冲压模具设计和制造实例

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1、冲压模具及设备课程设计重庆工业职业技术学院2012冲压工艺及模具设计说明书学校：重庆工业职业技术学院院系：机械工程学院姓名：班级：10模具302学号：201010230225指导老师：时间：2012-3-22前言冷冲模模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。其目的是：具体应用和巩固本课程及有关修课的理论知识、生产知识，了解冲压模模具设计的一般设计方法和步骤；培养设计能力，为以后进行设计工作打下基础；结合生产和使用等条件，独立地完成模具总体结构及其零

2、部件的设计。熟练掌握徒手测绘的能力和AutoCAD和UGSNX绘图软件的应用能力，熟悉和运用参考文献、设计手册、了解有关国家（部颁）标准、规范等，加强对模具设计的认识，培养独立分析问题和解决问题的能力。由于个人设计水平有限，本设计一定存在许多错误和不妥之处，请各位指导老师批评和雅正，恳请老师不吝赐教，同学提出宝贵的意见和建议，在此表示衷心的感谢！2012-3-22目录一、分析采用冲压加工的经济性5二、分析制件的冲压工艺性5三、工艺方案及模具结构类型7四、冲压工艺的计算7（一）排样方案设计7（二）冲压力与压力中心计算81

3、.冲压力82.压力中心计算10（三）工作零件刃口尺寸计算111.刃口尺寸计算如下表：112.工作零件结构尺寸13（四）其它模具零件结构尺寸14（五）冲床选用15五、模具图16（一）模具装配总图16（二）上模座19（三）下模座20（四）垫板21（五）凸模固定板22（六）卸料版23（七）凹模固定板24（八）模柄25（九）凸模26（十）导套27六、参考文献27七、后记27一、分析采用冲压加工的经济性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的成形加工方法。冲压

4、和锻造同属塑性加工，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。冲压件一般不再经切削加工，或仅需少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料、开卷、娇平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟能生产数百件。在实际生产中，常用于冲压过程近似的工艺性试验，如拉伸性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。二、分析制

5、件的冲压工艺性如下图所示冲裁件：零件名称：止动件生产批量：大批量材料：A3材料厚度：t=2mm材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有六处R2圆角，比较适合冲裁。尺寸精度：零件图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。孔边距12mm的公差为-0.11，属11级精度。查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：650-0.74mm240-0.52mm300-0.52mmR300-0.52mmR20-0.25mm50-0.52mm零件内形：10

6、0+0.36mm孔心距：37±0.31mm结论：适合冲裁。三、工艺方案及模具结构类型该零件包括落料、冲孔两个工序，可以采用以下三种工艺方案：A先落料，再冲孔，采用单工序模生产。B落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。C冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。上述三个方案中，方案A模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸为12mm有公差要求，为了更好地保证此尺寸精度，最后确定选用方案B

7、，用复合冲裁方式进行生产。由工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。四、冲压工艺的计算（一）排样方案设计查《冲压模具及设备》表4-18，确定搭边值：两工件间的搭边：a=2.2mm工件边缘搭边：a1=2.5mm步距为：32.2mm条料宽度B=D+2a1=65+2×2.5=70确定后排样如下图所示：一个步距内的材料利用率η为：η=A/BS×100%=1550÷（70×32.2）×100%=68.8%查板材标准，宜选900mm×1000mm的钢板，每张钢板可剪

8、裁为14张条料（70mm×1000mm），每张条料可冲378个工件，则η为：η=nA1/BL×100%=378×1550/900×1000×100%=65.1%即每张板材的材料利用率为65.1%（二）冲压力与压力中心计算1.冲压力落料力F落=1.3Ltτ=1.3×215.96×2×450=252.67（KN）其中τ按非退火A3钢板