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1、目录第1章工艺分析-1-1.1设计任务书-1-1.2结构形状-1-1.3尺寸精度与粗糙度-1-1.4 10钢材料性能-2-1.5 工序-2-第2章生产方案制定-3-第3章模具类型与结构形式-4-3.1送料方式：-4-3.2定位方式-4-3.2.1横向定位方式-4-3.2.2纵向定位装置-4-3.3出料方式-5-3.4卸料方式-5-3.5推件装置-5-3.6导向装置-5-第4章工艺计算-6-4.1排样设计-6-4.1.1.方案一直排式-6-4.1.2方案二多排-9-4.2压力中心的确定-10-4.3冲压力与压力机的选择-11-4.3.1 冲裁力的计算 -11-4.3.2压力机的选取-12-4.
2、4刃口尺寸的计算-12-摘要本次课程设计对简单的冲裁件的设计。在次设计中，我们成功的完成了本次课程设计任务。 本次设计过程包括对材料性能的分析、生产方案的制定、模具类型及结构的选择、排样的 设计，冲压力的计算及刃口的设计等。综合运用和巩固冲压工艺及有关课程的基本理论和 专业知识，培养我们从事冲压工艺设计的初步能力，为后续毕业设计和实际工作打下良好 基础。学习冲压工艺的一般方法，了解和掌握冲压工艺的设计过程和计算方法，培养正确 的设计思想，计算，分析问题和解决问题的能力。通过本次设计，我们还学会运用标准、 规范、手册、图册和查阅有关技术资料等，培养工艺设计的基本技能。在设计中培养学生 养成认真负
3、责、踏实细致的工作作风和严谨的科学态度，强化质量意识和时间观念，培养 良好的职业习惯。本次设计大致按一下步骤设计：零件的工艺性分析，生产方案的确定，确定模具类型与结 构形式，工艺计算。冲裁件按照IT14级计算，凹、凸模按照分别加工，冲裁件剪断面的粗 糙度可以选择Ra12.5pm。该冲裁件需要大批量生产且结构简单，故采用级进模自动送料方 式生产。横向定位方式采用挡料板，无侧压装置，纵向定位方式采用固定挡料销、始用挡 料销和导正销。卸料方式采用固定卸料方式，出料方式采用下出料方式，推件装置采用刚 性推件装置。导向方式采用导柱和导套排样方式采用多排方式。落料凹模刃口尺寸 933.8125+o.o25
4、0mm，凸模 w33.5665_00160mm 冲孔凸模尺寸 w18.135_00450mm, 94.09_OOO8mm， 凹模 818.318+0.0180mm，844.336+0.0120mm，孔心距 170.0375mm，压力中心坐标（0.179,0）， 压力机的型号为JH21-25开式固定台压力机。设计的不足：多排冲裁时，冲裁完一边时，需要将条料翻转，需要重新定位送进 关键词级进模；凸模；凹模；冲孔；落料第1章工艺分析1.1设计任务书产品：零件三批量：大批量材料：10钢厚度：2mm图1-1冲裁零件图1.2结构形状该冲裁件为圆环形，结构简单，左右对称，尺寸较小，无悬臂。因为其上冲孔最小直
5、径为 4mm，尺寸较小故采用有导向凸模冲孔。查表1-1可得4mm0.35t,孔到边缘的最小距离为 2mm=1t。故适合冲裁。表1-1有导向凸模冲孔最小尺寸材料圆形（直径d）矩形（孔宽b）硬钢0.5t0,4t软钢及黄铜0.35t0.3t铝、锌0.3t0.28t1.3尺寸精度与粗糙度因为此冲裁件结构简单，精度要求不高，故采用经济精度，一般为IT12IT14。这里 选选IT12级精度，使用普通冲裁即可达到零件图样要求。粗糙度要求也不高，故选 Ra12.5 口 m较合适。表1-2公差等级表公翌瞽螟/rfim111!T2ITS1T4STSITS1T7TTg119IT 10 1TE1IT1J1丁131TH
6、1TU1T16癌31. 2236Li：l-l2-5406010CHU2504-00600RT1I. 52.54sB将IS调751803W4网巽（1XF1l.S2r t49i；雄祁邠虻做22U梅肖时皿L223511u701101MI村n1301 iM18 30l.S2.5469ii21B4130E10330珈13MA3。铀1品心*fHH25眇IQ91眇制泗egolooaimA 网254p19act46741301卯7J01200IWOAEtif 的4G10l&22355JIt?2-203SO540870EMO1加;的第，58IS25406冉00*0504触fi3P技加21Wi0-2507IPR的
7、特棉2：1技度伽72011轴18邪W呻350-3&6B1:16Si325?引130210翊5加21Mlltrt315-40079uIR踮357S9H023075D输）NOO2300810-IS027406315525t6的5701加zSm7；摘查公差表1-2得0 4+0.1800 18+0.180U 34 0 2501.410钢材料性能屈服极限O b=335MP屈服强度O s=205MP剪切强度T b=255333MP10钢塑性好，韧性很好，易冷热加工成型，正火或冷加工后切削加工性能好。故适 合冲裁。1.5工序冲孔、落料第2章生产方案制定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有三种工艺方案。方
8、案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。方案二：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。方案三：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。表2-1单工序模、级进模和复合模的特点比较项目单工序模级进模复合模冲压精度较低较高IT10IT13高 IT8IT11制件平整程度一般不平整，高质量件必 须校平因压料较好，制件平整冲模制造的难易程 度及价格容易、价格低简单形状制件的 级进模比复合模制造 难度低，价格也较低复杂形状制件的复 合模比级进模制造 难度低，相对价格 低生产率较低最高高使用高速自动压 力机的可能性有自动送料装置，可以 连冲，但速度不能太高适用于高速自动压力 机不宜用高速自动压 力机材料要求条料要求
9、不严格，可用 边角料条料或卷料，要求严 格除用条料外，小件 可用边角料，但生 产率低生产安全性不安全比较安全不安全，要有安全 装置综上所述：由于该冲裁件结构简单，大批量生产，生产精度不算高，故采用方案二, 级进模较适合。第3章模具类型与结构形式3.1送料方式:有自动、半自动及手动送料方式三种。因为冲裁件是大批量生产，要保证生产率和安全性，选用自动送料方式。又因为级进模生 产中材料要求为条料或卷料，辊轴自动送料装置能用于很薄的条、带、卷料的送料，保证 材料全长被利用。故采用辊轴自动送料送料装置。3.2定位方式3.2.1横向定位方式（1）导料板：在固定卸料式冲模和级进冲裁模中，条料的横向定位使用导
10、料板。（2）导料销：在复合冲裁模上，通常采用导料销进行导料（3）侧压装置：自动送料的模具不宜采用侧压装置。由于采用级进模生产，采用自动送料方式，所以横向定位采用导料板定位。3.2.2纵向定位装置有固定挡料销、活动挡料销、回带式挡料装置、始用挡料装置、定位板和定位销。导 正销和侧刃定距。（1）固定挡料销：主要用在落料模与顺装复合模上。如果模具为弹性卸料方式，卸料 板上要开辟小孔，以防止卸料板与挡料销碰撞。（2）活动挡料销：通常安装在倒装落料模或倒装复合模的弹压卸料版上。（3）回带式挡料装置，每次送料必须用搭边撞击挡料销，因此板料不能太薄，一般不应小于0.8mm且软铝板也不适用侧刃定距：对材料利用
11、率较低。（4）始用挡料装置：每增加一个工位就需要增加一个始用挡料装置，使操作方便（5）定位板和定位销：定位销和定位板一般用于快料，单个毛坯和工序件的定位所以选固定挡料销、始用挡料装置和导正销。（6）导正销：定位精度高，多用于连续模中。（7）侧刃定距：侧刃是用来切去条料旁侧少量材料而达到挡料的目的，条料边缘处会 出现毛刺。综上所述，采用固定挡料销作为条料的纵向定位，始用导料装置进行首件定位，导正 销来提高精度。故采用固定挡料销、始用导料装置和导正销。，3.3出料方式下出料。级进模下出料方式比较安全，适用起来比较方便，便于收集落料件和冲孔废 料。3.4卸料方式有固定卸料装置，和弹性卸料装置。固定卸
12、料装置：卸料力大，卸料可靠。因此，适合冲裁板料较厚（大于0.5mm）、平面度要求 不很高的冲裁件。弹性卸料装置：卸料力较小，但它既起卸料作用又起压料作用，所得冲裁件质量较好，平面度较 高。因此，质量要求较高的冲裁件或薄板冲裁（t1.5mm）宜采用弹压卸料置。所以选用固定卸料装置。3.5推件装置有刚性和弹性两种。刚性推件装置：推件力大，工作可靠，应用十分广泛 弹性推件装置，用于板料较薄且平直度要求较高的冲裁件。 对于该冲裁件，宜选用刚性推件装置。3.6导向装置方案一：导板式导向，导板导向装置分为固定导板和弹压导板两种。方案二：导柱导套式导向装置，（1）采用中间导柱模架，导柱分布在矩形凹模的对称
13、中心线上，两个导柱的直径不同，可避免上模与下模装错而发生啃模事件。适用于单工序 模和工位少的级进模。（2）采用后侧导柱模架，其优点是工作面敞开，适用大件边缘冲裁， 其缺点是刚性与安全性最差，工作不稳定，常用于小型冲模。（3）采用对角导柱模架，导 柱分布在举行凹模的对角线上，既可以横向送料又可以纵向送料。适用于各种冲裁模使用， 特别适用于级进模冲裁模使用。（4）采用四导柱模架，4个导柱分布在矩形凹模的两对交 线上。模架刚性好，导向非常平稳，但价格较高。一般用于大型冲模和要求模具刚性与精 度很高的精密冲裁模，以及同时要求模具寿命很高的多工位自动级进模。方案三：滚珠导向装置，是一种无间隙导向，精度高，寿命长，适用于精密冲裁模、 硬质合金模、高速冲模以及其他区精密模具上。由于生产的冲裁零件使用级进模冲裁，中批量生产，结合模具结构形式和送料方式， 为提高模具寿命和工件质量，且该冲裁属于普通冲裁，并考虑经济原则，故选用方案二中 的对角导柱的导向方式。第4章工艺计算4.1排样设计根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为：方案一:有废料排样沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲
