机床电器柜止动件冲孔模
摘 要 这份毕业设计说明书，重点介绍机床电器止动柜的设计过程。为明确设计的意义与价值，首先介绍了在模具的发展及趋势，指出模具在国民经济中的重要地位。论文还介绍了冲压的含义、冲压的特点及冲压工序。我设计的机床电器止动柜的详细设计过程，这其中就包含根据设计零件的尺寸、材料、批量等要求了制定工艺方案，然后通过工艺设计计算，确定排样方式及材料利用率；计算冲裁力和压力中心，初选压力机；计算凸、凹模刃口尺寸，确定尺寸公差；最后对冲压模的其他零部件进行设计和选用，对压力机进行校核，绘制我所设计的冲压模具总装图。这种止动柜必须要用冲压的方式来进行生产，采用复合模来生产是因为综合考虑该型号止动柜的尺寸、结构、生产量的要求等，提高经济效益。目 录
第一章 绪论 1
1.1冲压模具的特点及应用 1
1.2冲压工序及冲压模具1
1.3冲压模具的发展前景以及不足1
第二章 冲压模的设计 2
2.1冲压件工艺分析 2
2.2确定工艺方案 2
2.3冲压工艺设计计算 2
2.3.1排样设计与计算 2
2.3.2压力机公称压力的计算 4
2.3.3凸模和凹模刃口尺寸的确定 5
2.4压力中心的确定 7
第三章 模具零部件设计 8
3.1冲孔凸模的设计 8
3.2凸模固定板的设计 9
3.3凹模外形尺寸的设计9
第四章 结论 10
致谢 11
参考文献 12
第一章 绪论
1.1冲压模具的特点及应用
冲压成形主要具有如下特点：
平面应力状态多 正常情况下模具对毛坯的作用力作用于板料表面，产生数值不是很大而且与版面方向的单位压力相垂直。这是冲压成形板料毛坯的尺寸特点的结果。
伸长类变形多 冲压毛坯的厚度很小（与版面的尺寸相比较）。在压应力下的抗失稳能力也相对较差，毛坯比较难成功地冲压成型，如果没有抗失稳装置（比如导套）的约束。
静水压力影响小 在体积成型（如普通锻造，粉末锻造等）时，毛坯的内应力有的时候可能会超过它的屈服应力很多
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
坯的作用力作用于板料表面，产生数值不是很大而且与版面方向的单位压力相垂直。这是冲压成形板料毛坯的尺寸特点的结果。
伸长类变形多 冲压毛坯的厚度很小（与版面的尺寸相比较）。在压应力下的抗失稳能力也相对较差，毛坯比较难成功地冲压成型，如果没有抗失稳装置（比如导套）的约束。
静水压力影响小 在体积成型（如普通锻造，粉末锻造等）时，毛坯的内应力有的时候可能会超过它的屈服应力很多，变形区应力状态中的静水压力对成型极限以及变形抗力的影响不能被忽视。而在板料冲压成形的时候，毛坯当中的内应力数值基本上就是材料的屈服应力，有时候都没有超过板料的屈服应力。所以处理静水压力的方法以及方式都不相同，有时候静水压力是可以忽略不计的。
冲压成形是一种常用的机械零件加工方法。是利用冲床和模具对不同的材料包括管材和型材等施加压力的方式，使其发生变形或分离，最终获得市场所需各种尺寸和形状的方法。利用各种模具进行冲压加工，可以得带各种人们所需要的零件。
1.2冲压工序及冲压模具
冲压基本工序能够划分成两种类型，主要是指分离工序和成形工序。为了能够得到切断面质量、形状和尺寸的冲压件，将材料轮廓线进行分开的工序称为分离工序；为了获得相对应的形状以及尺寸的冲压件，使得板料发生塑性变形，并且是在不破裂的情况下产生的工序称为成形工序。
冲裁模的形式有很多，有两种比较常见的分类方式。按照工序的性质划分，可以划分为冲裁模和切边模；按照工序的组合程度可以分为单工序模、级进模和复合模；
虽然一些冲裁模有点复杂，但是都分为上模、下模，上模一般是安装在压力机的滑块上，并且能够随着滑块一起运动，安装在压力机的工作台上的则是下模。
1.3冲压模具的发展前景以及不足
模具作为重要的生产装备和工艺发展方向，在当今工业的生产规模中发挥着越来越大的作用。模具产品生产具有节材、节能、高效、优质、成本低等显著优点，所以在轻工、机械、通信、汽车、家电、航空航天、军事和电子等这些领域的产品中得到了非常广泛的应用。目前我国模具市场的总体态势大好既要生产也要需求，年生产总量已列世界前三，然而我国模具行业总体是大而不强，最关键表现在人才不足，标准化、专业化程度相对较低等，尤其是人才的不足已成为约束模具行业发展的一大要害。
第二章 冲压模的设计
2.1冲压件工艺分析
图21工件图
如图所示的冲压件所需的基本工序有落料和冲孔，零件的材料为45钢。厚度为2mm。
抗拉强度σb=375MPa
2.2确定工艺方案
对于该冲压件的分析主要包括落料和冲孔两个主要工序。为了节约加工的时间以及经济成本。可以选用级进模或者复合膜。可以定制一下三种方案：
方案一：（单工序模）先冲孔，后切片。
方案二：（倒装复合模）将冲孔落料两道工序用一副模具直接完成。
方案三：（正装复合模）将冲孔落料两道工序用一副模具直接完成凹凸模在上模。弹性卸料板卸料。
方案四：（级进模）冲孔、落料两道工序级进冲压。适用于形状较为规则，尺寸较小，精度要求较低的工件。
经过生产成本、时间、精度等各方面的考量方案三最为合适。因此我采用方案二。
2.3冲压工艺设计计算
2.3.1排样设计与计算
（1）排样方式的确定
由计算得
外形轮廓比较清晰，所以我选择单排排样。
搭边的确定
由表21可以查到，确定amin=2，a1min=2.2 取a=7 ,a1=3.
表21搭边a和a1的数值（低碳钢）
条料步距与宽度的确定
步距：
。
宽度：
。
（4）材料的利用率
（5）确认排样图
图22 排样图
2.3.2压力机公称压力的计算
由分析得，工件材料为 45,厚度为2mm 抗拉强度为375MPa
冲裁力根据图22计算，由公式得
L=15+48+3/4π*20=110mm
t=2mm
=375MPa
所以，,
则由表22查得，
表22卸料力、推件力、顶件力系数
=0.05，n=1，kn=0.04则，
冲压压力机主要分为机械压力机（包括摩擦压力机和曲柄压力机）和液压机（包括油压机和水压机）。根据工序性质、生产批量、冲件质量等要求进行选择。
压力机的规格主要有：1、公称压力。2、滑块行程长度。3、行程次数。4、工作台面尺寸。5、滑块模柄孔尺寸。6、闭合高度。7、电动机功率。根据上面可知初步选择采用公称压力为160KN的开式双柱可倾压力机J2316。
防止设备过载，
第一章 绪论 1
1.1冲压模具的特点及应用 1
1.2冲压工序及冲压模具1
1.3冲压模具的发展前景以及不足1
第二章 冲压模的设计 2
2.1冲压件工艺分析 2
2.2确定工艺方案 2
2.3冲压工艺设计计算 2
2.3.1排样设计与计算 2
2.3.2压力机公称压力的计算 4
2.3.3凸模和凹模刃口尺寸的确定 5
2.4压力中心的确定 7
第三章 模具零部件设计 8
3.1冲孔凸模的设计 8
3.2凸模固定板的设计 9
3.3凹模外形尺寸的设计9
第四章 结论 10
致谢 11
参考文献 12
第一章 绪论
1.1冲压模具的特点及应用
冲压成形主要具有如下特点：
平面应力状态多 正常情况下模具对毛坯的作用力作用于板料表面，产生数值不是很大而且与版面方向的单位压力相垂直。这是冲压成形板料毛坯的尺寸特点的结果。
伸长类变形多 冲压毛坯的厚度很小（与版面的尺寸相比较）。在压应力下的抗失稳能力也相对较差，毛坯比较难成功地冲压成型，如果没有抗失稳装置（比如导套）的约束。
静水压力影响小 在体积成型（如普通锻造，粉末锻造等）时，毛坯的内应力有的时候可能会超过它的屈服应力很多
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
坯的作用力作用于板料表面，产生数值不是很大而且与版面方向的单位压力相垂直。这是冲压成形板料毛坯的尺寸特点的结果。
伸长类变形多 冲压毛坯的厚度很小（与版面的尺寸相比较）。在压应力下的抗失稳能力也相对较差，毛坯比较难成功地冲压成型，如果没有抗失稳装置（比如导套）的约束。
静水压力影响小 在体积成型（如普通锻造，粉末锻造等）时，毛坯的内应力有的时候可能会超过它的屈服应力很多，变形区应力状态中的静水压力对成型极限以及变形抗力的影响不能被忽视。而在板料冲压成形的时候，毛坯当中的内应力数值基本上就是材料的屈服应力，有时候都没有超过板料的屈服应力。所以处理静水压力的方法以及方式都不相同，有时候静水压力是可以忽略不计的。
冲压成形是一种常用的机械零件加工方法。是利用冲床和模具对不同的材料包括管材和型材等施加压力的方式，使其发生变形或分离，最终获得市场所需各种尺寸和形状的方法。利用各种模具进行冲压加工，可以得带各种人们所需要的零件。
1.2冲压工序及冲压模具
冲压基本工序能够划分成两种类型，主要是指分离工序和成形工序。为了能够得到切断面质量、形状和尺寸的冲压件，将材料轮廓线进行分开的工序称为分离工序；为了获得相对应的形状以及尺寸的冲压件，使得板料发生塑性变形，并且是在不破裂的情况下产生的工序称为成形工序。
冲裁模的形式有很多，有两种比较常见的分类方式。按照工序的性质划分，可以划分为冲裁模和切边模；按照工序的组合程度可以分为单工序模、级进模和复合模；
虽然一些冲裁模有点复杂，但是都分为上模、下模，上模一般是安装在压力机的滑块上，并且能够随着滑块一起运动，安装在压力机的工作台上的则是下模。
1.3冲压模具的发展前景以及不足
模具作为重要的生产装备和工艺发展方向，在当今工业的生产规模中发挥着越来越大的作用。模具产品生产具有节材、节能、高效、优质、成本低等显著优点，所以在轻工、机械、通信、汽车、家电、航空航天、军事和电子等这些领域的产品中得到了非常广泛的应用。目前我国模具市场的总体态势大好既要生产也要需求，年生产总量已列世界前三，然而我国模具行业总体是大而不强，最关键表现在人才不足，标准化、专业化程度相对较低等，尤其是人才的不足已成为约束模具行业发展的一大要害。
第二章 冲压模的设计
2.1冲压件工艺分析
图21工件图
如图所示的冲压件所需的基本工序有落料和冲孔，零件的材料为45钢。厚度为2mm。
抗拉强度σb=375MPa
2.2确定工艺方案
对于该冲压件的分析主要包括落料和冲孔两个主要工序。为了节约加工的时间以及经济成本。可以选用级进模或者复合膜。可以定制一下三种方案：
方案一：（单工序模）先冲孔，后切片。
方案二：（倒装复合模）将冲孔落料两道工序用一副模具直接完成。
方案三：（正装复合模）将冲孔落料两道工序用一副模具直接完成凹凸模在上模。弹性卸料板卸料。
方案四：（级进模）冲孔、落料两道工序级进冲压。适用于形状较为规则，尺寸较小，精度要求较低的工件。
经过生产成本、时间、精度等各方面的考量方案三最为合适。因此我采用方案二。
2.3冲压工艺设计计算
2.3.1排样设计与计算
（1）排样方式的确定
由计算得
外形轮廓比较清晰，所以我选择单排排样。
搭边的确定
由表21可以查到，确定amin=2，a1min=2.2 取a=7 ,a1=3.
表21搭边a和a1的数值（低碳钢）
条料步距与宽度的确定
步距：
。
宽度：
。
（4）材料的利用率
（5）确认排样图
图22 排样图
2.3.2压力机公称压力的计算
由分析得，工件材料为 45,厚度为2mm 抗拉强度为375MPa
冲裁力根据图22计算，由公式得
L=15+48+3/4π*20=110mm
t=2mm
=375MPa
所以，,
则由表22查得，
表22卸料力、推件力、顶件力系数
=0.05，n=1，kn=0.04则，
冲压压力机主要分为机械压力机（包括摩擦压力机和曲柄压力机）和液压机（包括油压机和水压机）。根据工序性质、生产批量、冲件质量等要求进行选择。
压力机的规格主要有：1、公称压力。2、滑块行程长度。3、行程次数。4、工作台面尺寸。5、滑块模柄孔尺寸。6、闭合高度。7、电动机功率。根据上面可知初步选择采用公称压力为160KN的开式双柱可倾压力机J2316。
防止设备过载，
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