1、摘 要通过对冲裁工件工艺的正确分析，设计了一副落料模。本设计详细地叙述了模具成型零件包括凸模、凹模及其他零件如卸料板、固定板、垫板、导柱、导套等的设计与加工工艺过程，重要零件的工艺参数的选择与计算，冲裁机构与卸料装置以及其它结构的设计过程，并对着重对模具的设计部分作了详细介绍。在冲压生产中，生产成本受材料利用率影响最大，材料支出占整个生产成本的75%。本文将介绍一种新的计算方法用于实现在冲压排样设计中的最佳规划方法，以便提高材料利用率。这种计算方法可以预示在带料中结构废料的位置及形状，以及工艺废料的位置和最佳宽度。关键词：模具设计；冲孔模；落料模；模具结构类型AbstractBased on
2、the blanking process of the correct parts analysis, design of an intersection of a mold cavity nesting a blanking die .This design a detailed account of the mold forming parts, including punch and die, and other components, such as discharge board, a fixed plate, plate, guide pillar, guide sleeve su
3、ch as the design and machining process, it is important part of the process parameter selection and calculation, blanking agencies and unloading devices, and other structures of the design process, and focused on the design of part of the mold are described in detail. In stamping, operating cost are
4、 dominated by raw material costs, which can typically reach 75% of total costs in a stamping facility. In this paper, a new algorithm is described that determines stamping strip layouts for pairs of parts such that the layout optimizes material utilization efficiency. This algorithm predicts the joi
5、ntly-optimal blank orientation on the strip, relative positions of the paired blanks and the optimum width for the strip. Examples are given for pairing the same parts together with one rotated 180, and for pairs of different parts nested together. This algorithm is ideally suited for incorporation
6、into die design CAE systems.Keywords ：mold design ；piercing die；blanking die； type of die structure目 录引言11 冲压模具概述21.1冲压的概念、特点及应用21.2 冲压的基本工序及模具31.3冲压技术的现状及发展方向31.3.1冲压成形理论及冲压工艺方面41.3.3冲压设备和冲压生产自动化方面51.3.4冲压标准化及专业化生产方面61.4 材料分析72 冲裁模设计及步骤92.1冲裁工艺性分析92.2确定工艺方案102.3落料变形的三个阶段103 冲裁制件排样及设计113.1毛坯排样113.2
7、工序排样的意义和材料利用率123.3 工序排样类型133.4 工序排样样图133.5 条料尺寸及步距精度153.5.1 搭边值的确定163.5.2 条料的宽度163.5.3 产品零件材料成本164 冲裁模具初步设计184.1 冲裁模设计184.2冲裁间隙的选用184.3 凸、凹模工作部分计算194.3.1 凸、凹模刃口尺寸计算原则194.3.2 刃口尺寸计算方法194.4 凸凹模的刃口尺寸设计214.5 凸模高度设计244.6 模具零件结构的强度校核254.7 载体设计254.8 条料定位方式254.9 导正方式255 冲裁力的计算265.1冲裁力的计算步骤265.2压力中心的确定276 结构
8、概要设计286.1 基本结构形式286.2 基本尺寸286.3 选模架296.4 选冲床296.5 选模柄297 结构详细设计307.1 工作单元结构307.2 卸料机构设计307.3 定距机构设计307.4 导正销结构307.5 送料机构与出件方式307.6模具零件的固定317.7安全装置318 模具主要零件加工工艺的分析328.1加工过程和工艺328.2拟定工艺工艺路线的一般原则329 结 论35谢 辞36参考文献374引言当前，人们对冷冲压技术的重视程度越来越高。生产效率高、产品一致性好、应用范围广等特点得到社会各界越来越多的业内人士的认同，模具制造已经迅速民展成为一个新兴的热门行业，在
9、整个模具制造中冷冲压模具占到模具总量的50%以上。与其他设计、制造方法相比，冷冲压工艺和冷冲模设计制造具有显著的特殊性。现代科学技术的发展，使汽车、电子、电器、食品包装等产品的更新换代加快；不断增长的社会需求，对冲压生产工艺水平提出了更高的要求。如何使冲压工艺水平适应现代工业生产对冲压生产精密、高速、自动化，以及冲压模具高精度、高寿命的要求。本设计就是根据课题内容要求及相关条件设计一套模具，满足市场的需求。模具的工作工序包括有落料和冲孔。级进模是指冲床在连续行程中，完成落料、冲孔等多个工序的一种模具结构。在完成这些过程中冲压坯料进给移动。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
10、已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、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。冲压模具水平状况，近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra1.5m的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。随着科学技术的进步、社会经济的快速发展，模具成形技术及模具设计与制
11、造已成为当代工业生产的重要手段。近十几年来，中国模具工业发展十分迅速，特别是高新技术企业的快速发展加大了用于技术进步的投资力度，技术进步已成为企业发展的重要动力。1 冲压模具概述1.1 冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲
12、件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般
13、不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。冲压在
14、现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。1.2 冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。
15、概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少，而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合和级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质
