孔圆周长之和.卸料力：F卸＝K卸F落=0. 04 ×131.95=5.26(KN)式中：K卸—卸料力因数，查表可得， K卸＝0.04。
推件力：F推=n K推F冲=6×0.055×19.18=6.32 (KN)式中：K推—推件力因数，查表可得Ｋ推＝0.055；n为卡在凹模内的工件数，其中n=6是因有两个孔。
模具总冲压力为：F总＝ F落＋F卸＋F压＝131.95+38.37+5.26+6.32=181.9KN（4）工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制;冲孔部分明中孔凸模为基准计算，冲孔凹模按间隙值配制。
即以落料凹模、冲孔凸模为基准，凸凹模按间隙值配制。
刃口尺寸计算见表一。
表一刃口尺寸计算（5）工作零件结构尺寸计算落料凹模板尺寸：H=kb(≥15mm)=0.26X65=18.2mm凹模边壁厚：c≥(1.5~2)H=(27.3~36.4)mm 实取为c=30mm凹模板边长为：L=b+2c=65+2x30=125mm.查相关标准得，凹模板宽125mm.故确定凹模板外形为：125x125x18(mm),将凹模板做成薄型形式并加空心垫板后实取为：125x125x14(mm).凸凹模尺寸：凸凹模长度：L=h1+h2+h=16+10+24=50mm其中，h1凸凹模固定板滚度，h2:一弹性卸料板厚度，h-增加长度，凸凹模内外刃口间壁厚校核:根据冲裁件结构凸凹模内外刃口最小壁厚为7mm,据强度要求查表可知，该壁厚为4.9 mm即可，故该凸凹模侧壁强度足够.凸模长度:L凸=h1+h2+h3=14+12+14=40mm其中:h l为凸模固定板厚，h2为空心垫板厚 h3为凹模板厚经凸模强度校核，该凸模不属于细长杆，强度足够.根据模具零件结构尺寸 ,查标准GB/T2855.5-90选取后侧导柱125×25标准模架一副。
（6）模具的零件设计与计算1)凸模的外形尺寸计算冲裁时所受的应力，有平均应力σ和刃口的接触应力σk两种,因为孔径d=30mm，材料厚度t=0.5mm,d＞t, 凸模强按公式计算：σk ＝dt 5.012-⋅τ≤[σ]式中：t —冲件材料的厚度（mm ），t=0.5mm ；d —凸模或冲孔直径（mm ），d=30mm ；τ—冲件材料抗剪强度（Mpa ），τ＝235Mpa ；σk —凸模刃口的接触应力(Mpa)；[σk ]－凸模刃口的许用接触应力Mpa 。