h型铁芯冲片的冲压模具设计
摘 要本设计主要进行了冲孔、落料复合模的设计。本文对产品进行了详细的工艺分析，并且确定了工艺方案。按照所学习的冲压模具设计的基本步骤，文中计算了模具的冲裁力，压力中心的确定以及压力机的选用并设计了这次模具上主要零部件，如：凸模、凹模、凸模固定板、凸凹模、卸料板、挡料销。模架采用标准模架，选择了合适的冲压设备。模具的设计从模具的结构，模柄的选用，凸模的尺寸和强度校核，定位零件，卸料装置还有模具的闭合高度这些方面进行了严格的选择和计算，这样设计出的结构可以保证模具工作运行的可靠性，并且可以满足冲压产品大批量生产的需求。目 录
第一章 产品的结构分析构成 1
1.1产品的设计 1
1.2制作图及产品基本要求 1
1.3冲裁件工艺分析 1
1.4确定工艺的方案 2
第二章 计算冲裁力、压力中心与压力机的选用 3
2.1确定排样方式及计算材料的利用率 3
2.2计算冲裁力、卸料力 4
2.3压力机选用 4
2.4确定模具压力中心 4
2.5冲裁模间隙与凸凹模刃口尺寸及公差的计算 5
第三章 设计模具 6
3.1确定模具结构 6
3.2模柄的尺寸选用 6
3.3凸模的强度校核 7
3.4落料凹模尺寸的计算 7
3.5定位零件 7
3.6卸料的装置 8
3.7模具的闭合高度 8
结束语 9
致谢 10
参考文献 11
第一章 产品的结构分析构成
1.1 产品的设计
图 11 零件图
1.2制作图及产品的基本要求
这次H型产品工件在材料选择方面选择了08钢，考虑到这样的话可以进行大批量的生产；在产品的基本要求方面，因为需要保证产品的整体是光滑的，并且产品的表面为了防止有裂纹或者为了防止会皱，所以这个加工过程是特别需要注意的。
1.3 冲裁件工艺分析
材料为：08钢，σb=325MPa，08钢具有很好的塑性和韧性，冲压、弯曲性能都比
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2制作图及产品的基本要求
这次H型产品工件在材料选择方面选择了08钢，考虑到这样的话可以进行大批量的生产；在产品的基本要求方面，因为需要保证产品的整体是光滑的，并且产品的表面为了防止有裂纹或者为了防止会皱，所以这个加工过程是特别需要注意的。
1.3 冲裁件工艺分析
材料为：08钢，σb=325MPa，08钢具有很好的塑性和韧性，冲压、弯曲性能都比较好，还具有良好的焊接性能以及优良拉伸性能，但是它的强度不是特别好。因此，它能制造的零件（如垫片）具有良好的塑性；它还能制出的零件（如套筒）则心部强度要求不是特别高，并且需要渗碳和氰化。
查《模具材料》P312，表317，则可以看到08钢的化学成分和力学性能。
1.4确定工艺的方案
对于这个工艺方案怎么选择，因为有落料跟冲孔，而且这两个基本的工艺是不能少的，所以我总结了三个方案：
方案一：单工序模
方案二：级进模
方案三：复合模
单工序模的分析：单工序模工件是大批量生产的，如果用单工序模制造会导致效率低下等问题，因此不能用单工序模。
级进模分析：因为整个冲件的成形过程是在不间断的步骤中一步步完成的。所以经常采用两种不同的类型：从整体来看级进模有几个工位，并且没有复合模制造的效率高，而且级进模还存在的问题是轮廓尺寸是比较大的，并且制造相对而言是相当的复杂的，而且成本的话还是比较高的，所以也不采取这种方案。
复合模分析：这种方案不会有定位误差或者说是定时误差。这种方案优点是：生产率比较高，并且不会因为过程中送料产生误差的影响，而且冲裁件内孔与外缘相对位置的精度比较高，并且冲模的轮廓尺寸也比较小，所以适用于大批量、高精度的生产。
经过以上比较选择来看我选用倒装复合模。
第二章 计算冲裁力、压力中心与压力机的选用
2.1确定排样方式及计算材料的利用率
考虑到排样方式的确定，在这个模具的冲压过程中，由于工件是H型的再考虑到综合因素，所以决定用直排的方式，具体如图所示:
图21排样图
查参考文献[2]，P57，取搭边值=2，
计算条料的宽度：40+2+2=44mm
确定条料的步距：42mm
计算冲压件毛坯的面积：
A=40×404*π4.5215*10*2π*1=1042mm
一个步距的材料利用率：η==1×1042/（42×44）=56.4％
2.2计算冲裁力、卸料力
1.冲裁力，根据文献，P46，公式325，进行计算，式中L表示冲裁件周边长度，通过CAXA尺寸测量可得到工件的周边长度：
L=mm
t——是代表材料的厚度，t=2mm
——是代表材料的抗拉强度，查文献，P18，表91，查得08钢的抗拉强度=325MPa，所以，
2.卸料力是指在冲裁时，从凸模上把工件或废料取下来的力。
查参考文献，p47，公式326 ，
查参考文献，p47，表39， K卸=0.05
所以，=0.05×141=7.05KN
3.推件力所指的是把塞在凹模内的料，顺着冲裁方向推出，所需要的力。
查参考文献，P47，公式327，进行计算。
查参考文献，P47，表39，
所以，=3×0.055×141=21.15KN
4.查参考文献，P47，公式329，因采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模，
总冲压力，=141+7.05+21.15=169.2KN
2.3 压力机的选用
压力机的主要技术参数是：1、公称压力：在滑块的行程中，压力依旧是常数。2、滑块行程：是指滑块从上死点到下死点所经过的距离。3、闭合高度。4、工作台尺寸。5、模柄孔尺寸。6、连杆调节量7、功率对于这个工件，初步选择采用公称压力为250KN的开式曲柄压力J2225。
2.4确定模具压力中心
冲压时，所有冲力进行结合的作用点被称为模具的压力中心。因为工件为H型对称件，所以压力中心为工件正中心。
2.5冲裁模间隙与凸凹模刃口尺寸及公差的计算
1.零件公差的确定：由于零件未注尺寸公差等级确定为IT14级，表示图25：
图25 工件图尺寸公差
2.计算冲孔凸凹模刃口尺寸：查《模具实用简明手册》表215 Zmin=0.13mm，Zmax=0.18m。冲孔时，冲孔部分要以凸模为基准，并且凸模磨损后此处尺寸变小。
冲孔mm凸模刃口尺寸的计算，查参考文献，P37，表35：t=2mm，x=0.75,所以mm冲孔凸模刃口尺寸：==（9+0.75×0.2）=mm，冲孔mm凹模的刃口
第一章 产品的结构分析构成 1
1.1产品的设计 1
1.2制作图及产品基本要求 1
1.3冲裁件工艺分析 1
1.4确定工艺的方案 2
第二章 计算冲裁力、压力中心与压力机的选用 3
2.1确定排样方式及计算材料的利用率 3
2.2计算冲裁力、卸料力 4
2.3压力机选用 4
2.4确定模具压力中心 4
2.5冲裁模间隙与凸凹模刃口尺寸及公差的计算 5
第三章 设计模具 6
3.1确定模具结构 6
3.2模柄的尺寸选用 6
3.3凸模的强度校核 7
3.4落料凹模尺寸的计算 7
3.5定位零件 7
3.6卸料的装置 8
3.7模具的闭合高度 8
结束语 9
致谢 10
参考文献 11
第一章 产品的结构分析构成
1.1 产品的设计
图 11 零件图
1.2制作图及产品的基本要求
这次H型产品工件在材料选择方面选择了08钢，考虑到这样的话可以进行大批量的生产；在产品的基本要求方面，因为需要保证产品的整体是光滑的，并且产品的表面为了防止有裂纹或者为了防止会皱，所以这个加工过程是特别需要注意的。
1.3 冲裁件工艺分析
材料为：08钢，σb=325MPa，08钢具有很好的塑性和韧性，冲压、弯曲性能都比
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2制作图及产品的基本要求
这次H型产品工件在材料选择方面选择了08钢，考虑到这样的话可以进行大批量的生产；在产品的基本要求方面，因为需要保证产品的整体是光滑的，并且产品的表面为了防止有裂纹或者为了防止会皱，所以这个加工过程是特别需要注意的。
1.3 冲裁件工艺分析
材料为：08钢，σb=325MPa，08钢具有很好的塑性和韧性，冲压、弯曲性能都比较好，还具有良好的焊接性能以及优良拉伸性能，但是它的强度不是特别好。因此，它能制造的零件（如垫片）具有良好的塑性；它还能制出的零件（如套筒）则心部强度要求不是特别高，并且需要渗碳和氰化。
查《模具材料》P312，表317，则可以看到08钢的化学成分和力学性能。
1.4确定工艺的方案
对于这个工艺方案怎么选择，因为有落料跟冲孔，而且这两个基本的工艺是不能少的，所以我总结了三个方案：
方案一：单工序模
方案二：级进模
方案三：复合模
单工序模的分析：单工序模工件是大批量生产的，如果用单工序模制造会导致效率低下等问题，因此不能用单工序模。
级进模分析：因为整个冲件的成形过程是在不间断的步骤中一步步完成的。所以经常采用两种不同的类型：从整体来看级进模有几个工位，并且没有复合模制造的效率高，而且级进模还存在的问题是轮廓尺寸是比较大的，并且制造相对而言是相当的复杂的，而且成本的话还是比较高的，所以也不采取这种方案。
复合模分析：这种方案不会有定位误差或者说是定时误差。这种方案优点是：生产率比较高，并且不会因为过程中送料产生误差的影响，而且冲裁件内孔与外缘相对位置的精度比较高，并且冲模的轮廓尺寸也比较小，所以适用于大批量、高精度的生产。
经过以上比较选择来看我选用倒装复合模。
第二章 计算冲裁力、压力中心与压力机的选用
2.1确定排样方式及计算材料的利用率
考虑到排样方式的确定，在这个模具的冲压过程中，由于工件是H型的再考虑到综合因素，所以决定用直排的方式，具体如图所示:
图21排样图
查参考文献[2]，P57，取搭边值=2，
计算条料的宽度：40+2+2=44mm
确定条料的步距：42mm
计算冲压件毛坯的面积：
A=40×404*π4.5215*10*2π*1=1042mm
一个步距的材料利用率：η==1×1042/（42×44）=56.4％
2.2计算冲裁力、卸料力
1.冲裁力，根据文献，P46，公式325，进行计算，式中L表示冲裁件周边长度，通过CAXA尺寸测量可得到工件的周边长度：
L=mm
t——是代表材料的厚度，t=2mm
——是代表材料的抗拉强度，查文献，P18，表91，查得08钢的抗拉强度=325MPa，所以，
2.卸料力是指在冲裁时，从凸模上把工件或废料取下来的力。
查参考文献，p47，公式326 ，
查参考文献，p47，表39， K卸=0.05
所以，=0.05×141=7.05KN
3.推件力所指的是把塞在凹模内的料，顺着冲裁方向推出，所需要的力。
查参考文献，P47，公式327，进行计算。
查参考文献，P47，表39，
所以，=3×0.055×141=21.15KN
4.查参考文献，P47，公式329，因采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模，
总冲压力，=141+7.05+21.15=169.2KN
2.3 压力机的选用
压力机的主要技术参数是：1、公称压力：在滑块的行程中，压力依旧是常数。2、滑块行程：是指滑块从上死点到下死点所经过的距离。3、闭合高度。4、工作台尺寸。5、模柄孔尺寸。6、连杆调节量7、功率对于这个工件，初步选择采用公称压力为250KN的开式曲柄压力J2225。
2.4确定模具压力中心
冲压时，所有冲力进行结合的作用点被称为模具的压力中心。因为工件为H型对称件，所以压力中心为工件正中心。
2.5冲裁模间隙与凸凹模刃口尺寸及公差的计算
1.零件公差的确定：由于零件未注尺寸公差等级确定为IT14级，表示图25：
图25 工件图尺寸公差
2.计算冲孔凸凹模刃口尺寸：查《模具实用简明手册》表215 Zmin=0.13mm，Zmax=0.18m。冲孔时，冲孔部分要以凸模为基准，并且凸模磨损后此处尺寸变小。
冲孔mm凸模刃口尺寸的计算，查参考文献，P37，表35：t=2mm，x=0.75,所以mm冲孔凸模刃口尺寸：==（9+0.75×0.2）=mm，冲孔mm凹模的刃口
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