刀架展开零件的冲压模具设计
【】冲压成型具有生产效率高、易操作，对材质较软的金属工件可以一次成型形状复杂的精密制件。 本设计通过对工件冲压模具进行的设计，计算凹凸模相关数据，通过 Auto CAD软件绘制工件图和模具图，选用可用标准件。在不断地查询标准数据以及对相关数据的校核，确定了冲压成型工艺过程。在设计的过程中，对三年所学的知识进行了复习与运用。【】 3
目 录
引言 1
二、冲裁方案的确定 2
三、工作力的计算 3
（一）排样方式的选择与计算条料宽度、步距的计算 3
1. 排样方式的选择 3
2.条料宽度的计算 3
3.步距计算 3
（二）材料利用率的计算 4
四、冲压力的计算 4
（一）冲裁力的计算 4
（二）卸料力的计算 5
五、压力中心的确定 5
六、模具刃口尺寸的计算 7
（一）冲孔模中凸模的尺寸及制造精度 7
六、主要零部件设计 8
（一）冲孔凸模结构设计 8
（二）落料凸模结构设计 9
（三）凹模结构设计 9
七、模具整体设计 10
（一）模具结构形式的选用 10
（二）模架的选择 10
（三）定位方式的选择 11
（四）卸料和出料方式的选择 11
（五）导向方式 11
（六）定向零件设计 11
（七）导料板设计 11
（八）卸料板设计 12
（十）模柄的选择 12
（十一）凸模固定板的设计 13
八、模具闭合高度的校核及压力机的参数 13
（一）校核模具闭合高度 13
（二）压力机的选择 14
九、模具总装图及标准件的选取 14
（一）总装图的绘制 14
（二）模架标准件的选用 15
（三）螺钉、销钉的选用 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
冲压是利用冲模对材料实施压力，让 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
其产生塑性变形或分离，使得产生缩需要的零件的一种压力方法。其特点为：生存效率高，实现自动化，生产零件精度高，质量高。由于冲压制造的成本高，因此只有在大批量生产的情况下才能获得较高的收益。在未来的生产环境下，冲压生产所需的模具结构更加复杂，精度要求提高，自动化程度更大。因此在未来，冲压生产会有更大的发展空间，对新技术的需求，对人才的需求将会越来越大。
论文展开将通过对工件的分析，工作力的计算，以及模具零件的设计一步步完善模具设计的过程。
一、冲裁件的工艺分析
图11工件图
由图11分析知：
工件材料Q235：
钢力学性能：抗拉强度375~460MPa，屈服强度235MPa
工件结构：工件形状为由直线、2个尺寸为Φ10mm小孔和4个尺寸为Φ8mm的小孔组成，因此在模具设计是要有冲孔、落料工序。6小孔的孔径≥料厚，因此在模具设计时不需要特别保护冲孔凸模。从材质上看，冲裁材料为Q235钢，属低碳软钢，有利于成型，可大量用于建筑及工程结构或对性能要求不高的机械零件。
工件尺寸精度：零件图上未注公差，因此采用IT14公差等级，一般冲压均能满足。
总体来说，该零件冲压工艺性较好。
二、冲裁方案的确定
根据工件结构，选择以下三种冲压方案
方案一：选择单工序模生产，一个冲孔模一个落料模
方案二：选择级进模生产，只需一个由冲孔模和落料模共同组成的模具
方案三：选择复合模生产，设计一个冲孔落料复合模。
分析：
单工序生产优点：分成冲孔模和落料模两个简单的模具，设计简单，且制作工件周期短。
缺点：制作工件需要两个模具，价格昂贵。和其他模具比起来生产效率低，因此对大批量生产的要求难以满足。
方案二优点：级进模可以一个模具分为多个工序对工件进行冲压，因此它生产效率高，定位装置又能让制作精度有保证，综合前两项使级进模适合大批量生产。
缺点：此模具维修难度大，制作成本成本高。
方案三优点：复合模同样是只需一副模具，复合模有着高效的工件生产率，其冲裁件定位精度高。
缺点：因为不同工件的复合模形状不规律且复杂，其模具制作困难。
对上述三种方案的分析比较，采用方案二。
三、工作力的计算
（一）排样方式的选择与计算条料宽度、步距的计算
1. 排样方式的选择
排样方式分为有废料排样，少废料排样和无废料排样三种。其中，有废料排样的模具寿命最长，冲裁质量高；无废料排样的材料利用率最高；而少废料排样结构简单
对上述三种方案进行比较，选择有废料排样作为该冲件的排样方式，排样的具体形式选择直排。
2. 计算条料宽度
根据零件形状，查搭边值和侧边值数据表、普通剪床用带料宽度偏差△表和侧刃冲切得料边定距宽度表，并考虑到工件的切边，工件之间搭边值a=3mm, 工件与侧边之间搭边值取a1=3.5mm, 条料是由板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，下偏差为负值—△，条料宽度计算公式为：
B0△=（Dmax＋a1＋2b1）0△
式中 Dmax—条料宽度方向冲裁件的最大尺寸；
a冲裁件之间的搭边值；
a1工件与侧边之间搭边值取。
△—板料剪裁下的偏差；查表得△=1.0mm。
B0△=100＋2×3＋1
=10701.0mm
故条料宽度为10701.0mm。
3.步距计算
在计算步距时，要根据原则，使条料宽度在冲裁时，工件的周边有足够的搭边值；且能在冲裁时顺利的送进条料，保证一定的间隙。
送料步距S，公式为：
S=Dmax+a1
Dmax零件横向最大尺寸，a1搭边
S＝98.8＋3.5＝102.3mm
综合以上数据，工件排样图为：
目 录
引言 1
二、冲裁方案的确定 2
三、工作力的计算 3
（一）排样方式的选择与计算条料宽度、步距的计算 3
1. 排样方式的选择 3
2.条料宽度的计算 3
3.步距计算 3
（二）材料利用率的计算 4
四、冲压力的计算 4
（一）冲裁力的计算 4
（二）卸料力的计算 5
五、压力中心的确定 5
六、模具刃口尺寸的计算 7
（一）冲孔模中凸模的尺寸及制造精度 7
六、主要零部件设计 8
（一）冲孔凸模结构设计 8
（二）落料凸模结构设计 9
（三）凹模结构设计 9
七、模具整体设计 10
（一）模具结构形式的选用 10
（二）模架的选择 10
（三）定位方式的选择 11
（四）卸料和出料方式的选择 11
（五）导向方式 11
（六）定向零件设计 11
（七）导料板设计 11
（八）卸料板设计 12
（十）模柄的选择 12
（十一）凸模固定板的设计 13
八、模具闭合高度的校核及压力机的参数 13
（一）校核模具闭合高度 13
（二）压力机的选择 14
九、模具总装图及标准件的选取 14
（一）总装图的绘制 14
（二）模架标准件的选用 15
（三）螺钉、销钉的选用 16
总结 17
参考文献 18
谢辞 19
引言
冲压是利用冲模对材料实施压力，让 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
其产生塑性变形或分离，使得产生缩需要的零件的一种压力方法。其特点为：生存效率高，实现自动化，生产零件精度高，质量高。由于冲压制造的成本高，因此只有在大批量生产的情况下才能获得较高的收益。在未来的生产环境下，冲压生产所需的模具结构更加复杂，精度要求提高，自动化程度更大。因此在未来，冲压生产会有更大的发展空间，对新技术的需求，对人才的需求将会越来越大。
论文展开将通过对工件的分析，工作力的计算，以及模具零件的设计一步步完善模具设计的过程。
一、冲裁件的工艺分析
图11工件图
由图11分析知：
工件材料Q235：
钢力学性能：抗拉强度375~460MPa，屈服强度235MPa
工件结构：工件形状为由直线、2个尺寸为Φ10mm小孔和4个尺寸为Φ8mm的小孔组成，因此在模具设计是要有冲孔、落料工序。6小孔的孔径≥料厚，因此在模具设计时不需要特别保护冲孔凸模。从材质上看，冲裁材料为Q235钢，属低碳软钢，有利于成型，可大量用于建筑及工程结构或对性能要求不高的机械零件。
工件尺寸精度：零件图上未注公差，因此采用IT14公差等级，一般冲压均能满足。
总体来说，该零件冲压工艺性较好。
二、冲裁方案的确定
根据工件结构，选择以下三种冲压方案
方案一：选择单工序模生产，一个冲孔模一个落料模
方案二：选择级进模生产，只需一个由冲孔模和落料模共同组成的模具
方案三：选择复合模生产，设计一个冲孔落料复合模。
分析：
单工序生产优点：分成冲孔模和落料模两个简单的模具，设计简单，且制作工件周期短。
缺点：制作工件需要两个模具，价格昂贵。和其他模具比起来生产效率低，因此对大批量生产的要求难以满足。
方案二优点：级进模可以一个模具分为多个工序对工件进行冲压，因此它生产效率高，定位装置又能让制作精度有保证，综合前两项使级进模适合大批量生产。
缺点：此模具维修难度大，制作成本成本高。
方案三优点：复合模同样是只需一副模具，复合模有着高效的工件生产率，其冲裁件定位精度高。
缺点：因为不同工件的复合模形状不规律且复杂，其模具制作困难。
对上述三种方案的分析比较，采用方案二。
三、工作力的计算
（一）排样方式的选择与计算条料宽度、步距的计算
1. 排样方式的选择
排样方式分为有废料排样，少废料排样和无废料排样三种。其中，有废料排样的模具寿命最长，冲裁质量高；无废料排样的材料利用率最高；而少废料排样结构简单
对上述三种方案进行比较，选择有废料排样作为该冲件的排样方式，排样的具体形式选择直排。
2. 计算条料宽度
根据零件形状，查搭边值和侧边值数据表、普通剪床用带料宽度偏差△表和侧刃冲切得料边定距宽度表，并考虑到工件的切边，工件之间搭边值a=3mm, 工件与侧边之间搭边值取a1=3.5mm, 条料是由板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，下偏差为负值—△，条料宽度计算公式为：
B0△=（Dmax＋a1＋2b1）0△
式中 Dmax—条料宽度方向冲裁件的最大尺寸；
a冲裁件之间的搭边值；
a1工件与侧边之间搭边值取。
△—板料剪裁下的偏差；查表得△=1.0mm。
B0△=100＋2×3＋1
=10701.0mm
故条料宽度为10701.0mm。
3.步距计算
在计算步距时，要根据原则，使条料宽度在冲裁时，工件的周边有足够的搭边值；且能在冲裁时顺利的送进条料，保证一定的间隙。
送料步距S，公式为：
S=Dmax+a1
Dmax零件横向最大尺寸，a1搭边
S＝98.8＋3.5＝102.3mm
综合以上数据，工件排样图为：
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