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1、 摘 要成形加工是现代工业生产中应用广泛的优质、高效、低耗、适应性很强的生产技术，或称成型工具、成型工装产品，是技术含量高、附加值高、使用广泛的新技术产品，是价值很高的社会财富。由于模具生产技术的现代化，在现代工业生产中，模具已广泛应用于电动机和电器产品、电子计算机产品、仪表、家用电器产品与办公设备、汽车、军械、通用机械等产品的生产中。模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造水平高低的重要标志，并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。随着模具的迅速发展，在现代工业生产中，模具已经成为生产各种工业产品不可缺少的中要工艺设备，为了适应社会需求，学校举行了课程设计，这次设计是在学习
2、完冲压模具课程的基础上进行的，是对我综合能力的考核，也是对所学知识的综合运用及对所学知识的回顾与检查。冲压是安装在冲压设备（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。本文通过在浙江机电职业技术学院的学习，设计法兰零件的冲裁模。首先对零件工艺分析包括产品结构、尺寸精度极断面粗糙度等分析。然后初步确定模具结构形式确定排样方案计算材料利用率等，再进行必要的工艺计算设计非标准零件选取标准的零件及设备，最后进行模具的总体设计。 目录1.冲压工艺分析41
3、.产品结构形状分析：42精度：52.1.冲裁剪断面质量53产品材料分析54. 生产批量：52.工艺方案确定51）第一方案-单工序逐步加工52）第二种方案-采用复合模加工成形：73）.第三种方案：采用级进模加工成形：73.冲压模的结构确定81.模具的形式82.定位装置83.卸料装置84.导向零件85.模具结构84.冲压工艺计算8一、排料利用率9方案（1）-横排9方案(2)-纵排10方案（3）-斜排115.冲压力计算及压力机选定13（一）冲压力的计算13(二)压力机的选定146.凸、凹模刃口尺寸及公差151.刃口尺寸计算152、计算压力中心177.主要工作零件的设计计算171、落料凹模17凹模的长
4、度和宽度L 、 B182、凸凹模的设计18凸凹模的壁厚18凸凹模的结构及固定193、卸料弹簧的自由高度194、凸模的长度208.定位零件21导料销219.模架及其零件221.模架222.模柄243.凸模固定板244.垫板245.卸料板256.紧固件2510典型冲压模具拆装261.模具的拆装及结构262.工作原理2611.总结2712.参考文献281.冲压工艺分析1.产品结构形状分析：图1-1由零件图可知，产品形状对称且为规则冲孔落料，形状结构简单，无窄槽和尖角，孔与孔，孔与边缘之间最小距离C1.52精度： 外形44取13级精度，29取13级精度 内形 15取12级精度， 6.82取13级精度，
5、冲裁件的经济公差等级不高于IT11级，一般落料件公差等级最好低于16，冲孔件公差等级最好低于IT9级，因此尺寸精度合格。2.1.冲裁剪断面质量 这零件断面质量与材料的塑性、厚度、冲裁间隙、刃口锋利程度、冲模结构以及凸凹模工作部分表面粗糙度值等有关。因为一般用普通冲裁方式冲2mm和2mm以下的金属板料，其断面粗糙度可达到12.53.2m,毛刺允许高度为0.010.05mm；本产品在断面粗糙度和毛刺高度上没有太严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。3产品材料分析冲裁剪所用材料要为08号钢，08钢属于碳素结构钢，经退火后，其力学性能是强度、硬度、和塑性指标适中，经退火后
6、，用冲裁的加工方法是完全可以成形的。另外，该产品对于表面质量未标注严格的要求，4. 生产批量：该产品是中批量生产，采用冲压加工方法，最好采用复合模和连续模2.工艺方案确定 完成此工件需冲孔、落料两道工序，其加工方案分以下几种：1） 第一方案-单工序逐步加工冲孔、落料单工序简图如下：图2-1冲孔 图2-2落料冲孔、落料单工序模落料、冲孔单工序模简图如下：图2-3落料图2-4冲孔落料、冲孔单工序模特点：由于采用单工序模，模具制造简单，维修方便，但生产效率低，工件精度低，不适合中大批量生产。2）第二种方案-采用复合模加工成形： 图2-5冲孔落料冲孔落料复合模特点：生产效率高，工件精度高，但模具制造较
7、复杂，调整维修较麻烦，同时使用寿命短。3）.第三种方案：采用级进模加工成形：图2-6 级进模冲孔落料特点：生产效率高，便于实现自动化，机械化，但模具制造较复杂，调整维修麻烦，而且，工件精度较低。综合考虑：选择第二种方案，冲孔落料复合模。送料方式：手动送料。3.冲压模的结构确定1.模具的形式 根据零件图分析，该工件有三个孔，如采用正装式复合模，操作不方便，此外，该工件没有较高的平直度需求，工件精度要求也很低，所以从操作方便，模具制造简单等方面考虑，但是经初步校核之后壁厚不满足倒装结构，所以采用正装式复合模。2.定位装置板料定位靠导料销和挡料销完成，以为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用的
8、是导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用的是挡料销定距。3.卸料装置 条料的卸除采用弹性卸料板，同时用倒装式复合模，所以卸料板安装在下模。 工件的卸除采用打料装置，将工件从凹模中顶出推下，落在模具工作面上。 冲孔废料的卸除采用下模座上漏料孔排出。4.导向零件针对本产品精度要求不太高，采用滑动式导柱导套进行导向即可。5.模具结构本次设计决定采用对角导柱模架。4.冲压工艺计算一、排料利用率方案（1）-横排图4-1横排搭边查表4-18得=1.8,=1.5与条料间的间隙查表4-19得=0.5， 条料宽度公差查表4-20得 =0.2=29 = L=23.5 S=44+=45.5 =B+Z=33.1+
9、0.5=33.6方案(2)-纵排图4-2竖排搭边查表4-18得=1.8,=1.5与条料间的间隙查表4-19得=0.5， 条料宽度公差查表4-20得 =0.2 =44=48.1L=16S=30.5=B+Z=48.1+0.5=48.6方案（3）-斜排3）图4-3斜排搭边查表4-18得=1.8,=1.5与条料间的间隙查表4-19得=0.5， 条料宽度公差查表4-20得 =0.2=29 = L=16.5+1.5=18 S=2=34.5板料的裁剪 （a）纵剪 （b） 横剪 图4-4对于方案（1） 要加工的零件的面积为=881.385 一个进距内的材料率用率根据公式（4-19）=/BS100%=881.3
10、85/(33.145.5)100%=58.5%板料横剪时的条料数 =2000/B=2000/33.1=60.4条 可冲裁60条每条件数 =1000/S=1000/45.5=21.9件 可冲21 件板料可冲总件数 =1260件横剪是板料利用率 12=n /20001000=55.5%板料纵剪时的条料数 =1000/B=1000/33.1=30.2条 可冲裁30条每条件数 =2000/S=2000/45.5=43.9件 可冲43件板料可冲总件数 =1290件纵剪是板料利用率12= /20001000=56.8%对于方案（2） 要加工的零件的面积为 =881.385 一个进距内的材料率用率根据公式（
11、4-19）=/BS 100%=881.385/ (48.130.5)100%=60.1%板料横剪时的条料数 =2000/B=2000/48.1=41.5条 可冲裁41条每条件数 =1000/S=1000/30.5=32.7件 可冲32 件板料可冲总件数 =1312件横剪是板料利用率12=n /20001000=57.8%板料纵剪时的条料数 =1000/B=1000/48.1=20.7条 可冲裁20条每条件数 =2000/S=2000/30.5=65.5件 可冲65件板料可冲总件数 =1300件纵剪是板料利用率 12= /20001000=57.3%对于方案（3） 要加工的零件的面积为=881.
12、385 一个进距内的材料率用率根据公式（4-19）=/BS 100%=881.385/ (33.1x41.4)100%=64.2% 板料横剪时的条料数 =2000/B=2000/33.1=60.4条 可冲裁60条 每条件数 =1000/S=1000/41.4=24件 可冲24 件 板料可冲总件数 =1440件 横剪是板料利用率12=n /20001000=63.5%板料纵剪时的条料数 =1000/B=1000/33.1=30.2条 可冲裁30条每条件数 =2000/S=2000/41.4=49件 可冲49件板料可冲总件数 =1470件纵剪是板料利用率12= /20001000=64.7%综上所述，方案（3）纵剪材料利用率最高，同时有没有改变原零件图的形状，所以要选择方案（3）纵剪这种方案。冲压力计算及压力机的选定5.冲压力计算及压力机选定（一）冲压力的计算 材料是08号钢经退火后 材料抗剪强度查表2-3得=255-353Mpa 则取=280Mpa 卸料力系数（）、推件力系数（）、顶件力系数（） 查表4-22得 ： =0.040.05 则取=0.04 =0.055 =0.06平刃口模具的冲裁力根据公式（4-18） F= KL t 修正系数K=1.3 零件图中落料件周长L=111.65 冲孔件周长L=91.061） 落料冲裁F落料力
