冲压设计工艺过程说明书
一、零件结构工艺性分析
1.1零件图和产品功能
侧板的结构如图所示，齿轮端面的弹性侧板起到端面间隙补偿的作用。弹性侧板是一片薄钢板，在它的一侧表面烧结了一层磷青铜，一保证侧板与齿轮端面有良好的摩擦性能。在侧板的背面开有小孔和油道，可以调整压油腔的液压力，并可以产生挠性变形，紧贴齿轮端面，自动补偿齿轮端面磨损量。由泵体内表面，齿轮外表面和轴承座内端面构成了密封容积，并由两齿轮的啮合线外隔开，在退出的啮合的一侧形成的吸油腔，在进入啮合的一侧形成了压油腔。随着工作压力的升高，液压油会从齿轮端面泄漏，通过在齿轮端面加弹性侧板，把压力引出，平衡内部的压力，保证泵的容积效率。
1.2结构、工艺特点分析
分析零件图可知，侧板由钢面与铜面两部分组成，铜面层厚0.6-0.8mm，钢面与铜面要求的粗糙度要求较高需要精铣精抛因此要求毛坯铜层厚度大于0.8，其他外形表面粗糙度要求也较高需要精铣。侧板上镗有同轴的孔φ33.4mm和阶梯孔φ36.93mm深4.48mm，两孔中心距为49.8mm。钢面铣槽要求槽深2.85mm，铜面铣槽要求槽深2.03mm和2.54mm。该件大量的铣削会产生大量毛刺需要去毛刺工序。
1.3 主要加工表面和技术要求
二、毛坯制造
2.1 制造材料方法、尺寸
毛坯由Q235+CuPb10Sn10双金属烧结后制成。要求外形尺寸为115.8*66*10.02mm
2.2 各个加工表面的总加工余量的确定
底面粗磨加工余量为0.1mm 精磨加工余量为0.02mm 铜面研磨加工余量0.06mm 。各底面总加工余量为0.1*2+0.02*2+0.06=0.3mm 。外形面粗加工余量1.0mm ，精加工余量0.46mm 。
三、工艺规程设计
3.1 粗精基准的选择
（1）粗基准的选择：粗铣外形和铣铜面槽以钢面为基准、内孔定位。（2）精基准的选择：精铣外形和铣钢面槽以铜面为基准、内孔定位。
3.2 工艺方案的拟定
方案一：工序1：定位孔
工序2: 去应力退火
工序3: 校平面
工序4: 双端面粗磨
工序5: 镗孔
工序6: 粗铣外形
工序7:铣铜面槽
工序8:双端面粗磨
工序9:精铣外形铣钢面槽
工序10:手工去毛刺
工序11:研磨成品
工序12:振动去毛刺
工序13:校平面
工序14:抛光
工序15:清洗甩干
工序16:终检
工序17:浸油包
方案二：工序1：定位孔
工序2: 去应力退火
工序3: 校平面
工序4: 镗孔
工序5: 双端面粗磨
工序6: 粗铣外形
工序7: 铣铜面槽
工序8: 双端面粗磨
工序9: 精铣外形铣钢面槽
工序10: 研磨成品
工序11: 手工去毛刺
工序12: 振动去毛刺
工序13: 校平面
工序14: 抛光
工序15: 清洗甩干
工序16: 终检
工序17: 浸油包装
3.3方案比较：
经过对方案的比较分析选择方案1。在工序4和工序5的顺序上应该依据先加工表面再加工孔的原则，该零件孔的表面精度要求较低而端面精度要求高因此应先磨端面。而且方案2中研磨成品前应该先手工去除零件上较大的毛刺以免在研磨时毛刺刮伤零件表面使零件达不到使用要求而报废。
四、工序内容的拟定
4.1工艺尺寸的确定
4.2机床、夹具的选择及加工内容
五、切削用量的确定
工序5（镗?33.4mm孔1和?36.93mm阶梯孔2）
1.镗?33.4mm孔1和?36.93mm阶梯孔
本机床采用的是CA6140卧式车床，采用YT5硬质合金刀具，根据加工条件和工件材料查表得刀具参数为Kr=45、前角γ。=20、刃倾角λ=0、刀尖圆弧半径r1=0.6，r2=0.8。由表可知，选用杆部直径为=圆形镗刀。
（1）确定被吃刀量a p由前述可双边加工余量为1mm孔的直径为?33.4mm，单边余量为:1：a p =0.5mm； 2:a p =1.765mm
（2）确定进给量f 根据查表可知，当镗刀直径为20mm，a p=0.5mm，镗刀伸出
长度为100mm时，f=0.15-0.25mm/r。选择钻刀的刀具耐用度：t = 100min。
按表，按照CA6140机床的进给量，选f=0.02。
（3）确定切削速度v：查表得：
v =C v
T m a p x v f y v
式中，C v=291，x v=0.15，y v=0.2，m=0.2。根据耐用度T=60min，
得修正系数K T
v =1.0；根据工件材料σb=375-460Mpa，得修正系数K M
v
=1.44；
根据毛坯表面状态得修正系数K S
v
=0.8；根据刀具材料得修正系数为K tv=0.65；此处为镗孔，经差值计算得修正系数K gv=0.765；主偏角K r=45,得修正系数K rv=1.0。
V1=291/(600.20.50.150.20.2)*1.0*1.44*0.8*0.65*0.765*1.0=108.62 m/min
V2=291/(600.21.7650.150.20.2)*1.0*1.44*0.8*0.65*0.765*1.0=93.1 3m/min
n1=1000v
πd
=1035.13r/min
n2=1000v
πd
=802.7r/min
查表，所选镗床为 CA6140 卧式镗床，转速范围 22~1120r/min，孔1选1120r/min，实际切削速度为：
v=πdn
1000
=117.52m/min
孔2选900r/min, 实际切削速度为：
v=πdn
1000
=104.41m/min
检验机床功率由表得切削力与切削功率公式为：
F z=C F
z a p xF z f yF z v nF z k F
z
P m=F z v
60?1000
式中，C F
z =2650，xF z=1.0，yF z=0.75，nF z=-0.15，k F
z
=K T
Fz
K MF
z
K gF
z
K kF
z
K yF
z
根据耐用度T=60min，得修正系数K T
Fz
=1.0；根据工件材料σb=235Mpa，
得修正系数K MF
z =0.83；根据前角得修正系数K yF
z
=1.04；此处为镗孔，
经差值计算得修正系数K gF
z =1.04；主偏角K r=45,得修正系数K kF
z
=1.0。
k F
z
=1.0*0.83*1.04**1.04*1.0=0.898
所以，切削力为
1孔：Fz=2650*0.5*0.20.75*117.52?0.15*0.898=174.08N
2孔：Fz=2650*1.765*0.20.75*117.52?0.15*0.898=614.50N
切削功率：
1孔P m=174.08*117.52/(60*1000)=0.341kw
2孔P m=614.50*104.41/(60*1000)=1.069kw
据表格，CA6140机床P=7.5kw，P 孔1：a p =0.5mm， f=0.2mm/r,v=117.52m/min(n=1120r/min) 孔2：a p =1.765mm， f=0.2mm/r, v=104.41m/min(n=900r/min) 2基本时间 查表可知，Kr<90°的端铣刀对称铣削的基本时间为 tm=(Lw+L1)/f*i Lw--工件铣削部分长度，mm； Vf--工作台每分钟进给量，mm； L1--切入行程长度，mm； i--进给次数。 已知vf=117.52mm/min，LW=25mm，查表得切入行程长度L1=0.5-1.0mm，所以基 本时间为 tm=(104.9+0.8)/117.52*1=0.9min 工序6（粗铣外形） 1切削用量的确定 已知加工材料为Q235，σb=375-460Mpa ，机床为XA5023新型立式铣床，所选刀具为高速钢面铣刀，其参数：直径d=10mm ，长L=50mm ，齿数z=4。根据表确定铣刀角度，选择前角γ。=20、后角α=12、主偏角Kr=45，,螺旋角β=25。铣削背吃刀量a p =0.5mm 。 （1） 确定每齿进给量a f ，由表可知XA5023新型立式铣床的主电 动机功率为7.5kw ，当工艺系统刚度中等、高速钢面铣刀加工钢料时，每齿进给量a f =0.08-0.15mm/z 。本工序背吃刀 量中等，选0.1mm/z 。 （2） 选着铣刀磨钝标准和耐用度根据表知，铣刀后刀面磨损极限 值为1.8mm ，铣刀直径d=10mm 时，经差值计算得合理耐用度T=70min 。 （3） 确定切削速度v 和工作台每分钟进给量v f 铣削速度可以通 过计算得出，查表可知，高速钢铣刀铣削速度为15-35m/min,则所需铣床主轴转速范围是 n= 1000v πd =477.46-1114.08r/min 根据XA5032级床的标准主轴转速，由表选1180r/min,实际铣削速度为 v==πdn 1000=37.1m/min 工作台每分钟进给量为 v f =f*n=a f *zn=472mm/min 根据表中工作台标准纵向进给量，选取v f =475mm/min 则实际每齿进给量为a f =v f zn =0.1mm/z (4)校验机床功率由表可知，铣削里F z 和铣削功率P m 计算功率如下： F z = C F a p xF a f yF a w uF d 0n zK Fz = 778?0.50.95?0.10.8?10.021.1 10235?4?0.92=235.40N P m =F z v/60*1000=0.146kw XA5032铣床主电动机功率为7.5Kw ，故所选切削用量合适。最后所确定的切削用量为a p =0.5mm ;a f =0.1mm ;v f =475mm/min;v=37.1m/min;(n=1180r/mi n) 2.基本时间 查表可知，Kr<90°的端铣刀对称铣削的基本时间为 tm=(Lw+L1)/f*i Lw--工件铣削部分长度，mm； Vf--工作台每分钟进给量，mm； L1--切入行程长度，mm； i--进给次数。 已知vf=475mm/min，LW=306.5mm，查表得切入行程长度L1=0.5-1.0mm，所以基本时间为 tm=(306.5+0.8)/475*2=1.29min 工序7（铣铜面槽及倒角）切削用量的确定 1.铣铜面槽切削用量 已知加工材料为Q235，σb=375-460Mpa，机床为XA5023新型立式铣床，所选刀具为高速钢面铣刀，其参数：直径d=5mm，长L=40mm，齿数z=4。根据表确定铣刀角度，选择前角γ。=20、后角α=12、主偏角 Kr=45，,螺旋角β=25。铣削背吃刀量a p=0.9mm。 （1）确定每齿进给量a f，由表可知XA5023新型立式铣床的 主电动机功率为7.5kw，当工艺系统刚度小、高速钢面铣刀 加工钢料时，每齿进给量a f=0.06-0.10mm/z。本工序背吃刀 量较大，选0.06mm/z。 （2）选着铣刀磨钝标准和耐用度根据表知，铣刀后刀面磨 损极限值为1.8mm，铣刀直径d=5mm时，经差值 计算得合理耐用度T=65min。 （3）确定切削速度v和工作台每分钟进给量v f铣削速度可 以通过计算得出，查表可知，铣刀铣削速度为 10-15m/min,则所需铣床主轴转速范围是 n=1000v =636.6-954.93r/min πd 根据XA5032级床的标准主轴转速，由表选950r/min,实际铣削速度为 v==πdn =14.9m/min 1000 工作台每分钟进给量为 v f =f*n=a f *zn=228mm/min 根据表中工作台标准纵向进给量，选取v f =235mm/min 则实际每齿进给量为a f =v f zn =0.062mm/z (4)校验机床功率由表可知，铣削里F z 和铣削功率P m 计算功率如下： F z = C F a p xF a f y F a w uF d 0qF n wF zK Fz (N)= 778?0.90.95?0.060.8?81.1 51.12350 ?4?0.92=292.01N P m =F z v/60*1000(kW)=0.073kw XA5032铣床主电动机功率为7.5Kw ，故所选切削用量合适。最后所确定的切削用量为a p =0.9 ;a f =0.06 ;v f =235;v=14.9m/min;(n=235r/min) 2.倒角的切削用量 该工序中倒角在实际生产中并不需要详细计算，切削用量与铣槽相同即可。 工序9（精铣外形及铣钢面槽）切削用量的确定 1.精铣外形 已知加工材料为Q235，σb=375-460Mpa ，加工中心加工，所选刀具为涂层合金铣刀，其参数：直径d=10mm ，长L=50mm ，齿数z=4。根据表确定铣刀角度，选择前角γ。=20、后角α=12、主偏角Kr=45，,螺旋角β=25。铣削背吃刀量a p =0.08mm 。 (1)确定每齿进给量a f ，由表可知主电动机功率为7.5kw ，当工艺系统刚度中等、高速钢面铣刀加工钢料时，每齿进给量a f =0.08-0.15mm/z 。本工序背吃刀量大，选0.08mm/z 。 (2)选着铣刀磨钝标准和耐用度根据表知，铣刀后刀面磨损极限值为1.8mm ，铣刀直径d=10mm 时，经差值计算得合理耐用度T=70min 。 (3)确定切削速度v 和工作台每分钟进给量v f 铣削速度可以通过计算得出，查表可知，高速钢铣刀铣削速度为15-35m/min,则所需铣床主轴转速范围是 n= 1000v πd =477.46-1114.08r/min 根据XA5032级床的标准主轴转速，由表选1180/min,实际铣削速度为 v==πdn 1000=37.1m/min 工作台每分钟进给量为 v f =f*n=a f *zn=377.6mm/min 根据表中工作台标准纵向进给量，选取v f =375mm/min 则实际每齿进给量为a f =v f zn =0.079mm/z (4)校验机床功率由表可知，铣削里F z 和铣削功率P m 计算功率如下： F z = C F a p xF a f yF a w uF d 0n zK Fz = 778?0.080.95?0.790.8?10.021.1 10235?4?0.92=58.61N P m =F z v/（60*1000）=0.036 kw XA5032铣床主电动机功率为7.5Kw ，故所选切削用量合适。最后所确定的切削用量为：a p =0.23;a f =0.079 ;v f =375mm/min;v=37.1m/min;(n=1180r/min) 2.基本时间 查表可知，Kr<90°的端铣刀对称铣削的基本时间为 tm=(Lw+L1)/f*i Lw--工件铣削部分长度，mm ； Vf--工作台每分钟进给量，mm ； L1--切入行程长度，mm ； i--进给次数。 已知vf=375mm/min ，LW=297.5mm ，查表得切入行程长度L1=0.5-1.0mm ，所以基本时间为 tm=(297.5+0.8)/375*1=0.8min 铣钢面槽切削用量 已知加工材料为Q235，σb=375-460Mpa ，所选刀具为高速钢两面刃铣刀，其参数：直径d=5mm ，长L=40mm ，齿数z=4。根据表确定铣刀角度，选择前角γ。=20、后角α=12、主偏角Kr=45，,螺旋角β=25。铣削背吃刀量a p =0.95mm 。 （1）确定每齿进给量a f ，由表可知XA5023新型立式铣床的主电动机功率为7.5kw ，当工艺系统刚度小、高速钢面铣刀加工钢料时，每齿进给量a f =0.06-0.10mm/z 。本工序背吃刀量较大，选0.06mm/z 。 (2)选着铣刀磨钝标准和耐用度根据表知，铣刀后刀面磨损极限值为1.8mm ，铣刀直径d=5mm 时，经差值计算得合理耐用度T=65min 。 (3)确定切削速度v 和工作台每分钟进给量v f 铣削速度可以通过计算得出，查表可知，高速钢铣刀铣削速度为15-35m/min,则所需铣床主轴转速范围是 n= 1000v πd =636.6-954.93r/min 根据XA5032级床的标准主轴转速，由表选950r/min,实际铣削速度为 v==πdn 1000=14.9m/min 工作台每分钟进给量为 v f =f*n=a f *zn=228mm/min 根据表中工作台标准纵向进给量，选取v f =235mm/min 则实际每齿进给量为a f =v f zn =0.064mm/z (4)校验机床功率由表可知，铣削里F z 和铣削功率P m 计算功率如下： F z = C F a p xF a f y F a w uF d 0n zK Fz = 778?0.950.95?0.060.8?6.51.1 5235?4?0.92=309.52 N P m =F z v/60*1000=0.076kw XA5032铣床主电动机功率为7.5Kw ，故所选切削用量合适。最后所确定的切削量为a p = 0.95 ;a f =0.06 ;v f =235;v=14.9m/min;(n=950r/min)。 4.磨削用量 .粗磨： 本道工序是粗磨平面，已知加工材料为Q235和铜合金CuPb10Sn10。采用双端面磨床精度较低，是从工件两面向中心磨削，磨削单面背吃刀量a p =0.5mm,磨削两次。能达到精度Ra1.6-3.2。 精磨： 本道工序是粗磨平面，已知加工材料为Q235和铜合金CuPb10Sn10。采用双端面磨床精度较高，是从工件两面向中心磨削，磨削单面背吃刀量a p =0.01mm,磨削两次。 能达到精度Ra0.8-1.6 研磨： 本道工序是粗磨平面，已知加工材料为Q235和铜合金CuPb10Sn10。采用研磨机精度高，对铜面进行磨削，磨削单面背吃刀量a p=0.01mm,研磨六次。能达到精度Ra0.8以下。 六、夹具设计 为了保证加工精度、提高生产效率。减轻工人劳动强度，在机械零件制造的过程中常常采用专用夹具。 6.1数控铣对专用夹具的基本要求 （1）为保持工件在程序中所需要完成的代加工面充分暴露在外，夹具要做的尽可能敞开，夹具上的一些组成件（如定位块、压板、螺栓等）不能与刀具运动轨迹发生干涉。因此，夹紧机构元件能低则低，一防止夹具与数控铣床主轴套筒或刀具、刃具在加工过程中发生碰撞。 （2）为保持零件安装方位与机床坐标及机编程坐标系方向的一致性，夹具不仅能保证在机床上实现定向安装，还要求能协调零件定位面与机床之间保持一定的坐标联系。 （3）夹具刚性与稳定性要好。夹紧力应力求靠近主要支撑点或刚性好的地方，不能引起零件夹压变形。尽量不采用在加工过程中更换夹紧点的设计，当非要早加工过程中更换夹紧点时，要特别注意不能因更换夹紧点而破坏夹具或工件定位精度。 （4）夹具结构应力求简单，装卸方便，夹紧可靠，辅助时间尽量短。 6.2镗孔夹具的设计 零件毛坯为金属板，因此可以将零件直接安装在固定夹具上，采用压板进行夹压，加工出2*Φ13mm的两个定位孔（注：配合位销），孔距位49.8±0.01mm，夹具平面度在0.03 mm以内，两定位销孔的中心线与机床Y轴平行，夹具平面要保证与机床工作台平面平行，利用百分表进行检验。 1-----零件 2-----压板 3-----螺栓 4-----固定夹具 6.3铣外形夹具设计 在加工完2*φ33.4mm的孔之后，该零件的定位可先采用“一面两销”定位，即以铜面以及φ33.4mm两个基准孔作为定位基准，配以带螺纹的定位销进行定位和夹紧。由于此工件同轴度要求比较高，加入说二次装夹，就达不到图面要求了。因为，二次装夹总有装夹误差，所以我采用二次装夹一次完成，也就是说，就加工好内腔，然后，先用圆柱带定位面的螺钉压紧零件，然后，再松外面的压板，然后调用加工外形的程序，铣削零件外轮廓及曲面槽。 “一面两销”是箱体类、支架类零件的常用定位方式，过去设计的夹具在装配调试时往往要花费很多时间和精力，经常出现的问题是工件不好装，需要重新修配定位销。这样不仅夹具的制造周期长，而且由于定位销被反复拆装，其装配精度降低，从而影响加工精度的保持性。要解决这个问题，需从定位销的设计入手。 按常规方法设计制造夹具，在使用时往往会发生工件上的定位于夹具上的定位销干涉的现象。究其原因主要有以下3点： （1）定位孔具有形状误差 （2）定位孔于定位平面具有垂直度误差 （3）工件上两定位孔轴线具有平行度误差 因此为满足工件装卸方便就必须使定位孔于定位销之间留有足够的间隙，即当工件以“一面两孔”定位时，夹具上的对应定位元件是“一面两销”，在“两销”中都采用削边销，从而达到避免过压. 1-----零件 2-----压板 3-----螺栓 4-----固定夹具 6.4铣端面槽夹具设计 采用一次定位，两次装夹的方法进行定位加紧，全过程保持内孔销定位不变，铣外形结束后拆掉中间夹板，换用侧夹板，进行下一道铣槽工序。 1-----定位销 2-----零件 3-----压板 4-----螺栓 5-----固定夹具 七.经验教训 十几天的机械制造工艺课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西,领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质,更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制,最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化. .在实习设计当中依靠与被依靠对我的触及很大,有些人很有责任感,把这样一种事情当成是自己的重要任务,并为之付出了很大的努力,不断的思考自己所遇到的问题.而有些人则不以为然,总觉得自己的弱势。其实在生活中这样的事情也是很多的,当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题. 在这种相互协调合作的过程中,口角的斗争在所难免,关键是我们如何的处理遇到的分歧,而不是一味的计较和埋怨.这不仅仅是在类似于这样的协调当中,生 活中的很多事情都需要我们有这样的处理能力,面对分歧大家要消除误解,相互理解,增进了解,达到谅解。也许很多问题没有想象中的那么复杂,关键还是看我们的心态,那种处理和解决分歧的心态,因为毕竟我们的出发点都是很好的. 在具体做的过程中，从设计到计算，从分析到绘图，让我更进一步的明白了作为一个设计人员要有清晰的头脑和整体的布局，要有严谨的态度和不厌其烦的细心，要有精益求精、追求完美的一种精神。从开始的传动方案的拟定的总体设计中，让我清楚的了解了自己接下来要完成的任务，也很好的锻炼了自己自主学习的能力；在传动件，轴、轴承、联轴器大量的计算和最终的选择过程中，不但考验了自己计算过程中的细心程度还提高了自己快速资料的一种能力；在最后的绘图过程中，再次锻炼并提高了自己手工绘图的能力。在这个过程中也遇到了些许的问题，在面对这些问题的时候自己曾焦虑，但是最后还是解决了。才发现当我们面对很多问题的时候所采取的具体行动也是不同的,这当然也会影响我们的结果.很多时候问题的出现所期待我们的是一种解决问题的心态,而不是看我们过去的能力到底有多强,那是一种态度的端正和目的的明确,只有这样把自己身置于具体的问题之中,我们才能更好的解决问题.。 通过这次的机械制造技术基础课程设计训练，我对机械制造的一般方法和步骤有了更深一层的认识，基本学会了使用金属工艺人员手册和夹具手册，同时我深刻地认识到：一件作品的每个零件都是有据可循的，而且前后参数是密切联系的，哪怕一个参数的计算错误，都可能使最终结果发生很大的变化，这在实际生产中将产生很大的经济损失。 这次课程设计不仅仅是一次对机械制造技术基础的实践应用，还培养了我严谨的工作作 风以及坚定的信心，这将对我今后的学习和生活产生积极的影响，受益匪浅。 八、参考文献 王先逵主编机械制造工艺学[M]. 北京：机械工业出版社，2004 .4.孙丽媛主编机械制造工艺[M]. 北京：机械工业出版社，2004.6.徐学林主编互换性与测量技术基础[M]. 长沙：湖南大学出版社，2007 .7.吴宗泽罗圣国主编机械设计课程设计手册[M]. .重庆：重庆大学出版社，2005程绪琦主编.AutoCAD2008中文标准教程[M]. 北京：机械工业出版社，2001.8. 11邓文英主编金属工艺学上册[M]. 东南大学出版社2009年[2]：胡兆国主编机械加工基础 西南交大出版社、2007年[3]：傅水根主编机械制造工艺学基础 清华大学出版社2011年[4]：冯辛安主编机械制造装备设计 机械工业出版设2004年[5]：王春福主编机床夹具设计手册 机械工业出版社2009年[7]：冯道主编机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册 1.冲压工艺性分析及冲压模方案确定 工件名称：端盖 生产批量：大批量 材料：F 08 材料厚度：2mm 零件图 1.1 冲压工艺性分析 （1）冲压件为F 08钢板，是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能； （2）该工件没有厚度不变的要求，因此工件的形状满足拉深工艺要求。各圆角尺寸R=1mm ,满足拉深对圆角半径的要求。由φ24+00.23mm 查参考文献[1]中表7.14可知它的尺寸精度为IT13级，满足拉深工序对工件的公差等级的要求。 （3）该零件的外形是圆形，比较简单、规则。工件中间有孔，且孔在平面上，。这部分可以用冲裁工序完成. （4）零件图上未标注尺寸偏差的，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查参考文献[1]中表7.14，各尺寸为： 6.1-00. 36mm R10036.0-mm R7036.0-mm 3.005+φmm 48435.0±mm 。 1.2 工艺方案及模具结构的确定 根据工件的根据工件的工艺性分析，可知冷冲压要完成的基本工序有：拉深、落料、冲孔和整形。由此制定两套工艺方案： 方案一：先落料，然后冲孔，再拉伸，三个简单模,此方案模具结构简单，使用寿命长，制造周期短，但是需要三道工序，三套模具才能完成零件的加工，生产率低，难以满足零件大批量生产的要求，而且工件尺寸的累积误差大，所需要的模具操作人员也比较多。 方案二：拉深、落料、冲孔复合模。此方案模具结构紧凑，工序集中，对压力机工作台面的面积要求较小，且内外形相对位置及零件尺寸的一致性非常好，制件面平直，并且制造精度高。缺点是结构复杂，安装、试和维修不方便，制造周期长。由零件图可知，圆筒件部分的拉深尺寸不大，亦可一次拉成，可以考虑采用复合模；又由于产品批量较大，工序分散的单一工序生产不能满足生产需求，应考虑集中的工艺方法。经综合分析论证，采用拉深、落料、冲孔复合模既能满足生产量的要求，又能保证产品质量和模具的合理性，故采用方案二。 2 模具的设计 2.1 落料模设计计算 2.1.1毛坯尺寸及排样 根据公式 D=rd dH dp 44.34)2(2-++δ 计算出展平后φ38mm 所变化成的直径大小。 D=20144.31.4204)638(??-??++ 冲压课程设计说明书 目录 3 4 4 3. 1冲裁力、卸料力、推 件力计算及初选压 力机 ................................ 4 3. 2计算排样 ........................ 7 3.3冲裁模间隙及凹模、凸模刃口尺寸公差 计算 .. (7) 3.3.1落料刃口尺寸计算 .......... 7 3. 3. 2冲孔刃口尺寸计算 (8) ..9 9 10 10 11 12 12 12 1冲压件工艺分析 ................ 2确定冲裁工艺方案 .............. 3冲孔、落料复合模工艺和设计计算 4、模具设计计算 12 .13 4.1卸料弹簧的选择........ 4. 2选择上下模板及模柄... 4. 3凹模、凸模、凸凹模尺寸4.4垫板、凸模固定板..... 4.5闭合高度.............. 4. 6导柱、导套........... 4. 7卸料螺钉............. 4.8推杆.................. 1冲压件工艺分析 图1-1弹簧吊耳零件示意图 1材料：45号钢，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便，适合冲裁。 2工件结构：结构简单，形状对称，有利于材料的合理利用。 3生产批量：大批量 2确定冲裁工艺方案 该零件包括落料、冲孔、弯曲三道工序，根据零件结构以及生产批量，采用冲孔、落料复合模和单工序弯曲模两幅模具进行生产。本次课程设计只针对落料、冲孔复合模进行设计。 3冲孔、落料复合模工艺和设计计算 落料、冲孔复合模的零件示意图如图3-1所示 冲压模具设计课程设计 姓名： 分院、系： 专业： 年级： 学号： 指导教师： 2016年5月26 日 目录 第1章绪论 1.1 冲压模具现状与发展趋势 1.1.1我国模具技术的现状—————————————————————4 第2章冲压成型工艺和方案工艺性的确定 2.1 设计任务 2.2 工件的工艺性分析——————————————————————-5 2.2.1 工艺分析——————————————————————5-6 2.2.2工艺方案的确定————————————————————5-6 第3章落料冲孔模工艺计算及模具结构设计 3.1 排样设计与计算————————————————————————7 3.1.1 排样方法的选择———————————————————————7 3.1.2 计算冲裁件面积——————————————————————7 3.1.3步距和条料宽度的计算————————————————————7 3.1.4材料利用率的计算——————————————————————7 3.1.5排样图———————————————————————————7 3.2 冲裁力计算——————————————————————————8 3.3 压力机选择——————————————————————————8-9 3.3.1冲压设备的选择原则————————————————————9 3.3.2选择压力机与压力机参数———————————————————9 3.4 确定模具压力中心————————————————————————9 3.5凹、凸模刃口尺寸计算————————————————————9-10 3.5.1 刃口尺寸计算的一般原则————————————————10-11 3.6确定凹模外形尺寸，选择标准—————————————————11-12 3.7模具结构型式分析——————————————————————13 第4章冲压模具工件的机械加工 4.1冲压工作零件的技术要求————————————————————14 4.2冲模工作零件机械加工工艺过程—————————————————14 4.2.1 凸模加工工艺过程————————————————————14 4.2.2 凹模加工工艺过程————————————————————14 冲压模具设计 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 材料：08F,厚度1.5mm生产批量为大批量生产（级进模） 1.冲压件工艺性分析 （1）材料 O8F为优质碳素钢，抗剪强度=220~310Mpa、抗拉强度b=280~390Mpa、伸长率为 10=32%、屈服极限s=180Mpa、具有良好的冲压性能，适合冲裁加工。 （2）结构与尺寸 工件结构比较简单，中间有一个直径为22的孔，旁边有两个直径为8的孔，凹槽宽度满足b 2t,即卩6》2x1.5=3mm,凹槽深度满足I 5b，即5《5x6=30。结构与尺寸均适合冲裁加工。 2.冲裁工艺方案的确定 该工件包括落料和冲孔两个工序，可采用一下三种工艺方案。 方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料一一冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔一一落料级进冲压，采用级进模生产。 综合考虑后，应该选择方案三。因为方案三只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，所以应该选用方案三比较合算。 3.选择模具总体结构形式 由于冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。 （1）确定模架及导向方式 采用对角导柱模架，这种模架的导柱在模具对角位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜。导柱导向可以提高模具寿命和工件质量，方便安装调整。 （2）定位方式的选择 该冲件采用的柸料是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置；控制条料的送进步距采用侧刃粗定距；用导正销精定位保证内外形相对位置的精度。 （3）卸料、出件方式的选择 因为该工件料厚1.5mm，尺寸较小，所以卸料力也较小，故选择弹性卸料，下出件方式。 4.必要的工艺计算 （i）排样设计与计算 该冲件外形大致为圆形，搭边值为a i=1.5mm,条料宽度为43.57mm，步距为A=88.4mm， 一个步距的利用率为63.98%。见下图 S=1668.7-11x11x3.14-2x4x4x3.14=1188.28 目录 目录 ...................................................................................... III 前言 (1) 第一章工艺设计 (12) 1.1零件介绍 (12) 1.2零件工艺性分析 (13) 1.3工艺方案的确定 (13) 第二章排样设计 (15) 2.1毛坯排样设计 (15) 2.2材料的利用率 (18) 第三章工艺计算 (20) 3.1冲压工艺力的计算 (20) 3.1.1冲裁力计算 (20) 第四章模具总体概要设计 (23) 4.1模具概要设计 (23) 4.2模具零件结构形式确定 (23) 4.2.1 定位机构 (25) 4.2.2 卸料机构 (25) 4.2.3 导向机构。 (25) 第五章模具详细设计 (27) 5.1工作零件 (27) 5.1.1冲裁凸、凹模刃口尺寸计算 (27) 5.1.2凸模高度设计 (30) 5．1.3定位零件 (30) 5.1.4 挡料零件 (31) 5.2出件零件 (31) 5.2.1 卸料零件 (31) 5.3.2 顶件零件 (32) 5.3导向零件 (33) 5.4其他零件 (33) 第六章设备选择 (35) 6.1设备吨位确定 (35) 6.1.1设备类型的选择 (35) 6.1.2设备规格的选择 (35) 6.2设备校核 (36) 6.2.1.压力行程 (36) 6.2.2.压力机工作台面尺寸 (36) 结论 (37) 参考文献 (38) 致 (39) 前言 随着现代化工业的发展, 越来越多的产品依赖模具加工, 模具工业已成为工业发展的基础。模具质量好坏直接影响产品的质量, 模具的质量不仅表现在制造质量, 也表现在安装调整维护保养等方面的后续工作质量。因此, 在模具在加工过程和质量控制中, 要采取相应的措施, 杜绝类似事故的发生。 第一章工艺设计 图1.1垫片零件图 1.2 零件工艺性分析 零件尺寸：图中零件的标注公差的为IT12级精度，其余未注由图术要求可知为 冲压模具设计与制造实例 例：图1所示冲裁件，材料为A3，厚度为2mm，大批量生产。试制定工件冲压工艺规程、设计其模具、编制模具零件的加工工艺编制。 零件名称：止动件 生产批量：大批 材料：A3 材料厚度：t=2mm 图1 产品零件图 一、冲压工艺与模具设计 ⒈冲压件工艺分析 ①材料：该冲裁件的材料A3钢是普通碳素钢，具有较好的可冲压性能。 ②零件结构：该冲裁件结构简单，并在转角有四处R2圆角，比较适合冲裁。 ③尺寸精度：零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工 件尺寸的公差。孔边距12mm的公差为±0.11，属11级精度。查公差表可得各 尺寸公差为： 零件外形：650 74 .0 -mm 240 52 .0 - mm 300 52 .0 - mm R300 52 .0 - mm R20 25 .0 - mm 零件内形：1036.0 +mm 孔心距：37±0.31mm 结论：适合冲裁。 ⒉工艺方案及模具结构类型 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案： ①先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 ②落料－冲孔复合冲压，采用复合模生产。 ③冲孔－落料连续冲压，采用连续模生产。 方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。由于孔边距尺寸12011.0-mm 有公差要求， 为了更好地保证此尺寸精度，最后确定用复合冲裁方式进行生产。 工件尺寸可知，凸凹模壁厚大于最小壁厚，为便于操作，所以复合模结构采用倒装复合模及弹性卸料和定位钉定位方式。 ⒊主要设计计算 ⑴ 排样设计及计算 查《冲压模具设计与制造》表2.5.2确定搭边值： 两工件间的搭边：a=2.2mm ； 工件边缘搭边:a 1=2.5mm ； 步距为: 32.2mm ； 条料宽度B=(D+2a 1)?- =(65+2×2.5)?- =70 确定后排样图如图2所示。 图2 排样图 一个步距内的材料利用率η为： %100?=BS A η =1550÷(70×32.2)×100％ = 68.8％ 【范例】 (1）题目：东风ＥQ－1０90汽车储气简支架 (2）原始数据 数据如图7—１所示。大批量生产，材料为Q２15，t=３mm。 图7-1零件图 (３)工艺分析 此工件既有冲孔,又有落料两个工序。材料为Q23５、ｔ=３mm的碳素钢,具有良好的冲压性能,适合冲裁,工件结构中等复杂,有一个直径φ44mm的圆孔,一个６0mm×26ｍｍ、圆角半径为R6mｍ的长方形孔和两个直径13ｍm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求,孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于８mm。工件的尺寸落料按ＩTll级，冲孔按IＴ10级计算。尺寸精度一般,普通冲裁完全能满足要求。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序,可有以下三种工艺方案。 方案一:先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单,制造方便,但需要两道工序，两副模具,成本相对较高，生产效率低,且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需 要。故而不选此方案。 方案二:级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂,成本较高,一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案,势必会增大模具尺寸，使加工难度提高,因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足,模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述,本套模具采用冲孔一落料复合模。 (５)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性,正装式复合模成形后工件留在下模,需向上推出工件,取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模,只需在上模装一副推件装置,故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 ａ.排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 ２所示。 b.确定搭边值查表,取最小搭边值:工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=５；为了方便计算取ａl ＝3。 c. 确定条料步距步距:２５7.5mm,宽度：250+5+5=260mm ． ｄ.条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e.画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-３所示。 《塑性成型与模具设计》课程设计设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计 学院：机械与汽车工程 班级：材控 ： 学号： 《塑性成型与模具设计》课程设计 设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计 冲压工艺分析 设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面: 名称：垫板 生产批量：大批量 材料：A3 厚度：0.5mm 零件图如下： 冲裁模： 设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面: (1) 冲压加工方法的经济性分析 冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高， 操作简单等一系列优点而广泛使用，由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用。批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能会更有效果。 (2) 冲压件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度，在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求，良好的工艺性应保证材料消耗少，工序目少，模具结构简单，而且寿命长产品质量稳定，操作简单，方便等。 零件的工艺分析 A3即Q235.4 代表这种钢的屈服强度为235MPa,是一种普通碳素钢，能够保证力学性能。 1.该冲裁件结构对称、简单，由圆弧组成的，无悬臂。 2.圆形孔直径d>0.35t,符合要求。 3.孔间距与孔边距c>2t，在模具强度和冲裁件质量的限制围之。 冲裁： 冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。精密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度; 而经济级是指模具达到最大许可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上有最合理的精度。为降低 目录 目录 (1) 1. 工件的冲压工艺设计 (2) 1.1工艺分析 (2) 1.2确定工艺方案 (3) 1.3工艺计算 (5) 1.4凸模凹模凸凹模刃口及结构尺寸计算 (9) 1.5其他模具零部件的选择 (13) 2.装配图 (14) 3.小结 (14) 4.参考文献 (15) 1. 工件的冲压工艺设计 1.1工艺分析 冲压件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量零件设计是否合理。一般来讲，满足使用要求的条件下，能以最简单、最经济的方法将工件加工出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的冲压工艺性就差。工艺性的好坏是相对的，他直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件的影响。 该零件尺寸中，未注公差按照IT13确定工件尺寸的公差。查公 差表，则其外形尺寸为被包容尺寸00.3942mm -,00.3933mm -,0 0.229.6mm - 零件简图：如图所示 零件名称: 典型盖板件 上产批量: 中批量生产（10万件） 材料：Q235钢 厚度：2mm 1.2确定工艺方案 确定工艺方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数、工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应对不同的工艺方案进行全面的分析与研究。在选择工艺时，一般要考虑模具的结构形式，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。 在确定冲压件的工艺路线时，应主要考虑以下几个方面：冲压零件的几何形状、尺寸大小、精度等级、生产批量、加工零件时操作的难易程度、模具的加工成本及时间等。 经分析该零件属于大批量生产，形状简单，工艺性较好、冲压件 尺寸精度较高。冲压该零件需要的基本工序有落料和冲孔。 方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模（连续模）生产。 方案一单工序模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。 方案二复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置重复性好，由于压料冲裁的同时得到了校平，冲件平直且有较好的剪切断面。 方案三级进模可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲裁件，且可冲裁比较厚的零件，但级进模冲裁受压力机工作台面尺寸与工序数的限制，冲裁件尺寸不宜太大。另外级进模冲裁中、小型零件时零件平面度不高，高质量工件需校平。 根据冲压模工艺原理，结合该零件结构的特点，通过对比以上三种方案，采用复合模结构简单实用，冲压工艺过程稳定可靠，比较适合该零件了生产制造。 课程设计 课程名称__材料成型工艺及设计__题目名称_________47___________专业班级______材控113班______学号_______33311310_______学生姓名_______李雅文_________指导教师聂信天夏荣霞徐秀英 2014年 09 月 23 日 课程设计任务书 题目名称 47 专业班级材控113班 姓名李雅文 学号 33311310 一、产品图及设计说明 二、课程设计的目的 应用和巩固本课程及有关先修课程的基础理论和专业知识，学会查阅和使用本领域里的技术文献、资料，掌握冲压工艺及模具设计的方法和步骤，培养学生的初步设计能力。 三、课程设计应完成的工作 1. 依照教师指定的冲压件进行冲压工艺设计：包括工艺分析及方案选择，工艺计算，模具结构尺寸的确定，选择压力机； 2. 设计一道工序的一套冲模的详细结构：要求绘制冲模总装配图及部分零件图（其中的标准件除外）； 3. 制定冲压工艺规范，编写冲压工艺过程卡片； 4. 编写设计计算说明书，说明书页数约为15页，并装订成册。 四、课程设计的要求 在课程设计中要求学生注意培养认真负责，踏实细致的工作作风和保质保量，按时完成任务的习惯。在设计过程中必须做到： 1. 作好准备工作，充分发挥自己的主观能动性和创造性，及时了解和收集有关资料和设计用品； 2. 要求计算正确，结构合理，图面整洁，图样及标注符合国家标准； 3. 设计计算说明书要求文字通顺，书写工整。 五、课程设计进程安排 目录 第一章引言 (5) 第二章确定冲压方案及模具结构形式 (5) 2.1分析制件的冲压工艺性 (6) 2.2确定零件冲压工艺方案 (6) 第三章工艺计算 (7) 3.1 排样、计算条料宽度及确定步距 (7) 3.2材料利用率 (8) 第四章计算冲压力和选择设备 (8) 4.1冲压力计算及初选设备 (8) 4.2确定压力中心 (9) 第五章模具零部件结构的确定 (10) 5.1凸凹模零件设计 (10) 5.2弹性元件设计 (11) 5.3凸凹模刃口尺寸设计 (11) 第六章选择模架及其它 (12) 6.1模架 (12) 6.2导柱和导套 (12) 6.3模柄 (13) 6.4凸模固定板 (13) 6.5导料板和承料板 (13) 第七章模具装配总图 (14) 工艺卡片 (16) 参考文献 (17) 广西工学院鹿山学院 毕业设计（论文）说明书 题目：五菱汽车A柱下加强板拉伸模具设计系别：机械工程系 专业班级：模具L071班 姓名：张计军 学号：20071084 指导教师：黄庆高 职称：工程师 二〇一一年五月二十三日 摘要 本次设计了一套拉伸成形的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用拉伸工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计的模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。 在文档中第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着第二部分是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。 本次设计阐述了冲压连续模结构设计及工作过程。本模具性能可靠，运行平稳，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。 关键字：冲压；模具结构；拉伸模具 ABSTRACT This design carries on drawing die.The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency.It has carries on the detailed craft analysis and the craft plan determination to the product.According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main drawing part, for example: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the matrix plate, stripper plate, stop pin, pilot pin and so on.The die sets uses the standard mould bases, has selected the appropriate press equipment.In the design has carries on the essential examination computation to the working elements and the press specification.In addition, this die employs the finger stop pin and the hook shape stop pin.The mold drawing punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap cenveniently; The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall plate.Fell in the blanking punch is loaded by pilot pin, guarante the relative position of the hole and the contour , increase the processing precision.This structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production. Key words: pressing; drawing die; Mold Construction 目录 1 序言 (1) 1.1绪论 (1) 1.2目的 (2) 1.3任务 (2) 2 工件工艺性分析 (3) 2.1 工件图 (3) 2.2 工艺分析 (3) 2.3工艺方案确定 (3) 3 模具结构形式的确定 (4) 4 模具设计计算 (5) 4.1 排样、材料利用率计算 (5) 4.2 计算工序压力 (7) 4.3 确定模具压力中心 (8) 4.4 冲模刃口尺寸及公差的计算 (9) 5 模具零件设计 (11) 6 冲压设备选取 (16) 7 设计总装图、选取标准件 (18) 8 心得体会 (19) 9 致谢 (20) 10 参考文献 (2) 附录A：产品图 附录B：冲压工艺过程卡 附录C：零件加工工艺过程卡 1 序言 1.1绪论 冲压是使板料经分离或成型而得到制件的加工方法。冲压利用冲压模具 对板料进行加工。常温下进行的板料冲压加工称为冷冲压。模具是大批生产的工具，是工业生产的主要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。 模具可保证冲压的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产吕表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制钢板或钢带为坯料，且在生产中不需加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列的优点，是其它加工方法所不能比拟的，使用模具已成为工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代的制造工业的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展。 目前，工业生产中普遍采用模具成型工艺方法，以提高警惕产品的生产率和质量。一般压力机加工，一台普通压力机设备每分钟可生产零件几件到几十件，高速压力机生产率已达到每分钟数百件甚至上千件。据不完全统计，飞机、汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表等产品；有60%左右的零件是用模具加工出来的；而自行车、手表、洗衣机、电冰箱及电风扇等轻工产品，有90%左右的零件是用模具加工出来的。显而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中的决定性作用和重要地位渐为人们所共识。 模具的出现可以追溯到几千年前的陶器炼制和青铜器铸造，但其大规模应用却是随着现代工业的崛起而发展起来的。20世纪模具生产得到了进一步的发展，在此期间归纳出的模具设计原则上，使得压力机械、冲压材料、加工方法、模具结构、模具材料、模具制造方法、自动化装置等领域面貌一新，并向实用化的方向推进。进入20世纪70年代，不断涌现出各种高效率、高精度、高寿命的多功能自动模具。其代表是五十多个工位的级和十几个工位的多工位传递模。从20世纪70年代中期至今，计算机逐步进入精度进入模具生产的设计、制造、管理等各个领域；辅助进行零件图形输入、毛坯展开、条料排样、确定模座尺寸和标准、绘制装配图和零件图、输出NC程序（用于数控加工中心和线切割编程）等工作，使得模具设计、加工精度与复杂性不断提高，模具制造周期不断缩短。当 1 绪论 1.1 模具行业的发展现况及市场前景 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个亿的出口），到2005年模具产值预计为600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2003年我国汽车产销量均突破400万辆，预计2004年产销量各突破500万辆，轿车产量将达到260万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。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%。 1.2 冲压工艺介绍 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60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。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。 冲压件与铸件、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 广西科技大学 冲压工艺及模具设计课程设计 说明书 系别职教院 专业班级机自Z113班 学生姓名何结美 学号201102202003 指导教师孔凡校 日期2014-5-6 目录 第一章、模具设计的目的、任务和要求 一、模具设计的内容 (4) 1.设计内容 (4) 1.2 模具设计的要求 (4) 1.3装配图 (4) 一、冲裁件的工艺分析 (5) 1.1冲裁件形状、尺寸精度及形位公差的精度分析 (5) 二、冲裁工艺方案及模具结构的确定 (6) 2.1冲压加工方案的拟定 (6) 2.2方案的比较 (7) 2.3模具结构形式的确定 (8) 2.3.1模具结构形式的确定 (8) 2.4复合模设计内容 (8) 三、复合模的排样设计 (8) 3.1排样设计原则 (8) 3.2冲裁件的图样展示 (9) 3.3排样设计 (9) 3.3.1载体形式的分析与方案确定 (9) 3.3.2条料尺寸及步距精度 (10) 四．计算总冲压力 (10) 4.1、冲裁力 (10) 4.1.1降低冲裁力的方法 (11) 4.2、推料力 (11) 4.3、顶料力 (12) 五、主要零件的尺寸计算 (12) 5.1、冲裁模具间隙 (12) 5.2、间隙对冲裁的影响 (12) 5.3、间隙值的确定 (12) 5,4凸模与凹模的刃口制造精度与工件精度 (13) 5.5、冲模刃口尺寸及公差的计算 (13) 5.6、确定各主要零件结构尺寸 (15) 5.6.1、凹模外形尺寸的确定 (15) 5.6.2、凸模长度L1的确定 (15) 5.6.3凸模的强度校核 (15) 六、定位零件的设计 (16) 七、导料板的设计 (16) 八、卸料部件的设计 (17) 九、垫板的设计 (17) 十、模具材料的选定……………………………………1 7 10.1 模具材料选用原则 (17) 10.2. 模具材料选用 (18) 冲压模设计说明书 目录 目录-------------------------------------------------------------------------------1 1.1冲裁件-----------------------------------------------------------------------2 1.2，模具CAD----------------------------------------------------------------2 1.2.1冲裁件工艺性分析-----------------------------------------------------2 1.2.2工艺方案及模具结构类型--------------------------------------------2 1.2.3排样分析-----------------------------------------------------------------3 1.2.4冲阿里与压力中心计算-----------------------------------------------3 1.2.5弹性元件选择-----------------------------------------------------------5 1.2.6工作零件刃口尺寸计算-----------------------------------------------5 1.2.7工作零件结构尺寸-----------------------------------------------------6 1.2.8其他模具零件结构尺寸-----------------------------------------------7 1.2.9冲床选用-----------------------------------------------------------------7 1.2.10模具总装图集零件图-------------------------------------------------8 2.小结---------------------------------------------------------------------------13 参考文献-------------------------------------------------------------14 编号： 12 课程设计说明书 题目：冲压零件2冲裁模设计 课程序号: 1710322 学院：机电工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名： 学号：14 指导教师：杨连发 职称：教授 题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发 2017年11月17 日 （打印时请保留此页） 说明书要求： ●4000~8000字； ●A4 纸打印，四周页边距2.5 cm； ●行距：行间距取固定值（设置值为20 磅）； ●1级标题用四号黑体；2级标题用小四号黑体； ●正文中文字型：小四宋体；正文英文字型：小四Times New Roman ； ●字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）； ●双面打印。 目录 1 计任务书及冲压件（产品）图 (1) 1.1 设计任务书 (1) 1.2 冲压件（产品）图 (1) 2 冲压件的工艺性分析 (3) 2.1 ☆☆☆，☆☆☆☆☆，(黑体小四号) (3) 2.2 ☆☆☆，☆☆☆☆☆，(黑体小四号) (3) 3 冲压件工艺方案的拟定 (3) 4 模具类型及结构形式的选择 (3) 5 排样设计及材料利用率的计算 (4) 6 冲压各工艺力计算、压力中心的确定 (5) 7 模具工件零件的刃口尺寸及公差的计算 (6) 8 模具零部件的选用、设计及必要的计算 (6) 9 压力机的选择 (8) 10 其它需要说明的内容 (8) 参考文献 (8) 1 设计任务书及冲压件（产品）图(黑体四号) 1.1 设计任务书(黑体小四号) 2017-2018(1)《模具设计综合实训》设计任务书年级： 2014 面向专业：机械设计制造及其自动化学生人数： 155 设计学时 2 周实施时间第 10 11 周 指导教师杨连发设计场所教室、宿舍 设计组号12 产品名称冲压零件 2 学生序号56 班级学号1400110306 学生姓名何焕学生序号57 班级学号1400110307 学生姓名黄柏富学生序号58 班级学号1400110308 学生姓名黄仁光学生序号59 班级学号1400110309 学生姓名黄振永学生序号60 班级学号1400110311 学生姓名李丽强 冲压件图 产品说明材料：08 钢；料厚 2 mm；生产批量：大批量生产（月产 47 万件）设计要求采用滑动式中间导柱模架、固定卸料装置 目录 1 序言1 1.1绪论3 1.2目的2 1.3任务2 2 工件工艺性分析 (3) 2.1 工件图3 2.2 工艺分析3 2.3工艺方案确定 (3) 3 模具结构形式的确定4 4 模具设计计算 (5) 4.1 排样、材料利用率计算5 4.2 计算工序压力7 4.3 确定模具压力中心8 4.4 冲模刃口尺寸及公差的计算9 5模具零件设计11 6 冲压设备选取16 7 设计总装图、选取标准件 (18) 8 心得体会19 9 致谢20 10 参考文献2 附录A：产品图 附录B：冲压工艺过程卡 附录C：零件加工工艺过程卡 1 序言 1.1绪论 冲压是使板料经分离或成型而得到制件的加工方法。冲压利用冲压模具 对板料进行加工。常温下进行的板料冲压加工称为冷冲压。模具是大批生产的工具，是工业生产的主要工艺装备，模具工业是国民经济的基础工业。 模具可保证冲压的尺寸精度，使产品质量稳定，而且在加工中不破坏产吕表面。用模具生产零部件可以采用冶金厂大量生产的廉价的轧制钢板或钢带为坯料，且在生产中不需加热，具有生产效率高、质量好、重量轻、成本低且节约能源和原材料等一系列的优点，是其它加工方法所不能比拟的，使用模具已成为工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代的制造工业的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展。 目前，工业生产中普遍采用模具成型工艺方法，以提高警惕产品的生产率和质量。一般压力机加工，一台普通压力机设备每分钟可生产零件几件到几十件，高速压力机生产率已达到每分钟数百件甚至上千件。据不完全统计，飞机、汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表等产品；有60%左右的零件是用模具加工出来的；而自行车、手表、洗衣机、电冰箱及电风扇等轻工产品，有90%左右的零件是用模具加工出来的。显而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中的决 第1章绪论 1.1冲压工艺概述 1.1.1 冲压工艺简介 冲压是塑性加工的基本方法之一，它是利用安装在压力机上的模具，在室温下对材料施加压力使其产生变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和精度的制件的一种压力加工方法。因为它主要用于加工板料制件，所以也称板料冲压。在机械制造中是一种高效率的加工方式。 冲压广泛使用于金属制品各行业中，尤其在汽车、仪表、军工、家用电器等工业中占有极其重要的地位。 冲压工艺有如下特点： 1.能冲压出其它加工方法难以加工或无法加工的形状复杂的零件。比如，从仪器仪表小型零件到汽车覆盖件、纵梁等大型零件，均由冲压加工完成。 2.冲压件质量稳定，尺寸精度高。由于冲压加工是有模具成型，模具制造精度高、使用寿命长，故冲压件质量稳定，制件互换性好。尺寸精度一般可达IT10～IT14级，最高可达到IT6级，有的制件不需要在加工，便可满足装配和使用要求。 3.冲压件具有重量轻、强度高、刚性好和表面粗糙度小等特点。 4.冲压加工生产效率极高，没有其它任何一种机械加工方法能和之相比。比如，汽车覆盖件这样的大型冲压件的生产效率，可达每分钟数件；高速冲压小型制件，可达每分钟上千件。 5.材料利用率高，一般为70%～85%。因此冲压件能实现少废料或无废料生产。在某些情况下，边角余料也可充分利用。 6.操作简单，便于组织生产，易于实现机械化和自动化生产。对操作工人的技术素质要求不高，新工人经短时培训便能上岗操作。 7.冲压的特点是模具制造时间长、制造成本高，故不适宜于单件小批量生产。另外，冲压生产多采用机械压力机，由于滑块往复运动快，手工操作时，劳动强度大，易发生事故，故必须特别重视安全生产、安全管理以及采取必要的安全技术措施。 8.冲压模设计需要有很强的想象力和创造力，对于模具的设计者和制造者无论在理论、经验、创造力方面都要有很高的要求。 冲压模具设计 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 材料：08F ，厚度1.5mm ，生产批量为大批量生产（级进模）。 1. 冲压件工艺性分析 （1） 材料 O8F 为优质碳素钢，抗剪强度τ=220~310Mpa 、抗拉强度b σ=280~390Mpa 、伸长率为 10δ=32%、屈服极限s σ=180Mpa 、具有良好的冲压性能，适合冲裁加工。 （2） 结构与尺寸 工件结构比较简单，中间有一个直径为22的孔，旁边有两个直径为8的孔，凹槽宽度满足b ≥2t ，即6》2x1.5=3mm,凹槽深度满足l b 5≤，即5《5x6=30。结构与尺寸均适合冲裁加工。 2. 冲裁工艺方案的确定 该工件包括落料和冲孔两个工序，可采用一下三种工艺方案。 方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料——冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔——落料级进冲压，采用级进模生产。 综合考虑后，应该选择方案三。因为方案三只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，所以应该选用方案三比较合算。 3.选择模具总体结构形式 由于冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。 （1）确定模架及导向方式 采用对角导柱模架，这种模架的导柱在模具对角位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜。导柱导向可以提高模具寿命和工件质量，方便安装调整。 （2）定位方式的选择 该冲件采用的柸料是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置；控制条料的送进步距采用侧刃粗定距；用导正销精定位保证内外形相对位置的精度。 （3）卸料、出件方式的选择 因为该工件料厚1.5mm，尺寸较小，所以卸料力也较小，故选择弹性卸料，下出件方式。 4.必要的工艺计算 （1）排样设计与计算 =1.5mm,条料宽度为43.57mm，步距为A=88.4mm，一该冲件外形大致为圆形，搭边值为a 1 个步距的利用率为63.98%。见下图 S=1668.7-11x11x3.14-2x4x4x3.14=1188.28轴承端盖冲压模具设计说明书
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