课 程 设 计 报 告题目：____ 冲压模具设计 ___ 专业： 08材料成型及控制工程一班 姓名：______ 赵旭东 __________________导师：____ 周伟_ _________________ 时间：____ 2010年6月25日___________ 冲压模具设计已知：材料 08钢 厚度 1.5生产批量 大批量冲裁件精度：IT12冲模制造精度：IT9（表2.2）一、零件的工艺分析1) .材料 08钢 抗拉强度330～450MPa，壁厚为1.5mm08 钢是优质碳素结构刚，易于拉伸成形，具有良好的冲压性能 2) .结构该零件形状为筒形件，结构对称，底部以R2.5的圆角过渡，材料是低碳钢，拉深性能好，所以该零件有较好的成型工艺性3）.冲孔零件冲孔2×Φ9mm，查表1-1，已知材料08钢屈服点大小200Mpa，选d≥t为最小孔，满足要求表 1-1自由凸模冲孔的最小尺寸(mm)材料圆孔方形孔矩形孔长圆孔钢>700Mpa钢=400-700Mpa钢<400Mpa铜 黄铜d≥1.5td≥1.3td≥td≥0.9td≥1.2td≥td≥0.8td≥0.7td≥1.35td≥1.2td≥0.9td≥0.8td≥1.1td≥0.9td≥0.7td≥0.6t4） .冲裁精度2.6.7 冲裁断面的表面粗糙度表 2.6.8 冲裁件允许毛刺的高度通过查上表2.6.7的冲裁断面的表面粗糙度表Ra=6.3 ；查表2.6.8 冲裁件允许毛刺的高度：新建试模时≤0.04mm，生产时≤0.13mm。
二、工艺方案的确定由已知可知采用落料，拉深复合模，再用单工序冲孔模加工方案比较合适本设计主要分析冲孔部分加工工序采用弹性卸料装置和上出料方式三、初选设备1）、冲孔模的冲裁力由下表1-5查的K=0.045 K1=0.05 K2=0.04材料厚度/（mm）KTKDKX钢≤0.10.1～ 0.50.5 ～ 2.52.5～ 6.56.50.1 0.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.030.065～0.0750.045～0.0550.04 ～0.050.03～0.040.02～0.031. 冲孔力F=Ltσb=2×3.14×4.5×1.5×350=14.8365kN2. 卸料力 FX=FKX=14.8365×0.04=0.59346kN 3.顶件力 FD=FKD=14.8365×0.06=0.89019kN 总的冲裁力FZ=F+FX+FD=14.8365+0.59346+0.89019=16.32015kN2）、压力中心冲模的压力中心，可按下述原则来确定：（a）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心b）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。
c）形状复杂的零件、多凸模的压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心由工件主视图可知工件左右对称，故冲裁时压力中心在工件几何中心，如下图所示3）、设备初选根据标称压力等参数查表1-7，可初选压力机为：J23-6.3型开式双柱可倾压力机压力机型号J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16FJH23-25JH23-40标称压力/KN31.563100160250400滑块行程/mm253545707580滑块行程2001701451208055最大封闭高度120150180205260330封闭高度调节量253535455565立柱间距/mm120150180220270340喉深/mm90110130160200250工作台前后尺寸/mm160200240300370460工作台左右尺寸/mm250310370450560700垫板厚度/mm303035405065垫板孔径/mm100140170210260320模柄孔直径/mm253030404050模柄孔深度/mm405555606070最大倾斜角454535353030电动机功率/kw0.550.751.11.52.25.5表1-7四、凸，凹模刃口尺寸的确定由表确定双面间隙Zmax、Zmin值 查表可得Zmax=0.240，Zmin=0.132Zmax-Zmin=0.240-0.132=0.108mm冲孔部分冲裁凸模，凹模的制作公差，可查表1-10表1—10基本尺寸、mm凸模偏差δp/mm凹模偏差δd/mm基本尺寸、mm凸模偏差δp/mm凹模偏差δd/mm≤180.020.02>180 ～2600.030.045＞18 ～300.020.25>260 ～3600.0350.05>30 ～800.020.03>360 ～5000.040.06>80 ～1200.0250.035>5000.050.07>120 ～1800.30.04 查得： δp=0.02 mm δd=0.02 mm有： δp+δd=0.04 mm＜Zmax-Zmin满足间隙公差条件x—系数，是为了使冲裁件的实际尺寸尽量接近冲裁件公差带的中间尺寸，与工件制造精度有关，按下列关系取值，也可查表1-11：当制件公差为 IT10以上，取x＝１ 当制件公差为 IT11～IT13，取x＝0.75当制件公差为 IT14以下时，取x＝0.5。
表 1-11 系数x材料厚度t(㎜)非 圆 形 圆 形 10.750.50.750.5工件公差Δ < 11~22~4> 4 ≤0.16≤0.20≤0.24≤0.30 0.17~0.350.21~0.410.25~0.440.31~0.59≥0.36≥0.42≥0.50≥0.60 <0.16<0.20<0.24<0.30≥0.16≥0.20≥0.24≥0.30 查表可知系数x=0.75，工件公差△=0.20设凸、凹模分别按IT6和IT7级加工制造故得：＝ ==(mm)===（mm）孔心距尺寸Ld=L±△/8=45±2×0.2/8=45±0.05(mm)凸模长度应根据模具结构的需要来确定采用弹性卸料时，图1-12所示，凸模的长度应该为： =20+18+1.5+20.5 =60（mm）式中 L—冲裁凸模长度； —凸模固定板厚度； —卸料板厚度； t—材料厚度 —附加长度。
15～20）凸模强度校核：弯曲应力校核：露出凸模固定板部分长度F=14836.5N d=9mm L=40mm代入式中 符合要求压应力校核公式：校核后满足使用要求（c）材料和其他要求可选择Cr12，热处理为淬火；工作部份的粗糙度为：Ra0.8～0.4 um固定部分粗糙度为：Ra1.6～0.8 um凹模 1. 凹模洞口的类型 常用凹模洞口类型如图1-14所示，其中a)、b)、c)型为直筒式刃口凹模其特点是制造方便，刃口强度高，刃磨后工作部分尺寸不变广泛用于冲裁公差要求较小，形状复杂的精密制件但因废料或制件在洞壁内的聚集而增大了推件力和凹模的涨裂力，给凸、凹模的强度都带来了不利的影响一般复合模和上出件的冲裁模用 a)、c)型，下出件的用b)或a)型d)、e)型是锥筒式刃口，在凹模内不聚集材料，侧壁磨损小但刃口强度差，刃磨后刃口径向尺寸略有增大 (如α＝30`时，刃磨0.1mm，其尺寸增大0.0017mm)设计的为复合模和上出件的冲裁模用 a)型，洞口的主要参数可查下表1-13，表1-13 洞口的主要参数板料厚度t/mmaβh/mm≤0.5015`2°≥40.5～115`2°≥51～2.515`2° ≥6≥2.530`3°≥8 洞口形状选b)型 得到：a=15` β＝2°、h＝6mm。
2. 凹模的外形尺寸 凹模的外形一般有矩形与圆形两种凹模的外形尺寸应保证有足够的强度、刚度和修磨量凹模的外形尺寸一般是根据被冲压材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定凹模厚度 H＝Kb（≥15mm) 凹模壁厚 c＝(1.5～２)H (≥30～４０mm)式中b为冲裁件的最大外形尺寸；K是考虑板料厚度的影响系数查表1-15 根据凹模壁厚即可算出其相应凹模外形尺寸的长和宽，然后可在冷冲模国家标准手册中选取标准值 表 1-15 系数K值 b材料厚度t≤ 5050～ 100100～ 200＞ 2000.5123＞30.30.20.150.10.350.220.180.120.420.280.20.150.50.350.240.180.60.420.30.22查得： K = 0.19凹模厚度： H＝Kb= 0.19×189=35.91mm 取36mm （ ≥15mm) 凹模壁厚 ：c＝(1.5～2)H =（54.～72）mm (≥30～40mm)五、模具的总体结构设计1）、模具的类型选择根据冲裁件的结构特点，而且要进大批量的生产，综合上述，可选择正装式单工序模进行生产，其结构图如图1-7.。
2）、模架的选择模架由上下模座，模柄及导向装置（导柱，导套）组成查表可知：L=200B=160D0=200最大行程S=100最小闭合高度H=200上模座200×160×45下模座。