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1、沈 阳 工 程学院课程设计设计题目： 止动件冲压模具设计 系 别 机械学院 班级 机制B151 学生姓名 厉新栋 学号 2055412 指导教师 谭越 尹晓伟 职称 讲师 副教授 起止日期:016年7月11日起至 216年7月15日止 沈阳工 程 学院 止动件冲压模具设计 课程设计成绩评定表系（部）: 机械学院 班级: 机制B1 学生姓名： 厉新栋 指 导教 师 评 审意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献，收集资料;能制定课程设计方案和日程安排。0.5432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作,0.25432工作量按期圆满完成
2、规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。05432说明书的质量说明书立论正确，论述充分,结论严谨合理,文字通顺,技术用语准确,符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.5542指导教师评审成绩(加权分合计乘以12) 分加权分合计指 导 教 师签 名：年 月 日评阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性;有综合归纳资料的能力02532工作量工作量饱满,难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分,结论严谨合理,文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备,书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8
3、)分加权分合计评阅教 师 签名:年 月 日课 程设 计 总 评 成 绩分目录目录3第一章设计任务书第二章 产品零件图6第三章 冲压工艺分析73.1材料分析7.2 止动件形状分析7 止动件尺寸精度第四章冲压方案的确定8.1冲压方案842 冲压方案的选择第五章 模具结构设计95.1 模具类型的选择5卸料、出料方式的选择95.3 推件装置的选择第六章 排样方式11.1 排样方式的选择13 排样方式图4送料步距的计算126.5 材料利用率的计算2第七章 模具刃口尺寸计算127冲裁间隙计算27.2刃口尺寸计算12第八章 冲裁力的计算158.1 冲裁力计算8.2 卸料力、推件力的计算15第九章压力机的选择
4、169.1 压力中心的确定6.2 压力中心的确定16第十章模具零件设计18101模具的设计180.2模具的总体结构设计180.零部件的设计9104 其他模具零件结构9第十一章 个人总结2第十二章参考文献22第十三章 零件加工工艺流程表23第一章 设计任务书组别:一设计(论文)的原始资料及依据 零件名称:止动件生产批量：大批量材料:Q35厚度： t=2m二.设计（论文)主要内容及要求 设计具有典型结构的级进模具，要求学生独立完成模具装配图一张，全套工作零件,零件加工工艺过程卡片一张，设计计算说明书一份。三.对设计说明书、论文撰写内容、格式、字数的要求（一）撰写课程设计说明书1份，字数不少于000
5、字。内容:1封面、目录2任务书及产品图.制件的工艺性分析4.冲压工艺方案的制定5.模具结构形式的论证及确定.排样图设计及材料利用率的计算7模具工作零件刃口尺寸及公差的计算8.工序压力计算及压力中心确定9.冲压设备的选择及校核10模具零件的选用、设计及必要的计算11.其它需要说明的问题和发展方向等1.设计心得3. 附主要参考资料（文献）。1附零件工艺卡片1张。（二)设计冲压模具装配图张，凸、凹模零件图张。四时间进度安排；顺序阶段日期(天）计划 完 成 内 容备注分析冲压零件工艺性，确定冲压工艺方案。22确定毛坯形状、尺寸和下料方式。确定冲压模具类型及结构形式。进行工艺计算。33绘制模具总装图及零
6、件图。44编写设计说明书5答辩第二章 产品零件图如下图-1所示,利用CAD,根据止动件尺寸及技术要求所绘制的工件图。图-1止动件平面图图2-止动件三维图第三章 冲压工艺分析31 材料分析此工件既有冲孔,又有落料两个工序。材料为23，t=2mm,具有良好的可冲压性能。.2 止动件形状分析材料厚度2m，止动件结构简单工、序数目少,模具结构简单而寿命高、产品质量稳定、操作简单。有一个直径为的圆孔,一个22mm与84的长方形组合形外形满足冲压的条件。故可以利用冲裁加工获得这种止动件。.3止动件尺寸精度零件图中尺寸均未标注尺寸精度和位置精度,冲裁件的经济公差等级不高于I14级,一般落料公差等级最好低于I
7、10级,冲孔件公差等级最好低于IT9级,普通冲压的冲孔精度一般在I11I1级以下,所以精度能够保证,可用一般精度的冲裁，工件的尺寸落料按IT11级，冲孔按I10级计算。尺寸精度一般,普通冲裁完全能满足要求由于工件的粗糙度没有特殊要求，故选择一般的粗糙度=3.2。第四章 冲压方案的确定41 冲压方案有以下三种工序方案选择：方案一：先落料，后冲孔，采用两套单工序模生产。方案二:落料冲孔同时在一个工序上完成,采用复合模生产方案三：落料冲孔同时在多个工位上完成，采用级进模生产。42 冲压方案的选择方案一模具结构简单,但需要两道工序两副模具,生产效率较低难以保证该零件的年产量要求。方案二只需要一副模具冲
8、压件的行为精度和尺寸精度难以保证,且生产效率也很高，尽管模具结构方案较一复杂，但由于零件的形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需要一副模具，生产效率很高但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的行为精度,需要在模具上设置导正销导正，故其模具制造安装较复合模复杂方案二只需要一副模具冲压件的行为精度和尺寸精度难以保证，且生产效率也很高,尽管模具结构方案较一复杂,但由于零件的形状简单对称，模具制造并不困难。方案三也只需要一副模具,生产效率很高但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的行为精度，需要在模具上设置导正销导正,故其模具制造安装较复合模复杂。通过对三种方案的分析和对比可以确定方案二为最佳方案。第五
9、章 模具结构设计5.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，模具类型为复合模，能在同一副模具的相同位置,同时完成两道或两道以上不同冲压工序。倒装式复合模具结构相对正装简单,加工更容易，制作成本相对低，故选择倒装式复合模具。52卸料、出料方式的选择卸料装置分为刚性卸料装置、弹性卸料装置。刚性卸料装置卸料力大，工作可靠,常用于材料较硬、厚度较厚、精度要求不是很高的工件。但在卸料时,由于板料没有受到压料力的作用,导致冲裁带孔部分有明显的翘曲现象。弹性卸料装置主要由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或橡皮）等构成；主要用于材料较薄(小于或等于 2mm)、硬度较小、精度要求高的冲裁;冲裁时弹性元件对板料有预
10、紧作用力，故冲压件的平整度比较高。弹性元件提供的卸料力比较小。止动件厚度 2m，相对较薄，尺寸较小，制件重量较轻，卸料力要求不大;垫片的平整度要求也不能过低;故采用弹性卸料。在倒装式复合模具中,弹性卸料装置安装在下模。53 推件装置的选择推件装置分为刚推件料装置和弹性推件装置。刚性推件装置适用于对推件力要求大的制件;要使弹性推料装置就要选择好一点的弹性元件，这样增大了模具的制作成本。为了推件平稳可靠,成本低,选用刚性推件装置。第六章 排样方式.1 排样方式的选择冲裁件的板料，带料或条料上的布置方法称为排样，合理的排样能降低成本和保证冲裁件质量及模具寿命的有效措施。排样应考虑如下原则:1. 提高
11、材料的利用率。2. 合理的排样方法使操作方便，劳动强度低且安全。3. 模具结构简单寿命长。4. 保证冲裁件质量和冲裁件对板料纤维方向的要求。排样方法的确定,根据工件的形状,确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经过多次排样计算决定采用直对排法 。6.2 确定搭边值和料宽搭边和料宽:搭边：排样中相邻两个零件之间的余料确定搭边值。 查表2- a1=.5 =1.86.3 排样方式图如下图6-1所示：.4 送料步距的计算经过查表计算得步距:23.5m 6. 材料利用率的计算材料利用率是衡量材料是否合理利用的重要指标，在保证制件质量的前提下，也决定板料的冲裁是横向还是纵向
12、。一块板料的材料利用率为=SIS总=（32+12）2/23.55.61% =308%结构废料有工件的形状决定,无法避免，材料的利用率满足要求,故排样方式合理。第七章 模具刃口尺寸计算7.1冲裁间隙计算冲裁间隙是模具设计中的一个相当重要的参数，它对冲件的断面质量、模具寿命、卸料力、推件力以及冲裁件的尺寸精度等都有影响。在不同场合,冲裁间隙的概念定义也不同。在设计过程中所考虑的一般是凸、凹模刃口部分的尺寸之差。冲裁间隙过大、过小都是不合理的,只有选择合适的冲裁间隙才能进行正常的冲裁生产。而不断地冲裁又会使得凸、凹模磨损，凸模尺寸减小，凹模尺寸增大，冲裁间隙也就增大。根据材料力学性质、制件的表面粗糙
13、度和尺寸精度，按照经验数据来确定。得：mi=0.24Zmax=.30.2刃口尺寸计算 凸、凹制造公差的计算采用配做法，先判断模具各个尺寸在模具磨损后的变化情况,分三种情况:第一种 尺寸（增大) 22第二种 尺寸(不变） 0第三种 尺寸(减小） 10a. 按入体原则查表2-3确定冲裁件内形与内形尺寸公差,工作零件刃口尺寸计算见表第一类 第二类 第三类 结果：第一类： 第二类 ：第三类 : 第八章 冲裁力的计算81 冲裁力计算冲裁工序力包括冲裁力、卸料力、推件力、顶件力等，其中,最主要的是冲裁力的确定。冲裁时,凸模给材料施加压力,材料对凸模产生反作用力，通常这种反作用力被称为抗力，材料对凸模的最大抗力就是冲裁力。只有知道冲裁力才能保证正确的压力机和合理设计模具。为了使结构简单，选择一般平刃冲裁,平刃冲裁时的冲裁力:Ltb (3)式中：t材料厚度；t查表9-取材料35的抗拉强度420MPaL冲剪断面的周长。 =（2R+2r)2+2
