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冲裁模设计班级：指导老师：姓名：学号：日期：目录一、冲压件工艺分析及工艺方案确定二、排样设计三、零件刃口尺寸计算四、零件冲压力的计算五、其他模具零件结构设计六、模具的总体设计七、总结1.1.设计题目设计—工件零件图如下图1所示冲裁件，材料为Q235，厚度为2mm，大批量生产。试制订工件冲压工艺规程，设计其模具、贬值模具零件的加工工艺规程。生产批量：大批量材料：Q235t=2mm1.2.冲压件工艺分析①材料：该冲裁件的材料为Q235是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。②零件结构：该冲裁件结构简单，形状对称，比较适合冲裁。③尺寸精度：零件图上未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。查公差表得各尺寸公差为：零件外形：600-0.74mmφ200-0.52mm140-0.43mm零件内形：Φ8.50+0.36mm孔中心距：40±0.15mm结论：适合冲裁1.3.零件冲裁工艺方案制订1.3.1冲裁工艺方案（1）采用单一工序的冲压方法；即落料在冲2-φ8.5的孔（2）采用复合工序的冲压方法：即冲2-φ8.5的孔和落料外形在同一副模具同一工位的一次冲压行程中完成。（3）采用级进工序的冲压方法：即在同一副模具的不同工位上先后连续完成2-φ8.5的孔→落料外形。1.3.2冲裁工艺方案分析（1）第一种方案的优点是模具设计、制造简单、周期短，模具结构简单，因此模具和制件的制造成本均低，但因采用两副模具分别进行落料和冲孔，其冲压生产率低，不能满足大批量生产的需求。（2）第二种方案的有点事冲压的生产效率较高，且制件的平整度较高。但模具结构较第一种方案复杂，因此设计制造周期较长，模具成本高。（3）第三种方案的优点是冲压生产过程易于实现机械化，生产效率较高。但模具结构较第一种方案复杂，因此设计制造周期较长，模具成本高。综合以上分析，以满足制件质量和生产纲领为主要因素，因此采用第二种方案。2.1冲裁件的排样2.1.1冲裁搭边值的确定零件材料厚为2mm，由表2-10可查得，工件间搭边值a1=2.0mm，沿边搭边值a=2.2mm名称排样方案排样图制件直排2.2.2材料利用率的计算（1）材料宽度尺寸的确定因材料厚度为2mm，查表得△=0.6，竖排：B=(L+2a)0﹣△步距h=20+2=22mmB=(60+2×2.2)0-0.6=(64.40-0.6)mm（2）材料利用率的计算η=0SS×100%=×SAB×100%S=819.76mmS0=64.4×22=1416.8mm①板料利用率η=0SS×100%=819.761416.8×100%≈57.8%板料厚度t=2mm，从附录E中查出，板料长为1500，宽为500500B=条得：1张板可以裁7条1500h=条得：1条可以冲68个②条料的利用率n条=×nsLB×100%≈57.7%③板料的利用率η板=×nsS板×100%≈52%3.1零件的刃口尺寸计算凸模与凹模配合加工时，凹凸模刃口尺寸的计算由附录N按IT14级查得60为（0.74）40为±0.1520为（0.52）φ8.5为（0.36）14为（0.4）查表2-19取：60、40、φ8.5、14、φ20取x=0.5查表2-18，取Ⅲ型断面Zmax=18%×2=0.36Zmin=14%×2=0.28①模具磨损刃口尺寸变大的落料：Ad=(Amax－X△)0+δdD60=（60-0.5×0.74）0+0.74/4=59.630+0.185mmD14=（14-0.5×0.43）0+0.43/4=13.7850+0.1075mmDφ20=（20-0.5×0.52）0+0.52/4=19.740+0.13mm②模具磨损刃口尺寸变小的冲孔：Bd=（Bmin+X△）0-δddφ8.5=（8.5+0.5×0.36）0-0.36/4=8.680-0.09③模具磨损刃口尺寸不变化的Cd=C平均±0.125△Cd=C40=40±0.38=（40±0.0375）mm4.1冲压力的计算冲裁力卸料力推件力顶件力总冲压力零件倒装复合由附录B可查得Q235的τ=310-380取τ=350mPaT冲=KLtτ=1.3×146.1×2×350=132951NFφ8.5=1.3×（3.14×8.5）×2×350≈24287.9NF总=157238.9由表2-23查得K卸=0.025~0.060，取K卸=0.042，F卸=0.042×132951≈5583.9N由表2-23查得K推=0.050F推=3×0.05×24287.9≈3643.2NF顶=0F∑=157238.9+5583.9+3643.2=166466N4.2压力中心计算复合工件压力中心位于制件形心（0.0）5.1凹凸模结构设计5.1.1（1）落料凹模板尺寸：（查表2-27得）K复合=0.28mm凹模板厚度：H=kb（≥15mm）H=0.28×60=16mm凹模板壁厚：C≥（1.5~2）H=（1.5~2）×16=（24~32）mm实取C=28mm凹模板边长：L=b+2c=60+2×28=116mm查标准GBZ858、1-81，T10A故确定凹模板外形为125×125×16，材料为T10A的矩形凹模板（2）凹凸模尺寸凹凸模长度为：L=h1+h2+h=16+10+24=50mm其中h1→凹凸模固定板厚度h2→弹性卸料版厚度h→增加长度凹凸模外刃口间薄壁校核：根据冲数件结构凹凸模内外刃口最小壁厚为7mm，根据强度要求，该壁厚为4.9mm即可，故该凹凸模强度足够。（3）冲孔凸模尺寸L凸=h1+h2+h3=14+12+14=40mm其中h1→凸模固定板厚h2→空心垫板的厚h3→凹模板厚6.1模架的选择根据国标GB2851.3-81选用滑动导向模架，材料为HT20-40I,级精度的后侧导柱模架根据国标GB2873，2-81选用其他零件凹模周界L125B125凹凸模长度44配用模架闭合高度最小140最大165零件号名称及标准编号1.上模座125×125×302.下模座125×125×353.导柱22×1304.导套22×85×335.上垫板125×125×66.凸模固定板125×125×147.空心垫板125×125×128.凹模125×125×149.卸料板125×125×1010.固定板125×125×1611.下垫板125×125×612.螺钉M10×4513.圆柱销10×4514.卸料螺钉10×4215.弹簧4个6.2模具的总体设计及装配该工件的模具结构，主要由上下模座、落料凹模、凸凹模、冲孔凸模、下垫板、上垫板、卸料板等零件组成。根据主要工作部分尺寸、结构以及弹性元件的尺寸，参照有关资料，可选取级精度的后侧导柱模架（GB/T2851.3—81）。即：上模座：125×125×30mmHT200下模座：125×125×35mmHT200下模座轮廓尺寸：L×B=200×188S=130mm；R=35mm；A1=85mm；A2=150mm导柱、导套的渗碳深度为0.8-1.2mm,硬度为HRC58-62。见（实用冲压技术手册）模架结构.如下图所示：上模座下模座如下图所示：6.3非标准零件的设计：1、落料凹模：由于此套模具为复合模，并且是逆出件式，所以凹模内壁采用全直壁式的，材料选择为Gr12，热处理硬度为60~64HRC，此凹模板采用矩形凹模板，由于压力中心在几何中心，查表2-17（见冲压工艺与模具设计一书）可得：凹模壁厚为大于44mm，所以可得凹模的最小外形尺寸：L=B=102mm取标准值：L=B=125mm其结构如下图所示：2、凸凹模（落料的凸模、冲孔的凹模）：材料选择为T10A，热处理硬度为60~64HRC。厚度：H=44mm刃口尺寸在前面已经确定，综合考虑其它的因素决定其具体尺寸如下：3、冲孔凸模：材料选择为T10A，热处理硬度为60~64HRC。总体高度为：H=30+8=38mm在装配时其下端面位置比凹模上端面高一个工件内形高度，刃口尺寸在前面已经确定过。综合考虑各因素确定其具体结构如图所示4、垫板与固定板：垫板外形尺寸与凹模周界尺寸一致，其厚度尺寸参照周界尺寸按国标确定，一般为3～10mm材料为45钢，热处理后硬度为24-28HRC。凸凹模固定板如下图所示：凸模固定板如下图所示：空心垫板如下图所示：下垫板如下图所示：总装配图如下图所示：装配爆炸图如图所示：6.4冲床选择根据总冲压力F总=166.466kN，模具闭合高度，冲床工作台面尺寸等，并结合现有资料，选用J23-63开式双柱可倾冲床，并在工作台面上各制垫块。其主要参数如下。由表附录α知：公称压630kN滑块行程120mm行程次数70次/mm最大闭合高度360mm连杆长度8mm工作台尺寸（前后×左右）480×710mm6.4校正模具闭合高度压力机的校核：1.1S为压机的行程S=70mmH为工件的高度h=2mm2.模具闭合高度校核：510maxminHhH模minH-压力机最小装模高度maxH-压力机最大装模高度、模h-模具闭合高度因为140+10mm155mm165-5mm所以：符合要求。3.工作台尺寸校核：工作台尺寸：710X480mm模座尺寸：200X188mm所以:符合要求.综上所述压力机符合要求.总结到今天为止，三周的课程设计终于可以画上一个句号。在小组的努力和老师的指导下，我们比较好的完成这次设计的任务，通过这次课程设计，我对冲压设计过程有了一定的了解，学到了很多有用的东西。课程设计不仅是对前面所学知识检验，而且也是对自己能力的提高，我们将本次课程设计中学到的东西分为以下四条。第一．学到了产品设计的方法。产品设计公差是创造性劳动的过程，产品设计应按科学程序进行，一般包括课题调研、拟定设计方案、总体设计、零部件设计、技术资料整理和改进设计等过程。一个产品需经过多次改进才能完善和成熟。第二．提高了综合专业的能力。以前课程设计所接触的课程知识不够立体化。这次设计是把模具每个零件设计出来，需要全面的知识。第三．提高了收集资料和查阅手册的能力。收集资料是做课程设计的前期准备工作。只有广泛收集有用的资料才能设计出较好的产品。第四．培养了严谨的科学作风。在设计过程中每一个结构、零件、材料、尺寸、公差都反映在图纸上，因此，在设计过程中必须要有高度的责任心，要有严肃认真的工作态度。因此，尽管这次设计不能算作是成功之作，但是它给我们带来的收获是具大的，影响是深远的。所以我们在今后的学习和工作中要敢于实践，不断吸取经验教训，要敢于向难点挑战，发扬一丝不苟的工作作风，为我们模具事业的发展作出不懈努力！在本次毕业设计过程中，得到了老师和同学们的热心帮助，在此表示由衷的感谢！