1、 止 动 板 冲 裁 模 设 计摘 要本文介绍了止动件的冷冲压模具设计，文章介绍了冷冲压模具设计的全过程。对冷冲压模具的设计进行了全面的介绍和分析，并在此基础上进行了模具的设计，设计包括分析工艺性、拟定零件的工艺方案及模具结构、排样裁板、计算工具压力选取压力机及确定压力中心、确定模具结构和绘制模具总装草图，冲裁刃口尺寸及公差的计算、冲模刃口尺寸及公差的计算、确定各主要的零件结构尺寸、设计并绘制总图和选取标准件、绘制出部分非标零件图等一系列的工作。关键词:冷冲压 止动件 模具设计THE STAMPING AND PUNCHING MOLD DESIGN FOR STOPPER PLATEABST
2、RACTThis paper describes the stop moving pieces of cold stamping mould design, this paper introduces the whole process of cold stamping mould design. On cold stamping mould design a comprehensive introduction and analysis, and on this basis the die design, the design includes analysis of the technol
3、ogy of technological scheme, drew up parts die structure, arrangement and cutting board, computational tool pressure pressure center and confirming the selected press mould structure and rendering, identify sketch, punching mould assembly blade dimensions and tolerances of calculation, punching the
4、blade dimensions and tolerances of computing, confirm the main parts structure size, design and drawing layout, and select the standard parts, and draw the part of non-standard parts graph, and a series of work Keywords: cold stamping, stop moving parts, mold design目 录前言1第一章：引言21.1 模具行业的发展现状及市场前景21.
5、2 冲压工艺介绍31.3 冲压工艺的种类41.4 冷冲压模具发展简介51.4.1 冷冲模工业在历史上的背景51.4.2 冷冲模工业现状51.4.3 冷冲模的发展方向71.5 冲压行业阻力和障碍与突破91.6 相关研究的最新成果及动态121.7 毕业设计的意义14第二章：必备理论知识172.1 冲裁变形过程.172.2 冲裁件的质量182.3 冲裁间隙.192.4 凸凹模尺寸计算212.5 冲压力的计算262.6 压力中心的计算272.7 冲裁排样设计28第三章止动件的设计313.1 设计题目一止动板313.2 冲压件工艺分析323.2.1 材料性能.323.2.2 冲裁件的形状和尺寸323.2
6、.3 冲裁件的尺寸精度.323.2.4 尺寸标注333.3 方案及模具结构类型333.3.1 工艺方案分析333.3.2 模具结构类型的选定333.4 排样计算 .353.4.1 材料利用率373.4.2 排样方式383.4.3 搭边383.5 压力计算 .383.5.1 冲裁力的计算.383.5.2 卸料力和推件力的计算393.6 模具压力中心计算403.7 零件刃口尺寸计算413.7.1 计算原则413.7.2 冲孔刃口计算423.7.3 落料刃口计算433.8 凸凹模刃口尺寸计算453.8.1 刃口尺寸计算453.8.2 落料凹模板尺寸453.8.3 凸凹模尺寸463.8.4 冲孔凸模尺
7、寸463.8.5 冲孔刃口尺寸计算473.9 弹性元件的设计计算473.10 其它模具零件结构尺寸483.10.1 模架的选择483.10.2 闭合高度.483.11 模具的零件设计与计算493.11.1 凸模的外形尺寸493.11.2 凹模尺寸结构.503.11.3 卸料设计与计算513.11.4 卸料螺钉513.11.5 卸料螺钉尺寸关系513.12 冲床选用523.12.1 冲压设备的选择依据523.12.2 压力机的选择53致谢54参考文献55设计总结56附录.57附表57冲压工艺制作601前 言 冷冲模模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础和专业课的基础上，所设
8、置的一个重要的实践性教学环节。其目的是：具体应用和巩固本课程及有关修课的理论知识、生产知识，了解冲压模模具设计的一般设计方法和步骤；培养设计能力，为以后进行设计工作打下基础；结合生产和使用等条件，独立地完成模具总体结构及其零部件的设计。熟练掌握徒手测绘的能力和 AutoCAD 绘图软件的应用能力，熟悉和运用参考文献、设计手册、了解有关国家（部颁）标准、规范等，加强对模具设计的认识，培养独立分析问题和解决问题的能力。由于个人设计水平有限，本设计定存在许多错误和不妥之处，请各位指导老师批评和雅正，恳请老师不吝赐教，同学提出宝贵的意见和建议，在此表示衷心的感谢！2第一章 引 言 1.1 模具行业的发
9、展现状及市场前景模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。2005 年中国模具工业产值达到 610 亿元,增长率保持在 25%的高水平,行业的生产能力约占世界总量的10%,仅次于日本、美国而位列世界第三 【2】 。当前，我国模具制造方面与工业发达国家相比，差距较大主要表现在 【3】 ： （1）标准化程度低。 （2）模具制造精度低、周期长 【3】 。 提高劳动生产率、产品质量、降低成本、扩大冲压工艺应用范围；提高冲压零件精度、减少制造周期、提高模具寿命；模具
10、的标准化及专业化、管理的统一化及等级化；提高专业人员的技术水平。 冲压是利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法 5。由于冲压加工具有许多突出的优点，因此在工业生产中，尤其是大批量生产中得到广泛应用。从精细的电子元件、仪表指针到汽车的覆盖件、高压容器封头以及航空航天器的蒙皮、机身等均需冲压加工。随着工业产品的不断发展和生产技术水平不断提高，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，已被质量轻、刚度好的冲压件所代替 6。 我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距
11、仍很大，一些大型精密、复3杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈 7。我国冲压模具产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上；生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面 8。 现代模具工业有“ 不衰亡工业 ”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在 600 亿至 650 亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持 13%的年增长率（据不完全统计，2004 年国内模具进口总值达到 600 多亿，同时，有近 200 个亿的
12、出口） 。目前，中国 17000 多个模具生产厂点，从业人数约 50 多万。 工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%虽然近年来我国模具行业发展迅速，但是离国内的需要和国际水平还有很大的差距。制造产业是一个国家的综合国力及技术水平的体现，而模具行业的发展是制造产业的关键。针对这种情况，国家出台了相应的政策，正积极发展模具制造产业。 1.2 冲压工艺介绍 【 6】冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和
13、尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加 工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有 6070%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。4汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔、凸台等。冷冲压件一般不再经切削加
14、工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件【 2】 。1.3 冲压工艺的种类 【 3】冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性； 均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。
