1、材料工程系模具设计与制造专业 冲裁模具设计与制造说明书 姓 名： 赵仕文 班 级： 模具 111 学 号： 111304106 指导教师： 翟 德 梅 日 期： 2013.11 河南机电高等专科学校 1 冲裁模具设计与制造任务书 题 目： 引线片冲裁件冲裁工艺及 模具设计 内 容： （ 1） 完成引线片冲裁件结构工艺性分析和 冲裁工艺方案确定 （ 2） 模具装配图及成型零件图的绘制 （ 3） 完成主要模具零件图的工艺规程编制 （ 4） 编写设计说明书 （ 5） 打印出说明书 原始资料： 2013年 11 月 2 目录 摘要 。 前言 。 一、零件要求 。 。 二、零件工艺性分析 。 1、材料分
2、析 。 2、结构分析 。 。 3、精度分析 。 三、工艺方案确定及工艺计算 。 1、 工艺方案确定 。 。 2、 工艺计算 。 （ 1）排样设计 。 (2）冲裁工艺力计算 。 3、 初选压力机 。 四、模 具的总体设计 。 1、模具类型的选择 。 2、操作方式 。 。 3、卸料、出料方式 。 4、确定送料方式 。 5、确定导向方式 。 。 五、模具零件设计及标准件的选择 。 1、 工作件的设计 。 2、 其他板类零件的设计 。 。 3、 橡胶 的选用 及校核 。 。 。 。 4、 模柄的选用 。 5、 导柱与导套的选择 。 。 6、 紧固零件的选择 。 。 。 。 7、所选设备的校核 。 六、
3、 模具总装图 。 。 。 。 。 七、 结论 。 。 八、 致谢 。 。 。 。 。 九 、参考文献 。 3 摘 要 本设计题目为引线片冲裁模，体现了典型冲裁模的设计要求、内容及方向，有一定的设计意义。通过对该模具的设计，加强了设计者对冲裁模设计基础知识的理解和运用，为设计更复杂的冲裁模具做好了铺垫。 本设计运用冲裁工艺及模具设计的基础知识，首先分析了板材的性能要求，为选取模具的类型做好了准备；然后计算了冲裁件的冲裁力，便于选取压力机吨位及确定压力机型号；最后分析了冲裁件的特征，便于确定模具的设计参数、设计要点及卸件装置。 本设计采用了冲孔 落料级进模成形引线片。成形原理可划分为两个阶段：首先
4、冲孔凸模与凹模共同作用先冲出两个 f 1.85mm 和两个 f 6.5mm 的孔，而后利用第一步冲出的两个 f 1.85mm 和两个 f 6.5mm 的孔做精确定位使外形凸模与凹模共同作用使工件落料成形。 关键词：冲孔 落料级进模 冲孔凸模 凹模 4 绪 论 目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距， 从而 导致我国模具在寿命、效 率、加 工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。 大学三年的学习即将结束，毕业设计是在完成大学三年的课程学习和课程、生产
5、实习其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。在学校的近三年学习中，已完成了模具专业教学计划中所要求的理论课程。在毕业前夕，通过毕业设计的实践环节，进行已学知识的全面总结和应用，提高综合能力的培训及扩大模具领域的新知识。 毕业设计其目的在于巩固所学知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握设计方法，培养实际工作能力。通过设计，使我在工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、零件结构设计、编写技术文件和阅读技术文献 等方面受到一次综合训练。 毕业设计要达到的具体要求是： 1.系统总结，巩固过去所学的基础知识和专业课知识。 2. 运用所学知识解决模具技术领域内的实际工程问
6、题，以此进行综合知识的训练。 3.通过某项具体工程设计和实验研究，达到多种综合能力的培养，掌握设计和科研的基本过程和基本方法。 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 19左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大的变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速的发展。浙 江宁波和黄岩地区 是 模具之乡；广东一些大集团公司和迅 速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。近年来，
7、随着我国经济的腾飞和产品制造业的蓬勃发展，模具制造业也相应进入了高速发展的时期。据中国模具工业协会统计， 1995年我国模具工业总产值约为 145亿，而 2003年已达 450亿左右，年均增长 14%。另据统计，我国（不含台湾、香港、澳门地区）现有模具生产厂点已超过 20000家，从业 人员有 60万人，模具年产值在一亿以上的企业已达十多家。可以预见，我国经济的高速发展将对模具提出更为大量、更为迫切的需求，特别需要发展大型、精密、复杂、长寿命的模具。同时要求模具设计、制造和生产周期达到全新的水平。我国模具制造业面临着发展的机遇，无疑也面临着更大的挑战。 我做的是冷冲压模具设计，冷冲压是利用安装
8、在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得需要零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工，所以称为冷冲压。冷冲压与其他加工方法相比，具有独到的特点，所 以在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛。 许多 工业部门越来越多地采用冷冲压加工产品零部件，如汽车、拖拉机、电器、仪表、电子、国防以及日用品等行业。在这些工业部门中，冲压5 件所占的比重相当大。不少过去有铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已经被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工制造，大大提高了生产效 率，降低了成本。可以说如果在生产中不广泛采用冲压工艺，许多工业部门的产品
9、要提高生产率 、 提高质量 、 降低成本 、 进行产品的更新换代是难以实现的。 在大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、洛阳中国一拖的生 产实习，我对于模具特别是冲压模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是有了零的突破。在指导老师的协助下和在工厂师傅的讲解下，同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模 具实体
10、，明确了模具的一般工作原理、制造、加工 工艺。并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍，设计中，充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽了最大努力做毕业设计。 在设计的过程中，虽然有一定的困难，但在指导老师的细心指导、同学间的讨论和自己的努力下，自信会完满的完成毕业设计任务。由于我的水平有限，而且缺乏经验，设计中难免会出现疏漏和不妥之处，敬请各位老师指正。 设计者 ：赵仕文 2013.12.01 6 一、零件要求 制件如下图 1 所示： 图 1 该制件名称为引线片冲裁件，其技术要求为： 1、毛刺小于 0.15; 2、制件要求平整 ; 3、大批量生产； 4、材料： Q235， t=1.5mm；
11、 5、未注明公差等级按 IT14 选取； 设计任务：完成引线片冲裁工艺及模具设计。 二、零件工艺性分析 1、材料分析 1/ T 7 0 0 2 0 0 6GB 摘 自 该制件材料为 Q235，属于普通碳素结构钢，由于这种材料含碳量较低，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到很好地配合，用途广泛。 化学成分（）： C 0.20， Si 0.35， Mn 1.4， S 0.045， P 0.045； 力学性能：抗剪强度 b 为 304 373MPa，抗拉强度 b432 461 MPa，屈服7 强度 s为 235MPa，伸长率 21 25%。 2、结构分析 该零件结构不复杂，形状对称，零件局部宽度
12、小于料厚，可以直接冲出来，因此零件满足冲裁要求。 3、精度分析 图示零件未标注尺寸公差 按 IT14 选取 ， 即 普通冲裁可以达到零件的精度要求。 由以上分析可知， 该零件的冲裁性能好，冲裁加工能够达到设计要求。 三、工艺方案确定及工艺计算 1)工艺方案确定 该零件需要落料和冲孔两道工序完成，可采用的方案有三种： 方案一：单工序冲裁，先落料后冲孔； 方案二：复合冲裁，落料冲孔同时完成； 方案三：级进冲裁，先冲孔在落料； 由于是大批量生产，因此方案一不满足生产效率的要求，方案二和方案三都具有较高的生产效率，虽然方案二比方案三操作方便， 制件不但要求 得到较高的精度和平整度， 而且 被冲裁板料较
13、薄并不允许产生翘曲， 而 且冲裁件部分厚度小于料厚， 因此采取方案三 比较容易冲裁得到 ，即采用级进冲裁，此方案为先冲出四个孔 （两个大孔和两个小孔 ） 和两个 相同的 矩形， 接着 进一个工位在冲裁出零件的外轮廓，即落料得到所需要的制件。 2）工艺计算 （ 1） 排样设计 根据工件形状，这里选用有废料的直对排排样类型，查表 23-3 得搭边值a1=2mm，侧搭边值 a=2.5mm， 每个零件的面积经计算得 99.9605 2mm ， 根据排样的方案可以得到两种方案 : 方案一： 条料的宽度 B=29+2*2=33mm,进距 S=13.72+1.5=15.22mm,查表 3-4得，裁板误差 =
14、0.5mm，于是得到如图所示的排样图 2 8 根据 GB/T708-2006 可知，这里选用的钢板规格为 1800 1180mm，采用横裁法，则可裁的宽度为 33mm 的条料 54 条，每条条料可冲出 77个零件；采用纵裁法，则可裁的宽度为 33mm 的条料 35 条，每条条料可冲出 118 个零件 mm2。 5 4 7 7 2 9 9 . 9 6 0 2 5 03 9 . 1 4 01 8 0 0 1 1 8 0 横 3 8 1 1 8 2 9 9 . 9 6 0 2 5 03 8 . 8 7 01 1 8 0 1 8 0 0 纵 两者比较得，采用横截 法利用率比较高些。 方案二 : 条料的
15、宽度 B=11.51+2*2=15.51mm,进距 S=30+1.5=31.5mm,查表3-4 得，裁板误差 =0.5mm，于是得到如图所示的排样图 3 9 根据 GB/T708-2006 可知，这里选用的钢板规格为 1800 1180mm，采用横裁法，则可裁的宽度为 15.51mm 的条料 116 条，每条条料可冲出 37 个零件；采用纵裁法，则可裁的宽度为 15.51mm 的条料 76 条，每条条料可冲出 57 个零件。 1 1 6 3 7 2 9 9 . 9 6 0 2 5 04 0 . 3 9 8 01 8 0 0 1 1 8 0 横 ; 7 6 5 7 2 9 9 . 9 6 0 2
16、 5 04 0 . 7 8 01 1 8 0 1 8 0 0 纵 ; 两者比较得，采用横截法利用率比较高些。 总和比较上边两种方案可以得出，方案二的利用率稍微高些，但是 方案二的送进距离过大，给操作者带来很大的不便，且性价比不高，故而选取方案一作为排样方式。 （ 2）冲裁工艺力的计算 由于采用级进模冲裁，则总的冲裁力 F冲 裁为落料力 F落 料和冲孔力 F冲 孔之和， 其 中 :F落 料=KtL落 料t bt =1.33 54.6271 1.5 450=47935N; F冲 孔=KL冲 孔t bt =1.33 26.219 1.5 450=23007N; 则总冲裁力： F冲 裁=2（ F冲 孔+F落 料） =2（ 47.935+23.007） =141.884KN; 由表 3-8查得 : K卸=O.045; F卸= K卸F=0.045 2 47.935=4.31KN;
