《冷冲压工艺及模具设计》课程设计班级：姓名：学号：总课时数：周指导教师：成绩：衡阳财经工业职业技术学院年学期课题四：接线片冲压模设计与制造同学，请你根据图示制件，完成下列课程设计任务：一、设计课题某电子厂生产的接线片零件如图所示，材料为H62软，料厚0.5mm，中批量生产。
确定其冲压工艺方案，填写冲压工艺卡，画出模具结构装配图，绘出除模架和紧固件等以外的所有零件图，并制订模具工作零件的加工工艺。
二、设计内容设计内容包括冲压工艺性分析，工艺方案制定，排样图的设计，总的冲压力计算及压力中心计算，刃口尺寸计算，弹簧、橡皮的计算和选用，凸模、凹模或凸凹模结构设计以及其它冲模零件的结构设计，绘制模具装配图和工作零件图，编写设计说明书，填写冲压工艺卡和工作零件机械加工工艺过程卡。
三、设计工作量（仅供参考）冲压工艺卡1份模具装配图1张（A1纸绘制）工作零件图所有非标准件（1：1绘制）工作零件机械加工工艺过程卡模具的凸模、凹模、凸凹模等设计说明书1份（约25页）四、冷冲模课程设计的要求1．冷冲模装配图用以说明冲模结构、工作原理、组成冲模的全部零件及其相互位置和装配关系。
图上应标注必要的尺寸，如模具闭合尺寸、模架外形尺寸、模柄直径等，不标注配合尺寸、形位公差。
按机械制图国家标准填写好标题栏和零件明细表，包括件号、名称、数量、材料、热处理、标准零件代号及规格、备注等内容。
模具图中的所有零件都应详细填写在明细表中。
装配图中的技术要求内容包括：凸、凹模间隙、模具闭合高度、模具的特殊要求、其它等。
2．冲模零件图要求绘制除模架和紧固件以外的所有零件图，零件图的绘制和标注应符合机械制图国家标准的规定，要注明全部尺寸、公差配合、形位公差、表面粗糙度、材料、热处理要求及其它技术要求。
3．冲压工艺卡以工序为单位，说明整个冲压加工工艺过程的工艺文件。
它包括：制件的材料、规格、质量；制件简图或工序简图；制件的主要尺寸；各工序所需的设备和工装等。
4．工作零件机械加工工艺过程卡工作零件机械加工工艺过程卡指凸模、凹模或凸凹模的机械加工工艺过程，包括该零件的整个工艺路线，各工序名称、工序内容等。
5．设计说明书设计者除了用工艺文件和图样表达自己的设计结果外，还必须编写设计说明书，用以阐明自己的设计观点、方案的优劣、依据和过程。
其主要内容有：（1）目录；（2）设计任务书及产品图；（3）制件的工艺性分析；（4）冲压工艺方案的制定及分析比较；（5）填写工艺卡片；（6）模具结构形式的论证及确定；（7）排样图设计及材料利用率计算；（8）工序压力计算及压力中心确定；（9）冲压设备的选择及校核；（10）模具零件的选用、设计及必要的计算；（11）模具工作零件刃口尺寸及公差的计算；（12）其它需要说明的问题；（13）主要参考文献目录。
说明书中应附必要的简图，所选参数及所用公式应注明出处，并说明式中各符号的意义和单位。
说明书最后应附有参考文献目录，包括书刊名称、作者、出版社、出版年份。
在说明书中引用所列参考资料时，只需在方括号里注明其序号及页数，如：见文献[8]P118。
6．图纸可以手绘或CAD绘制，CAD绘制者必须交纸质图及电子文档。
接线片冲压模的设计说明书目录一、冲压工艺性分析 (1)二、冲裁工艺方案的确定 (1)1.方案种类 (1)2.方案的比较 (2)3.方案的确定 (2)三、模具结构形式的确定 (2)四、设计工艺计算 (3)1.排样设计与计算 (3)2.冲裁压力的计算 (6)3.压力机公称压力的确定 (7)4.冲裁压力中心的确定 (8)5.工作零件刃口尺寸的计算 (9)6.卸料弹簧的设计 (10)五、模具总体结构设计 (12)1.模具类形的选择 (12)2.定位方式的选择 (12)3.卸料、出件方式的选择 (12)4.导柱、导套位置的确定 (12)六、主要零部件的设计 (12)1.工作零件的结构设计 (12)2.定位零件的设计 (13)3.卸料部件的设计 (14)4.模架及其他零部件的设计 (14)七.模具总装图 (17)八.冲压设备的选取 (18)九.填定冲压工艺卡： (19)十.模具零件加工工艺 (20)十一.结束语 (21)主要参考文献 (22)接线片冲压模的设计该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。
采用单工序模生产。
方案二：采用冲孔－－落料同时进行的复合模生产。
方案三：冲孔－－落料级进冲压。
采用级进模生产。
2.方案的比较方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两台设备，两副模具，成本相对较高，生产效率低，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。
故而不选此方案。
方案二：只需要一副模具，工件的精度及生产效率都能满足生产要求，模轮廓尺寸较小，但模具结构较复杂，且强度和刚度相对于级进模来讲较低，操作安全性不如级进模。
方案三：级进模是一种多工位、效率高的一种加工方法，也只需要一副模具，工件的精度及生产效率都能满足生产要求。
但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量，小型冲压件。
因本工件尺寸轮廓较小，采用此方案，模具的强度和刚度比复合模高，操作也比复合模安全。
3.方案的确定综上所述，本设计选用方案三，采用级进模生产。
三、模具结构形式的确定级进模冲压，必须解决条料的准确定位问题，才有可能保证工件的质量。
根据定位零件的特征，典型级进模结构有挡料销和导正销定位级进模和侧刃定距级进模，本设计选用侧刃定距级进模，条料送进导向由导料板来完成。
为保证工件的平整，卸料采用弹压卸料装置，为使操作方便，工件拟采用下出件方式。
模架宜选用级进模常用模架对角导柱模架。
四、设计工艺计算1.排样设计与计算（1）排样方法的确定为保证工件的质量，提高模具寿命，拟采用有废料排样。
为提高材料利用率，根据工件的结构特征，宜采用直对排的方式。
（2）确定搭边值查文献[1]P63表3-13 ，取最小搭边值：工件间 a 1 =1.5mm ，侧面a =1.8mm考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中需在两边设置压边装置，且为了方便计算，实际取:工件间:a 1 = 2mm侧 面:a =1.8mm（3）确定条料送进步距经计算，条料送进步距S 等于20（4）确定条料宽度根据文献[1]P64表3—14得条料宽度01max 0)5.1(∆-∆-++=nb L B α式中 m ax L ——条料宽度方向冲裁件的最大尺寸mmα——侧搭边值n ——侧刃数，此处取21b ——侧刃冲切的料边宽度mm ，查文献[1]P65表3—17， 取1b =5.1∆——条料宽度偏差，查文献[1]P64表3—15，取5.0=∆代入上式得05.005.0)5.128.15.167(--⨯+⨯+=B 05.073-=（5）画出排样图根据以上资料画出排样图，如图2：图3①工件面积计算 工件如图3所示，各部分面积为： 213602arcsin 3/9182263602A π-⎛⎫=⨯⨯≈ ⎪⎝⎭22850.22A π⎛⎫=≈ ⎪⎝⎭3(662)25.42A ⨯=≈ 4(3262)6141.1A =-⨯≈32485=⨯=A 则： 2013452374.3A A A A A A mm =+++-= ②材料利用率的计算 由文献[1]P65公式3－10得一块条料的材料利用率：0111100%A n A η=⨯ 式中 0A ―――个制件的有效面积；1A ——－ 一块条料的面积；1n ——－ 一块条料所冲制件的总个数将已知数据代入上式得1374.3179100%51%180073η=⨯⨯=⨯由文献[1]P65公式3－11得一块板料的材料利用率：0100%A n A η=⨯ 式中 0A ——一个制件的有效面积A ——一块板料的面积=∠a arcsin 9=5.190 X=3922-=26 落料冲裁长度L 落 ：39(22)2(32284360L R R ππ≈-⨯⨯⨯+⨯-+⨯+落39(2 3.1492 3.149)67.2117.6360≈⨯⨯-⨯⨯⨯+≈ 冲孔冲裁周长L 孔：L 孔＝πd ＝3.14×8＝25.12 侧刃冲裁长度L 侧：L 侧＝S+b 1＝20+1.5＝21.5用一般平刃冲裁时，其冲裁力根据文献[1]P66公式3—13得 冲裁力 τ0KLtF = 式中 F ——冲裁力 ，N ；K ——安全系数，K=1.3；t ——材料的厚度，mm ；0τ——材料的抗剪强度MPa ， （查文献[1]P322附表1，取300MPa ） L ——冲裁的周边长度代入上式可得0 1.3117.62 1.5300137592N 137.6kN F KL t τ=⨯⨯⨯⨯≈落落＝（）＝ 0 1.325.122 1.530029390.4N 29.4kN F KL t τ=⨯⨯⨯⨯≈孔孔＝（）＝0 1.321.52 1.530025155N 25.2kN F KL t τ=⨯⨯⨯⨯≈侧侧＝（）＝（2） 卸料力查文献[1]P66公式3—15得 F K F X X =式中 X K ——卸料力系数，查文献[1]P67表3—18，取04.0=X K 则： 0.04(137.629.4) 6.7X F kN =⨯+≈（3）推件力查文献[1]P66公式3—17得 0.055(137.629.425.2)10.6D DF F kN K=⨯=⨯++=3.压力机公称压力的确定由于此模具采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模，所以冲压力F Z ：F Z ＝F 落+ F 孔 + F 侧+ F X + F D ＝137.6+29.4+25.2+6.7+10.6＝209.5kN根据以上计算结果, 查文献[1]P326附表5，初选冲压设备J23-25，其主要技术参数见表一：表一：J23-25型压力机主要技术参数最大倾斜角304.冲裁压力中心的确定（1）按比例画出每一个凸模刃口轮廓的位置，并确定坐标系，画出坐标轴X 轴和Y 轴，标注各线段压力中心坐标点，如图5：图5（2）分别计算出各线段长度及各线段压力中心的坐标值，列入表二中： 说明： ①冲裁直线段时，其压力中心位于各段直线段的中心②冲裁圆弧线段时，其压力中心的位置如图6，由文献[1]P69按下式计算：x 0=R πααsin 180⨯图6L 1L 3L 4L 5L 6L 7L 8L 9L 10A(x 1,y 1)B(x 2,y 2)C(x 3,y 3)D(x 4,y 4)E(x 5,y 5)F(x 6,y 6)G(x 7,y 7)H(x 8,y 8)I(x 9,y 9)J(x 10,y 10)yx0(x,y)L 2(3)根椐力学原理，分力对某轴的力矩等于各分力对同轴力矩的代数和，则可得压力中心坐标O （x, y ）， 由文献[1]P69公式3－24及3－25，将表中数据代入：X=LnL L LnXn X L X L +⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++212211=∑∑==ni ini ii LX L 11＝24.25Y=LnL L LnYn Y L Y L +⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅++212211=∑∑==ni ini ii LY L 11＝41.48经计算，冲裁件的压力中心O 点坐标为（24.25，41.48） 5.工作零件刃口尺寸的计算 （1）加工方法的确定：结合模具及工件的形状特点，此模具制造宜采用配作法。
