1、設 計 說 明 書畢業設計課題：專 業：姓 名：班 級：所在 系：指導教師：設計說明書目錄:1設計任務書及產品圖1-22零件工藝分析 33沖壓工藝方案的制定 44模具結構形式的論證和確定 45坯料形狀和尺寸的確定 55.1毛坯尺寸算. 5-6 5.2 條料寬度的定. 6-8 5.3毛坯排樣圖 .96模具工作零件刃口尺寸算10-127沖壓力計算及壓力中心定13-157.1沖裁力的計算. 137.2壓力中心的計算. 13-158沖壓設備的選擇及核. 159. 彈性元件的設計算. 1610模具零件的選用、設計及必要的設計.19-2910.1凸模外形結構、尺寸確定.19-20 10.2凹模外型尺寸的定

2、.20-22 10.3定位件. 22-24送料導向件. 25送料定距件.25 10.4卸料裝置和推件置.25 10.5導向零件.2610.6模架的設計.27-2911、設計小結. 30-3112、主要參考文獻. 32先分析零件的沖壓工藝；確定模具的總體結構；結合零件的沖壓工藝及模具的總體結構設計排樣圖；根據排樣圖，計算利用率、沖載力、壓力、選用設備及刃口的尺寸。根據資料再用PRO/E，對模具進行設計，然后將三維圖轉成二維的裝配圖和零件圖進行標注，并編制零件的加工工藝卡。關鍵詞：落料；沖孔；拉伸AbstractFirst analysis of the stamping process part

3、s; to determine the overall structure of mold; combination of parts stamping process and die design of the overall structure of the layout graph; layout plan based on calculating the utilization rate, red edge is contained, pressure, choice of equipment and cutting the size of . According to the inf

4、ormation re-use PRO / E, the design of the mold, and then converted into two-dimensional three-dimensional map of assembly drawings and parts marked maps and compile card processing parts.Key words:Blanking ; Punching ; extension1、設計任務書及產品圖零件的3D圖：靜線框圖：3D渲染圖：2、零件的工藝分析如上圖所示，此制件為簡單型冷沖件，形狀比較簡單。需要落料，拉伸和沖

5、孔兩道工序完成加工。首先定義沖裁：沖裁是利用安裝在壓力機上的沖裁模，使材料產生分離的沖壓工序，包括落料、沖孔、切口、剖切、切斷等。1）、分析零件的結構工藝性1、該零件形狀較為簡單，規則。2、該零件底面的平面度要求比較高在進行模具設計的同時需要注意在這方面把好關。3、沖件有尺寸要求4、該產品中間有孔。制件的材料為10鋼，沖裁性能好。在整個模具的設計工程中，模具的結構設計安排的是否合理將極大的影響整副模具的使用性能。此工件需要落料，拉伸和沖孔三個工序。材料為10鋼，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件結構相對簡單，工件尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求2）、分析公差和表面粗糙度1、公差該零件上的尺

6、寸公差均有要求，按照其公差要求進行計算。2、表面粗糙度 此制件未作特殊要求。3）被沖材料為10鋼，沖裁性能比較好。材料的厚度在0.8mm，具有足夠的塑性、較低的屈服極限和較高的彈性模量。根據以上分析的結果。此件的沖裁工藝性良好，適合沖裁和拉伸。工件結構相對簡單，工件尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求.3、沖壓工藝方安的制定方案一、先拉伸再沖孔，后落料，采用一副級進模。方案二、先落料拉伸，在沖孔采用兩副單工序膜。方案三、先落料然后拉伸，在沖孔采用一副復合模。方案一、方案二、的模具結構復雜，生產率高，即不能能滿足要求又不經濟。4、模具結構形式的論證和確定方案一，生產這個整體效能有所提升，但是制件

7、的沖裁精度底。若按長度方向送進，零件尺寸可以保證，但料窄，送料步距大，不方便，生產效率沒有最大化。方案二采用兩幅但工序模，生產效率底下不滿足要求，方案三落料然后拉伸再沖孔采用三副模具，制件的尺寸精度有所保證，而且從模具結構不算復雜，成本也高，生產效率為提高。既能滿足制件的精度要求，且模具的數量少，操作方便，生產效率高，非常具有經濟性。分析該制件的結構特征后，初步確定沖壓工序：采用三幅模具加工。一副落料模然后再一副拉伸模最后是沖孔模具。足以滿足制件的精度要求。因為級進模因為成本偏高，難度加大，所以不考慮。5、胚料形狀和尺寸的確定5.1、毛胚尺寸的計算據上圖所示，此工件比較簡單，尺寸上圖都以標注。

8、毛呸的尺寸L為毛呸長度方向尺寸L1寬度方向尺寸L2產品的厚度尺寸為0.8mm經過計算，該彎曲件的毛胚尺寸為76.77x76.77x0.8mm.5.2條料寬度的確定:排樣圖既要在冷沖壓工藝規程中反映出來，以指導沖壓生產，又要在模具裝配的右邊反映出來，在模具加工和裝配中起參考作用，所以畫排樣圖是冷沖壓工藝和模具設計中極為重要，且技術性很強的設計工作。排樣的方法有很多，如：直排、斜排、直對排、混合排、多行排，等等。方式。中和此制件的特點和加工工藝要求，和經濟性的考慮，采用直排較為可行。條料寬度的確定:查表26得，a=1=1.3,考慮此制件的特殊性，取a=2.0mm =1.5mm =（76.77+2X

9、1.5） =式中：B=料寬基本尺寸=條料寬度方向制件輪廓最大尺寸 n=側刃個數 b=側刃切料寬度=條料剪切公差，見表2-7，2-8 此處查表得=0.5附表5.3 毛胚排樣圖6、模具工作零件刃口尺寸計算凸模和凹模刃口尺寸直接決定工件的尺寸和模具間隙的大小，是模具上最重要的尺寸。刃口尺寸計算的基本原則1、 由于沖孔落料件都是測量其光亮帶部分的尺寸，而沖孔的光亮帶是凸模擠入而形成的，落料的光亮帶是落料件擠入凹模型孔形成的，故沖孔時孔的尺寸由凸模決定，落料時的外形尺寸由凹模決定。2、 由于沖裁時凸、凹模的磨損，使凸、凹模實體尺寸變小，故在設計凸、凹模尺寸時應考慮凸、凹模的磨損方向，使其磨損之后還能保證

10、沖件尺寸的要求。3、 考慮凸、凹模制造公差的方向，確定凸、凹模的基本尺寸。4、 其凸、凹模制造公差為：刃口尺寸計算公式：（1）、沖孔磨后變小的公式：（2）、落料磨后變大的公式：按以上（1）、（2）之法可得出：（3）、沖孔磨后變大的公式：（4）、落料磨后變小的公式：（5）、C是磨后不變的尺寸，其公式為以上各式中：、 為凸、凹模基本尺寸、 為最大、最小極限尺寸為最小初始間隙為工件公差精度等級系數，并有：（高于）IT11時x=1;IT11IT13時x=0.75;(低于)IT13級時，x=0.5、凸、凹模制造公差具體的計算如下：1、 查表確定初始間隙2、 計算凸、凹模制造公差3、代入公式計算各尺寸未注

11、公差均按IT14級計算。尺寸mm為落料磨后變大0.36mmIT14x=0.57、壓力計算及壓力中心的計算落料周邊總廠中間沖孔總長7.1沖裁力的計算沖壓力是沖裁力、缷料力、推件力、和頂料力的總稱。（1）沖裁力F=KLt (28)式中F沖裁力，單位N；L沖裁件周邊長度，單位mm；K系數，取K=1.3；材料抗剪強度，單位MPa；t材料厚度，單位mm。 （2）卸料力、推料力、頂料力的計算卸料力是將箍在凸模上的材料卸下時所需的力；推料力是將落料件順著沖裁方向從凹模洞口推出時所需的力；頂料力是將落料件逆著沖裁方向頂出凹模洞口時所需的力，如圖2-3所示。 F缷=K卸F （29）F推=nK推F （210）F頂

12、=K頂F （211）式中K卸卸料力系數；K推推料力系數；K頂頂料力系數。卸料力、推料力、頂料力系數，其值見表2-8采用鋼性卸料和下出料方式時，總沖壓力為圖2-3卸料力 推料力 頂料力F=F+F推 (212)表2-8 卸料力、推料力、頂料力通過以上的計算方式可以得出表2-91、 落料力： 1.3x76.77x500x0.8=39920.4N式中 材料抗剪強度 10鋼，取500MPa2、 卸料力：=0.0440=1.6MPa3、 =41.6MPa3、沖孔力：4、 1.3x30.1x0.8 x500=19565N推件力：10.0519.5=0.975KN故總沖裁力為：=19.5+1=20.5KN7.

13、2壓力中心的計算 該模具是但工序模所以壓力中心可以看作在壓力機的主軸的中心。8、沖壓設備的選擇及核為使壓力機能安全工作， 選擇壓力機型號為JC23-63的開式壓力機，其主要參數為:公稱壓力：830KN滑塊行程：120mm最大封閉高度：360mm最大封閉高度調節量:80mm工作臺墊板孔尺寸：250模柄孔尺寸：4080mm墊板厚度：90mm9、彈性元件的設計計算為了得到平整的工件，模具采用彈壓式卸料結構，使條料在沖孔后可以脫離凸模，所以用橡膠為彈性元件。卸料力由聚酯橡膠提供。聚酯橡膠的自由高度 取10m ；落料模 拉伸模 沖孔模10、模具零件的選用、設計及必要的設計各種結構的沖裁模，一般都是由工作

14、零件(包括凸模、凹模)、定位零件(包括擋料銷、導尺等)、卸料零件(如卸料板)、導向零件(如導柱、導套)和安裝固定零件(包括上下模座、墊板、凸凹模固定板、螺釘和定位銷)等5種基本零件組成。10.1、凸模外形結構、尺寸確定采用彈性卸料板的沖裁模，其凸模的長度應根據模具的具體結構確定。采用線切割機床加工，為了使模具裝配方便將落料凸模設計成直通式，。采用彈性卸料板的沖裁模，基本結構如圖3-1所示。凸模的長度按式 (32)計算Ll1l2l3(1520)mm (32)式中 l1凸模固定板厚度，單位mm；l2缷料板的厚度，單位mm；l3導尺的厚度，單位mm。 圖3-1凸模長度式中的1520mm包括凸模進入凹

15、模的深度、凸模修磨量、沖模在閉合狀態下缷料板到凸模固定板間的距離。一般應根據具體結構再加以修正。這里設計的凸模長度按式 (33)計算L= l1+ l2+h (33)式中 l1凸模固定板厚度，單位mm；l2缷料板的厚度，單位mm；t材料厚度，單位mm；h式中h取1520mm凸模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保證雙面間隙在0.06mm。凸模固定板厚度取12mm。中墊板厚度為12mm，凹模板的厚度為12mm，緩沖長度1.5mm.則凸模長度根據公式Ll1l2 +h，即L=(1212121.5)mm34.5mm。結合工件外形并考慮加工，將落料凸模設計成直通式，采用線切割機床加工，所以無需對其進行強度校

16、核。沖裁時凸模進入凹模刃口3mm。凸模10.2凹模外型尺寸的定凹模類型很多，凹模的外形有圓形和板形；結構有整體式和鑲嵌式；刃口也有平刃和斜刃。這次設計凹模采用板形，結構采用整體式，刃口采用平刃。 凹模的固定方法，采用螺釘和銷釘將凹模固定在下模座上，保證螺釘（或沉孔）間、螺孔與銷孔間及螺孔、銷孔與凹模刃壁間的距離不能太近，不然會影響模具壽命。凹模外型尺寸按公式如下計算：為壓力中心到最遠型孔的壁間距。按照型孔的布置，凹模的外形尺寸分別為：平行于送料方向的凹模型孔最遠壁間距離：18.6mm垂直于送料方向的凹模型孔最遠壁間距離：=13mm為凹模型孔到孔壁的距離。查表的=28mm，平行于送料方向的凹模外

17、形尺寸為L=2()=2 (18.6+28)=93.2mm垂直于送料風向的凹模外形尺寸為L2（）2（13+28）=82mm判斷送料方向：L93.2mm L82mm所以為縱向送料選擇典型組合：由復合薄凹模典型組合為：15mX80mmGB2873.2-81凹模的外型尺寸為：150X150X40MM10.3 定位零件10.3.1送料導向零件該副落料沖壓冷沖模的送料導向零件采用用定位銷，可以很好的起到定位和導向的作用，而且結構簡單實用。猶豫本次設計采用但工序模，所以在卸料板上開有擋料銷的讓孔，可以很好的保證模具的運作。送料定距零件標準結構的固定定位銷，其結構簡單，制造容易，廣泛應用于沖值中、小型沖裁件的

18、擋料定距。擋料銷在送進方向帶有斜面，送進時當搭邊碰撞斜面使擋料銷跳越搭邊而進人下一個孔中時，然后將條料后拉，擋料銷便抵住搭邊而定位。每次送料都要先送后拉，做方向相反的兩個動作。適用于厚度大于0.8mm的沖壓材料，因為廢料需帶有一定的強度，如料太薄，則頂不起帶有彈簧的擋料銷，所以這里采用活動擋料銷。固定擋料銷分圓形和構形兩種，一般安裝在凹模上。該模具采用固定圓形擋料銷，結構簡單，制造容易，但銷孔離凹模刃壁較近，削弱了凹模強度。設計時采用標準結構的擋料銷，設計時使擋料銷銷孔與凹模刃壁的距離稍微遠一點，提高凹模強度。10.4卸料裝置和推件裝置卸料板一般分為剛性卸料板和彈性卸料板兩種形式。彈性卸料板有

19、敞開的工作空間，操作方便，生產效率高，沖壓前可對毛坯有預壓作用，沖壓后也可使沖壓件平穩卸料，所以這里選用彈性卸料裝置。因為沖裁材料較厚，而且有彎曲成型，所以沖壓時需對零件起壓料作用，所以選用彈壓卸料裝置。卸料板厚度一般取凹模厚度的（0.81.0）倍，所以取為14mm，其外形尺寸一般與凹模相同。因為在沖壓過程中，凸模自然會將沖件從凹模中卸下，所以這里不需要有推件與頂出裝置。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為4045HRC。彈壓卸料板與凸模的單邊間隙可根據沖裁模厚度按表3-1選用，這里工件厚度為1，所以卸料板與凸模間隙取0.1。表3-1彈壓卸料板與凸模間隙值 mm材料厚度t0.50.511單邊間隙Z

20、0.050.10.1510.5 導向零件選用滑動導柱和導套，其結構和尺寸都有標注規定。導套內孔有儲油槽，以便儲油潤滑，內孔與導柱滑動配合；導柱的兩端基本尺寸相同，公差不同。按照標注選用時，L應保證導柱的上端面與上模座的上平面之間的距離不小于1015mm，以保證凸、凹模經多次刃磨而使模具閉合高度變小后，導柱也不會影響模具正常工作；而下模座的下平面與導柱壓入端的端面之間的距離不應小于23mm，以保證下模座在壓力機工作臺上的安裝固定；導套的上端面與上模座上平面之間的距離應大于23mm，以便排氣和出油。導套的外徑和上模座采用過盈配合（H7/r6）；導柱的下部與下模座導柱孔采用過盈配合（H7/r6）。導

21、柱、導套之間采用間隙配合，其配合間隙必須小于沖裁間隙，沖裁間隙小的一般按照H6/h5配合，沖裁間隙大的一般按照H7/h6配合。緊固零件螺釘用于固定模具零件，而銷釘則起定位作用。查表2.27，卸料螺釘M8固定螺釘M8以及8銷釘。10.6 導向零件10.6.1模架設計根據標準規定，模架主要有兩大類：一類是由上模座、下模座、導柱、導套組成的導柱模架；另一類是是由彈壓導板、下模座、導柱、導套組成的導板模模架。模架及其組成零件已經標準化，并對其規定了一定的技術條件。導柱模模架按導向結構形式分為滑動導向和滾動導向兩種。滑動導向模架的精度等級分為級和級，滾動導向模架的精度等級分為0級和0級。各級對導柱、導套

22、的配合精度、上模座上平面對下模座下平面的平行度、導柱軸心線對下模座下平面的垂直度等都規定了一定的公差等級。這些技術條件保證了整個模架具有一定的精度，也是保證沖裁間隙均勻性的前提。有了這一前提，加上工作零件的制造精度和裝配精度達到一定的要求，整個模具達到一定的精度就有了基本點保證。滑動導向模架的結構形式有4種：對角導柱模架、中間導柱模架、四角導柱模架、后側導柱模架。后側導柱模架的特點是導向裝置在后側，橫向和縱向送料都比較方便，但如果有偏心載荷，壓力機導向又不精確，就會造成上模歪斜，導向裝置和凸、凹模都容易磨損。從而影響模具壽命。此模具一般用于較小的模架。該模具采用后側導柱模架，這種模架的導柱在模

23、具的一邊。以 凹模周界尺寸為依據，選擇模架規格。查沖壓模具課程設計指導與范例書第231頁，得到以下數據：125*100*173mm，上模座厚度h上模取40mm，上模墊板厚度h墊取6mm，上固定板厚度h固取14mm，卸料板厚14，中墊板厚12，下固定板厚16，下墊板后6，下模座厚度h下模取40mm，那么，該模具的閉合高度：H閉=H上模+H墊+H固+L+H卸料+H凹+H墊+H下模 =173mm式中：L運動長度，L=14mm H凹模厚度，H=14mm h2凸模沖裁后進入凹模的深度，h2=3mm可見該模具閉合高度小于所選壓力機J2325的最大裝模高度（200mm），可以使用。10.6.2模座模座分帶導

24、柱和不帶導柱兩種，根據生產規模和產品要求確定是否采用帶導柱的模座。模座一般分為上、下模座，其形式基本相似。上、下模座的作用是直接或間接地安裝沖模的所有零件，分別與壓力機滑塊和工作臺連接，傳遞壓力。因此，必須十分重視上、下模座的強度和剛度。模座因強度不足會產生破壞；如果剛度不足，工作時會產生較大的彈性變形，導致模具的彈性零件和導向零件和導向零件迅速磨損，這是常見的卻又往往不為人們所重視的現象。設計時按標準選用模架或模座。在不能使用標準的情況下，設計沖模模座時注意以下幾點。（1）模座的外形尺寸根據凹模周界尺寸和安裝要求來確定。對于圓形模座，其直徑應比凹模板直徑大3070mm。對于矩形模座，其長度應

25、比凹模板長度大4070mm，而寬度可以等于或略大于凹模板寬度，但應考慮有足夠位置來安裝導柱、導套。模座的厚度取凹模板厚度的1.01.5倍，根據受力情況，上模座厚度可比下模座厚度小510mm。對于大型非標準模座，還必須根據實際情況需要，按鑄件工藝性要求和鑄件結構設計規范進行設計。（2）所設計的模座必須與所選的壓力機工作臺和滑塊的有關尺寸相適應，并進行必要的校核，如下模座尺寸應比壓力機工作臺孔或墊板孔尺寸每邊大4050mm等。（3）模座材料根據工藝力的大小和模座的重要性選用，模座選用Q235結構鋼。（4）模座的上、下表面的平行度應達到要求，平行度公差一般為4級。（5）上、下模座的導柱與導套安裝孔的位置尺寸必須一致，其孔距公差要求在±0.02mm以下。模座的導柱、導套安裝孔的軸線應與模座上、下面的垂直，安裝滑動式導柱和導套時，垂直度公差一般為4級。上、下模座已有國家標準，除特殊類型外，盡可能按標準選取。標準可查書沖壓模具課程設計指導與范例中表9-46中間導柱模架。具體見下圖4-1上模座CAD圖、圖4-2上模