复合冲裁模毕业设计(压圈)

毕业设计（论文）

题 目 冷冲压压圈复合设计

系 别 XXXXXX 学生姓名 XXX 学 号 XXX

专业名称 模具设计与制造 指导教师 XX

XXXX年XX 月XX 日

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内容摘要

冷冲压也称板料冲压，是塑料加工的一种基本方法，一般以金属板料为原料，利用上的模具作往复运动，在常温下对金属施加压力，使板料产生塑性变形以达到预定的形状尺寸。

本设计对一个简单冲压工艺进行了分析，并设计了单工序落料模具及主要零部件，在这个设计中详细介绍了冲裁件从排样到模具结构设计，再到装配的整个过程，确定毛坯尺寸，合理排样，绘制排样图，计算冲裁力、推件力、顶件力，确定压力中心。确定凸凹模间隙，计算落料、冲孔的凸、凹模刃口尺寸。确定凸、凹模结构，并绘制零件图，设计定位零件，压料、卸料、出件零部件，设计固定零件，选择模架标注紧固件。通过这个例子让大家知道什么是冷冲压工艺。 关键字：冷冲压 金属板料 压力机 单工序落料模具 Abstract

Summary of cold stamping Peranakan sheet metal, is a kind of plastic processing methods, generally in the sheet metal as the raw material and use of press molds for reciprocating motion, put pressure on the metal at room temperature, causes deformation of the sheet to achieve the intended shape and size. Analysis of the stamping technology for the design of a simple, and designed the single operation of blanking die and its main parts, in this design details from cutting die structure design for blanking,Determine the blank size, rational layout, map layout, ejecting force top pieces force calculation of blanking force, determine the pressure center determine convex concave die clearance, calculation of blanking punching convex concave die cutting edge dimension convex concave die structure is determined, and draw the part drawing, design positioning parts, materials discharge pressure parts, design of fixed parts, choose to die set with fasteners. and then to assemble the entire process through this example, let everyone know what is a cold forming process

Keywords: cold forming process of sheet metal press blanking die

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前言

本设计介绍的模具实例结构简单实用，使用方便可靠。本套冲压模具的设计不是以复杂模具的设计为主，而主要是对模具设计知识的系统学习和设计的练习，以达到掌握冲压模具设计的基本技能的目的。

首先，对零件做整体的分析。包括：材料的使用、精度的要求、工序的要求以及成本的要求等。为了降低成本，对排样方式进行了合理的设计；其次，对零件整体进行工艺设计。通过工艺目的的设计、工序的顺序设计、压力机的选择等来实现所要达到的要求；再次，想要保证制件精度的要求，就要考虑模具刃口尺寸的计算。因为刃口是冲制工件的主要工作部分，刃口处的精度就决定了制件的精度，就必须根据公差来进行精确计算。

最后，根据计算出的模具刃口尺寸设计出相应的凸凹模，并且查找资料选择冷冲压模的标准零件，符合标准后，就把凸凹模与其它各零部件进行总体装配。在确定了模具体闭合高度后，选出合适的压力机在调试校验后并进行试冲加工，以达到符合的标准，最终完成加工。

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目录

第一章 冲裁件工艺分析……………………..........................…8

1.1有关设计…………………………….....…….....................8

1.2 模具方案比较…....…………………………..………......8

1.3零件的材料分析和质量要求.............................………9

第二章 工艺与设计计算.........……………........……………........10

2.1 排样与设计计算......................................…………..........10

2.1.1排样...................................................………..................10 2.1.2排样的方法和材料的利用率.........................................10

2.2计算冲压力...........................................................................10

2.2.1冲裁力的计算...................................................…….......10 2.3压力中心计算............……..................................…….......12

2.4计算凸凹模刃口尺寸及公差.........................................13

2.4.1凸凹模的制造方法.........................................................13 2.4.2凸凹模刃口尺寸的计算.................................................13 2.5卸料橡胶的计算..................................……........................15

第三章 模具的总体设计....................................................................16

3.1定位方式的选择..................................................................16

3.2卸料，出件方式的选择.....................................................16

3.2.1卸料装置...................................................…….......….....16

3.2.2出件方式...................................................…………........16

3.3导向方式的选择...................................................................17 第四章 模具零件的设计...............................................................17

4.1工作零件的结构设计..........................................................17

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4.1.1凸模设计......................................................………........17

4.1.2凹模...................................................……...….................17

4.2定位零件的设计...................................................................20

4.3.卸料部件的设计..................................................................20 4.4推件装置的设计...................................................................20 4.5模架的设计.............................................................................20

4.5.1导柱.导套.................................................………….........20

4.5.2模座的结构设计........................................…………........20 4.5.3螺钉与销钉..................................……...............................20 第五章 制定模具零件加工工艺过程........................................20

5.1凸凹模加工工艺过程.........................................................20 5.2落料凸模加工工艺过程.....................................................20

5.3凸模固定板加工工艺过程...............................................20 第六章 模具图纸绘制.......................................................................22 6.1.1技术要求..................................……..................................22 6.1.2装配图...................................................…………..............22 6.1.3装配工艺的编制.......................................................…......23 第七章 冲压设备的选定....................................................................24 7.1选择压力机...................................................………….............24

设计总结....................................................................................................26

致谢................................................................................................................27 参考文献......................................................................................................28

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绪论

冲压是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在室温下对材料施加压力使其产生变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的制件的一种压力加工方法。因为它主要用于加工板料制件，所以也称板料冲压。在机械制造中是一种高效率的加工方式。

冲压广泛应用于金属制品各行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。

冲压工艺有如下特点：

1.能冲压出其它加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的零件。比如，从仪器仪表小型零件到汽车覆盖件、纵梁等大型零件，均由冲压加工完成。

2.冲压件质量稳定，尺寸精度高。由于冲压加工是有模具成型，模具制造精度高、使用寿命长，故冲压件质量稳定，制件互换性好。尺寸精度一般可达IT10～IT14级，最高可达到IT6级，有的制件不需要在加工，便可满足装配和使用要求。

3.冲压件具有重量轻、强度高、刚性好和表面粗糙度小等特点。

4.冲压加工生产效率极高，没有其它任何一种机械加工方法能与之相比。比如，汽车覆盖件这样的大型冲压件的生产效率，可达每分钟数件；高速冲压小型制件，可达每分钟上千件。

5.材料利用率高，一般为70%～85%。因此冲压件能实现少废料或无废料生产。在某些情况下，边角余料也可充分利用。

6.操作简单，便于组织生产，易于实现机械化和自动化生产。对操作工人的技术素质要求不高，新工人经短时培训便能上岗操作。

7.冲压的特点是模具制造时间长、制造成本高，故不适宜于单件小批量生产。另外，冲压生产多采用机械压力机，由于滑块往复运动快，手工操作时，劳动强度大，易发生事故，故必须特别重视安全生产、安全管理以及采取必要的安全技术措施。

8.冲压模设计需要有很强的想象力与创造力，对于模具的设计者和制造者无论在理论、经验、创造力方面都要有很高的要求。 模具CAD/CAM技术状况

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我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。 模具设计与制造能力状况

在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。

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第一章 冲压件工艺分析

1.1有关设计

压圈由落料冲孔单工步成型，只需设计落料冲孔复合模。压圈生产过程由于结构废料较多，原材料的利用率较低，而模具费用的份额比例较大，这样要求模具的结构简单，生产率高，落料冲孔复合模设计成一模一腔。复合模采用倒装结构，冲孔废料直接由冲孔凸模从凸凹模内孔推下，卸件可靠，操作安全方便，生产效率高，并为机械化出件提供有利条件，应用十分广泛。

1.2模具设计方案比较

根据该零件的外形，可以确定其为冲裁件。由此，可以由三种工序组合方式： 落料、冲孔单工序模：其特点是结构简单，制造和维修方便，冲件精度要求不高，对于这个零件，加工方便，同时能满足其大批量生产。

落料、冲孔复合模：其特点是生产效率高，冲件精度要求高，但是模具制造麻烦，特别是加之工序，模具尺寸大，重量大，制造成本高，适合该结构简单的零件。 落料、冲孔级进模：其特点是生产效率高，模具制造工作量和成本相对于结构简单的零件，要比复合模低，可直接从漏料孔落料，且适合生产批量大的零件，但是其维修麻烦，该零件中心距有精度要求，由此分析其模具尺寸大，制造麻烦且计算复杂，不适合该简单零件。

综上所述，采用落料冲孔复合模具比较合理。

无导向式落料模：该模具结构简单，制造容易，适用于冲裁精度要求不高、形状简单和生产批量小的冲件。

导板式落料模：该模具与无导向式模相比，冲件精度高，模具寿命长，安装容易，卸料可靠，操作安全，但制造比较麻烦，一般用于形状较简单、尺寸不大、料厚大于0.3mm的小冲件。

导柱式冲孔落料模：该模具比导板式模可靠，冲件精度高，模具寿命长，使用安装方便，适用于冲裁批量大、精度要求高的冲件。 综上所述，采用导柱式冲孔落料模是最佳方案。

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1.3零件的材料分析和质量要求

该零件为支架零件，形状为矩形，简单且对称。零件最大尺寸为90mm，厚度为0.2mm。属于中小型尺寸零件。45钢的性能：该零件材料为45钢，强度、硬度低、韧性较高，有好深冲、弯曲等冷加工性能。

该零件要求精度IT11，精度不高，普通冲裁落料可达IT10级，一般冲压都能满足其尺寸精度的要求。该零件断面粗糙度、飞边毛刺都无特殊要求，普通冲裁可以达到Ra=3.2～6.4µm，故普通冲裁可达到零件要求。从结构分析，该零件适合于做冲裁生产。

××图1压圈（二维图）

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图2压圈（三维图）

第二章 工艺与设计计算

2.1 排样设计与计算

2.1.1排样

由于零件结构简单，一些尺寸精度要求不高，生产批量大，且选用复合模具生产，可提高生产效率，选用少废料排样的方式。 2.1.2排样的方法和材料利用率

根据零件形状与尺寸大小显示，且选用了复合模生产，由此分析，适合横排

样，如下图所示：

图2.1零件排布图

由图可知，条料宽度94mm；定步距58mm。

一个步距内的材料利用率：产品最大外形所占的面积/（料宽*步距）*% η＝94×58×１００％

η=54.24%55%

2.2计算冲压力

2.2.1冲裁力计算

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冲裁件周长：L=394.55mm； 抗剪强度：=255～333Mpa； 安全系数：K=1.3；

冲裁力：FKLt=1.3×394.55×0.2×294=120637.608120KN 卸料力和顶出力：

由表查得KX0.05，KT0.055，KD0.06， 卸料力： Fx=KxF=0.05x120637.608=6031.88N 顶出力： Fd=KdF=0.06x120637.608=7238.25648N 总冲压力：

FFFXFD57118.322855.9612566.0372540.3104N73N； Fz=F+Fx+Fd=120637.608+6031.88+7238.25648=133907.74448N=133.9KN

2.3压力中心计算

冲裁力合力的作用点称为冲模压力中心。 冲模压力中心的确定过程如下； 1.按比例绘出凸模工作部分外形；

2.0任意选定坐标轴X-Y。坐标轴的选定应使计算简便；

计算各图形轮廓周长：L1、L2、L3、L4„Ln(代替冲裁力)，以及各图形重心坐标；（x1,y1），(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4)„(xn,yn)；

此外还可以利用CAD,PRO/E等绘图软件分析压力中心，经CAD分析可知，压力中心如图所示

压力中心

图2.2压力中心

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2.4计算凸凹模刃口尺寸及公差

2.4.1凸凹模的制造方法

凸、凹模的加工方法有两种：凸、凹模分开加工和凸、凹模配合加工方法。

当凸、凹模分开加工时，模具具有互换性，便于模具成批量生产，但精度要求高，制造困难，相应的会增加加工成本。凸、凹模配合加工适合于较复杂的、非圆形的模具，制造简单，成本低。

鉴于上述分析，就零件图所需的凸、凹模宜采用凸、凹模配合加工 2.4.2凸凹模刃口尺寸的计算

模具刃口尺寸精度等级是影响冲裁件尺寸精度等级的主要因素，模具的合理间隙值也是靠模具刃口尺寸及其精度来保证的。因此，在确定凹、凸模工件部分尺寸及其制造精度时，必须考虑到冲裁变形规律、冲裁件精度等级、模具磨损和制造特点等。

（1）落料时，先确定凹模工作部分，其大小应取接近于或等于工件的最小极限尺寸，以保证磨损到一定尺寸范围内，仍能冲出合格工件。凸模公称尺寸比凹模公称尺寸小一个合理间隙值。

（2）冲孔时，先确定凸模工作范围内，仍能冲出合格工件。凹模公称尺寸应比凸模公称尺寸大一个合理间隙值。

（3）对于落料件，一般标准单向负公差。假定工件的尺寸为D，工件公差

为Δ,则工件尺寸就是D

0。冲孔件的工差一般为单向正公差，假定冲孔件的

公称尺寸为d，工件公差为Δ，则冲孔件公差为d。若工件尺寸标注有正负公差，则应将正负偏差换成上述要求的等价的正负公差，若没有工件没有标注公差，则工件公差按国家标注非配合尺寸IT14级来处理。

凹凸模配合加工，是指先加工凸模（或凹模），然后根据制好的凸模（或凹模）的实际尺寸，配合凹模（或凸模），在凹模（或凸模）上修出最小合理间隙值。其方法是把先加工出的凸模（或凹模）做为基准件，它的工作部分的尺寸作为基准尺寸，而与它配做凹模（或凸模），只需要在图纸上标明相应部分的凸模公称尺寸（或凹模公称尺寸），说明“XX尺寸按凸模（或凹模）配做，每边保证间隙XX”。这样基准件的制造公差δp（或δd）的大小就不在受凸、凹模间隙大小的限制，是模具制造容易。一般基准件的制造公差δp（或δd）=Δ/4。

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1.落料

d 凹模磨损后增尺寸增大时，凹模尺寸按公式Dd=（D﹣χΔ）中系数X按照IT11精度等级取值x=0.75。

尺寸φ55在磨损后增大，Δ=0.19mm,化为55.059

d0.19/40计算，其

00.19

Dd=(D﹣χΔ) =54.9525

000.0475=（55.095－0.75×0.19）

0

0尺寸R10在磨损后增大,Δ=0.09mm,化为10.045

0.09

d错误！未指定书签。错误！未找到引用源。 Dd=(D﹣χΔ)

0.09/40=(10.045

－0.75×0.09)

0

0.2250 =9.9775 2.冲孔

0 凸模磨损后尺寸减小时，凸模尺寸按公式dp按精度IT11精度等级取值x=0.75。

(d)-p计算，其中系数X

尺寸35在磨损后减少，=0.16，化为34.920

00.16

(d)-pdp =(34.92+0.75×0.16)

00.16/4

=35.040.04

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0 第 14 页

尺寸φ8在磨损后减少，Δ=0.09mm，化为7.9550000.09

dp(d)-p (7.9550.750.09)0.09/4

8.02250.0225 尺寸φ6在磨损后减少，Δ=0.09mm，化为5.955000.090

dp(d)-p(5.9550.750.09)000.09/4

6.02250.0225

尺寸φ2在磨损后减少，Δ=0.06mm，化为1.97000.06

dp(d)-p(1.970.750.06)000.06/4

2.0150.015

凸模磨损后尺寸不变的有70，按LP=L  2 或LP=Lp8计算

L

0.19P=708=700.0238

2.5卸料橡胶的计算

模具工作平稳，模具尺寸中等，从经济方面考虑，选用常用的橡胶作为弹性元件即可。 弹性元件高度计算

自由高度：根据其高度范围查标准，得H=35 安装高度: Ha=0.9H0=0.9x35=31.5

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第三章 模具的总体设计

3.1定位方式的选择

定位零件（装置）的作用是保证坯料的正确送进及在冲模中的正确位置。 使用条料时，保证条料送进导向的零件有导料板，导料销等。导料销一般用两个，压装在凹模上的固定式，在卸料板上的为活动式。导料销多用于单工序模和复合模。

挡料销是用来限制条料送进步距，抵住条料的搭边或工件轮廓的零件，起定位作用。挡料销分固定挡料销和活动挡料销。

为保证导料销与凹模刃口间的距离，导料销选用挡料销的形式。

3.2卸料、出件方式的选择

3.2.1卸料装置

零件尺寸偏狭长，厚度较薄（t= 0.2mm），卸料力较小，故选用橡胶式弹性卸

料装置。生产完成的零件采用推件块推出的下出件方式。 3.2.2出件方式

顶料装置则大多采用弹性的，通常有顶料，顶件块和装在下模底下的弹顶件器等所组成。弹顶器的顶件力有弹簧或橡皮所产生，这种结构的顶件力容易调节，工作可靠，冲裁件的平直度高。但在操作中，弹簧或橡皮受到经常变化的压力，产生疲倦，弹性容易减弱。

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顶件装置采用弹簧顶件装置，顶件器在自由状态下高出凹模面0.2—0.5mm。

3.3导向方式的选择

导向装置结构有滑动导柱导套结构和滚动导柱结构。滑动导柱结构是常用的结构，这种结构加工方便，易于标注化，但承受侧压力的能力差。滑动导柱结构四角，后侧，中间，对角导柱导套结构。

后侧导柱模架可用于冲裁宽度大的条料，送料和操作比较方便，但由于导柱装在一侧，冲压是容易产生偏心力矩，影响模具寿命和工件质量，适用于中等程度及公差等级要求一般的中，小型工件。中间和对角导柱模架不会引起偏斜，有利于延长模具是，寿命和改善质量。但条料宽度受导柱距离的限制，因此常在复合或工件公差等级要求较高时采用。对角导柱模架长用连续模。四导柱模架用于公差等级要求高的工件。

根据模座类型与精度的分析，以及对模具结构的分析，最终选用四角导柱式模座。 导套，导柱采用H7/r6。

第四章 模具零件的设计

4.1工作零件的结构设计

4.1.1凸模设计

凸模固定端与模座直接接触时，当单位压力超过模座材料的许用压力时，模

座表面就会损伤，为此应在凸模顶端与模座之间加一粹硬垫板。通常凸模固定端面的压力超过80—90MPa时（模座材料采用铸铁）或压力超过80—120MPa(模座材料为45#)时需要加垫板。

冲压过程中的凹凸模最小壁厚为a=5mm，查表2-10可知最小壁厚为3.8mm凸模高度h=43mm。 4.1.2凹模 1.凹模的刃口形式

凹模的刃口形式有直壁刃口凹模（如下图a,b）和锥形刃口凹模（如图4.2c,d）

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（）

a) 型一般适用于非圆形工件。

b) 型适于圆形工件，需将工件或废料顶出的模具或复合冲裁模。

锥形刃口凹模刃口强度较低，刃口尺寸在修磨后有所增大，但一般对工件尺寸和凹模的寿命影响不大。工件或废料很容易从凹模孔内落下，孔内不易积聚工件或废料，孔壁所受的摩擦力及障裂力小，所以凹模的磨损及每次修磨量小。锥形刃口凹模适用于形状简单，公差等级要求不要，材料较薄的工件。

冲孔落料复合模凹模采用直壁刃口形式（b）。 图中凹模孔型参数如下表所示： 材料厚度t/mm h/mm ＜0.5 0.5~1 1.0~2.5 ≥4 ≥5 ≥6

主要参数 15 2 2.凹模壁厚

C≥(1.5～2.0)H=25～35mm

凹模固定螺钉的大小如下表所示：

凹模厚度与螺钉的大小 凹模厚度/mm ≤13 螺孔大小/mm M4、M5 ＞13~19 M5、M6 ＞19~25 M6、M10 ＞25~32 M8、M10 ＞32 M10、M12 根据上图选用M10内六角螺钉

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4.2卸料部件的设计

卸料装置的主要作用是把材料有凸模上卸下，有时也可作压料板，以防止材料变形，并能帮助送料导向和保护凸模。卸料装置有刚性和弹性卸料和废料切刀等形式。固定卸料板结构简单，但卸料力大，卸料可靠，但冲压时坯料得不到压紧。弹性卸料板卸料力小，但冲压时可兼起压料作用，一般用于材料厚度小于1.5mm的冲裁。故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件。卸料板的厚度由表选择14mm。

卸料螺钉的设计：螺钉类型：由于卸料螺钉无特殊要求，故采用一般的圆柱头卸

（LB）160mm165mm 料螺钉。根据凹模尺寸，查表得固定板、卸料板尺寸均为

4.3推件装置的设计

顶料装置则大多采用弹性的，通常有顶料，顶件块和装在下模底下的弹顶件器等所组成。弹顶器的顶件力有弹簧或橡皮所产生，这种结构的顶件力容易调节，工作可靠，冲裁件的平直度高。但在操作中，弹簧或橡皮受到经常变化的压力，产生疲倦，弹性容易减弱。

4.4模架的设计

4.4.1导柱.导套

四导柱模架用于公差等级要求高的工件。导套，导柱采用H7/r6。 4.4.2模座的结构设计

上模座的结构设计：根据初选压力机J23-40，查表得，压力机闭合高度范围为150-300。根据凹模周界和模具闭合高度，查表得，上模座尺寸为400x250x60。 与上模座结构设计同理,下模座尺寸为400x250x70。

4.5其他零部件设计

4.5.1模柄

根据初选压力机J23-40，查表得，模柄孔直径30mm,那么，模柄直径

dmdjm25mm。

4.5.2固定板

凸模固定板将凸模固定在上模座上，其轮廓尺寸要考虑凸模安装孔，螺钉和销钉孔的装置。用固定板将凸模固定在模座上，固定板孔与凸模采用过渡配合

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H7/m6。压装后其端面磨平，以保证冲模的垂直度。 4.5.3螺钉与销钉

螺钉与销钉 螺钉与销钉用于安装时的固定与定位。销钉一般用两个，螺钉的大小根据凹模厚度进行选择。

第五章 制定模具零件加工工艺过程

5.1凸凹模加工工艺过程

工序号 工序名称 1 备料 工序内容 将毛坯制成94mmX55mmX39.5mm 设备 2 热处理 退火 3 铣 铣六面，厚度留单边磨量0.2~0.3mm 磨厚度到上限尺寸，磨侧基面保证互相垂直 划各型孔，螺孔，销孔位置划漏孔轮廓线 加工好凸模，配作冲孔凹模达要求 铣床 4 平磨 平面磨床 5 钳工 6 钳工 7 铣 铣漏料孔达要求 铣床 8 热处理 淬火，回火，保证HRC60~64 9 10

平磨 线切割 磨厚度及基面见光 按图切割各型孔，留0.005~0,01单边研19

平面磨床 线切割机 第 20 页

量 11 钳工 研光各型孔达要求 床 12

检验 5.2落料凸模加工工艺过程

工序号 工序名称 工序内容 设备 1 备料 将毛坯锻成45mm*Φ37mm,45mm*Φ10mm 2 热处理 退火 3 铣 铣六面，厚度留单边磨量0.2~0.3mm 磨厚度到上限尺寸，磨侧基面保证互相垂直 划刃口轮廓尺寸及孔位置尺寸 铣床 4 平磨 平面磨床 5 钳工 6 钳工 加工好凹模，配作落料凸模达要求 7 热处理 淬火，回火，保证HRC60~64 8 9

钳工 检验 磨各配合面达要求 5.3凸模固定板加工工艺过程

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工序号 工序名称 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 备料 热处理 铣 平磨 钳工 线切割 钳工 钳工 平磨 钳工 检验 工序内容 将毛坯锻成165mmX144mmX14mm 退火 铣六面,厚度留单边磨量0.2~0.3mm 磨厚度到上限尺寸,磨侧基面保证互相垂直 划各型孔,螺孔,销孔位置划漏孔轮廓线 按图切割各型孔,保证配合尺寸 0.015钻铰2Xφ150,钻攻4XM12 设备 铣床 平面磨床 线切割机床 钻床 平面磨床 铆接处倒角 磨厚度及基面见光 研光各型孔达要求 第六章 模具图纸绘制

6.1模具装配图的设计绘制

6.1.1技术要求

装配时要保证凸、凹模之间的间隙均匀一致，配合间隙符合技术设计要求，

不允许采用凸、凹模变形的方法来修正间隙。 各接合面保持密合。

各紧固用的螺钉销钉不得松动，并保证螺钉和销钉的端面不突出上、下模板面。 凸模与固定板的配合为H7/n6或H7/m6，保证工作稳定可靠。 冲模的装配必须符合模具装配图、明细栏及技术条件的规定。 6.1.2装配图

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6.1.3装配工艺的编制

①上模座和导套的配合、下模座和导柱的配合公差均为H7/r6；②导柱和导套的配合公差为H7/h6；③销钉和销钉孔的配合公差为H7/m6；④模柄和模柄孔的配合公差为H7/m6。 模具装配工艺过程： （1）、选择装配基准

由于本设计为简单模，而简单模一般选择凹模作为基准件，总装配时先装下模。 （2）、装配顺序

将凹模放在下模座上，找正位置；按照凹模上螺钉孔的位置配作下模座上的螺钉孔，装入螺钉，螺钉稍松，再挡块用紧固螺钉定位在凹模正确的位置上，然后将

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导柱装入下模座的导柱孔中。同时，固定板和凸模的铆接后磨平。将模柄装入上模座后，打入防转销防转，之后导套找正位置固定到上模座上。然后将卸料板定位在凹模上，找正位置后放入橡胶，再将凸模组件和上模组件先后装入，找正位置，最后调整后打入销钉，装入紧固螺钉和卸料螺钉，螺钉稍松。

用透光法调整凸凹模之间的间隙，将上、下模合模后，用灯光从底面照射，观察凸、凹模刃口四周间隙的大小，以此来判定间隙是否均匀，再进行调整、固定和定位，调整凸凹模的间隙使其均匀，拧紧螺钉。 （3）、检验、试模、调整 ① 凸、凹模的配合深度

通过调节压力机连杆长度来实现。冲头、凹模的配合深度应适中，不能太深或太浅，以能冲出合格的零件为准。 ② 凸、凹的间隙

冲裁模的冲头、凹模间隙要均匀。对于有导向零件的冲模，其调整比较方便，只要保证导向件运动顺利即可。试模后检查试冲件，看其是否有明显毛刺，并判断断面质量。 ③ 定位装置的调整

检查冲模的定位零件是否满足定位要求，定位是否可靠。如定位不可靠，在试模时进行休整，必要时更换。 ④ 卸料装置的调整

卸料装置的调整主要包括卸料板是否灵活，卸料弹簧、橡胶是否合适，卸料装置运动行程是否足够；漏料是否顺畅，若发现故障，应进行调整，必要时进行更换。 模具装配注意事项：

① 零件成形部分除要求外不能倒角或刮伤； ② 安装时要用铜锤敲打零件不能用铁锤；

② 拧紧螺钉是要对称均匀紧法； 安装时，要先打入销钉在拧螺钉。

第七章 冲压设备的选定

7.1选择压力机

1. 压力机的选择原理

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冲压设备的正确选择及合理使用将决定冲压生产能否顺利进行，并与产品、模具寿命、生产效率、产品成本等密切相关。

冲压社设备的选择主要是根据冲压工艺性质、生产批量大小、冲压件的形状、尺寸及精度要求等因素来决定的。冲压生产中常用的设备种类很多，选用设备时主要考虑下述因素：

（1）冲压设备的类型和工作形式是否适用于应完成的工序，是否符合安全生产和环保的要求。

（2）冲压设备的压力和功率是否满足应完成任务工序的要求。

（3）冲压设备装模高度、工作台尺寸、行程等是否适合应完成工序收使用的模具。

（4）冲压设备的行程次数是否满足生产率的要求等。

一般情况下所选压力机的标称压力大于或等于成型工艺力和辅助工艺力总和的1.3倍，对于工作行程小于标称压力行程的工序也可直按压力的标称压力选择设备。

2.选择压力机

计算冲压力的目的是为了选用适合的压力机、设计模具和检验模具强度。压力机的吨位必须大于冲裁力。冲压设备的正确选择及合理使用将决定冲压生产能否顺利进行，并与产品、模具寿命、生产效率、产品成本等密切相关。 根据零件的精度要求不高和标称压力较小，为使其压力足够，选用开式双柱可倾式压力机。由表查得，该压力机规格型号为J23-10。

根据设计，知上模座H上40025060mm，下模座H下40025070mm，凸模H=43mm,凸凹模H=40mm，根据初选压力机J23-40，查表得，压力机闭合高度范围为150-300.

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设计总结

本次设计的制件属于的冲压件，首先对该制件材料进行分析，确定适合冷冲，

然后确定制件的冲裁方案与排样图，计算出毛坯的尺寸以及材料的利用率，通过各种工艺力的计算来选择压力机，并确定卸料弹簧的数量与型号，为模具标准件与非标准件选择做铺垫。

经过对工件的工艺分析：模具的成本较高，但模具结构型式选用合理，可行性好，生产效率高，制品尺寸稳定性增加，材料消耗、制造成本有所降低，经济效益显著。

凸、凹模刃口尺寸的计算也是很重要的，还要通过压力机的最大最小闭合高度来选择模架，接下来进行模具结构与尺寸的设计，并且还需要确定模具的总体尺寸和模具零件的结构，查询并确定模具安装和调试的要求及注意事项，整套模具组件的装配技术要求，和一些重要的配合尺寸。最后根据这些资料设计绘出模具的总装图，并说明模具的工作过程。

虽然这个方案是从几个方案中选出的较优方案，但是因为个人水平有限，肯定还有好多不足之处。在定位零件的设计方面还有很大改进空间，比如考虑到加工零件的尺寸精度，在定位方面应该更加精确。

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致 谢

历经近两周的冲压模具课程设计即将结束，在这次课程设计中通过参考、查阅各种有关模具设计方面的资料，请教各位老师有关方面的问题，使我对冲压模具设计的各种成型方法，成型零件的设计，成型零件的加工工艺，主要工艺参数的计算，产品缺陷及其解决办法，模具的总体结构设计及零部件的设计等都有了进一步的理解和掌握。在这次课程设计过程中我学会了许多书本之外的东西，那就是遇事多动脑，密切与其他同学的合作。并且注意学习其他人的长处，吸收老师和教导者的经验。在实际过程中，遇到许多拦路虎，各种各样的困难摆在眼前，从中煅炼自己遇到问题时处理问题的能力，使自己在下一次遇到新事物时能更快、更好地熟悉它。

这次设计得到老师悉心的帮助和辅导。在这里，我向所有指导过我的老师和帮助过我的同学们表示衷心的感谢和敬意。有了克服设计期间的种种困难和艰辛的经历，我想，在今后的学习和工作中一定会兢兢业业，奋发向上的拼搏！

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参考文献

王孝培 . 冲压设计资料 . 修订本[M] . 北京机械设计出版社，1990 成 虹 . 冲压机械化与自动化[M] . 南京：江苏科学技术出版社，1992 杨玉英 . 大型薄板成型技术[M] . 北京：国防工业出版社，1996

卢险峰 . 冲压模具学[M] . 北京：机械工业出版社，1997 许发越 . 模具标准应用手册[M] . 北京：机械工业出版社，1997 Wang Xiaopei. Stamping design data. Revised edition [M]. Beijing mechanical design publishing house, 1990

Into a rainbow. Stamping mechanization and automation [M]. Nanjing: jiangsu science and technology press, 1992

Yang Yuying. Large sheet molding technology [M]. Beijing: national defence industry press, 1996

Lu Xianfeng. Stamping die learning [M]. Beijing: mechanical industry publishing house, 1997

Xu Fa possible mould standard application manual [M]. Beijing: mechanical industry publishing house, 1997

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