引言
现代工业的发展要求各行各业产品更新换代快，对模具的需求量加大。我国设计生产的冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等，精冲模，精密多工位级进模还为数不多，模具平均寿命不足100万次，模具最高寿命达到1亿次以上，精度达到3～5um，有50个以上的级进工位，与国际上最高模具寿命6亿次，平均模具寿命5000万次相比，处于80年代中期国际先进水平。一般模具国内可以自行制造，但很多大型复杂、精密和长寿命的多工位级进模大型精密塑料模复杂压铸模和汽车覆盖件模等仍需依靠进口，近年来模具进口量已超过国内生产的商品模具的总销售量。为了推进社会主义现代化建设，适应国民经济各部门发展的需要，模具工业面临着进一步技术结构调整和加速国产化的繁重任务。目前我国模具产品水平和生产工艺水平总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品水平低主要表现在精度、型腔表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上；工艺水平低主要表现在设计、加工、工艺装备等方面。
模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务]1[。达到这一要求急需发展如下几项：
1) 全面推广CAD/CAM/CAE技术
模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE 技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。
2) 高速铣削加工
国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。
3) 模具扫描及数字化系统
高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同
格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。
4) 电火花铣削加工
电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。
5) 提高模具标准化程度
我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。
6) 优质材料及先进表面处理技术
选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。
7) 模具研磨抛光将自动化、智能化
模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。
8) 模具自动加工系统的发展
这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。
托板是机器中的常用零件，现在已大批量生产。方法是分两道工序完成，一个冲孔，一个落料。设计一个安全，高效，高精度，低成本的模具具有很现实的意义。这里我要设计一个级进模来完成这个零件的生产。
级进模的优缺点：
1) 在一副级进模内，可以包括冲裁，弯曲，成型，拉伸等多道工序，故用一台冲床可完成从板料到成品的各种冲压过程，从而免去了用单工序模的周转和每次冲压的定位过程，提高了劳动生产率和设备利用率。有些复杂的小型零件，若不采用级进模几乎是不能生产的。
2) 级进模的设计和制造都比较费事，与其他模具相比，好象是成本高，但如果用许多单工序模倒替一副级进模，其许多单工序模的总造价比一副级进模要高得多，因此在条件允许的情况下采用级进模往往是减低模具成本的交好措施。采用级进模可以用一台冲床取代数台甚至几十台冲床的工作。对提高生产效率，降低产品成本十分有利。另外，级进模自动化程度高，操作者可在冲床危险区以外操作，具有操作安全的显著特点。对于工序复杂的工作应首先考虑采用级进模。
3) 采用级进模也受到一些限制。首先是工件的大小，太大的工件，工位数较多，模具自然也就比较大，这时要考虑模具与冲床工作台面的匹配性。其二是级进模要采用条料，对某些形状复杂的工件产生的废料较多，在选用级进模的时候要注意材料利用率。一般级进模的材料利用率偏低。其三是级进模由于连续地进行各种冲压，必然会引起条料载体和工序件的变形，一般来说级进模生产的工件精度偏低]2[。
1设计初始资料
1.1技术要求
注有技术要求的产品零件图如下：
图1-1 零件图
Fig.1-1 Didgram of part
1.2 工件生产批量
此零件的生产批量为大批量生产。为提高生产效率，在这个生产中是利用级进模冲压加工，生产出托板。
1.3 原材料规格及毛坯情况
在本次设计中，冲压零件使用的材料为08F钢板t=2mm
2 分析冲压零件（托板）的工艺性
由产品零件简图中可以得到以下信息：在托板这个零件中，没有不规则的曲线及棱角，且在各曲线相接之处均有圆角过渡，没有一处为尖角，所以从这一点来看，托板这个零件可以用冲压工艺生产。而且，这些圆滑过渡还有利于模具制造及提高模具的使用寿命。
分析冲压零件的工艺性主要包括以下两个方面：即经济和技术两方面。由于该工件为大批量生产，故可采用冲模冲压加工生产，采用普通的冲压的模具生产较率低，且费用较高，经估算占冲压件总成本的30%～40%，甚至更高一些。因此，在选择生产方法时，根据工件特点选择采用级进模冲压生产以提高生产效率、降低生产成本。另外，在设计时尽量简化加工工序、采用简单的冲模结构也可降低模具的生产成本，以取得更大的经济效益。
2.1 冲压件经济性分析
分析冲压零件的工艺性主要包括以下两个方面：即经济和技术两方面。由于该工件为大批量生产，故可采用冲模冲压加工生产，采用普通的冲压的模具生产较率低，且费用较高，经估算占冲压件总成本的30%～40%，甚至更高一些。因此，在选择生产方法时，根据工件特点选择采用级进模冲压生产以提高生产效率、降低生产成本。另外，在设计时尽量简化加工工序、采用简单的冲模结构也可降低模具的生产成本，以取得更大的经济效益。
2.2 冲压件的工艺性分析
由工件图可看出，该工件图上尺寸均未标注尺寸偏差，属未注公差尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查公差表，各尺寸公差值确定如下表：
表2-1工件的尺寸精度]3[
Table.2-1 Size precision of workpiece
尺寸值(单位：mm) 58 38 30 16 14 17
公差值(单位：mm) 0.74 0.62 0.52 0.44 0.22 0.22
尺寸值(单位：mm) 2 Φ3.5 R1
公差值(单位：mm) 0.25 0.3 0.3
冲裁件为08F钢板，是高级优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能；工件的形状较为简单。由1.1的零件图可看出：内、外型均有尖锐清角。为了提高模具的使用寿命，将外部尖锐清角改为R1的工艺圆角。
2.3 冲模制造精度的选择
冲模的制造精度根据冲压件的精度及厚度确定，数据见表2-2。
表2-2 冲模精度
Table.2-2 Precision of die
板料厚度（mm）
冲模制造精度
0.5 0.8 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 8.0
IT6-IT7 IT8 IT8 IT9 IT10 IT10 —————
IT7-IT8 IT9 IT10 IT10 IT12 IT12 IT12 ———
IT9 ———IT12 IT12 IT12 IT12 IT12 IT14 IT14 由于此工件没有标注公差，按国家标准《非配合尺寸的公差数值》规定，冲模的公差等级可选比工件精度高2～3级，因此冲模按IT12精度设计制造。
2.4 其他方面
冲压件的工艺分析除了考虑其形状，尺寸，精度，尺寸标注及生产批量等主要方面外，还应分析冲压件的厚度，板料性能以及冲压基本工序中常见问题对冲压工艺性的影响。
3 确定工艺方案及模具形式
3.1 排样
排样是冲裁件在条料上的布置方法。合理的排样可以提高材料的利用率，从而降低生产成本。因此，合理的排样是冲裁模设计的重要内容。
排样主要依据工件的外形特征，主要分为直排、斜排、直对排、混合排、多行排等形式。考虑到压力机的使用以及模具的设计成本，本次设计的工件采用直排可使生产成本最少。
3.2工序的确定
在级进模设计中，应根据产品零件的技术要求和形状特点选择合适的冲压工序，确定各工位所完成的工序，这一工作成为工序排样。根据零件图的特点初步确定工序性质、工序数目、工序顺序。由于此工件采用级进模具加工，考虑到模具的制造难易成度以及材料的利用率，加工步骤暂定如下：
1) 冲圆孔
2) 落料
3.3搭边类型的确定
在条料上冲裁时，工件之间以及工件和条料侧边之间的余料称为搭边。搭边分为三种：有搭边、少搭边和无搭边。搭边的作用是补偿送料误差，以保证冲出合格工件；保持条料刚度利利于送料避免废料丝进入模具间隙导致模具损坏。搭边值要合理确定，从节省材料出发搭边值越小越好，但搭边值小于一定数值后，对模具寿命和剪切表面质量不利。
搭边值的大小与下列因素有关]4[：
1）材料的力学性能硬材料的搭边值可小一些，软材料、脆材料的搭边值要大一些。
2）零件的形状与尺寸零件尺寸大或有尖角和突出等复杂开头时，搭边值应大一些。
3）材料厚度厚度大的材料搭边值取大一些。
4）送料及挡料方式手工送料时，有侧压板导向的搭边值可以小些。
排样图如下：
图3-1 工序图
Fig.3-1 Working procedure
3.4 卸料板的选择
卸料板的主要作用是把材料从凸模上卸下，有时也可作压料板用以防止材料变形，并能帮助送料导向和保护凸模等。卸料板有固定卸料板（又称钢性卸料板）和弹性卸料板两种。固定卸料板用于厚料或硬材，特点是卸料力大，使用安全，但送料操作受约束；弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面主提高，借助弹簧、橡胶或气垫等弹性装置卸料，常兼作压边、压料装置或凸模导向。因此本次设计选择使用刚性卸料装置。
4 工艺计算
4.1 毛坯工艺计算
4.1.1 排样及搭边值的计算
在条料上冲裁时，工件之间以及工件和条料侧边之间的余料称为搭边。搭边的作用是：补偿送料误差，以保证冲出合格产品；保持条料刚度利于送料，避免废料丝进入模具间隙损坏模具。搭边值要合理确定，从节省材料出发，搭边值越小越好，但搭边值小于一定数值后，对模具寿命和剪切表面质量不利。综合考虑工件质量及成本，根据零件形状尺寸，材料厚度，材料的力学性能以及送料及挡料方式，我们来选择合理的搭边值。
表4-1工件的搭边值
Table.4-1 Tied margin value of workpiece
搭边值/mm
卸料板形式条料厚度t/mm
料宽≤50 料宽＞50 刚性卸料板≤0.25 2.2 2.2～3.2
＞0.25～0.5 2.0 2.0～3.0
＞0.5～1.0 1.5 1.5～2.5
＞1.0～1.5 1.8 1.8～2.8
＞1.5～2.0 2.0 2.0～3.0
＞2.0～2.5 2.5 2.2～3.2 弹性卸料板≤0.25 1.5 1.8～2.6
＞0.25～0.5 1.2 1.5～2.5
＞0.5～1.0 1.8～2.6
＞1.0～1.5 1.5 2.2～3.2 此次设计采用的是刚性卸料装置，根据表4-1确定工件的侧搭边值为2mm。
4.1.2 步距的计算
步距是指冲压过程中压力机每冲压一次条料向前送进的距离，其值为排样沿送进方向两相邻毛坯之间的最小距离值
步距可定义为：
S=L+b (4-1)
式中 S —冲裁步距；
L —沿条料送进方向，毛坯外形轮廓的最大宽度值； b —沿送进方向的搭边值
本设计沿条料送进方向，毛坯外形轮廓的最大宽度值L=30mm, 沿送进方向的搭边值b=2mm 所以步距
S=L+b =30+2 =32mm
4.1.3 条料宽度的确定
条料宽度指根据排样结果确定的毛坯所需条料宽度方向的最小尺寸。理论上条料宽度可按下式计算]5[：
0)2(?-+=a D B (4-2)
式中 B —条料宽度的基本尺寸；
D —工件在宽度方向的尺寸； a —侧搭边最小值。
△—条料宽度偏差（查表得本设计△=0.5）
由于模具加工误差，条料的裁剪误差及送料时的误差。实际的条料宽度应有一定的裕度，具体尺寸可根据不同的送料侧定位方式计算。
本设计条料宽度可用下式计算：
05
.0)2258(-?+=B
=05.062-mm
4.1.4 材料利用率的计算
材料利用率定义为：
η=A/BS ×100% (4-3)
式中 η—材料利用率
A —产品毛坯外形所包容的面积
B —条料宽度 S —冲裁步距
η=A/BS×100%
=(38×30+16×2×2+π×8×8-π×1.75×1.75×4)/32×62×100%
=1366.577/1984×100%
=68.88%
η越大，废料多占面积越小。因此，一般将η作为衡量毛坯排样方案友优劣的指标。材料利用率的计算有时也可以整个条料为基础计算。
即在冲压生产中，材料利用率为68.88%。
图4-1 零件排样图
Fig.4-1 Parts stock layout
4.1.5板料的裁剪
板料尺寸为2×1000×1300（单位：mm）。
每个工件实际占用尺寸为2×32×62（单位：mm）。
若横裁，每张板料可冲裁［1300/32］×［1000/62］=40×16=640个工件。
若竖裁，每张板料可冲裁［1000/32］×［1300/62］=31×20=620个工件。
因此将板料竖裁（即条料尺寸为2mm×62mm×1300mm），原料的利用率较高。
4.2 冲压力的计算
冲压力计算包括冲裁力，卸料力，推件力，顶出力的计算。本设计由于冲模采用刚性卸料装置和自然漏料方式，故总冲压力为推件力，落料时的冲裁力和冲孔时的冲裁力的和。
冲裁力是凸模和凹模相对运动使工件与板料分离所需要的力，它与材料厚度，工件周边长度，材料的力学性能等参数有关。冲裁力是设计模具，选择压力机的重要参数。计算冲裁力的目的是为了合理的选用冲压设备和设计模具。选用冲压设备的标称压力必须大于所计算的冲裁力，所设计的模具必须能传递和承受所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求]6[。
4.2.1 冲裁力计算
影响冲裁力的因素很多，主要的有材料力学性能，厚度，冲裁件周边长度，模具间隙大小以及刃口锋利程度等。
一般平刃口模具冲裁时，其冲裁力0p 可按下式计算，即
0p =τA =τLt （4-4） 式中 A —剪切断面面积，2mm ;
t —材料厚度，mm; L —冲裁周长，mm;
τ—材料的抗剪强度，MPa 。 也可以按下式计算，即
0P =1f Lt b σ (4-5) 式中 1f —系数，取决于材料的屈强比，一般取0.6～0.9。
L —冲裁内外周边的总长，mm; t —材料厚度，mm;
b σ—材料的抗拉强度,MPa 。
本设计中冲裁力P 包括落料时的冲裁力落P 和冲孔时的冲裁力冲P
P=落P +冲P (4-6)
计算冲裁力
落P =1f Lt b σ 查表得b σ=300MPa
落P =1.3?[2?(58-16)+2?(30-16)+16π]?2?300/100
=126(kN)
冲P =1.3?4π?3.5?2?300/1000=34(kN)
注：考虑到冲裁厚度不一致，模具刃口的磨损，凸凹模间隙的波动，材料性能的变化等因素，实际冲裁力还需要增加30%。如用平刃口模具冲裁时，实际冲裁力冲P 应为
冲P =1.3P= 1.3Lt b σ。
4.2.2 卸料力，推件力和顶件力计算
由于冲裁中材料的弹性变形及摩擦的存在，在冲裁后带孔部分的材料会紧箍在凸模上，而冲落的材料会紧卡在凹模洞口中。从凸模上卸下板料的力称为卸料力；把落入凹模洞口中的冲压件或废料顺着冲裁方向推出的力称为推件力；把落入凹模洞口中的冲压件或废料逆着冲裁方向顶出来的力称为顶件力。
1) 卸料力 卸料力的大小与凸模和凹模之间的间隙，工件的形状，材料的种类及材料上所图的润滑剂的质量等因素有关。
2) 若凸模和凹模具有合理的间隙，则卸料力1P 可按下列公式计算，即
1P =1K P (4-7) 式中 P —冲裁力，N ；
1P —脱料力，N ；
1K —推出系数力，查表4-2可得
3) 推件力 推件力可按下列公式计算，即
2P =n 2K P (4-8) 式中 P —冲裁力，N ； 2P —推件力，N ；
n —同时卡在凹模中的工件（或废料）数目，n=h/t,h 为凹模腔口高度，mm ，t 为材料厚度，mm ；
2K —推出系数，查表4-2可得
4) 顶件力 顶件力可按下列公式计算，即
3P =3K P (4-9) 式中 P —冲裁力，N ；
3P —顶件力，N ；
3K —顶出系数。查表4-2可得
表4-2 卸料力，推件力和顶件力系数
Table.4-2 Coefficient of dumping edge, delection edge and top edge 料厚/mm 1K
2K
3K
钢
≤0.1 0.065～0.075 0.1 0.14 ＞0.1～0.05 0.045～0.055 0.063 0.08 ＞0.5～2.5 0.04～0.05 0.055 0.06 ＞2.5～6.5 0.03～0.04 0.045 0.05 ＞6.5
0.02～0.03 0.025
0.03
铝，铝合金 0.025～0.08 0.03～0.07 紫铜，黄铜
0.02～0.06
0.03～0.09
若工件的形状复杂，冲裁间隙又小时，系数应采用最大值。用大间隙冲裁时，系数应采用最小值。在冲多孔，搭边大和冲件轮廓复杂的情况下，K 应取上限值。
本设计由于冲模采用刚性卸料装置和自然漏料方式，故总冲压力为推件力，落料时的冲裁力和冲孔时的冲裁力的和。这里我们只计算推件力：
计算推料力推P
推P =n 2K P 取n=3，查表2K =0.55
推P =3?0.055?（126+34）
=26.4（kN ）
4.2.3 计算总冲压力0P
0P =P+推P (4-10)
P =落P +冲P
0P =落P +冲P +推
P
=126+34+26.4 =186.4（kN ）
4.3 确定压力中心
4.3.1 压力中心
冲模对工件施加的冲压力合力的中心称为冲压压力中心。冲裁模对工件施加的冲裁合力的中心称为冲裁压力中心，拉深模对工件施加的拉深力合力的中心称可称为拉深压力中心。
要使冲压模具正常的工作，必须使压力中心与模柄的中心线相重合，从而使压力中心与所选冲压设备滑块的中心相重合。否则在冲压时将产生弯矩，使冲压设备的滑块和模具发生歪斜，引起凸，凹模间隙不均匀，刃口迅速变钝，并使冲压设备和模具的导向结构产生不均匀磨损。
冲压形状对称的冲压件，如圆形，正多边形，矩形时，压力中心位于其对称中心线的交点，即几何中心上。冲压形状不对称的冲压件和多工位连续冲压的压力中心位于其形状的重心，例如冲裁弧形件时，压力中心即为该弧形的重心。对复杂形状的冲裁，多凸模的冲孔及多工位连续冲压确定压力中心更为重要。确定重心的方法可参阅相应的静力学书籍。
4.3.2 压力中心的计算
在冲压托板的过程中，设计选用了两个凸模，这两个凸模都属于非复杂凸模，他们的压力中心都在几何中心上。容易找到重心，即求得压力中心。
根据图分析。工件图形对称，故落料时落P 的压力中心在1O 上；冲孔时冲P 的压力中心在2O 上。
设冲模压力中心离1O 点的距离为X （因冲压形状以1O 2O 连线上），根据力矩平衡原理得
落P X=（32-X ）冲P
由此算得X=7mm
图4-2 压力中心
Fig.4-2 Pressure center
4.4 凸，凹模工作部分尺寸计算
4.4.1 尺寸计算原则
实践证明，落料件尺寸和冲孔时的尺寸都是以光亮带尺寸为准的，而落料件上光亮带的尺寸等于凹模的刃口尺寸。因此，计算刃口尺寸时，应该落料和冲孔两种情况分别处理，其原则如下：
1) 设计落料模时，因落料件尺寸等于凹模口尺寸，故应先确定凹模尺寸，间隙取在凸模上。考虑冲裁中模具的磨损，凹模口尺寸越磨越大，因此凹模刃口的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的最小值，以保证刃口磨损到一定程度时，仍能冲出合格的零件。凸，凹模之间的间隙应取最小合理间隙，以保证凸模磨损到一定程度时，间隙仍然在合理间隙内。
2) 设计冲孔时，因孔的尺寸等于凸模刃口尺寸，故先确定凸模刃口尺寸，间隙取在凹模上，考虑到冲裁模的磨损，凸模刃口尺寸越磨越小，因此，凸模刃口的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸，以保证凸模磨损到一定程度时，仍可使用；凸，凹模之间的间隙值应取最小合理间隙值。
3) 凸、凹模的制造公差，应考虑工件的基本要求。如果对刃口精度要求过高，势必使
磨具制造困难，成本增加，生产周期延长；如果对刃口精度要求过低，则生产出的零件可能不合格]7[。
4.4.2冲裁间隙的选择
冲裁间隙指凸，凹模刃口间缝隙的距离。冲裁间隙是冲压工艺和模具设计中的重要参数，它直接影响冲裁件的质量，模具寿命和力能的消耗。应根据实际情况和需要合理的选用，冲裁间隙有双面间隙和单面间隙之分，未注单面的即为双面间隙。
考虑到模具制造的偏差及模具使用过程中的磨损，生产中通常选择某一适当的范围作为合理的冲裁间隙，其最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙。
冲裁间隙的选用依据：
冲裁间隙的大小主要与材料性质及厚度有关，材料越硬，厚度越大，则间隙值应越大。由于生产中对冲裁件质量和尺寸精度的要求不同，因此，冲裁间隙值的确定应在保证冲裁件尺寸精度和满足剪切面质量要求的前提下，考虑模具寿命，模具结构，冲裁见尺寸和形状，生产条件等因素综合分析后确定。对下列情况应酌情增减冲裁间隙值。
1) 在同样条件下，冲孔间隙比落料间隙大些。
2) 冲小孔（一般为孔径d小于料厚t时），凸模容易折断，间隙应取大些，但这时要采取有效措施防止废料回升。
3) 硬质合金冲裁模由于热膨胀系数小，其间隙值可比钢模大30%。
4) 复合模的凸、凹模壁单薄时，为防止胀裂，应放大冲孔凹模间隙。
5) 冲裁硅钢片时随着含硅量增加，间隙相应取大些；冲裁热轧硅钢片应比冷轧硅钢片的间隙大；对需攻丝的孔，间隙应取小些。
6) 采取弹性压料装置时，间隙应该取大些。
7) 高速冲孔时，模具容易发热，间隙应增大。如行程次数超过200次/min时，间隙应增大10%左右。
8) 电火花穿孔加工凹模型孔时，其间隙应比磨削加工取小（0.5%～2%）t。
9) 加热冲裁时，间隙应减小。
10) 凹模为斜壁刃口时，应比直壁刃口间隙小。
落料时凹模尺寸为工件要求尺寸，间隙值由减小凸模尺寸获得；冲孔时，凸模尺寸为工件要求尺寸，间隙值由增大凹模尺寸获得。
凸、凹模的制造偏差和磨损均使间隙变大，故新模具的初始间隙应取最小合理间隙。
采用弹顶装置向上出件时，其间隙可比下落出件大50%左右。
表4-3 金属材料冲裁间隙值/mm
Table.4-3 Metal materials pressing gap value /mm
材料抗剪强度
/MPa
初始间隙（单边间隙）
Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类
低碳钢
08F,10F,10,20,Q235A
≥210～400 (0.03～0.07)t ＞(0.07～0.10)t ＞(0.10～0.125)t
高碳钢
T8A,T10A,65Mn
≥590～930 (0.08～0.12)t ＞(0.12～0.15)t ＞(0.15～0.18)t
4.4.3 凸，凹模刃口尺寸
1) 刃口尺寸确定的原则
①凸、凹模刃口尺寸和公差的确定，直接影响冲裁生产的技术经济效果，是冲裁模设计的重要环节，必须根据冲裁的变形规律，冲裁模的磨损规律和经济的合理性综合考虑，遵循以下原则：
②设计落料模时，应以凹模尺寸为基准，间隙取在凸模上，靠减少其尺寸获得；设计冲孔模时，应以凸模尺寸为基准，间隙取在凹模上，靠增大其尺寸获得。
③根据冲模的磨损规律，凹模的磨损使落料件轮廓尺寸增大，因此，设计落料模时，凹模的刃口尺寸应等于或接近工件的下极限尺寸；凸模的磨损使冲孔件的孔径尺寸减小，因此，设计冲孔模时，凸模的刀口尺寸应等于或接近工件的上极限尺寸。
④冲裁模在使用中，磨损间隙值将不断增大，因此，设计时无论是落料模还是冲孔
模，新模具都必须选取最小合理间隙
min
Z，使模具具有较长的寿命。
根据工件尺寸公差的要求，确定模具刃口尺寸的公差等级，见表4-4：
2) 刃口尺寸确定的方法
模具刃口尺寸计算方法分为两种。一种是凸模和凹模分开加工，一种是凸模和凹模配合加工。这里我们选用凸模和凹模配合加工。这种方法有利于获得最小合理间隙，放宽对模具加工设备的精度要求，对于冲制复杂形状零件的冲模，单件或小批量生产的冲模时，多数工厂采用配合加工法加工凸模和凹模。
表4-4 冲裁件尺寸公差
Table.4-4 Size tolerance of pressing piece
模具刃口尺寸的公差 料厚t/mm 0.5
0.8
1.0
1.5
2
3
4
5
6
8
10
12
IT6～7 IT7～8 IT9
IT8
IT8 IT9
IT9 IT10
IT10 IT10 IT12
IT10 IT12 IT12
IT12 IT12
IT12 IT12
IT12
IT14
IT14
IT14
IT14
表4-5 采用配合加工法时凹、凸模的尺寸和公差 Table 4-5 Size and tolerance of re-entrant and protrude mould
工件性质 工件尺寸 凸模尺寸
凹模尺寸
落料
0?-A
按凹模尺寸配制，保证单面间隙为min Z /2～
m ax Z /2
d A =d
x A δ+?-0
)(
?+0B
d B =0)(d x B δ-?+ C
?+0C
d C =(C+1/2△)±d δ 0
?
-C
d C =(C-1/2△)±d δ
C ±△’
d C =C ±d δ
冲孔
0?-A
P A =p x A δ
+?-0)( 按凸模尺寸配制，保证单面间
隙为min Z /2～m ax Z /2
?+0B
p B =0)(p x B δ-?+
C
?
+0
C
p C =(C+1/2△)+p δ 0
?-C
p C =(C-1/2△)±p δ
C ±'
?’
p C =C ±p δ
注：P A ，p B ，p C ——冲孔凸模刃口的三类尺寸，mm ；d A ，d B ，d C ——落料凹模刃口三类尺寸，mm;
A ，
B ，
C ——冲压件的三类基本尺寸，mm ；△—冲压件公差，mm ；
△＇—冲压件的中心线偏差，对称偏差值△＇=1/2△，mm ；p δ，d δ—凸模和凹模的
制造公差，mm ；当标注形式为+p δ，-p δ（或+d δ，-d δ）时，p δ=d δ=△/4；当标注形式为：±p δ（或±d δ）时，p δ=d δ=△/8=△＇/4；x —磨损系数，当冲压件尺寸公差等级为IT10级以上时，取x=1；IT11～12级时，取x=0.75；IT14级以下时，取x=0.5。
本设计冲模刃口尺寸及公差的计算：
表4-6 冲模刃口尺寸 Table.4-6 Die mould blades size
尺寸精度查公差表均为IT14级，见表中工件尺寸；查设计手册磨损系数x=0.5, m ax Z =0.36, min Z =0.25
冲裁性质 工件尺寸 计算公式 凹模尺寸注法
凸模尺寸注法 落料
074.058- 凹模计算
d D =d
x D δ+?-)
(max 注：d δ=0.25△
18
.006.57+
凸模尺寸按凹模刃口实际尺寸配制，保证双边
间隙0.25～0.36mm
62
.038
-
16.00
7
.37+
052.030- 13
.007.29+ 044.016-
11.008.15+
R8
R 06
.00
9
.7+
冲孔
3
.005.3+Φ
凸模计算
p d =
p x d δ-?+)(min
注：p δ=0.25△
模尺寸按凸模刃口实际尺寸配制，保证双边间隙0.25～0.36mm
008.065.3-
中心距尺寸
14L =14±0.44/8
=14±0.055
第1章绪论 1.1冲压工艺介绍 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。 冲压工艺有如下特点 1.用简单的机械设备能生产出其他加工方法难以加工的复杂形状的制件。 2.制件的精度高，互换性好，一般不再需要大量的机械加工就能获得强度高、刚性好、质量轻的零件。 3.同切削加工相比较能节约金属资源，并可以利用廉价的板材。 4.生产效率高，每分钟能够生产多件产品，制件成本低廉。 5.有利于实现机械自动化，减轻工人的劳动强度和改善劳动条件。 冲压件在工业生产中具有不可替代的作用，据统计全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 1.2 冲压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合、级进和复合—级进三种组合方式。 复合冲压是指在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两
XX大学 毕业设计说明书题目：止动件级进模的设计 学院： 专业： 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期：
摘要 本文介绍了止动件的冷冲压模具设计，文章介绍了冷冲压模具设计的全过程。对冷冲压模具的设计进行了全面的介绍和分析，并在此基础上进行了模具的设计，设计包括分析工艺性、拟定零件的工艺方案及模具结构、排样裁板、计算工具压力选取压力机及确定压力中心、确定模具结构和绘制模具总装草图，冲裁刃口尺寸及公差的计算、冲模刃口尺寸及公差的计算、确定各主要的零件结构尺寸、设计并绘制总图和选取标准件、绘制出部分非标零件图等一系列的工作。关键词:冷冲压，止动件，模具设计 Abstract This paper describes the stop moving pieces of cold stamping mould design, this paper introduces the whole process of cold stamping mould design. On cold stamping mould design a comprehensive introduction and analysis, and on this basis the die design, the design includes analysis of the technology of technological scheme, drew up parts die structure, arrangement and cutting board, computational tool pressure pressure center and confirming the selected press mould structure and rendering, identify sketch, punching mould assembly blade dimensions and tolerances of calculation, punching the blade dimensions and tolerances of computing, confirm the main parts structure size, design and drawing layout, and select the standard parts, and draw the part of non-standard parts graph, and a series of work Keywords: cold stamping, stop moving parts, mold design
冲压模具毕业设计说明书 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。 1.2 冲压技术的进步 进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]。 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1）。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式—计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五期间”产品发展重点主要应表现在 [2]：
你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法 用以生产各种板料零件 具有很多独特的优势 其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点 是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术 在制造业中具有很强的竞争力 被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后 已经形成了冲压学科的成形基本理论 以冲压产品为龙头 以模具为中心 结合现代先进技术的应用 在产品的巨大市场需求刺激和推动下 冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1） 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向
图1-1 冲压作业方式的进化 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System） 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展 各行各业对模具的需求量越来越大 技术要求也越来越高 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]： （1）汽车覆盖件模； （2）精密冲模； （3）大型及精密塑料模； （4）主要模具标准件； （5）其它高技术含量的模具 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三 其中 冲压模占模具总量的40%以上[2] 但在整个模具设计制造水平和标准化程度上 与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距 以大型覆盖件冲模为代表 我国已能生产部分轿车覆盖件模具 轿车覆盖件模具设计和制造难度大 质量和精度要求高 代表覆盖件模具的水平 在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平 模具结构功能方面也接近国际水平 在轿车模具国产化进程中前进了一大步 但在制造质量、精度、制造周期和成本方面 以国外相比还存在一定的差距 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具 是我国重点发展的精密模具品种 在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上 与国外多工位级进模和多功能模具相比 存在一定差距[2-3]
A冷冲压模具设计实例 工件名称：手柄 工件简图： 生产批量：中批量 材料：Q235-A钢 材料厚度：1.2mm 1、冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235-A钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ8mm的孔和5个φ5mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3.5mm(大端4个φ5mm的孔与φ8mm孔、φ5mm的孔与R16mm外圆之间的壁厚)。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 2、冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲压。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，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚 3.5mm 接近凸凹模许用最小壁厚3.2mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。 3、主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 设计级进模，首先要设计条料排样图。手柄的形状具有一头大一头小的特点，直排时材料利用率低，应采用直对排，如图8.2.2手柄排样图所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转180°，再冲第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲裁出第二部分工件。搭边值取 2.5mm和 3.5mm，条料宽度为
摘要 冲压是一种利用安装在压力机上的模具，对材料施加压力并使其产生分离或塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的制件的一种压力加工方法。冲压加工由冲压工艺、冲压模具以及冲压设备三个要素构成。冲压工艺包括各种冲压工序是冲压加工过程和具体方法；冲压模具则是将板料加工成冲压零件的专用工艺装备。模具是工业生产中发展和实现无切屑加工技术不可缺少工具，也是生产中广泛使用的设备之一。 本文根据止动件的形状、材料、尺寸精度及技术要求，制定冲压加工方案，设计冲压模具，选着冲压设备。全面的应用冲压工艺与模具设计的知识，巩固和深化所学知识。 关键词：止动件；冲压模具；冲压工艺；模具设
目录 摘要 (1) 绪论 (1) 第一章止动件图的绘制 (2) 第二章止动件的冲压工艺分析 (3) 2.1 材料分析 (3) 2.2 止动件形状分析 (3) 2.3 止动件尺寸精度 (3) 第三章冲压方案的确定 (4) 3.1 冲压方案 (4) 3.2 冲压方案的选择 (4) 第四章模具类型 (5) 4.1 模具类型的选择 (5) 4.2 定位方式的选择 (5) 4.3 导向方式的选择 (5) 4.4 卸料、出料方式的选择 (5) 4.5 推件装置的选择 (6) 4.6送料方式的选择 (6) 第五章主要工艺参数的计算 (7) 5.1 排样方式 (7) 5.1.1 排样方式的选择 (7) 5.1.2 确定搭边值和料宽 (7) 5.1.3 排样方式图 (8) 5.2 送料步距和利用率的计算 (8) 5.2.1 送料步距的计算 (8) 5.2.2 材料利用率的计算 (9) 5.3 冲压力的计算 (9) 5.3.1 冲裁力的计算 (9)
新乡职业技术学院 毕业设计 题目：V型(1)冲压模具设计 系别：材料工程系 专业：模具设计与制造
内容摘要 介绍V型零件的弯曲工艺及其模具的设计，简单实用，使用方便可靠，首先根据工件图算工件的展开尺寸，在根据展开尺寸算该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析，釆用模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后，对磨具的装配方案，对主要零件的设计和裝配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图，工件的加工工艺卡片，工艺规程卡片，非标准零件的加工工艺过程卡片。 关键词：弯曲工艺，冲压设计，参数计算
Abstract This text introductive V type parts bending process and the mold design, the usage convenience is dependable, first according to the work piece the diagram calculate the work piece to launch size, at according to launch the pressure center that the size calculates that spare parts, the material utilization，painting row kind diagram. According to spare parts of several the shape request with the analysis of the size, adoption compound the mold hurtle to press, so be advantageous to an exaltation production an efficiency, molding tool design and manufacturing also opposite in simple.When all parameter calculations are over after, requested the technique requests to the design and assemble of the main spare parts to all carry on analysis to the assemble project that whets to have.During the period of design in addition to designing manual, also include the assemble diagram of the molding tool, the spare parts diagram of the not- standard spare parts, the work piece processes the craft card, the craft rules distance card, the not- standard spare parts processes craft process card. Keyword: Bending process、hurtle to press、design
知识不仅是指课本的内容,还包括社会经验、文明文化、时代精神等整体要素,才有竞争力,知识是新时代的资本,五六十年代人靠勤劳可以成事；今天的香港要抢知识,要以知识取胜开题报告 题目名称 继电器开关连接件冷冲压模具设计 题目来源 B 题目类型 1 导师姓名 李艳娟 学生姓名 *** 班级学号 0805010433 专业 材料成型及控制工程 一.选题的背景 模具工业是国民经济的基础产业 据统计 金属零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加工完成的 被誉为"工业之母"、"皇冠工业"的模具制造业是高技术密集型产业 模具工业一称为先进制造技术的重要组成部分 模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力 其中 冲压是模具工业中最重要的加工方法之一 冲压的应用范围十分广泛 据统计在电子产品中 冲压件（包括钣金件）的数量约占零件总数的85% 在全世界的钢材中 有60%-70%是板材 其中大部分是经过冲压制成成品 冲压加工在汽车、拖拉机、点击、仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械等机械工业和国防工业以及日常生活用品的生产方面 占据着十分重要的地位 本课题要求对给定的零件进行冲压模设计 通过对零件进行详细的工艺分析确定零件的冲压工艺方案并制定部分零件的制造工艺 通过本课题 可以培养我们综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能来分析、解决实际问题的能力和初步进行科学研究的；培养我们独立工作的能力、创新能力以及理论联系实际和严谨求实的工作作风的重要途径
二.发展现状 我国冲压模具产品的质量和生产工艺水平 总体上比国际先进水平低许多 而模具生产周期却要比国际先进水平长许多 产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上；生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面 模具寿命也只有国际先进水平的50%左右 大型、精密、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具 每年都要花费大量资金进口 但现在一汽模具公司、东汽模具公司、上海大众模具公司等中国冲压模具业的龙头企业可部分生产此类模具 但是在一些低档次的简单冲模 则已供过于求 市场竞争非常激烈 发展趋势 模具技术的发展是模具工业发展最关键的一个因素 其发展方向应该为适应模具产品"交货期短"、"精度高"、"质量好"和"价格低"的要求服务未来 我国模具工业和技术主要发展方向将主要集中在以下几个方面： （1）模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化服务 （2）模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展 （3）快速经济制造技术的广泛引用 （4）开发优质模具材料和先进的表面处理技术 （5）模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展 （6）模具标准件的应用日渐广泛 （7）模具工业新工艺、新理念和新模式的发展 三. 本课题研究的主要内容 1.工艺性分析 继电器连接件是一种钣金弯曲件 1）分析零件的尺寸、形状 加工要求 表面粗糙度等 分析零件的材料以及材料的性能和制件的用途； 2）分析工艺资料及件的变形方式 成型可能性分析等； 3）分析材料是否满足强度要求 是否满足材料性能的成形性关系等 4）了解工件的生产批量（决定模具的形式、结构、材料等） 5）了解工件原材料的规格与毛坯情况； 6）分析冲压车间的设备资料或情况； 7）分析车间制造模具的技术能力和设备条件以及可采用的模具标准件情况；
你如果认识从前的我,也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法 用以生产各种板料零件 具有很多独特的优势 其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点 是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术 在制造业中具有很强的竞争力 被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后 已经形成了冲压学科的成形基本理论 以冲压产品为龙头 以模具为中心 结合现代先进技术的应用
在产品的巨大市场需求刺激和推动下 冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如:旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造(图1-1) 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向 图1-1 冲压作业方式的进化
冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统 CIMS(Computer Integrated Manufacturing System) 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展 各行各业对模具的需求量越来越大 技术要求也越来越高 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]:
止动板冲裁模设计 摘要 本文介绍了止动件的冷冲压模具设计，文章介绍了冷冲压模具设计的全过程。对冷冲压模具的设计进行了全面的介绍和分析，并在此基础上进行了模具的设计，设计包括分析工艺性、拟定零件的工艺方案及模具结构、排样裁板、计算工具压力选取压力机及确定压力中心、确定模具结构和绘制模具总装草图，冲裁刃口尺寸及公差的计算、冲模刃口尺寸及公差的计算、确定各主要的零件结构尺寸、设计并绘制总图和选取标准件、绘制出部分非标零件图等一系列的工作。 关键词:冷冲压止动件模具设计
THE STAMPING AND PUNCHING MOLD DESIGN FOR STOPPER PLATE ABSTRACT This paper describes the stop moving pieces of cold stamping mould design, this paper introduces the whole process of cold stamping mould design. On cold stamping mould design a comprehensive introduction and analysis, and on this basis the die design, the design includes analysis of the technology of technological scheme, drew up parts die structure, arrangement and cutting board, computational tool pressure pressure center and confirming the selected press mould structure and rendering, identify sketch, punching mould assembly blade dimensions and tolerances of calculation, punching the blade dimensions and tolerances of computing, confirm the main parts structure size, design and drawing layout, and select the standard parts, and draw the part of non-standard parts graph, and a series of work Keywords: cold stamping, stop moving parts, mold design
冲模设计课程设计指导书 班级： 姓名： 学号： 2014年
一、课程设计目的 综合运用所学的知识，借助于图册和相关的设计资料培养独立地分析问题和解决问题的能力。从而得到： （1）巩固和扩大本课程所学的理论知识； （2）掌握设计冲压模的一般程序； （3）学习制定中等复杂冲压件的工艺规程； （4）学会绘制模具装配图和零件图； （5）培养设计、计算、制图（包括计算机绘图）、查阅资料的能力。 二、任务 依据一张给定的冲压件零件图，完成如下工作： （1）分析冲压件的生产工艺过程，选择最佳的工艺方案； （2）进行必要的工艺计算； （3）设计所给零件的冲压成形模具一套，给出总装配图一张，主要零件图若干张； （4）完成设计计算说明书一份； （5）填写工艺卡片一份。 三、要求 （1）工艺分析要合理，方案选择即要满足技术要求，又要考虑经济效益； （2）图纸设计要采用计算机绘图，按国标设计，图纸规范、清晰；
（3）设计说明书要计算机打印，层次清楚，语句通顺，计算数据要完整、准确； （4）工艺卡填写完与说明书一起装订（放在最后一页）。 四、设计过程 （一）工艺设计过程： 1、工艺性分析：包括对零件图分析（零件形状，尺寸精 度，材料要求等）、工艺性分析； 2、对总体工艺方案分析：基本工序分析，工序顺序与数 目分析，工序组合及模具型式选择分析，进行方案比 较； 3、工序设计和工序尺寸计算（画出必要的工序简图）； 4、工艺计算： （1）材料排样和裁板宽计算； （2）弹性元件计算； （3）冲压工艺计算； （4）压力中心计算； （5）冲模工作零件尺寸计算； （二）确定模具总体结构 1、确定模具结构形式； （1）模具类型选择； （2）操作方式选择； （3）材料送进、定位方式选择；
止动件冲孔落料模 目录 第一章 摘要 一、止动件模具设计 一、制件分析—— 二、冲压工艺分析 三、工艺方案模具结构类型 1、工艺方案确定 2、模具结构 四、排样设计 1、搭边值 2、排样图 3、材料利用率 五、冲压力与压力中心计算 1、冲压力 2、压力中心 六、工作零件刃口尺寸计算 1、落料凹模 2、冲孔凸模 3、孔边距 4、孔心距 七、工作零件结构尺寸 八、其他模具零件结构尺寸 九、冲床选用 十、主要模具零件加工工艺过程 十一、冲压模具零件的公差配 十二、模具装配图
摘要 模具设计与制造实训是模具设计与制造专业教学中重要的实践教学环节之一，它是在学生具有了基本的模具设计与制造理论知识以后，为了强化学生所学的知识和提高学生的初步设计能力及实际动手能力。 冲压是在室温下，利用冷冲压模具在压力机的作用下对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而得到所需要的特定的制件的加工方法。是压力加工方法的一种。在机械制造中属于一种高效率的加工方式。 模具零件图要按照模具的总装配图来拆绘，既要反应出设计意图，又要考虑到制造的可能性及合理性。零件图设计的质量直接影响冲模的制造周期及造价，因此设计得好的零件图可保证制件成形质量、方便制造、降低模具成本和提高模具的使用寿命。 止动件工艺模具设计 一、制件分析 所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具的加工工艺规程。 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：A3 材料厚度：t=2mm 图1 产品零件图 二、冲压工艺分析 1、材料：该冲裁件的材料A3刚是普通碳素刚，具有较好的可冲压性能。 2、零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角比较适合冲裁。 3、尺寸精度：零件上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。空边距离12m的公差为-0.11，属11级精度。差公差表可得各尺寸的公差为：
冲压模具毕业设计 1. 绪论 1.1冲压的概念、特点及应用 冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济 方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 （1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因 为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可 达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量, 而模具的寿命一般较长, 所以冲压的质量稳定, 互换性好, 具有“一模一样”的特征。 3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 1.2冲压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 冷冲模具使用寿命的影响及对策 冲压模具概述 冲压模具--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。 冲压模具的形式很多，一般可按以下几个主要特征分类： 1?根据工艺性质分类 (1)冲裁模沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。 (2)弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线(弯曲线)产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。 (3)拉深模是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。 (4)成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。2?根据工序组合程度分类 (1)单工序模在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。 (2)复合模只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。 (3)级进模(也称连续模) 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。 冲冷冲模全称为冷冲压模具。 冷冲压模具是一种应用于模具行业冷冲压模具及其配件所需高性能结构陶瓷材料的制备方法，高性能陶瓷模具及其配件材料由氧化锆、氧化钇粉中加铝、错元素构成，制备工艺是将氧化锆溶液、氧化钇溶液、氧化错溶液、氧化铝溶液按一定比例混合配成母液，滴入碳酸氢铵，采用共沉淀方法合成模具及其配件陶瓷材料所需的原材料，反应生成的沉淀经滤水、干燥，煅烧得到高性能陶瓷模具及其配件材料超微粉，再经过成型、烧结、精加工，便得到高性能陶瓷模具及其配件材料。本发明的优点是本发明制成的冷冲压模具及其配件使用寿命长，在冲压过程中未出现模具及其配件与冲压件产生粘结现象，冲压件表面光滑、无毛刺，完全可以替代传统高速钢、钨钢材料。 冷冲模具主要零件冷冲模具是冲压加工的主要工艺装备，冲压制件就是靠上、下模具的相对运动来完成的。 加工时由于上、下模具之间不断地分合，如果操作工人的手指不断进入或停留在模具闭合区，便会对其人身安全带来严重威胁。 1
【范例】 (1）题目：东风ＥQ－1０90汽车储气简支架 (2）原始数据 数据如图7—１所示。大批量生产，材料为Q２15，t=３mm。 图7-1零件图 (３)工艺分析 此工件既有冲孔,又有落料两个工序。材料为Q23５、ｔ=３mm的碳素钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁,工件结构中等复杂,有一个直径φ44mm的圆孔,一个６0mm×26ｍｍ、圆角半径为R6mｍ的长方形孔和两个直径13ｍm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求,孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于８mm。工件的尺寸落料按ＩTll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。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序,可有以下三种工艺方案。 方案一:先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单,制造方便,但需要两道工序，两副模具,成本相对较高，生产效率低,且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需
要。故而不选此方案。 方案二:级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂,成本较高,一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案,势必会增大模具尺寸，使加工难度提高,因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足,模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述,本套模具采用冲孔一落料复合模。 (５)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性,正装式复合模成形后工件留在下模,需向上推出工件,取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模,只需在上模装一副推件装置,故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 ａ.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。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 ２所示。 b.确定搭边值查表,取最小搭边值:工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=５；为了方便计算取ａl ＝3。 c. 确定条料步距步距:２５7.5mm,宽度：250+5+5=260mm ． ｄ.条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e.画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-３所示。
前言 冲压是在室温下,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.冲压模具在冷冲压加工中,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).冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备,是技术密集型产品.冲压件的质量、生产效率以及生产成本等,与模具设计和制造有直接关系.模具设计与制造技术水平的高低,是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力. 我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距.这些主要表现在飞行器钣金件、高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计还是加工工艺和能力方面,都有较大差距.覆盖件模具,具有设计和制造难度大,质量和精度要求高的特点,可代表覆盖件模具的水平.虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平,模具结构功能方面也接近国际水平,在模具国产化进程中前进了一大步,但在制造质量、精度、制造周期等方面,与国外相比还存在一定的差距.标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重点发展的精密模具品种.有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本达到国际水平. 因此我们在学习完《飞机钣金成形原理和工艺》等模具相关基础课程后,安排了模具设计课程设计,以帮助我们掌握模具设计的过程,为以后参加工作打下基础.
设计内容 一、零件的工艺性分析 图1 零件图 1）零件的尺寸精度分析如图1所示零件图,该零件外形尺寸为R11,19;内孔尺寸为R3,6,均未标注公差,公差等级选用IT14级,则用一般精度的模具即可满足制件的精度要求. 2）零件结构工艺性分析零件形状简单,适合冲裁成形. 3）制件材料分析制件材料为45钢,抗剪强度为432～549米pa,抗拉强度为540～685米pa,伸长率为16%.适合冲压成形. 综合以上分析,得到最终结论:该制件可以用冲压生产的方式进行生产.但有几点应注意: 1）孔与零件左边缘最近处仅为2米米,在设计模具是应加以注意. 2）制件较小,从安全方面考虑,要采取适当的取件方式. 3）有一定批量,应重视模具材料和结构的选择,保证一定的模具寿命. 二、工艺方案的确定 由零件图可知,该制件需落料和冲孔两种冲压工艺,设计模具时可有以下三种方案: 方案一:先落料,再冲孔,采用单工序模生产. 方案二:冲孔、落料连续冲压,采用级进模生产. 方案三:落料和冲孔复合冲压,采用复合模生产.
《冷冲模设计》试题 、名词解释： 塑性条件一 变形趋向性 变形抗力一 加工硬化一 弹性变形一 塑性变形一 卸料力——搭边一一 工艺废料一 压力中心一 初始挡料销 二、填空题： 1、冷冲压基本工序按其材料的性质可分为 ________________________________ 和两大类。 2、在不同的平面应力状态的作用下所产生的变形可概括为____________________ 和__________________ 变形两大类。 3、 ___________ 反映材料塑性变形的能力，____________________ 反映材料产生塑性变性的难易程度。 4、压力机闭合高度是指在________ 死点时，__________________ 到工作台上表 面的距离。 5、冲模一般由以下几个部分组成：_____________ 零件、定位零件、压料装置、卸料与顶料装置、______________ 装置、基础和连接零件等。 6、板料的分离过程经历了______________ 、_______________ 和断裂分离等3 个阶段。 7、为了减小冲裁时所需的冲裁力，设计冲模时，通常采用以下几种方法降 低冲裁力：_____________ 冲裁法、________________ 凸模冲裁法和加热冲裁法。
8、冲裁模按工序的组合程度可分为单工序模、 ____________ 和_________ 等。 9、复合冲裁模按落料凹模安装的位置不同分为 __________________________ 两种，如果落料凹模安装在上模座，则称作____________________ 复合模。 10、冲压工艺力是冲裁时压力机应具有的 _________________ 压力。而冲裁力是使板料____________________ 的力。 11、冲裁件排样的常见方法分为三类： ____________ 排样、____________ 排样和少废料排样。 三、判断题： 1、凡是软的金属，其塑性一定好。（） 2、在不同的应力状态下，压应力数目越多，且数值越大，金属的属性就越 好。（） 3、材料的屈服极限S s和强度极限S b越大，其变形抗力就越大。（ ） 4、屈强比大的材料，易产生塑性变形，且变形过程中断裂的可能性较小。 （） 5、压力机的最小装模高度就是其闭合高度。（） 6如果冲件的断面光亮带太窄，而圆角带和断裂带较大，说明冲模的间隙过小。（） 7、在正常间隙范围内，冲裁间隙对冲裁力的影响并不太大。（） 9、如果冲裁件的内外形尺寸相差太小，最好不要采用复合模。（） 10、在自动送料的情况下，冲裁模最好采用侧压装置。（） 四、单项与多项选择题： 1、金属的塑性指标有：____________ 。 a）延伸率b ）断面收缩率 c ）屈服极限 d ）强度极限