专业课程设计
姓名：胡杨 学号: 班级： 材料124 指导教师：郑少梅 车清纶 日期： 2016年1月
第十一章参考资料
第一章序言
冲压模具，是在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半
成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压，是在室温
第一章 第二章 设计任务书及零件图 第三章 零件的工艺性分析 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 冲裁零件工艺方案的确定
排样及材料利用率的计算 压力计算与压力机的选择 模具刃口尺寸和公差的计算 凸模与凹模的结构设计 模具总体设计及主要零部件设计
其他需要说明的内容
10 1
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14 18
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下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。
改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。
近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外
合资和外商独资的模具企业现已有几千家。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD并陆续开始使用Pro/E、PDX UGNX NXProgressive
Die Design、l-DEAS Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWorks和
Top solid P rogress 等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORMDptris和MAGMASO等TCAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。
第二章设计任务书及产品图
已知:
(1)产品零件图:
图2-1零件图俯视图
生产批量：大批量
求作:
进行冲压工艺性分析(从材料、零件结构、尺寸精度几个方面进行)
(1)
(2) 确定工艺方案及模具结构类型
(3) 进行相关工艺计算，包括:
(4)
要求:
根据所设计工件的尺寸、形状、批量等原始数据和要求，每人独立设计、绘
制完成一套冲压模具。包括:
(1) 模具装配图1张(按照1:1比例，或适当比例)； (2) 模具工作零件图2-3张(按照1:1比例，或适当比例)； (3) 设计说明书1份;
第三章零件的工艺性分析
由零件图可知制件为落料冲孔件，材料为 08钢，材料厚度2mm ,生产批量 为大批量。工艺性分析内容如下:
冲裁件的结构工艺性分析
冲裁件的形状应尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，在许可的情况下, 把冲裁件设计成少或无废料形状，以减少废料。
对于所冲孔直径为9mm,在手册中查得，一般冲孔模对该种材料可以冲压的最 小孔径为d 三t,t=2mm,因而该孔符合工艺要求。
查手册知，冲裁件上的孔与孔、或孔与边缘的距离 b 、b 1为: b 3.0mm 2mm 。而零件上各孔的孔边距均大于最小孔边距。以上各项分析
均符合冲裁工艺要求，故可以采用多孔冲裁模进行加工。
① 冲压力计算及压力中心的确定; ② 凸凹模刃口尺寸计算; ③ 模具零件结构尺寸计算; ④ 设备选择等。
绘制模具总装配图;
(5) 绘制工作零件及主要零件的零件图 (6) 编写课程设计说明书
冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度分析
冲裁件的精度要求，应在经济精度范围内，对于普通冲裁件，其经济精度不高于IT12，冲孔件比落料件高一级。如果工件精度高于上述要求，贝U需要在冲裁后整修或采用精密冲裁。零件上的尺寸均未标注尺寸偏差，为自由尺寸，可按
IT10~IT14级精度补标工件尺寸公差。选定IT14作为零件尺寸公差，经查得零件
个尺寸偏差如下:
落料部分：1800.43 2400.52 4200.62
冲孔部分：①9o0.36
冲裁件的尺寸基准分析
冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模的定位基准重合，以避免产生基准不重合误差。孔位尺寸基准应尽量选择在冲裁过程中始终不参加变形的面或线上，且不要与参加变形的部位联系起来。
本次设计中的零件为冲孔件，其精度采用IT14级，满足冲裁工艺性的要求。
冲裁件的材料为08钢，屈服强度为196 MPa,弹性模量为186 MPa,抗剪
强度为255?353MPa,抗拉强度为324?441 MPa。
综合以上各方面情况，可以确定零件主要冲压工序的工艺性良好。
第四章冲裁零件工艺方案的确定
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：落料一冲孔复合冲压，采用复合模生产。
方案三：冲孔一落料连续冲压，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。
尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。
方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。
所以，比较三个方案采用方案二生产
第五章排样设计
排样计算
排样方式为有废料排样，查表的工件间搭边值a1取3,侧面搭边值a2去2.
进料步距n=27,料条宽度B= （D+2a 0，查表得^ =
式中B 为料条宽度，D为工件直径，a为搭边值，△为料条公差值
所以B=（66+2X2）-00.5 =70-00.5
排样设计
画出排样图如下：
第六章压力计算、压力中心的确定及压力机的选择
6．1 冲压力计算因该冲裁件的结构简单,几何结构呈中心对称形式,故凸模
采用水平布置。
冲裁力的计算
F KLt L= t=2mm K= T =345MPa
卸料力的计算
F卸K卸F，查《模具设计应用实例》表2-15,取K卸0.04 ;故
6．推件力的计算
F推K推F，查《模具设计应用实例》表2-15,K推0.05 ;
故F 推0.05 131000 7220 N ;
选择冲床的总冲压力为:F 总
F F 卸 F 推 143.75 KN
位置即可.
压力机的选择
公称压力： 250KN 滑块行程： 80mm 最大闭合高度： 250mm 封闭高度调节量： 70mm 滑块中心线至床身距离： 190mm
垫板厚度： 40mm
计算凸凹模刃口
据《模具设计应用实例》 表 2-10查得间隙值 Z min 0.13mm ，Z max 0.18mm 据《模具设计应用实例》表 2-12 查得凸凹模的制造公差 当尺寸 30-80mm 时， p 0.025 d 0.030
不满足 Z max Z min
凸 凹
的条件，所以不可采用凸凹模分开加工的方法。
对于冲制形状复杂或薄板制件的模具，其，凸，凹模往往采用配合加工的方 法。此方法是先加工好凸模（或凹模）作为基准件，然后根据此基准件的实际尺 寸，配作凹模（或凸模），使它们保持一定的间隙。
压力中心的确定 因为冲裁件呈中心对称形结构
,材料密度均匀 ,所以压力中心选在工件的中心
查表选用开式双柱可倾压力机
J23-25:
工作台尺寸： 560mm
360mm
模柄孔尺寸： 40mm
60mm
第七章 模具刃口尺寸和公差的计算
此时： Z
max Z
min 0.05mm ，
凸 凹
0.55mm
凹模刃口尺寸的计算
1）落料：应以凹模为基准件，然后配作凸模。
先做凹模，凹模磨损后，刃口尺寸的变化有增大，减小，不变三种情况。
因此凹模尺寸应按不同情况分别进行计算。
1）凹模磨损后尺寸变大。计算这类尺寸，先把工件图尺寸化为 A -0，再按落料凹模公式进行计算A d（A-x ）0 d
2）凹模磨损后尺寸变小。计算这类尺寸，先把工件图尺寸化为 B 0 ，再按冲孔凸模公式进行计算B d（B x ）0
3）凹模磨损后尺寸不变。计算这类尺寸，则按下述三种情形进行计算。
制件尺寸为C 0 时 C d （ C 0.5 ） d /2
制件尺寸为C -0时C d （C-0.5 ） d /2
制件尺寸为C '时C d C d /2
式中A d、B d、C d ——凹模刃口尺寸（mm）
A、B、C、工件标称尺寸（mm）
△—工件公差（mm
△'--- 工件偏差，对称偏差时，△/2
d ——凹模制造偏差（mm）， d /4
查表的x=，带入上述各式进行计算得落料凹模各尺寸
.2 凸模刃口尺寸的计算
该零件落料凸模刃口尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证
双面间隙值。
冲孔凸模刃口尺寸计算
冲孔应以凸模为基准件，然后配作凹模。
A p （A x ）-0p= -
00.09