目录
1绪论………………………….......................………………………………...…1
1.1冷冲压的特点和应用………………………………….………….………….……………...……1
1.2冷冲压的现状和发展趋势………………………………….………….………….…………...…1
1.3本课题的主要内容与任务……………………………………….………….………….…..….…2
2零件的工艺性分析………………………………………………………………..3
2.1冲压件的工艺性分析…………………………………………………………………………..…3
2.2冲压工艺方案的确定…………………………………………………………………………..…3
3主要设计计算…………………………………………………………………..…5
3.1排样方式的确定及其计算…………………………………………………………………….…5
3.2凸模刃口尺寸的计算………………………………………………………………………….… 6
3.3冲压力的计算……………………………………………………………………………………. 7
3.4压力中心的确定及相关计算………………………………………………………….…….……8
4模具总体设计……………………………………………………………….……11
4.1模具类型的选择………………………………………………………………………….….…. 11
4.2定位方式的选择………………………………………………………………………………... 11
4.3卸料、出件方式的选择…………………………………………………………………………11
4.4导向方式的选择…………………………………………………………………………......…11
4.5主要零部件的结构设计…………………………………………………………………..….… 11
5模具总装图……………………………………………………………………… 18
6冲压设备的选定…………………………………………………………………20
7模具的装配…………………………………………………………………….…21
7.1凸模、凹模预配…………………………………………………………………………………21
7.2凸模装配………………………………………………………………………………….…… 21
7.3装配下模………………………………………………………………………………….…… 21
7.4装配上模…………………………………………………………………………………….… 21
7.５冲压模具具的试冲与调整………………………………………………………………….… 21
8结束语…………………………………………………………………………. 24
1绪论
模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备，属于高新技术产品，作为基础工业，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上称为“工业之母”。
1.1冷冲压的特点和应用
冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件的一种压力加工方法。冷冲压生产过程的主要特征是依靠冲模和冲压设备完成加工，便于实现自动化，生产效率高，操作简便。由于冷冲压所用的原材料多是表面质量好的板料或带料，冲件的尺寸公差由冲模来保证，所以产品尺寸稳定，互换性好，冷冲压产品壁薄，质量轻，刚度好，可以加工成形状复杂的零件，小到钟表的秒针，大到汽车的纵梁、覆盖件等。
冷冲压与其他加工方法相比，具有独到的特点，所以在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门都越来越多地采用冷冲压加工产品零部件，如机械制造，车辆生产，航天航空，电子，电器，轻工，仪表用日用品等行业。
冲压件质量稳定，尺寸精度高。由于冲压生产是利用模具成型，模具制造精度高，故冲压件质量稳定，制件互换性好，尺寸精度高，一般情况下，冲压生产的尺寸精度可达到IT10~IT14，最高可达到IT6级，有的制件不需要再进行机械加工，即可满足装配和使用要求。
生产率高，成本低。冲压生产是利用冲压模具和冲压设备完成加工，其生产率高，操作方便，易于实现机械化、自动化。对于普通压力机，每分钟可生产几件到几十件制件，高速压力机每分钟可生产数百件甚至上千件制件。冲压件质量轻、刚性好、强度高，冲压过程能耗少，中、大批量生产时，成本较低。
材料利用率高。冲压生产是一种少、无切削加工的方法之一。冲压生产能实现少废料甚至无废料生产。
由于利用模具加工，所以可以获得用其他加工方法所不能或难以制造的形状复杂的零件。
冲裁件在条料，带料等上面的布置形式称为排样。制件在条料上的排样图也决定了模具结构的复杂程度合理的排样可以在保证制件质量、有利于简化模具结构的前提下，以最少的材料消耗，冲出更多数量的合格工件。
1.2冷冲压的现状和发展趋势
1.2.1冷冲压工艺方面
研究和推广应用旨在提高生产率和产品质量，降低成本和扩大冲压工艺应用范围和各种冲压新工艺是冲压技术发展的主要趋势。目前，国内外涌现并迅速运用于生产的冲压先进工艺有精密冲压，柔性模（软模）成形，超塑性成形，无模多点成形，爆炸和电磁等高能成形，高效精密冲压技术以及冷挤压技术等。这些冲压先进技术在实际生产中已经取得并将进一步取得良好的技术经济效果。
1.2.2冲模设计与制造方面
1.2.2.1模具结构与精密度正朝着两方面发展
一方面为了适应高速、自动、精密、安全等大批量自动生产的需要，冲模正向高效、精密、长寿命、多工位、多功能方向发展；另一方面，为适应市场上产品更新换代迅速的要求，各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与制造也得到了迅速发展。
高效、精密、多功能、长寿命、多工位级进模和汽车覆盖件冲模的设计制造水平代表了现代冲模的技术水平。我国能够设计制造出机电一体化的达到国际先进水平的高效、精密、长寿命、多工位级进模，工件零件精度达到2～5μm，步距精度达到2～3μm，总寿命达到1亿模次以上；我国汽车行业，已具备中档轿车成套覆盖件冲模的生产能力，并在汽车试制和小批量生产中应用高强度树脂浇注成形覆盖件冲模，缩短试制周期，降低成本，加速了新车型的开发。
1.2.2.2模具设计与制造的现代化
计算机技术，信息技术等先进技术在模具技术中得到广泛的应用，使具设计与制造水平发生了深刻的革命性的变化，目前最为突出的是模具CAD/CAE/CAM。
模具的加工方法迅速现代化，各种工中心，高速铣削、精密磨削、电火花铣削加工、慢走丝线切割、现代检测技术等已全面走向数控（NC)或计算机数控(CNC)化，电火化铣削加工是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工，类似数控铣削加工；现代电火花加工机床还可根据加工程序，自动从电极库更换电极；慢走丝线切割机的功能及自动化程度已相当高，目前切割速度已达300mm2/min，加工精度可达±1.5μm，表面粗糙度Ra可达0.1～0.2μm。
在模具材料及热处理，模具表面处理等方面，国内外都进行了不少研制工作，并取得了很好的实际效果，冲模材料的发展方向是研制高强韧性冷作模具钢，如65Nb、LD1、012Al、CG2、LM1、LM2等就是我国研制的性能优良的冲模材料。
1.3本课题的主要内容与任务
本课题对连接曲柄进行了工艺性分析，详细介绍了复合模的总体结构设计，主要成形零件的设计与制造，冲裁力的计算，压力中心的确定，定位方式的设计，并对排样方案作了比较与分析，确定了条料的送进与导料方式及定距结构形式。将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计与冲模制造有机融合，实现重组和优化，以通俗易懂的文字和丰富的图表，系统地分析了连接曲柄的冲压成形规律、成形工艺设计与模具设计及其复合模的装配方法。
图1产品图
该工件是连接曲柄，材料选用Q235钢，工件上有六个孔，其中有五个大小相同，孔的大小分别为、 ，精度等级为IT9级，该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的。孔与孔，孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为3.5mm。所有的孔可以用高精度冲模冲出，因此，该工件可以用冷冲压加工完成。
2.2冲压工艺方案的确定
该工件所需要的冲压工序为落料和冲孔，可以订出以下三种工艺方案：
方案一：先冲孔，再落料。采用单工序模生产。
方案二：冲孔落料复合冲压。采用复合模生产。
方案三：冲孔落料级进模冲压。采用级进模生产。
采用方案一生产率低，工件的累积误差大，操作不方便，由于该工件为中批量生产，方案二和方案三更具有优越性。
该零件的孔与外缘之间的最小距离为3.5mm,大于此零件要求的最小壁厚3.2mm，可以采用冲孔落料复合模或冲孔落料级进模。复合模模具的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率高，尽管模具结构比较复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具的制造并不困难。级进模虽生产率也高，但零件的冲裁精度稍差，欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正。故模具制造安装较复合模复杂。通过对上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产采用方案二的复合模较好。
