------衝裁模的設計
學校：洛陽理工學院
系別：機電工程系
專業：模具設計與製造
學號：z09105844
姓名：劉勇
完成日期：2023年6月8日
機械原理課程設計評語
系別：機電工程系
專業：模具設計與製造
設計題目：衝裁模的課程設計
指導教師評語：
指導教師：張旦聞
年月日目錄1、引言 2
1.1零件設計任務 5
1.2零件展開圖 5
2、衝裁件的工藝分析 6
2.1工件材料 6
2.2工件結構形狀 6
2.3工件的尺寸精度 6
2.4確定工藝方案 6
3、沖壓模具總體設計 7
3.1模具型別 7
3.2操作與定位方式 7
3.3卸料及出件方式 7
4、沖壓模具工藝及設計計算 8
4.1排樣設計及計算 8
4.1.1零件展開尺寸計算 8
4.1.2.各部分工作尺寸 9
4.2裝置選擇 10
5、結論 11
6、致謝 12
7、參考文獻 13
衝模在沖壓中至關重要，沒有符合要求的衝模，批量沖壓生產就難以實現；沒有先進的衝模，先進的沖壓工藝也無法實現。沖壓工藝與模具，沖壓裝置與沖壓材料構成沖壓加工的三大要素，只有他們結合才能得出沖壓件。
與機械加工及塑性加工的其他方法相比，沖壓加工無論在技術方面還是經濟方面都具有獨特的優點，主要表現如下：
（1）沖壓加工的生產效率高，操作方便，易於實現機械化和自動化。這是因為沖壓是依靠衝模及沖壓裝置完成加工的，普通壓力機的行程次數為每分鐘幾十次，高速壓力要每分鐘達數百次甚至上千次以上，而且每次沖壓行程就可以得到乙個沖壓件。
（2）沖壓時由於模具保證了沖壓件的尺寸及形狀精度，一般不破壞沖壓件的表面質量，且模具壽命一般比較長，所以沖壓的質量很穩定，互換性好，具有「一模一樣」的特性。
（3）沖壓可加工出尺寸範圍較大、形狀較複雜的零件，如小到鐘錶的秒錶，大到汽車縱樑，覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和硬度都較高。
（4）沖壓一般沒有切削碎屑生成，材料的消耗較少，且不需要加熱裝置，所以是一種節省材料，節能的加工方法，沖壓件的成本較低。
但是，沖壓加工時模具一般具有專用性，又是乙個複雜零件需要數套模具才能加工成形，且模具製造的精度高，技術要求高，是技術密集型產品。所以，只有在沖壓件生產批量較大的情況下，沖壓加工的有點才能充分得到體現，從而獲得較好的經濟效益。
沖壓工藝在現代工業生產中，尤其是大批量生產中應用十分廣泛。相當多的工業部門越來越多的使用沖壓加工方法加工產品零部件，如汽車，農機，儀器儀表，電子，航空航天，家電及輕工業等行業。在這些工業部門中，沖壓件所佔的比重相當大，少則60%以上，多則90%以上。
不少過去用鍛造鑄造和切削方法加工製造的零件，現在大多也被質量輕剛度好的沖壓件所替代。因此可以說如果生產中不採用沖壓工藝，許多任務藝部門要提高生產效率和產品質量，降低生產成本，對產品進行快速更新換代都是難以實現的。
隨著科學的不斷進步和工業生產的迅速發展，許多新技術、新工藝、新裝置、新材料不斷湧現，因而促進了沖壓工藝的不斷革新和快速發展。其主要表現和發展方向如下：
（1）沖壓成形理論及沖壓工藝方面
沖壓成形理論的研究是提高沖壓技術的基礎。目前，國內外對沖壓成型技術的研究非常重視，在材料沖壓成形研究、沖壓成形過程應力應變分析，板料變形規律研究，坯料與模具間相互作用的研究等方面取得了重大研究成果。
（2）衝模是實現沖壓的基本條件。在沖壓模設計上朝兩個方面發展，一方面，為了適應高速，自動，精密，安全大批量生產的需要，衝模向高效率高精度高壽命及多工位多功能發展；另一方面，為了適應產品更新換代和試製或小批量生產的需要，各種簡易衝模及製造技術也得到迅速發展。
（3）沖壓裝置與沖壓生產自動化方面。效能良好的沖壓裝置是提高沖壓生產技術的基本條件，高效率，高精度，高壽命的衝模需要高精度高自動化的裝置相匹配。
近年來，為了適應市場的激烈競爭，對產品質量的要求越來越高，切更新換代週期越來越短。沖壓生產為了適應這一新的要求，開發了各種適應不同批量生產的工藝裝置和模具。
（4）模具標準化：不僅要有各種規格和精度的模架標準，還要發展典型模具結構和零部件的標準化工作，降低模具設計複雜程度，降低模具製造技術，縮短生產準備週期。
（5）發展模具的計算機輔助設計與輔助製造：計算機輔助設計，就是用電子計算機作為資訊處理手段，進行最佳判斷、計算，實現綜合設計。計算機輔助製造，就是生產人員借助計算機對模具製造實行監督、控制和管理。
將模具設計與製造聯成乙個統一的計算機控制系統，是向自動化發展的有效途徑，對提高模具設計與製造質量、簡化模具設計和生產管理將起巨大的作用。
圖1-1零件圖
圖1-2零件展開圖
生產批量：大批量
零件名稱：支架
零件材料：q235
材料厚度：2mm
如上圖1-1所示分析，q235是普通碳素鋼，q235代表的是材料的屈服度，後面的235就是指這種材質的屈服值，在235mpa左右。並會隨著材質的厚度的增並會隨著材質的厚度的增加。q235具有良好的塑性，焊接性以及壓力加工性，適合沖壓件。
工件結構形狀相對簡單，有兩個圓孔，孔與邊緣之間的距離符合要求，料厚為2mm滿足許用壁厚要求，（孔與孔之間，孔與邊緣之間的壁厚）可以衝裁加工。
根據零件圖所註尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求較低，採用it13級精度，普通衝裁完全可以滿足要求。
根據以上分析，該零件衝裁工藝性較好，綜合評比適宜衝裁加工。
該衝裁件包括落料和衝空兩個兩個工序，可採用的衝裁方案有單工序衝裁，復合模衝裁和級進模衝裁三種。零件屬於大批量生產，採用單工序模需要模具數量較多，生產效率低，成本較高，不合理。若採用復合模，結構緊湊，生產效率高，可以得出衝裁件的精度和平直度較好，特別是製件孔對外形的形狀容易保證，生產成本低。
級進模生產效率高，操作方便，但是模具結構複雜，要求精度高。綜上所述，該零件採用復合模衝裁工藝方案。
根據零件的衝裁工藝方案，採用復合模。
零件大批量生產，安排生產可以採用自動送料的方式達到大批量生產，以此降低人的勞動強度，並降低人工成本。由於零件尺寸較大，厚度較厚，保證孔的精度以及較好的定位，採用導正銷導正，為了提高材料的利用率採用擋料銷和固定擋料銷。
考慮到零件較小，採用固定的卸料方式，為了方便操作，提高生產效率，沖件及廢料採用凸模直接從凹模洞口往下推的下出尖方式。
該沖壓件厚度較厚，零件形狀簡單，為方形，可以直接採用直排或橫排比較合理，考慮到裝配圖的簡便，用橫排。如下圖
圖3-1排樣圖
28.5+2.42=32.96mm
材料厚度t=2mm，查表2.2.4得 cmin=0.22, cmax=0.26.
（1）沖孔部分φ5 φ5.5
零件公差0.2, 查表2.3.1得 x=0.5
對φ5d=(d+x)=(5+0.51) =5.5
對φ5.5
d=(d+x)=（5.5+0.51）=
(2)落料部分零件公差，x=0.5
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