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1、 设计任务书设计题目 硅钢片正装复合模的设计与制造摘 要本套模具设计的是硅钢片冲裁模的模具装配图及加工制造的全过程，其设计思路是根据多个模具加工实例生产中总结而来。设计内容是从零件的工艺性分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。首先，确定该模具类型为冲孔、落料复合模;接着，做工艺计算，计算出冲裁时的冲压力、卸料力、推件力、确定模具的压力中心、选择压力机和确定冲模的闭合高度；再次，根据前面所计算出的内容确定模具的凸、凹模尺寸和形状。最后，设计出挡料销、卸料板、推件装置、橡胶、导柱、导套和模柄等模具的主要零部件，从而完成整个模具的设计工作，其中一些零件是标准的零件，可以根据设计要求查表选配如
2、：导柱、导套、模架螺母、销钉等。模具主要零部件结构设计是模具设计的主要内容，其内容包含了凹模结构设计、凸模结构设计、凸凹模结构设计、定位零件、弹性卸料装置、推件装置、橡胶的选用等重要零部件的设计加工方法和加工注意要点，以及导柱与导套和模柄与模架等标准零件的选取。这样更有利于加工人员的一线操作，使其通俗易懂加工方便。本次毕业设计不仅使我重温和熟悉了课本所学的知识，而且让我做到所学的知识运用到实践当中，更让我了解了冲压模具设计的全过程和加工实践中应注意的要点。其中的细微点更使我认识到做事情的细心、谨慎。这次毕业设计使我更好理解了模具。关键词：硅钢片，冲孔，落料，凸凹模，复合模I目 录1 冲压件工艺
3、性分析11.1 工艺性分析11.2 冲裁工艺方案的确定11.3 毛坯形状、尺寸和下料方式的确定21.4 排样和材料的利用41.5 冲模结构的确定52 主要设计计算72.1 各部分工艺力计算72.2 压力中心的确定及相关计算82.3 凸模与凹模刃口尺寸的计算102.3.1 落料尺寸102.3.2 冲孔及中心距尺寸113 模具总体设计153.1 模具类型的选择153.2 定位方式的选择153.3 卸料出件方式的选择153.3.1 出件方式选择153.3.2 卸料方式选择163.4 导向方式的选择174 凸模、凹模、凸凹模的结构设计184.1 冲孔凸模结构的设计184.2 凹模结构的设计184.2.
4、1 凹模的结构形式及尺寸计算184.2.2 凹模刃口形式的选择204.3 凸凹模的的结构设计215 模具材料的选用及其他零部件的设计235.1 模具材料的选用235.2 模架、模座的选用245.3 定位零件的设计255.4 卸料装置的设计255.5 推件（顶出）装置的设计265.6 凸凹模固定板的设计275.7 垫板选用285.8 导柱导套的布置和选用285.9 模柄的选用296 模具总装图317 冲压设备的选择338 模具零件加工工艺348.1 落料凸模的加工348.2 落料凹模的加工359 模具的装配和冲裁模具的试冲389.1 模具的装配389.2 冲裁模具的试冲39结 束 语42致 谢4
5、3参考文献441 冲压件工艺性分析工件如图1.1所示，工件是硅钢片零件，材料为，厚度，大批量生产，设计冲裁模。图1.1 硅钢片简图1.1 工艺性分析此工件包括落料和冲孔两个工序，材料为，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件相对简单，有个直径为3.2的孔；孔与孔、孔与边缘的距离满足要求，最小壁厚为2，工件的未标注尺寸全部为自由公差，可看级，其中标注带有公差的尺寸，级也可以满足其要求。普通冲裁完全可以满足要求。1.2 冲裁工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案。方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。方案二：落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔落料级进冲压，
6、采用级进模生产。三种方案的特点对比如表1.1。表1.1 三种方案的比较模具类别比较项目单工序模复合模级进模冲件精度较低高一般生产效率较低较高高生产批量适合大、中、小批量适合大批量适合大批量模具复杂程度较易较复杂复杂模具成本较低较高高模具制作精度较低较高高模具制造周期较快较长长模具外形尺寸较小中等较大冲压设备能力较小中等较大工作条件一般较好好方案一，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后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此方案。方案三，级进模是一种多工位、效率高
7、的一种加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，进而排除此方案。方案二，采用复合模制冲件时，只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，由于这个工件的结构不太复杂而且轴对称，复合模的成本不是太高，制造的难度也不大，容易保证尺寸的精度，并且在冲裁过程中可以进行压料，工件较平整、不翘曲。操作也方便，安全性好，生产效率高。所以综合考虑，对以上三种模具特点的比较后，方案二比较合理。所以采用方案二的复合模。1.3 毛坯形状、尺寸和下料方式的确定由于该工件是类似于矩形的硅钢片，最大外径是落料，且生产批量大，所以为了送料方便快速，坯料可以用条料，宽度应比工件的最大直径大两个单边搭边值，两冲裁
8、件也应留一个最小的搭边值，以保证冲裁出完整的工件，避免残缺工件的产生。提高材料的利用率，提高生产效率和工件质量。查表1.2最小搭边值查出： 、表1.2 冲裁金属材料的搭边值料厚手送料自动送料圆形非圆形往复送料11.51.521.5321221.52.523.52.532232.5232.543.53432.53.5354434543546554565465766568657687768以上76879887条料宽度的尺寸计算还与条料送进时模具上有无侧压装置及是否有侧刃有关，本套模具中没有侧压和侧刃装置，则条料宽度的计算按公式（1.1）计算: (1.1)式中： 条料的宽度（）； 工件的最大外径（）
9、； 冲裁时留的最小搭边值()。则： 条料的送料步距按公式（1.2）计算： (1.2)式中： 送料步距（）； 最小搭边值（）。则： 1.4 排样和材料的利用排样的方法有：有废料排样，少废料排样和无废料排样三种，一般的冲裁时产生的废料分两种，一种是冲孔的废料和材料尾部余料，这种废料的产生与排样无关，而只与零件的结构有关，称之为结构废料；另一种是料头、前、中、侧面的搭边，与搭边选用及工艺方法有关，称之为工艺废料。所以要提高材料的利用率就要合理排样，尽可能地减少工艺废料。设计复合模，首先要设计条料的排样图。硅钢片的形状具有左右对称的特点，排样时很容易。如图所示的排样方法，材料的利用率较高。工件的排样如
10、图1.2示：图1.2 排样图材料的利用率按公式（1.3）： （1.3） 条料的材料利用率； 条料上冲件总数，此取； 工件实际面积()； 条料宽度 () ；54; 步距 () ； 则： 1.5 冲模结构的确定首先，从上面已经确定这是一套复合模。分析这个冲件可知；首先它是一个简单的类似于矩形且是轴向对称的冲件，而且最大直径可直接通过落料得到，内部需要凸模冲孔，而内孔的冲裁又会产生废料，所以总体上应将落料的凸模固定在上模座上，而冲孔的凸模固定在下模座上，而冲孔产生的废料可以通过推件杆推出。又由于条料只有，较薄，而且冲压件较小，质量要求一般，属于普通冲裁，所以可以用弹性卸料装置进行卸料，同时可以利用弹
11、性装置来实现冲裁前凸凹模与卸料板的压力来完成压料动作，以保证工件的平整度。又由于毛坯以条料的形式送进模具，生产量又大，所以可用两个导料销和一个挡料销来完成条料送进时的正确定位和均匀正确的送料步距，同时由于冲件结构较简单，冲件又小，所以用手动送料即可。在上下模座的导向方式上，考虑到冲件的结构较简单，尺寸精度要求较一般，而且是大量的生产，应尽量能提高模具的使用寿命，可以用导柱和导套配合的形式来完成上下模正确的冲裁定位。再根据下面的倒、顺装复合模的比较,最后确定,整套模具采用正装的形式倒、正装复合的具体特点的比较如表1.3：表1.3 倒、正装复合模的比较比较项目倒装复合模正装复合模工作零件装配位置凸
12、模在上模部分在下模部分凹模在上模部分在凹模部分凸凹模在下模部分在上模部分出件方式采用顶杆、顶杆自上模（凹模）内推出，下落到模具工作面上采用弹顶器自下模（凹模）内顶出至模具工作面上冲裁件的平整度较差较好废料排除废料在凸模内积聚到一定程度后，便从下模部分的漏料孔或排出槽排出废料不在凸凹模积聚。压力机回程时及从凸凹模内推出凸凹模的强度和寿命凸凹模承受的涨力太大，凸凹模的最小壁厚应严格控制，否则会涨裂受力情况比倒装复合模好，但凸凹模的内形尺寸易磨损增大，壁厚可比倒装的薄生产操作废料自漏料孔中排出，有利于清理模具的工作面，生产操作较安全废料自上而下击落，和工件一起汇聚在模具工作面上，对生产操作不利适应性冲裁件平整要求不高，凸凹模强度足够时采用。凸凹模尺寸较大时，可直接固定要下模上，不用固定板适用于薄料的生产，平整度要求较高，以及壁厚较小，强度较差的凸凹模2 主要设计计算2.1 各部分工艺力计算由于工件的材料较薄，且工件的尺寸较小，所需的冲裁力不大，一般冲裁设备即可满足所用的力，不需要采取降低冲裁力的措施，采用平刃冲裁即可。以下冲裁力的计算按平刃冲裁时的式子进行计算。该模具采用复合模，拟选用弹性下顶出卸料方式。冲压力相关计算如下：冲裁力 按公式（2.1）计算： （2.1）式中 落料力（）； 工件外轮廓周长（）；系数； 材料厚度（）； 材料抗
