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设计题目零件名称连接板生产批量大批量材料及厚度10,1mm3冲裁工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理一般的讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素根据这一要求对该零件进行工艺分析
1.1几何形状该冲裁件外形简单，形状规则，且成几何中心对称
1.2最小孔距、孔边距经计算零件的孔边距为
5.75mm大于最小孔边距
1.5t=
1.5x1=
1.5mm、孔距为40mm明显足够，所以零件适合冲裁
3.3冲孔最小尺寸查表3-8（参考文献［1］）冲孔最小尺寸为
1.3t=
1.3x1=
1.3小于巾
8.5,即得此孔能够冲出
4.4冲裁件的精度和断面粗糙度由于零件内外形尺寸均未注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸公差，经查公差表得各尺寸公差分别为零件外形尺寸
20.
5214.43零件内形尺寸
8.5-6L凸凹二hi+hz+hs=10+34+14=58mm式中hi一卸料板厚度一般取
（612）在此取hLlOmm〜h2一卸料板下平面到凸凹模固定板上平面的之间距离，根据经验值一般取
（2535）mm,在此取341Tm.〜lb一凸凹模固定板厚度，一般取（
0.
60.8）倍凹模板厚度，在此取为14mm〜凸凹模零件图如图所示
6.
2.2定位零件的确定⑴固定挡料销查表10-60（参考文献［2］）挡料销具体参数如下材料45#钢热处理HRC43-48规格A6x4x3GB
2866.11-81⑵导料销查表10-60（参考文献［2］）挡料销具体参数如下材料45#钢热处理HRC43-48规格A6x4x3GB
2866.11-
817.
2.3卸料零件设计
（1）卸料板本模具采用弹性卸料装置，卸料板厚度根据经验值一般取（6-12）mm在此取10mm,其周界尺寸及落料凹模同等大小其零件图如图所示⑵卸料螺钉查表10-64（参考文献［2］）确定卸料螺钉相关参数如下材料45#钢热处理:2428HRC〜规格10x60GB
2867.5-
818.
2.4推件零件设计
（1）打杆由于零件结构的限制，其结构形式采用简单的圆柱式打杆，其直径按模柄孔大小确定，d=12mni打杆长度L=L+L2+CL=10+95+15=120mm式中L一推出状态时，打杆在垫板上平面以下的长度一模柄长度L2c一考虑各种误差而加的常数，通常取010~15在此取15mm打杆零件图如图所不⑵推件块推件块按落料凹模配作，保证间隙在
0.5~1mm,推件块凸台及空心垫板之间的间隙在此取
0.5mm,推件块长度L=L.+L+L23L=4+18+2=24mm式中Li一推件块凸台高，一般取34nun在此取为4mm〜L2一在推出状态时，推件块凸台下平面到落料凹模板下平面的距离L3一推件块行程其零件图如图所示
6.
2.5固定板、垫板设计1凸模固定板凸模固定板厚度为
0.
60.8倍落料凹模板厚，即〜
0.
60.8xl8=
10.
814.4mm在此取14mm,其周界尺寸及落料凹模同等〜〜大其零件图如图所示2凸凹模固定板凸凹模固定板厚度为
0.
60.8倍落料凹模板厚，即〜
0.
60.8x18=
10.
814.4mm在此取14mm,其周界尺寸及落料凹模同〜〜等大其零件图如图所示3上垫板根据下式算得结论，验证是否需要垫板P=Fz/A式3-42参考文献
[1]=18700/2x=53Mpa查表3-34模座材料的许用应力参考文献
[1]得在90^140MPa之间明显本模具不需要垫板,但由于结构的需要,所以加一块厚为6mm的垫板，其周界尺寸及落料凹模同等大，垫板零件图如图所示4空心垫板为了节省昂贵的模具材料而作成两部分的空心垫板，其零件图如图所示
6.
2.6模架、模柄的选择1模架随着冷冲压技术的发展和新型模具材料的出现，模具结构也发生了一定的变化，虽然模具的结构类型很多，但对其基本要求是一致的即不仅能冲出合格的零件，适应生产批量的需要，而且要求操作方便，生产安全、寿命长、成本低，以及制造和维修方便随着冷冲模国家标准实施以来，在设计模具时对冲模模架的选择一般都是按国家标准来选的由前面所确定的为标准的后置导柱模架,又根据凹模周界尺寸L=125mm B=125nlm初选模架125xl25x160^190mm GB/T
2851.3-
90.查表2-41参考文献
[2]又依模具结构草图及以上得到的各板厚度,可知模具闭合高度H=35+6+40+58+45-1=1831Tlm在模架最大最小闭合高度160~190之间所以所选模架合适
（2）模柄本模具采用压入式模柄,又根据所初选的压力机，从而得到的模柄孔尺寸参数，可以确定模柄相关参数如下材料:Q235规格A40x95GB
286.21-81查表10-47（参考文献［2］）
（1）上模紧固螺钉材料:45#钢规格:GB/T65-2000M8x65查附表
4.3（参考文献［4］）⑵下模紧固螺钉材料:45#钢规格:GB/T65-2000M8x40查附表
4.3（参考文献［4］）
（3）凸凹模紧固螺钉材料:45#钢规格:GB/T65-2000M8x40查附表
4.3（参考文献［4］）⑷上模长圆柱销材料:45#钢规格:GB/T
119.110x60查附表
4.14（参考文献［4］）⑸上模短圆柱销材料:45#钢规格:GB/T
119.110x45查附表
4.14（参考文献［4］）
（6）上模短圆柱销材料:45#钢规格:GB/T
119.110x40查附表
4.14（参考文献［4］）
6.
2.7螺钉及销钉的选择⑺防转销材料:45#钢规格6x147选定设备压力机对模具寿命的影响也不容被忽视压力机在不加载状态下的精度称为静精度，加载状态下的精度称为动精度当压力机的动精度不好时，就等于哟暖和精度不好的压力机进行冲压加工由于测量动精度很困难，目前还没有压力机动精度的标准，生产厂家也只保证压力机的静精度因此压力机的动精度一般只能根据其静精度的好坏、框架结构形式和尺寸以及对压力机生产厂家的信任程度来推断根据第三部分初选的压力机，以及第四部分所得到的模具闭合高度，校核压力机是否合适Hmax-5mniH+T2Hmi n+10mmHmax-T-5mm，HHmin-T+10mm270-50-5mm^H^215-50+10mm215mm155mm显然前面初选的压力机能够满足要求式中口皿一压力机的最大闭合高度Hmin一压力机的最小闭合高度T一垫板厚度压力机主要技术参数如下表所示:公称压力/mm25床身两立柱间距离/mm270滑块行程/mm65垫板尺寸厚度/mm50滑块行程次数/（次.miE）105垫板尺寸孔径/mm200最大闭合高度/nun270模柄孔尺寸直径/nun40连杆调节长度/mm55模柄孔尺寸深度/mm60滑块中心线至床身距离/nmi200最大倾斜角/30工作台尺寸前后/mm370电动机功率/kw
2.20工作台尺寸左右/mm5608结论此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工作单位重要的一步通过这一段时间的冷冲压毕业设计，从最初的查阅技术文献和资料，Pro/E.AutoCAD画装配图，零件图，到最后编写设计计算说明书，其间，查找资料，老师指导，及同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实我接受到了实实在在的设计实践，进一步加强了独自完成项目设计的能力，更加熟练地掌握了查阅资料的方法同时，我能够系统而扎实地巩固大学以来所学的专业知识，独立研究课题方向，充分利用几年来所学的各种专业知识来进行问题的分析，并通过查阅各种相关文献和交流来解决问题和创新设计这次设计是我走上工作岗位前的一次很好的准备活动，是一次热身赛，它必将对我今后更快，更好的适应社会工作产生积极而显著的作用在大学时光里，我学习了大量的基础课程，也学习了许多机械类的专业课程，同时还进行了金工实习、数控实习、钳工实习和两次课程设计这些课程的学习，以及课程设计的演练都为这次毕业设计做了很好的准备基础课和专业课，它们为我的设计做了前提，它们是我设计的理论基础和知识基点；金工实习、数控实习让我深入而清楚的看到了在实际生产中机械产品的结构和工作运转情况；钳工实习让我知道了在模具制造过程中应该注意的种种问题；而两次课程设计则是和这次毕业设计设计最接近，最有相似之处的，它们为我这次的设计的顺利进行起到了很好的铺垫作用正是有了这老师的不断教导，我才能够很好地完成本次的毕业设计在毕业设计设计过程中，通过老师的讲解和指导，以及通过及同学的沟通交流，我对冲裁模的设计过程有了进一步的了解同时对于装配图绘制过程中涉及到尺寸标注、公差及配合、材料、热处理要求以及其他各项技术要求，我都进行了细致的查阅通过这次设计，我不仅从技术文献和资料身上学到了知识和技能，进一步提高了自己的计算机辅助设计能力，更重要的是，能够初步独立地解决在制定冲压工艺规程和设计冲模中的问题，锻炼了自己分析问题和解决问题的能力我也感到了生活的充实和学习的快乐，以及获得知识的满足同时，我也初步体验到了模具设计工作中的乐趣及枯燥，简洁及繁杂，知识的深入及广博但是毕业设计也暴露出自己专业基础的很多不足之处比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，等等这次实践是对自己大学四年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人，为中国机械专业做出自己的微薄之力参考文献
[1]王孝培主编《冲压手册》.北京机械工业出版社出版社，
1990.11
[2]王芳主编《冷冲压模具设计指导》.北京机械工业出版社出版社,
1990.10
[3]郑家贤主编《冲压工艺及模具设计实用技术》.北京机械工业出版社，
2005.1
[4]曾霞文、徐政坤主编《冷冲压工艺及模具设计》.长沙中南大学出版社,
2006.1
[5]吴兆祥主编《模具材料及表面热处理》.北京机械工业出版社，
2000.5
[6]谭海林主编《模具制造工艺学》.长沙中南大学出版社，
2006.5
[7]王卫卫主编《材料成型设备》.北京机械工业出版社出版社，
2004.8
[8]谟康奏主编《机械绘图》.上海交通大学出版社，2004
[9]欧圣雅.冷冲压及塑料成型机械.北京机械工业出版社，1998
[10]王开明编译.机械液压拉伸.模具技术，19853致谢词本通过这次毕业设计的锻炼，深刻体会到了做模具设计要求的知识范围之广，要求对各种专业知识都熟练的掌握在指导老师的指导下顺利完成了此次毕业设计通过此次毕业设计的锻炼，让我对模具设计的基本流程有了更加清晰的认识，对模具的构造有了进一步的认识在这里首先要感谢我的导师他平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查,后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予「我悉心的指导我的设计较为复杂烦琐，但是老师仍然细心地纠正图纸中的错误除了敬佩老师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作其次要感谢和我一起作毕业设计同学，他们在本次设计中勤奋工作，克服了许多困难来完成此次毕业设计，并承担了大部分的工作量如果没有他们的努力工作，此次设计的完成将变得非常困难在设计过程中，培养了我积极，认真，细心的工作态度，为以后的工作打下了良好的基础并通过此次锻炼对以后知识学习方向更加明确，相信在以后的模具学习中将更加的顺利
3.5材料10钢属于碳素钢，查附表1参考文献
[1]可知其屈强比较小，延伸率较高，具有良好的冲压性能结论此零件适合冲裁4确定冲压工艺方案确定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在不同的工艺分析进行全面的分析及研究，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
3.1方案种类该零件包括冲孔，落料两个基本工序，可以采用以下三种方案1先落料再冲孔采用单工序模生产2落料一冲孔复合冲压采用复合模生产⑶冲孔一落料连续冲压采用级进模生产
3.2方案的比较及分析方案⑴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，且生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求，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由于零件结构简单对称，为提高生产效率，主要可以应用以下两种方案即采用复合冲压或级进冲压，又由于级进冲压模具结构相对复合冲压模具结构较大，且较为复杂些，为了便于工艺加工及节省昂贵的模具材料，本模具采用复合冲裁方式进行生产，且结构紧凑，零件精度高
3.3方案的确定由零件尺寸可知，查表3-28参考文献
[1]得最小壁厚5为
2.
75.75mm即凸凹模壁厚大于允许的最小壁厚，所以为便于操作完全可以采用复合模结构复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模考虑到工件成形后，如何脱模方便正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取也不方便倒装式复合模成形后工件留在上模，只须在上模装一推出装置，借助模具的合复力就可以轻松的将工件给卸下来考虑到工件成形后，如何脱模方便，故采用倒装式复合模，因该制件较薄，为保证制件平整，采用弹压卸料装置它还可以对冲孔小凸模起导向作用和保护作用，和定位钉定位方式5冲裁工艺计算
5.1排样及裁板方式确定在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量生产中，较好地确定冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之O
5.
1.1排样排样是指冲件在条料、带料或板料上布置的方法冲件的合理布置（即材料的经济利用），及冲件的外形有很大关系根据不同几何形状的冲件，可得出及其相适应的排样类型，而根据排样的类型，又可分为少或无工艺余料的排样及有工艺余料的排样两种零件外形近似矩形，轮廓尺寸为60x20,根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法是不可能做到；但能采用有废料和少废料的排样方法考虑到操作方便并为了保证零件精度，排样方式采用直排有废料排样排样时，冲件之间以及冲件及条料侧边之间留下的余料叫搭边它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，以及保证条料有一定刚度，便于送料搭边数值取决于以下因素
①件的尺寸和形状
②材料的硬度和厚度
③排样的形式（直排、斜排、对排等）
④条料的送料方法（是否有侧压板）
⑤挡料装置的形式（包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式）搭边值一般是由经验再经过简单计算确定的查表3-13（参考文献［1］）得搭边参考值为沿边a=
1.8工件间出二
1.5由式3-12（参考文献［1］）送料步距S=20+ai SP#S=20+l.5=
21.5mm又因为本模具采用无侧压装置，查表3T4（参考文献［1］）得条料宽度公式B二（Dmax+2a+Z）2A即得B=（60+2x
1.8+
0.5）°=
64.2°006式中z—导料及最宽条料之间的间隙，其值由表3-16查得（参考文献［1］）△一条料宽度偏差，其值由表3-15查得（参考文献［1］）条料排样图如下图所示
5.
1.2裁板方式及利用率的计算当一次冲裁完成以后，为了能够顺利地进行下一次冲裁，必须适时的解决出件、卸料及排除废料等问题选取的冲裁方式不同时，出件、卸料及排除废料的形式也就不同因此冲裁方式将直接决定冲裁模的结构形式，并影响冲裁件的质量根据不产品的结构和工艺性能，本副模具顶板式顺出件结构由于本模具采用顺出件式模具冲裁，省去校平工序，既可满足工件对平面度的要求，有能保证安全生产查附表3（参考文献［1］）选用的板料规格为600x1200x1mm⑴横裁根据板料的规格及零件的尺寸，剪切条料尺寸为
64.2x600,一板料可裁条料为18条，每条可冲零件的个数为26个，即一块板料可冲裁总的零件个数为18x26=468个根据式3-10（参考文献［1］）一块板料的利用率为H=n xlOO%=468xlOO%=53%式中A一一个制件的有效面积块板料的面积A--------n-一块板料秘冲制件的总个数
（2）纵裁剪切条料尺寸为
64.2x1200,一块板料可裁条料共9条，每条可冲零件的个数为54个，即一块板料可冲裁总的零件个数为54x9=486个根据式3T0（参考文献［1］）一块板料的利用率为n二n xlOO%=486xlOO%=55%式中A一一个制件的有效面积A—一块板料的面积n-一块板料秘冲制件的总个数经计算得到的横裁及纵裁的材料利用率，相比较确定裁板方式为纵裁
5.2冲压力计算
5.
2.
1.力的计算计算冲裁力的目的是为了确定压力机的额定压力，因此要计算最大冲裁力则冲裁力可按下式计算F二A「式3-1（参考文献［1］）式中，A为剪切断面面积，「为板料的抗剪强度考虑到刃口的磨损、间隙的波动、材料力学性能的变化、板料厚度的偏差等因素的影响，可取安全系数为
1.3,并取抗剪强度为抗拉强度b的
0.8倍，T于是在生产中冲裁力便可按下式计算F=LT0式3-2（参考文献［1］）式中L—冲裁轮廓的总长度（mm）;t一板料厚度（mm）;，板料的抗拉强度（MPa）oz经查的取广300（参考文献［1］）
5.
2.2计算工序冲压力由于影响卸料力、推加力和顶件力的因素很多，根本无法准确计算在生产中均采用下列经验公式计算查附表1（参考文献［1］）取材料的抗拉强度=270MpaT落料力Fi二KLtT式3-10（参考文献［1］）Fi=l.3x
146.04x1x270=
51.3KN冲孔力Fk二KLtT式3-10（参考文献［1］）Fk=
1.3x2n x
8.5x1x270=
18.7KN卸料力Fx-K xFi式3-15（参考文献［1］）F=
0.045x
51.3=
2.3KNx推件力F^nKE式3T6（参考文献［1］）Ft=6x
0.055x
18.7=
6.2KN式中L一冲裁时材料发生剪切变形处的周长K—安全系数，K=
1.3K x、七一分别为卸料力、推件力系数，查表3-18（参考文献［1］）n一同时卡在凹模内的废料个数，n=（h为凹模洞口深度，t为料厚）n=6/1二6查表3-27（参考文献［1］）在此取h二6Fz=Fi+Fk+Fx+Ft=
51.3+
18.7+
2.3+
6.2=
78.5KN
5.3初步预选压力机根据以上所计算得到的总冲压力，查附表5（参考文献［1］）初选型号为JB23-25的压力机
5.4确定压力中心因为此图形为对称图形，固它的压力中心即重心就是此图形的对称中心
5.5弹性元件选择计算根据已知冲裁板厚Llmm,冲裁力卸料力F=
2.3KN1）.初选弹簧数目为6个，每个弹簧应提供预压力即为Fo^Fx/n式3-37（参考文献［1］）F^23OO/6=384NO2）.初选弹簧规格为251nmX
4.5mniX50mm查表10-1（参考文献［2］）其具体参数如下D=25mm,d=
4.5nlmt=
7.85mm,F=786N,AH=
16.5mm,Ho二50mm,n=
5.52203）.计算弹簧预压缩量△小△Ho二（AH0/F2）F式3-38（参考文献［1］）o=（
16.5/786）x384=8mm4）.校核△H=AHo+AH+AH式3-39（参考文献［1］）=8+2+5=15mm由于
16.515,即式3-38（参考文献［1］）所以所选弹簧合适式中F一弹簧的预压力Fx一卸料力n一弹簧根数△比一弹簧最大许可压缩量△H一弹簧实际总压缩量△H一弹簧预压缩量△H一卸料板的工作行程，一般取=t+l,t为料厚，这里取△口口△H—凸模刃磨余量，可取5—10mm
5.6工作零件刃口尺寸计算刃口工艺分析结合模具及工件的形状特点，此模具制造宜采用配作法，落料时，选凹模为设计基准件，只需要计算落料凹模刃口尺寸及制造公差，凸模刃口尺寸由凹模实际尺寸按要求配作；冲孔时，则只需计算凸模的刃口尺寸及制造公差，凹模刃口尺寸由凸模实际尺寸按要求配作；只是需要在配作时保证最小双面合理间隙值查表3-33Z.=
0.100mrn（参考文献［1］）凸凹模刃口尺寸由凸模配作尺寸和凹模配作尺寸结合完成
1.冲孔凸模冲孔
①
8.5产由式3-9（参考文献［1］）d=（d+xA）^T二（
8.5+
0.5x
0.36）兀9=
8.68°009相应凹模尺寸按凸模刃口尺寸配作，保证Z=
0.lOOmnirain式中x一系数，在
0.51之间，查表3-5得x=
0.5（参考文献［1］）〜△一冲裁零件制造公差3一凸模的制造公差，在此取
5./4AFZmin一最小初始双面间隙,查表3-3,K Z=
0.100mmmin
2.落料凹模由式3-8参考文献［1］=D—xA®DAmax落外形20*2二20-
0.5x
0.52；013DA=
19.74；［3落外形14!04314-
0.5x
0.43产5D=A相应凸模尺寸按凹模刃口尺寸配作，保证间隙Z=
0.100mmmin式中x一系数，在
0.51之间，查表3-5得x=
0.5参考文献［1］〜△一冲裁零件制造公差3一凹模的制造公差，在此取6A二A/42小一最小初始双面间隙，查表3-3,K Z=
0.100mmrain
3.孔心距凹模、凸模磨损后不变的尺寸由参考文献［1］公式C=C+
0.5A±
0.53AA min
39.85+
0.5x
0.3±
0.0375C=A=40±
0.03756冲裁模主要零部件的结构设计
6.1模具总体设计根据已确定的工艺方案，分析可知模具结构可采用前后送料，挡料销定距，导料销定位，弹性卸料装置卸料，下漏料方式的倒装式冲裁，模具结构形式可采用后置导柱标准模架模具结构草图，如下图所示
1.下模座
2.导柱
3.凸凹模固定板
4.弹簧
5.卸料板
6.落料凹模板
7.空心垫板
8.导套
9.上模座
10.螺钉
11.模柄
12.打杆
13.圆柱销
14.凸模
15.垫板
16.凸模固定板
17.推件块
18.导料销
19.凸凹模
6.2模具零件设计
6.
2.1工作零件设计
（1）冲孔凸模凸模长度L=hi+h+h=14+12+14t23=40mm式中h1一凸模固定板厚度，一般取（
0.
60.8）凹模板厚〜h一空心垫板厚h3一落料凹模板厚凸模零件图如图所示⑵落料凹模由式3-31（参考文献［1］）H=ks（H，8）H=
0.30x60=18mm由式3-32（参考文献［1］）B=s+（
2.5~
4.0）HB=60+⑵
54.0）x18〜=105^132由式3-33（参考文献［1］）L=+2SS12L=20+2x30=80mm式中H一凹模厚度B一垂直于送料方向的凹模宽度L一送料方向的凹模长度k一系数，查表3-24（参考文献［1］）取k=
0.30s一垂直于送料料方向的凹模刃壁间的最大距离S1一送料方向的凹模刃壁间的最大距离S2一送料料方向的凹模刃壁到凹模边缘的最小距离查表2-41（参考文献［3］）根据上面所算得的尺寸，确定凹模板外形规格为125x125x18（mm）,因考虑到昂贵的模具材料的节省，将凹模板作成薄型形式并加空心垫板后实取为125x125x14（mm）其零件图如图所示
（3）凸凹模。
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