目錄1、 前言3
1.1、 設計題目3
1.2、課程設計的要求與目的3
2、工藝性分析4
2.1、結構與尺寸4
2.2、材料4
3、衝裁工藝方案5
3.1、工藝方案的擬定5
3.2、工藝方案確定5
4、排樣設計6
5、計算衝裁力和壓力中心初選壓力機7
5.1、衝裁力計算7
5.2、卸料力和推件力計算7
5.3、初選壓力機8
5.4、壓力中心計算9
6、凹、凸模具刃口尺寸的計算9
6.1、凸、凹模具刃口尺寸計算的依據和計算原則9
6.2、凸凹模刃口尺寸計算10
7、定位及卸料裝置確定11
7.1、定位零件12
7.2、卸料裝置13
8、工作零件設計13
8.1、凸模13
8.2、凹模14
8.3、凹模固定板、凸模固定板15
8.4、刃口形式15
8.5、凸模的固定方式17
9、模架及其他零件設計17
9.1、模架17
9.2、模柄18
9.3、上下墊板18
9.4、閉合高度確認18
9.5、模具裝配圖19
總結19
參考文獻20
1、 前言
1.1、 設計題目
我的選題是18號題目，零件圖如下：
圖.1（材料為10鋼，料厚2mm）
要求：模具整體裝配圖1 張，
凸模、凹模、凸凹模等零件圖2－5張，
設計計算說明書1份。
1.2、課程設計的要求與目的
《模具設計》課程設計是冷沖模課程的最後乙個重要的教學環節，同時是第一次對我們進行全面的模具設計訓練。
課程設計的基本目的：理論聯絡實踐，運用所學知識去分析解決實際問題。學習模具設計的一般步驟，了解、掌握常用模具整體及零部件設計的方法。
加強、鞏固模具設計的基本知識與計算機繪圖軟體的使用。學會運用標準、規範、手冊、圖冊和查閱有關技術資料。
課程設計的內容包括：模具整體方案設計，包括零件的工藝分析、模具型別的確定、壓力中心計算、刃口尺寸計算、壓力機選擇等；模具整裝配圖和模具重要零件設計；編寫設計計算說明書。
2、 工藝性分析
2.1、結構與尺寸
由圖1可知，該零件結構簡單，尺寸較小，主要由沖孔和落料兩部分組成。工件為圓形雙孔墊片。
墊片外圓直徑：d=36mm，上下偏差分別為0和-0.62。
內部孔心距為：18mm，上下偏差分別為：+0.06和-0.06
兩個內孔直徑：d=6mm，上下偏差分別為+0.048和0。
板料厚度為t=2mm。
孔與工件外邊沿最小尺寸為6mm。
以上尺寸均符合b>2t，此零件適合衝裁加工。
2.2、材料
由於本工件沒有特殊要求，故我們採用普通衝裁方式便可以達到零件圖所需要求。工件加工材料為10號鋼，查閱《中國材料工程大典》第五頁表4.14得到10號鋼的各項效能如下：
10號鋼力學效能：
抗拉強度σb (mpa)：≥335
屈服強度σs (mpa)：≥205
伸長率 δ5 (%)：≥31
斷面收縮率 ψ (%)：≥55
10號鋼機械強度低，塑性、韌性好，冷狀態下容易模壓成形，容易切削加工，焊接效能好，為提高表面硬度可進行滲碳和氰化處理。10號鋼用於製造強度不高的焊接件、冷沖壓件、鍛件和滲碳零件如螺栓、墊圈，隔板、外殼等。強度硬度不高，但塑性韌性都很好。
由於此材料具有較高的彈性和良好的塑性故適合適合衝裁。
3、 衝裁工藝方案
3.1、工藝方案的擬定
根據工藝性的分析初步擬定三套方案：
方案一：採用單工序模。先落料、後沖孔。
方案二：採用級進模具。依次沖孔、落料。
方案三：採用復合模具。沖孔、落料一次完成。
3.2、工藝方案確定
方案一：落料、沖孔。
優點:較易實現操作化，通用性好，適合中小批量生產，衝模結構簡單，重量較輕，尺寸較小，製造周期短，**低，成本低廉。
缺點:沖壓生產效率較低，工人的勞動強度大，衝載件的累計誤差大，精度較低，因模具數量多，所需的沖壓裝置也多，壓力機一次行程內只能完成乙個工序。模具的壽命低，操作不夠安全。
方案二：級進模具
優點:多工位級進模在壓力機的一次行程內能完成多個工序(包括沖孔，落料)，所以生產效率高，並容易實現操作機械化和自動化，尤其適用於單機上實現現代化，可採用高速壓力機生產，操作安全，工人的勞動強度低，模具強度較高，壽命較長。
缺點:模具製造與**都較高，但較復合模具**低。板料的要求高，製件不太平整。
方案三：復合模具
優點:壓力機一次行程內可完成多個工序，生產效率較高，衝載件的精度高，不受送料誤差影響，內外形相對位置一致性好，沖件表面較為平整，可利用邊角條料
缺點:復合模難以實現操作機械化和自動化，工人的勞動強度較單工序低，製件和廢料排除較複雜，沖件不能自動漏下，存在出件問題，可實現部分機械化，但通用性較差，且模具製造較複雜，**較高。
綜合考慮該零件的結構，材料性質，**等各個方面，確定運用方案二：級進模具來完成該圓形墊片製件的加工。並且採用固定卸料方式卸料。
4、 排樣設計
該零件結構比較簡單，採用有廢料排樣。查閱《冷衝壓模具設計指導》表2-18確定搭邊值：
兩工件間的搭邊 a =1.2mm;
工件邊緣搭邊 a1=1.5mm;
步距為s =37.2mm;
條料寬度 b = d+2b = 36+2×1.5 = 39mm
確定後排樣圖如下圖5-1所示
圖5-1、排樣圖
乙個進距內的材料利用率為
η=a/bs×100%
式中， a—— 乙個步距內衝裁件的實際面積（mm2
b—— 條料寬度（mm
h—— 步距(mm)
a = π（d/2）2 - 2π（d/2）2 = 960.84 mm2
η=960.84/37.2 x 39=66.3%
5、 計算衝裁力和壓力中心初選壓力機
5.1、衝裁力計算
通常說的衝裁力是指沖裁力的最大值，它是選用壓力機和設計模具的重要依據之一。衝壓力的大小主要與材料的力學效能、厚度及沖裁件分離的輪廓長度有關。 用平刃口衝裁時衝裁力f（n）可按下式進行計算：
f=kltτb
式中， l——衝裁件周邊長度（mm）
t——材料厚度 （mm）
τb——材料抗剪強度 （mpa）
k——係數。
考慮到模具刃口的磨損。模具間隙的波動材料力學效能的變化及材料厚度偏差等因素一般取k=1.3
f = 1.3 x （πd+2πd）x2 x 335=131.28 kn
5.2、卸料力和推件力計算
卸料力：凸模上卸下箍著的料所需的力fx = kx f。
推件力：將塞在凹模內的料順從衝裁方向推出所需要的力ft = nktf。
查《沖壓工藝及模具設計》表3-11可知：kx = 0.05 、kt = 0.055。則：
fx = kx f=0.05 x 131.28 = 6.56 kn
ft = nktf = 0.055 x 131.28 = 7.22kn
5.3、初選壓力機
選用壓力機時，首先得知道公稱壓力，且壓力機公稱壓力必須大於等於總共的衝壓力。由於本方案採用的是剛性卸料裝置和下出料方式，故總的衝壓力fz為：
fz = f+ ft = 131.28 + 7.22 = 138.50 kn
由於該零件是規則對稱的，故壓力中心在大圓的圓心。
壓力機的選擇原則：沖壓裝置的選擇直接關係到裝置的安全及生產效率產品質量模具壽命和生產成本等一系列重要問題。重壓裝置的選擇主要包括裝置的型別和規格引數兩方面的問題。
主要根據所要完成沖壓工序的性質生產批量的大小沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來選擇沖壓裝置型別。
1、對於中小型衝裁件彎曲件或淺拉深件的常採用開式曲柄壓力機。
2、對於大中型對於大和精度要求高的沖壓件多採用閉式曲柄壓力機。
3、對於大型或較複雜的拉深件常採用上傳動的閉式雙動拉深壓力機。
4、對於大批量生產或形狀複雜批量很大的中小形沖壓件應優先選用自動高速壓力機或者多工位自動壓力機。
5、對於批量小材料厚的沖壓件常採用液壓機。
6、對於精沖零件最好選擇專用的精沖壓力機。
沖壓裝置規格的選擇：在選擇沖壓裝置的型別後，應進一步根據沖壓加工中所需的衝壓力，包括卸料力、壓料力等。變形功以及模具的結構形式或閉合高度、外形輪廓尺寸等選擇沖壓裝置的規格。
1、公稱壓力壓力機的公稱壓力是指壓力機滑塊離下止點前一特定距離,既壓力機的曲軸旋轉侄離下止點前某一角度時滑快上所容需的最大工作壓力。 一般情況下,壓力機的工稱壓力應大於或等於沖壓工藝力的1.1～1.3倍。
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