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1、模具设计与制造模具设计与制造课程设计说明书课程设计说明书设计题目：复合冲裁模具设计姓姓 名：名：专专 业：业：机械设计制造及其自动化班班 级：级：学学 号：号：指导老师：指导老师：提交日期：提交日期：目目 录录目 录-I序 言-1设计任务书-21 零件工艺性分析-32 确定冲裁工艺方案-33 工艺和设计计算-43.1 排样图设计与计算-43.1.1 确定搭边值-43.1.2 确定条料步距与宽度-43.1.3 条料的利用率-43.1.4 画出排样图-53.2 压力中心与冲裁工序力的计算-53.2.1 计算压力中心-53.2.2 计算工序力-53.2.3 初选压力机-64 模具零部件的选用、设计和
2、计算-74.1 计算凸、凹模刃口的尺寸-74.1.1 冲裁间隙的确定-74.1.2 计算落料部分刃口尺寸-74.1.3 计算冲孔部分刃口尺寸-74.1.4 计算 C 类尺寸-84.2 初定各主要零件外形尺寸-84.2.1 落料凹模外形尺寸的设计-84.2.2 凸凹模的设计-94.2.3 冲孔凸模的设计-94.2.4 上、下模座的计算-104.2.5 标准模架的选取-10附：参考文献-11序序 言言冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料，模具和设备是冲压加工的三要素。冲压加工是一种金属冷变形加工方法
3、。所以，被称之为冷冲压或板料冲压，简称冲压。它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一，也隶属于材料成型工程技术。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。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。近年来许多模具企业因此加大了用于技术进步的投资力度，一些国内模具企业已普及了二维 CAD，并陆续开始使用 UG、Pro/Engineer、I-DEAS 等国际通用软件，个别厂家还引进了 Moldf 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品
4、质量、成本和新产品的开发能力的重要性。近年来许多模具企业因此加大了用于技术进步的投资力度，一些国内模具企业已普及了二维 CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer 等国际通用软件。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。设计任务书设计任务书零件名称零件名称材料材料Q235板厚板厚1.0mm生产批量生产批量小批量 1000 件1 零件工艺性分析零件工艺性分析材料分析：零件材料为 Q235 钢，是普通碳素结构钢，具有良好的冲压性能。结构分析：形状简单，左右对称，没有复杂的曲线，比较容易加工。零件的孔与孔之间的距离 c1.5t
5、=1.5mm,孔与边缘之间的距离 ct=1mm。查表 2-21可知,孔直径需 d1.0t=1.0mm，均符合冲裁条件；精度分析：零件并没有尺寸精度和表面粗糙度要求，查表 2-41可知冲裁件内外形所能达到的经济精度为 IT11；查表 2-71可知加工后断面的表面粗糙度为 Ra3.2；结论：该零件冲裁工艺良好，可以冲裁加工。2 确定冲裁工艺方案确定冲裁工艺方案该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案： 方案一：先冲孔，后落料，采用单工序生产；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以后，进入第二道工序必然会增大误差，使
6、工件精度、质量大打折扣，达不到所需要求，难以满足生产需要。方案二：冲孔落料级进冲压，采用级进模生产；级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模制造复杂，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平整度要求较高，采用此方案，势必会增大模具尺寸，工件还需平整加工，使加工难度提高。方案三：采用冲孔落料同时进行的复合模生产。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。结论：综上所述，比较三种方案之后，决定采用冲孔落料复合模。3 工艺和设计计算工艺和设计计算3.1 排样图设计与计算排样图设计与计算根据工件的形状，采用无废料排样的方法是不可
7、能做到的，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样设计决定采用直排法，初画排样图如图 1 所示：图 13.1.1 确定搭边值查表 2-101最小工艺搭边值为：工件间,mma5 . 11侧 边。mma8 . 13.1.2 确定条料步距与宽度步距：mmaDA5 .365 . 1351采用手动保持条料紧贴单侧导料板送料，查表 2-111，取，。mm5 . 0mmb1 . 00则由式 2-41计算得宽度为：mmaLB0 5 . 0 0 5 . 0 06 .588 . 1558 . 123.1.3 条料的利用率工件实际面积：08.168252102020355522F所用材料面积：2 09 .213
8、86 .585 .36mmBAF材料利用率：%64.78%1009 .213808.1682%1000FF3.1.4 画出排样图根据以上数据画出排样图，如图 2 所示：图 23.2 压力中心与冲裁工序力的计算压力中心与冲裁工序力的计算3.2.1 计算压力中心由于该零件是对称的，当采用复合模生产时，模具的压力中心为零件的几何中心。3.2.2 计算工序力查表 1-31知，Q235 钢的抗剪强度，MPab380310K 取值 1.3，由式 2-161计算冲孔力为： NtKLFb25.142943501523 . 1冲冲由式 2-161计算外形落料力为： NKLFb49.740883501102235153 . 1t落落总冲裁力为： NFFFc99.10268649.7408825.1429422落冲查表 2-151知 Kx=0.040.05，由式 2-181计算卸料力为： NFKFcxx35.513499.10268605. 0查表 2-151知 Kd=0.06，由式 2-18
