1、目 錄第一章零件工藝分析31、工件材料32、工件結(jié)構(gòu)形狀33、工件尺寸精度3第二章沖壓零件工藝方案的擬定4第三章彎曲件尺寸、排樣形式、裁板方法和材料利用率計(jì)算51、彎曲件展開尺寸的計(jì)算52、排樣方式的選擇53、裁板方法64、計(jì)算材料利用率6第四章沖裁力、彎曲力、壓力中心的確定和壓力機(jī)的選擇61、沖裁力72、彎曲力73、卸料力74、推件力75、壓力中心的確定8第五章沖裁間隙的確定9第六章模具主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)101、模具類型的選擇102、操作方式103、出件方式104、確定送料方式105、確定導(dǎo)向方式10第七章沖孔刃口尺寸的計(jì)算11第八章主要零部件的設(shè)計(jì)131、沖孔凸模132、沖孔凹模133、彎曲凸

2、模、凹模的設(shè)計(jì)144、定位零件155、卸料板的設(shè)計(jì)156、上下模座157、模柄168、模具的閉合高度：17第九章壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)校核17第十章模具零件制造工藝編制171、沖孔凸模加工工藝過程172、沖孔凹模加工工藝過程183、彈壓卸料板加工工藝過程19第十一章模具工作原理與使用注意事項(xiàng)19第十二章設(shè)計(jì)感受20參考資料21第一章 工藝分析 圖1-11、工件材料主要特征: 鍍鎳鐵帶，具有優(yōu)良的耐蝕性和耐磨性應(yīng)用舉例: 應(yīng)用于電池生產(chǎn)及組合用連接片、極耳、引出片、集流片。2、工件結(jié)構(gòu)形狀工件結(jié)構(gòu)簡單，U型彎曲，有一個(gè)圓孔，厚為0.15mm，滿足許用壁厚要求，可以沖裁、彎曲加工。3、工件尺寸精度根據(jù)零件

3、圖上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，采用IT14級(jí)精度，普通沖裁完全可以滿足要求。第二章加工工藝方案確定 各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較模具種類比較項(xiàng)目單工序模（無導(dǎo)向）（有導(dǎo)向）級(jí)進(jìn)模復(fù)合模零件公差等級(jí)低一般可達(dá)IT13IT10級(jí)可達(dá)IT10IT8級(jí)零件特點(diǎn)尺寸不受限制厚度不受限制中小型尺寸厚度較厚小零件厚度0.16mm可加工復(fù)雜零件，如寬度極小的異形件形狀與尺寸受模具結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度限制，尺寸可以較大，厚度可達(dá)3mm零件平面度低一般中小型件不平直，高質(zhì)量制件需較平由于壓料沖件的同時(shí)得到了較平，制件平直度好且具有良好的剪切斷面生產(chǎn)效率低較低工序間自動(dòng)送料，可以自動(dòng)排除制件，生產(chǎn)效率高沖件被頂?shù)侥?/p>

4、具工作表面上，必須手動(dòng)或機(jī)械排除，生產(chǎn)效率較低安全性不安全，需采取安全措施比較安全不安全，需采取安全措施模具制造工作量和成本低比無導(dǎo)向的稍高沖裁簡單的零件時(shí)，比復(fù)合模低沖裁較復(fù)雜零件時(shí)，比級(jí)進(jìn)模低適用場合料厚精度要求低的小批量沖件的生產(chǎn)大批量小型沖壓件的生產(chǎn)形狀復(fù)雜，精度要求較高，平直度要求高的中小型制件的大批量生產(chǎn)方案一：先沖孔，后切斷、彎曲。單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔切斷、彎曲復(fù)合沖壓。復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔切斷、彎曲級(jí)進(jìn)沖壓。級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。根據(jù)分析結(jié)合表分析：方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，制造簡單，但需要兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)的要求。方案二只需一副模具，制件精

5、度和生產(chǎn)效率都較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚模具強(qiáng)度也能滿足要求。沖裁件的內(nèi)孔與邊緣的相對(duì)位置精度較高，板料的定位精度比方案三低，模具輪廓尺寸較小。方案三只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，精度也能滿足要求，模具制造工作量和成本在沖裁簡單的零件時(shí)比復(fù)合模低。通過對(duì)上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。第三章彎曲件尺寸、排樣形式、裁板方法和材料利用率計(jì)算1彎曲件展開尺寸的計(jì)算彎曲件毛坯展開長度是根據(jù)應(yīng)變中性層彎曲前后長度不變以及變形區(qū)在彎曲前后體積不變的原則來計(jì)算的。彎曲屬于90角彎曲，取圓角半徑r = 0.1t =0.1，r 0.5。查沖壓與模具設(shè)計(jì)表4-5可知彎

6、曲件毛坯長度按下式計(jì)算：L1 = l + l + l + 0.6 = 2.75+0.25+0.60.15=3.58L2 = l + l + l + 0.63.583.20.1570.157.02mmL3= l + l + l + 0.67.570.257.82mm2排樣方式的選擇方案一：有廢料排樣 沿沖件外形沖裁，在沖件周邊都留有搭邊。沖件尺寸完全由沖模來保證，因此沖件精度高，模具壽命高，但材料利用率低。方案二：少廢料排樣 因受剪切條料和定位誤差的影響，沖件質(zhì)量差，模具壽命較方案一低，但材料利用率稍高，沖模結(jié)構(gòu)簡單。方案三：無廢料排樣 沖件的質(zhì)量和模具壽命更低一些，但材料利用率最高。通過上述三

7、種方案的分析比較，綜合考慮模具壽命、沖件質(zhì)量、材料利用率和零件結(jié)構(gòu)，該沖件的排樣方式選擇方案一為佳。3裁板方法 4計(jì)算材料利用率沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指標(biāo)。一個(gè)步距內(nèi)的材料利用率/BS100% 公式（5-2）式中 A一個(gè)步距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積；B條料寬度；S步距；349.241969.717100%36%第四章沖裁力、彎曲力、壓件力壓力機(jī)的選擇和壓力中心的確定1. 沖裁力 模具共有2個(gè)沖裁區(qū)，沖裁力由下式計(jì)算。 式中：沖裁力（N）；沖裁件周邊長度（）；材料厚度（），t=1；材料抗剪強(qiáng)度（MPa），。各沖裁區(qū)只是沖裁線的長度不同，材料抗剪

8、長度和材料厚度均相同，用上式可分別計(jì)算各沖裁區(qū)的沖裁線長度和沖裁力，見表4-1。表4.1沖裁線長度和沖裁力部 位第 1工 位96.343685第 2工 位188.8647736總 計(jì)1114212 彎曲力該零件彎曲屬于V形件彎曲。彎曲力公式（4-14）沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)式中 自由彎曲力（）； 彎曲件寬度（），B40彎曲件材料厚度（）t0.15 彎曲件內(nèi)半徑（），R0.1t0.1 材料抗拉強(qiáng)度， 安全因數(shù)，0.61.3400.153500.10.15756（N）F彎227561512（N）3卸料力和推件力的確定1卸料力 卸料力不僅是設(shè)計(jì)卸料板是的重要參數(shù)，它還是沖小孔是，影響凸模使用壽命的一個(gè)主

9、要因素。合理地確定卸料力可以使模具結(jié)構(gòu)緊湊和保證沖裁生產(chǎn)過程的穩(wěn)定。 生產(chǎn)上常以經(jīng)驗(yàn)公式來估算卸料力P即式中 P沖裁力 K卸料力系數(shù)，查模具設(shè)計(jì)使用手冊查得K=0.050.08取K=0.05 F卸0.051114215571.05（N）2推件力 查 模具設(shè)計(jì)使用手冊查得（N）式中 P彎曲力 K卸料力系數(shù)，查模具設(shè)計(jì)使用手冊查得K=0.050.08取K=0.05 F推0.150.05151212（N）4壓力中心的確定X0103.656Y035.555第五章沖裁間隙設(shè)計(jì)模具時(shí)一定要選擇合理的間隙，以保證沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度滿足產(chǎn)品的要求，所需沖裁力小、模具壽命高，但分別從質(zhì)量，沖裁力、模具壽

10、命等方面的要求確定的合理間隙并不是同一個(gè)數(shù)值，只是彼此接近?？紤]到制造中的偏差及使用中的磨損、生產(chǎn)中通常只選擇一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙，只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就可以沖出良好的制件，這個(gè)范圍的最小值稱為最小合理間隙Cmin，最大值稱為最大合理間隙Cmax?？紤]到模具在使用過程中的磨損使間隙增大，故設(shè)計(jì)與制造新模具時(shí)要采用最小合理間隙值Cmin。沖裁間隙的大小對(duì)沖裁件的斷面質(zhì)量有極其重要的影響，此外，沖裁間隙還影響模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應(yīng)力越大，摩擦也越嚴(yán)重，而降低了模具的壽命。較大的間

11、隙可使凸模側(cè)面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。因此，沖裁間隙是沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)。用理論方法確定合理間隙值：Z= （3-1）沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)式中t材料厚度 產(chǎn)生裂紋時(shí)凸模擠入材料深度，單位mm 產(chǎn)生裂紋時(shí)凸模擠入材料的相對(duì)深度 剪切裂紋與垂線的夾角通過計(jì)算Z=0.050第六章模具結(jié)構(gòu)形式的確定1模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)模方式?jīng)_壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模2操作方式零件的生產(chǎn)批量為大批量，但合理暗盤生產(chǎn)可用手動(dòng)送料方式，既要滿足生產(chǎn)要求，又可以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。3出件方式采用推

12、件出料4確定送料方式因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機(jī)且垂直于送料方向的凹模寬度B小于送料方向的凹模長度L故采用橫向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。5確定導(dǎo)向方式方案一：采用對(duì)角導(dǎo)柱模架。由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對(duì)稱的對(duì)角線上，所以上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)模或縱向送料的落料模、復(fù)合模。方案二：采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比較方便。因?yàn)閷?dǎo)柱安裝在后側(cè)，工作時(shí)，偏心距會(huì)造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損，嚴(yán)重影響模具使用壽命，且不能使用浮動(dòng)模柄。方案三：四導(dǎo)柱模架。具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)

13、用的自動(dòng)沖壓模架。方案四：中間導(dǎo)柱模架。導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一個(gè)方向送料。根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，該級(jí)進(jìn)模采用對(duì)角導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式，即方案一最佳。第七章沖孔刃口尺寸計(jì)算按下面關(guān)系選取。工件精度IT10以上 x=1工件精度IT11IT13 x=0.75工件精度IT14 x=0.5A、0.5A、A凹模制造偏差，通常取A=/4。 系數(shù)x選取料厚t(mm)非圓形圓形x=1x=0.75x=0.5x=0.75x=0.5工件公差/mm1122440.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310

14、.590.360.420.500.600.160.200.240.300.160.200.240.30凸模與凹模配合加工的方法計(jì)算落料凸凹模的刃口尺寸。根據(jù)計(jì)算原則，沖孔時(shí)以凸模為設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。首先確定凸模刃口尺寸：據(jù)公式： 式中 沖孔凸模刃口尺寸，mm 沖孔件孔的最小極限尺寸，mm dT2.410.03將凸模刃口尺寸加上最小合理間隙值即得到凹模刃口尺寸即： 第八章 主要零件的設(shè)計(jì)1沖孔凸模凸模材料選用Cr12MoV，凸模刃口淬火硬度為HRC5860，尾部回火至4050HRC。此凸模為圓形凸模所以凸模的固定方式使用階梯固定方式,如圖所示凸模長度計(jì)算：模具采用固定卸料裝置 根據(jù)公式 式中 L凸

15、模長度 凸模固定板厚度卸料板厚度導(dǎo)料板厚度h增長寬度 L=30+10+2+20=62mm2沖孔凹模凹模的刃口形式：查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)沖孔凹模采用形刃口形式。，此凹模固定采用螺釘和銷釘直接直接固定在支撐板上凹模大小按照固定板和墊板的大小沖孔凹模凹模厚度公式 Hkb式中 k系數(shù) b凹模刃口最大尺寸(查表取K0.3) 凹模厚度系數(shù)KS/mm材料厚度t/mm11336 500.300.400.350.500.450.60 501000.200.300.220.350.300.45 1002000.150.200.180.220.220.302000.100.150.120.180.150.22取凹模

16、厚度H 30mm3彎曲凸模、凹模的設(shè)計(jì)1)彎曲凸凹模的圓角半徑（1）此彎曲件的相對(duì)彎曲半徑較小，所以凸模的圓角半徑就取彎曲件的彎曲半徑0.5t （2）凹模圓角半徑材料厚度t2-4凹模圓角半徑r（3-6）t（2-3）t2t因?yàn)閺澢南鄬?duì)彎曲半徑較小，所以據(jù)表取凹模的園角半徑為3t2)彎曲凹模深度彎曲U件的凹模深度值彎曲件變長L材料厚度11-22-44-64-1050152025303550-75202530354075-1002530354040100-1503035405050150-2004045556565據(jù)表，彎曲凹模深度取153)彎曲凸模與凹模間的間隙式中 Z彎曲模的凸、凹模單邊間隙

17、t工件材料厚度工件材料的最大厚度C間隙系數(shù)（查沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)表4-13得0.05）Z0.150.050.150.1575mm4定位零件1)導(dǎo)料板5卸料板的設(shè)計(jì)卸料板采用Q235制造，卸料板輪廓尺寸與落料凹模輪廓尺寸相同，厚度根據(jù)JB/T 8066.2-1995規(guī)定，選用200mm125mm組模具參考，其厚度為30mm。6上下模座 模座分帶導(dǎo)柱和不帶導(dǎo)柱兩種，根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)要求確定是否帶導(dǎo)柱的模座。本模具采用對(duì)角導(dǎo)柱、導(dǎo)套來保證模具上、下模的精確導(dǎo)向?；瑒?dòng)導(dǎo)柱、導(dǎo)套都是圓柱形的，其加工方便，可采用車床加工，裝配容易。導(dǎo)柱的長度應(yīng)保證上模座最底位置時(shí)（閉合狀態(tài)），導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距

18、離15mm。而下模座底面與導(dǎo)柱底面的距離為5mm。導(dǎo)柱的下部與下模座導(dǎo)柱孔采用R7/h5的過盈配合,導(dǎo)套的外徑與上模座導(dǎo)套孔采用R7/h5的過盈配合。導(dǎo)套的長度，需要保證沖壓時(shí)導(dǎo)柱一定要進(jìn)入導(dǎo)套10mm以上。導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用H7/h6的間隙配合，導(dǎo)柱與導(dǎo)套均采用20鋼，熱處理硬度滲碳淬硬5660HRC。導(dǎo)柱的直徑、長度，按標(biāo)準(zhǔn)選取。導(dǎo)柱：d/mmL/mm分別為32160，35160；導(dǎo)套：d/mmL/mmDmm分別為3210546, 3510549模座的的尺寸L/mmB/mm為100mm80mm。模座的厚度應(yīng)為凹模厚度的1.52倍上模座的厚度為40，上墊板厚度取20，固定板厚度取300，下模

19、座的厚度為40mm。7模柄模柄的作用是將模具的上模座固定在沖床的滑塊上。常用的模柄形式有：1）整體式模柄，模柄與上模座做成整體，用于小型模具。2）帶臺(tái)階的壓入式模柄，它與模座安裝孔用H7/n6配合，可以保證較高的同軸度和垂直度，適用于各種中小型模具。3）帶螺紋的旋入式模柄，與上模連接后，為防止松動(dòng)，擰入防轉(zhuǎn)螺釘緊固，垂直度較差，主要用于小型模具。4）有凸緣的模柄，用螺釘、銷釘與上模座緊固在一起，使用與較大的模具。5）浮動(dòng)式模柄，它由模柄，球面墊塊和連接板組成，這種結(jié)構(gòu)可以通過球面墊塊消除沖床導(dǎo)軌位差對(duì)對(duì)沖模導(dǎo)向精度的影響，適用于滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向的精密沖裁。本模具采用帶臺(tái)階的壓入式模柄。在設(shè)計(jì)

20、模柄時(shí)模柄長度不得大于沖床滑塊內(nèi)模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔徑一致。8模具的閉合高度：該模具的閉合高度為 H閉=H上模+H墊+L+H+H下模-h2 =(40+20+62+30+40-2)mm =190（mm）式中： L凸模長度，L=62 H凹模厚度，H=30h2凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度，h2=2第九章壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)校核通過校核，該沖裁件所需的沖裁力為119.79Kg，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J2325能夠滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力：250KN滑塊行程：65mm 最大閉合高度：270mm最大裝模高度；220mm作臺(tái)尺寸（前后左右）：370mm560mm墊板尺寸（厚度孔徑）：50

21、mm200mm模柄孔尺寸：40mm60mm最大傾角高度：30第十章模具零件制造工藝編制1沖孔凸模加工工藝過程 材料：T8A 硬度：5660HRC：序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料鍛件（退火狀態(tài)）：302070mm2粗洗洗六面到尺寸131363mm，注意兩大平面與相鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角尺測量達(dá)到基本垂直3熱處理淬火 硬度至HRC56604線切割切割外型，保留0.01-0.02mm磨削余量5磨削磨削端面尺寸到表面粗糙的要求6檢驗(yàn)檢驗(yàn)7鉗裝配（鉗修并裝配、檢修）2 沖孔凹模加工工藝過程 材料：Gr12MoV 硬度：5660HRC序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料鍛件（退火狀態(tài)）：22015040mm2粗洗洗六面到尺寸2

22、0212732mm，注意兩大平面與相鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角尺測量達(dá)到基本垂直3平面磨磨光兩大平面厚度達(dá)到31mm，并兩相鄰側(cè)面達(dá)到四面垂直，垂直度0.02mm4鉗劃線 畫出各孔徑中心線并畫出凹模洞口輪廓尺寸鉆孔 鉆螺紋底孔、銷釘?shù)卓缀桶寄６纯诖┚€孔絞孔 絞銷孔到要求攻絲 攻螺紋到要求5熱處理淬火 使硬度達(dá)到5660HRC6磨平面磨光兩大平面，使厚度達(dá)到30.3mm7線切割割凹模洞口，并留有0.010.02的研磨量8鉗研磨洞口內(nèi)壁側(cè)面達(dá)到0.08um9鉗用墊片層保證凹模與凸凹模間隙均勻后，凹模與上模座配做銷釘孔10平磨研磨凹模板上面達(dá)到厚度尺寸要求3彈壓卸料板模加工工藝過程 材料：45鋼 硬度：4860

23、HRC序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料鍛件（退火狀態(tài)）：22015040mm2粗洗洗六面到尺寸20212732mm，洗突出部分寬429mm注意兩大平面與相鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角尺測量達(dá)到基本垂直3平面磨磨光兩大平面厚度達(dá)到31，21mm，并兩相鄰側(cè)面達(dá)到四面垂直，垂直度0.02mm4鉗劃線 畫出各孔徑中心線并畫出凹模洞口輪廓尺寸鉆孔 鉆螺紋底孔、銷釘?shù)卓缀桶寄６纯诖┚€孔絞孔 絞銷孔到要求攻絲 攻螺紋到要求5熱處理淬火 使硬度達(dá)到5660HRC6磨平面磨光兩大平面，使厚度達(dá)到30.3mm7線切割割凹模洞口，并留有0.010.02的研磨量8鉗研磨洞口內(nèi)壁側(cè)面達(dá)到0.08um9鉗用墊片層保證凹模與凸凹模間隙均勻后，凹模與上模座配做銷釘孔10平磨研磨凹模板上面達(dá)到厚度尺寸要求第十一章使用注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)：1：裝配前，按圖紙檢查零件配合尺寸，合格零件才能裝配，所有零件裝配前用煤油清洗。2：裝配好的沖模，其閉合高度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。3:模柄（活動(dòng)模柄除外）裝入上模座后，其軸心線對(duì)上模座上平面應(yīng)垂直度。4:導(dǎo)柱和導(dǎo)