简要说说废料设计和条料排样遵循的设计原则有哪些
(1) 冲裁凸模。
冲裁凸模的形状是由产品的形状决定的，它可以采用直身结构也可采用加强型结构。主要的固定方式有：挂台固定、销钉固定、螺丝固定、压块固定、顶丝固定。这其中挂台固定最安全可靠，销钉固定不常用，其它3种固定方式主要是便于维修时快速更换。可以根据需要自由选择。
(2) 凹模镶块。
凹模刃口可以直接在凹模板上割出，但对于产量较大或硬度较高的产品，应设计凹模镶块，以方便维修。凹模镶块的固定方式有：挂台固定、螺丝固定、压块固定。
在设计单侧冲裁的凹模镶块时，为防止产生废料上浮，应在不冲裁的一侧增加挤料尖角，挤住废料，不让其上浮，如图1所示。
（3）折弯镶块。
折弯镶块既可以用挂台固定，也可以用螺丝固定。折弯凸、凹模之间的间隙应为一个料厚。折弯凸模头部应设计为圆弧R角，以避免折弯时擦伤产品（如图2所示）。对于直角弯曲的折弯凹模靠近折弯线处，应设计一条校正筋（如图3所示），使折弯时在产品根部产生塑性变形，减小回弹，保证90O弯曲角。
数码影片的构图元素
1． 光线
光线是影像画面构图的基础和灵魂。影片拍摄要求的光线与摄影差不多，但是它也有独有的特点。一是影像画面记录的是一段时间的光色变化，瞬间光源不能用作摄像用光的光源的；二是摄像用光是个动态的变化过程，在选择、处理光线时就必须随时随地考虑画面表现空间、方位等的变化对画面光影结构的影响；三是摄像对光线的要求很复杂，光线随着环境、被摄主体、机位甚至光位的变化直接影响着画面的造型效果，并使之发生变化。
2． 色彩
如果说光线赋予影视画面以生命，那么，色彩就给影像画面注入了情感。作为影像画面的重要构成元素之一，色彩在构图中也有着举足轻重的地位和作用。张艺谋导演在拍摄影片时，色彩运用得非常成功，无论是在《红高粱》、《大红灯笼高高挂》，还是在《英雄》等影片中，他都通过画面形象的色彩设计、提炼和选择搭配，获得强烈的艺术效果，从而渲染、烘托出主题和内容所需要的情绪基调和特定氛围。
3． 影调
影调是指画面中的影像所表现出的明暗层次和明暗关系，它是处理画面造型、构图及烘托气氛、表达情感、反映创作意图的重要手段。画面中亮的景物多、占的面积大，会给人以明朗之感；画面中暗的景物多，给人沉闷压抑的感觉；有些画面则明暗适中、层次丰富，接近于人们生活中通常所见的视觉感受。
如果从画面明暗分布划分，可以分为亮调、暗调、中间调三种形式。如果从画面明暗对比（反差）划分，可以分为硬调、软调和中间调。硬调画面中明暗差别显著、对比强烈，景物的亮暗层次少、缺乏过渡，给人以粗犷、硬朗的感觉；软调又叫柔和调，它的画面缺少最亮和最暗的调子，对比弱、反差小；中间调又叫标准调，它明暗兼备、层次丰富、反差适中。
4． 线条
线条一般是指影像画面所表现出的明暗分界线和形象之间的连接线。比如地平线、道路的轨迹、排成一行的树木的连线等。根据线条所在位置的不同，可将其分为外部线条和内部线条。外部线条是指画面形象的轮廓线，内部线条则是指被摄对象轮廓线范围以内的线条。
根据形式的不同，可将线条分为直线、曲线两类。而直线又有水平线、垂直线和斜线之分，水平线易产生宽阔之感，在拍摄大地、海洋、湖泊、草原等时，常以水平线作为构图的主线条。垂直线易传达高耸、刚直之感，如林立的楼群、挺拔的树木、高峻的山峰等。曲线则指一个点沿着一定的方向移动并发生变向后所形成的轨迹。
60%以上，因此材料的经济利用具有非常重要的意义。冲压件在条料或板料上的布置方法称为排样。不合理的排样会浪费材料，衡量排样经济性的指标是材料的利用率。
若能减少废料面积，则材料利用率高。废料可分为工...4604
冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。
冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。
(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。
（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。
由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。
上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。
在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。
复合冲压——在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。
级进冲压——在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。
复合-级进——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。
冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分
组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。
此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。
冲裁模设计题目
如图1所示零件：垫扳
生产批量：大批量
材料：08F t=2mm
设计该零件的冲压工艺与模具
2 零件的工艺分析
2.1 结构与尺寸
该零件结构简单,形状对称。
硬钢材料被自由凸模冲圆形孔,查《冷冲压工艺及模具设计》表3-8,可知该工件冲孔的最小尺寸为1.3t,该工件的孔径为:Φ6>1.3t=1.3×2=2.6。
由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘不平行,故最小孔边距不应小于材料厚度t,该工件的空边距(20)>t=2,(10)>t=2,均适宜于冲裁加工。
2.2 精度
零件内、外形尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确定工件尺寸的公差,经查表得,各尺寸公差分别为：
零件外形:58 ， 38 , 30 ,16 , 8
零件内形:6
孔心距:18±0.215,
利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。
2.3 材料
08F，属于碳素结构钢,查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知抗剪强度τ=260MPa,断后伸长率=32％。此材料具有良好的塑性和较高的弹性,其冲裁加工性能好。
根据以上分析,该零件的工艺性较好,可以进行冲裁加工。
3 确定冲裁工艺方案
该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下几种工艺方案：
(a)先落料，再冲孔，采用单工序模生产；
(b)采用落料——冲孔复合冲压，采用复合模生产；
(c)用冲孔——落料连续冲压，采用级进模生产。
方案(a)模具结构简单，但需要两道工序，两套模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足零件大批量生产的要求。由于零件结构简单，为了提高生产效率，主要采用复合冲裁或级进冲裁方式。采用复合冲裁时，冲出的零件精度和平直度好，生产效率高，操作方便，通过设计合理的模具结构和排样方案可以达到较好的零件质量。
根据以上分析，该零件采用复合冲裁工艺方案。
4 确定模具总体结构方案
4.1 模具类型
根据零件的冲裁工艺方案，采用复合冲裁模。复合模的主要结构特点是存在有双重作用的结构零件——凸凹模，凸凹模装在下模称为倒装式复合模。采用倒装式复合模省去了顶出装置，结构简单，便于操作，因此采用倒装式复合冲裁模。
4.2 操作与定位方式
虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产，可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。考虑到零件尺寸大小，材料厚度，为了便于操作和保证零件的精度，宜采用导料板导向，固定挡料销挡料，并与导正销配合使用以保证送料位置的准确性，进而保证零件精度。为了保证首件冲裁的正确定距，采用始用挡料销，采用使用挡料销的目的是为了提高材料利用率。
4.3 卸料与出件方式
采用弹性卸料的方式卸料，弹性卸料装配依靠橡皮的弹力来卸料，卸料力不大，但冲压时可兼起压料作用，可以保证冲裁件表面的平面度。为了方便操作，提高零件生产率，冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。
4.4 模架类型及精度
考虑到送料与操作的方便性，模架采用后侧式导柱的模架，用导柱导套导向。由于零件精度要求不是很高，但冲裁间隙较小，因此采用I级模架精度。
4.5 凸模设计
凸模的结构形式与固定方法：
落料凸模刃口部分为非圆形，为便于凸模与固定板的加工，可设计成固定台阶式，中间台阶和凸模固定板以H7/m6过渡配合，凸模顶端的最大台阶是用其台肩挡住凸模，在卸料时不至于凸模固定板中拉出。并将安装部分设计成便于加工的长圆形，通过接方式与凸模固定板固定。
5 工艺设计计算
5.1 排样设计与计算
零件外形近似矩形，轮廓尺寸为58×30。考虑操作方便并为了保证零件精度，采用直排有废料排样。如图1所示：
查《冷冲压工艺及模具设计》表3-13，工件的搭边值a=2，沿边的搭边值a1=2.2。级进模送料步距为S=30+2=32mm
条料宽度按表3-14中公式计算：
B -0△=(Dmax+2a1)-△0 查表3-15得：△=0.6
B=（58+2×2.2） =62.4 （㎜）
由零件图近似算得一个零件的面积为1354.8㎜2，一个进距内的坏料面积
B×S=62.4×32=1996.8㎜2 。因此一个进距内的材料利用率为：
=（A/BS）×100﹪=67.8﹪
查《冷冲压工艺及模具设计》附表3选用板料规格为710×2000×2。
采用横裁时，剪切条料尺寸为62.4。一块板可裁的条料为32，每间条可冲零件个数22个零件。则一块板材的材料利用率为：
=（n×A0/A）×100﹪
=（22×32×1354.8/710×2000）×100﹪=67.2﹪
采用纵裁时，剪切条料尺寸为62.4。一块板可裁的条料为11，每条可冲零件个数62个零件，则一块板材的材料利用率为：
=（n×A0/A）×100﹪
=（11×62×1354.8/710×2000）×100﹪=59.2﹪
根据以上分析，横裁时比纵裁时的板材的材料利用率高，因此采用横裁。
5.2 计算冲压力与压力中心，初选压力机
冲裁力：根据零件图可算得一个零件外周边长度：
L1=16π+8+28+38×2
内周边长度之和：
L=2π×3=18.84㎜
查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知： MPa
查《冷冲压工艺及模具设计》附表3可知：Kx=0.05, KT=0.055.
落料力：
F落=KL1 t T
=1.3×162.27×2×260
=109.69KN
冲孔力：
F孔=KL2 t T
=1.3×6 ×2×260
=12.74
KN
卸料力：
Fx=KxF落
=0.05×109.69
=5.48KN
推件力：
根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6,
故:n=h/t=3
FT=nKtF孔
=3×0.055×25.47
=4.20KN
总冲压力：
FЁ= F落+ F孔+Fx+ FT
则FЁ=109.69+12.74+5.48+4.20
=132.11KN
应选取的压力机公称压力：25t.
因此可初选压力机型号为J23-25。
当模具结构及尺寸确定之后，可对压力机的闭合高度，模具安装尺寸进行校核，从而最终确定压力机的规格。
确定压力中心：画出凹模刃口，建立如图所示的坐标系：
由图可知，该形状关于X轴上下对称，关于Y轴左右对称，则压力中心为该图形的几何中心。即坐标原点O。该点坐标为（0，0）。
5.3 计算凸、凹模刃口尺寸及公差
由于模具间隙较小，固凸、凹模采用配作加工为宜，由于凸、凹模之间存在着间隙，使落下的料或冲出的孔都带有锥度。落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而冲孔件的尺寸接近于凸模刃口尺寸。固计算凸模与凹模刃口尺寸时，应按落料与冲孔两种情况分别进行。由此，在确定模具刃口尺寸及其制造公差时，需遵循以下原则：
（I）落料时以凹模尺寸为基准，即先确定凹模刃口尺寸；考虑到凹模刃口尺寸在使用过程中因磨损而增大，固落料件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围较小尺寸，而落料凸模的基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙；
（II）冲孔时以凸模尺寸为基准，即先确定凸模刃口尺寸，考虑到凸模尺寸在使用过程中因磨损而减小，固冲孔件的基本尺寸应取工件尺寸公差范围内的较大尺寸，而冲孔凹模的基本尺寸则按凸模基本尺寸加最小初始间隙；
（III）凸模与凹模的制造公差，根据工件的要求而定，一般取比工件精度高2~3级的精度，考虑到凹模比凸模的加工稍难，凹模比凸模低一级。
a): 落料凹模刃口尺寸。按磨损情况分类计算：
i)凹模磨损后增大的尺寸，按《冷冲压工艺及模具设计》公式：DA=(Dmax-X△)计算，取 δA=△/4，制件精度为IT14级，故X=0.5
58 : DA1 =(58-0.5×0.74 ) =57.63 （㎜）
38 : DA2=（38-0.5×0.62） =37.69 （㎜）
30 : DA3=（30-0.5×0.52） =29.74（㎜）
16 : DA4=（16-0.5×0.43） =15.785 （㎜）
8 : DA5=（8-0.5×0.36） =7.18 （㎜）
ii)凹模磨损后不变的尺寸，按《冷冲压工艺及模具设计》公式：CA=（Cmin+X△）±0.5δA: 计算，取δA=△/4 ，制件精度为IT14级，故X=0.5
18±0.215:Cd1=(17.785+0.5×0.43)±0.43/8=18±0.05375（㎜）
冲裁间隙影响冲裁件质量，在正常冲裁情况下，间隙对冲裁力的影响并不大，但间隙对卸力、推件力的影响却较大。间隙是影响模具寿命的主要因素。间隙的大小则直接影响到摩擦的大小，在满足冲裁件质量的前提下，间隙一般取偏大值，这样可以降低冲裁力和提高模具寿命。
查《冷冲压工艺及模具设计》表3-3可知Zmax=0.360㎜ , Zmin=0.246㎜
相应凸模按凹模实际尺寸配作，保证最小合理间隙为0.246mm
冲孔凸模刃口尺寸。冲孔凸模为圆形，可按《冷冲压工艺及模具设计》公式dT=(dmin+x△)计算，取δT=△/4，制件精度为IT14级，故X=0.5
12 : dT1=(6+0.5×0.30) =6.15
6 设计选用零件、部件，绘制模具总装草图
6.1 凹模设计
凹模的结构形式和固定方法：凹模采用矩形板状结构和通过用螺钉、销钉固定在凹模固定板内，其螺钉与销钉与凹模孔壁间距不能太小否则会影响模具强度和寿命，其值可查《冷冲压工艺及模具设计》表3-23。
凹模刃口的结构形式：因冲件的批量较大，考虑凹模有磨损和保证冲件的质量，凹模刃口采用直刃壁结构，刃壁高度取6mm, 漏料部分沿刃口轮廓单边扩大0.5 mm
凹模轮廓尺寸的确定：
查《冷冲压工艺及模具设计》表3-24，得：K=0.28
查《冷冲压工艺及模具设计》表3-25, 得: s2=36
凹模厚度H=ks=0.28×58=16.24（㎜）
B=s+（2.5～4.0）H
=58+（2.5～4.0）×16.24
=98.6～122.96 （㎜）
L=s1+2s2
=30+2×36
=102 （㎜）
根据算得的凹模轮廓尺寸，选取与计算值相接近的标准凹模板轮廓尺寸为L×B×H=125×125×28.5（㎜）
凹模材料和技术要求：凹模的材料选用T10A。工件部分淬硬至HRC58~62。外轮廓棱角要倒钝。
如图2所示：
图2 落料凹模
6.2 凸模设计
6.2.1 凸模的结构形式与固定方法
冲孔部分的凸模刃口尺寸为圆形，为了便于凸模和固定板的加工，将冲孔凸模设计成台阶式。
为了保证强度、刚度及便于加工与装配，圆形凸模常做成圆滑过渡的阶梯形，小端圆柱部分。是具有锋利刃口的工作部分，中间圆柱部分是安装部分，它与固定板按H7/m6配合，尾部台肩是为了保证卸料时凸模不致被拉出，圆形凸模采用台肩式固定。
6.2.2 凸模长度计算
凸模的长度是依据模具结构而定的。
采用弹性卸料时，凸模长度按公式L=h1+h2+h3计算，
式中 L---凸模长度，mm；
h1---凸模固定板厚度，mm
h2----卸料板厚度，mm
h3----卸料弹性元件被预压后的厚度
L=22mm+10mm+18.5mm
=50.5mm
6.2.3 凸模的强度与刚度校核
一般情况下，凸模强度与刚度足够，由于凸模的截面尺寸较为积适中，估计强度足够，只需对刚度进行校核。
对冲孔凸模进行刚度校核：
凸模的最大自由长度不超过下式：
有导向的凸模Lmax≤1200 ，其中对于圆形凸模Imin=∏d4/64
则Lmax≤1200 =24.00mm
由此可知：冲孔部分凸模工作长度不能超过24.00mm，根据冲孔标准中的凸模长度系列，选取凸模的长度：50.5
6.2.4 凸模材料和技术条件
凸模材料采用碳素工具钢T10A，凸模工作端（即刃口）淬硬至HRC 56～60，凸模尾端淬火后，硬度为HRC 43～48为宜。
如图3所示：
图3 冲孔凸模
6.3 凸凹模的设计
6.3.1 凸凹模的结构形式与固定方法
凸凹模的结构简图如图4所示：
图4 凸凹模
凸凹模与凸凹模固定板的采用H7/m6配合。
6.3.2 校核凸凹模的强度
冲孔边缘与工件外开边缘不平行时，凸凹模的最小壁厚不应小于材料厚度t=2mm，而实际最小壁厚为5mm，故符合强度要求。
6.3.3 凸凹模尺寸的确定
凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配作并保证最小间隙为Zmin=0.246mm,内形刃口尺寸按凸模尺寸配做并保证最小间隙为Zmin=0.246mm。
6.3.4 凸凹模材料和技术条件
凸凹模材料采用碳素工具钢T10A，淬硬至56～60HRC。
6.4 定位零件
定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上相对凸、凹模有正确的位置。
选用固定挡料销一个。挡料销的作用是挡住条料搭边或冲件轮廓以限定条料送进的距离，固定挡料销固定在位于下模的凸凹模上，规格为GB/T7694.10-94，材料45号钢，硬度为43～48HRC
选用导料销两个。导料销的作用是保证条料沿正确的方向送进，位于条料的后侧（条料从右向左送进）尺寸规格为6X2，如图5所示：
图5 导料销
6.5 卸料与出件装置
出件方式是采用凸模直接顶出的下出料方式。
由于卸料采用弹性卸料的方式，弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件组成。
卸料板：
弹性卸料板的平面尺寸等于或稍大于凹模板的尺寸，厚度取凹模厚度的0.6～0.8倍, 卸料板与凸模的单边间隙按《冷冲压工艺及模具设计》表3-32选取,t＞1mm时,单边间隙为0.15mm。
为了便于可靠卸料，在模具开启状态时，卸料板工作平面应高出凸模刃口尺寸端面0.3～0.5，卸料板的尺寸规格为：125mmX125mmX10mm，材料为:45#钢。如图6所示：
图6 卸料板
卸料螺钉：
卸料螺钉采用标准的阶梯形螺钉，根据卸料板的尺寸选择4个卸料螺钉，规格为，JB/T7650.5-94。如图7所示：
图7 卸料螺钉
卸料装置：
由于橡皮允许承受的负荷较大，安装调整方便，因此选用橡皮作为弹性元件，
卸料橡皮的选择原则：
为了保证卸料正常工作，应使橡皮工作时的弹力大于或等于卸料力FX
FXY=AP≥FX=5.48KN
式中FXY—橡皮工作时的弹力，A—橡皮的横截面积，P—与橡橡皮压缩量有关的单位压力，一般预压时压缩量为10%～15%。由《冷冲压工艺及模具设计》图3-64知，取P=0.6MPa，求得A=91.3cm2,由《冷冲压工艺及模具设计》表3-33中的公式求得橡皮尺寸规格为35×26×24
根据工件材料厚度为2mm，冲裁时凸模进如凹模的深度为1mm，模具维修时刃磨留量为2mm，开启时卸料板高于凸模1mm，则求得总工作行程：h工件=6mm,
使用橡皮时，不应使最大压缩量超过橡皮自由高度的35%～45%否则是皮的自由高度应为：
H=h/(0.25～0.30)
=6/(0.25～0.30)
=20～24mm
模具组装时的预压缩量为：
H预=（10%～15%）H
=2.4～3.6mm
取H预=3mm
由此可知：安装橡皮高度尺寸为21mm,
式中的H———所需的工作行程。
由上式所得的高度，还在按下式进行校核:
0.5≤H/B≤1.5
如果H/D超过1.5,应把橡皮分成若干段,并在橡皮之间垫上钢圈。
由《冷冲压工艺及模具设计》表3-33中的公式求得橡皮尺寸规格为35×26×24
6.6 模架及其它零件的选用
6.6.1 模柄
模柄的作用是把上模固定在压力机滑块上，同时使模具中心通过滑块的压力中心，模柄的直径与长度与压力机滑块一致，模柄的尺寸规格选用凸缘模柄，用3～4个螺钉固定在上模座上。
如图8所示:
图8 模柄
6.6.2 模座
标准模座根据模架类型及凹模同界尺寸选用，
上模座：125mm ×125mm×35mm；
下模座：125mm×125mm×45mm；
模座材料采用灰口铸铁，它具有较好的吸震性，采用牌号为HT200。
6.6.3 垫板
垫板的作用是承受并扩散凸模或凹模传递的压力，以防止模座被挤压损伤。
是否要用板，可按下式校核：
P=F12/A
式中P—凸模头部端面对模座的单位面积压力；
F12—凸模承受的总压力；
A—凸模头部端面与承受面积。
由于计算的P值大于《冷冲压工艺及模具设计》表3-34模座材料的许应压力，因此在工作零件与模座之间加垫板。
垫板用45号钢制造，淬火硬度为HRC43～48，其尺寸规格为：
125mm×125mm×10mm。
上下面须磨平，保证平行。
如图9所示：
图9 垫板
模架选用后侧导柱标准模架：
上模座：L×B×H =125mm×125mm×35mm
下模座：L×B×H=125mm×125mm×45mm
导柱：D×L=￠22mm×150mm
导套：d×L×D=Φ35mm×85mm×Φ38mm
模架的闭合高度：160～190mm
垫板厚度：10mm；
凸模固定板厚度：22 mm
上模底板厚：35 mm，
凹模厚度：28.5mm
橡皮厚：24mm
卸料板厚度10 mm
凸凹模固定板厚度：45 mm，
下模底板厚：45 mm
模具的闭合厚度：
Hd=35+10+22+28.5+2+1+45+45
=188.5mm
6.6.4 冲压设备的选择
选用开式双柱可倾压力机J23-25。
公称压力为25t，
滑块行程为65mm,
最大闭合高度270mm,
滑块中心线至床身距离200 mm，
工作台尺寸：370 mm×560 mm，
垫板厚度：50 mm，
模柄孔尺寸：Φ40 mm×60 mm.
6.6.5 紧固件的选用
上模螺钉：螺钉起联接紧固作用，上模上6个，45钢，尺寸为M8X70下模螺钉：6个，45钢，尺寸为M6X55.销钉起定位作用，同时也承受一定的偏移力.上模3个，45钢，尺寸为Φ6X60.
7 压力机的校核
7.1 公称压力
根据公称压力的选取压力机型号为J23-25,它的压力为25t>15.79t,所以压力得以校核
7.2 滑块行程
滑块行程应保证坯料能顺利地放入模具和冲压能顺利地从模具中取出.这里只是材料的厚度t=2mm,卸料板的厚度H=10mm,及凸模冲入凹模的最大深度2mm,即S1=2+10+2=14mm<S=65mm,所以得以校核.
7.3 行程次数
行程次数为105次/min.因为生产批量为中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.
7.4 工作台面的尺寸
根据下模座L×B=125mm×125mm,且每边留出60~100mm,即L1×B1=325mm×325mm,而压力机的工作台面L2×B2=560mm×370mm,冲压件和废料从下模漏出, 漏料尺寸小于58mm×30mm,而压力机的孔尺寸为250×250,故符合要求,得以校核
7.5 滑块模柄孔尺寸
滑块上模柄孔的直径为40mm,模柄孔深度为60mm,而所选的模柄夹持部分直径为30mm,长度为48mm,故符合要求,得以校核
7.6 闭合高度
由压力机型号知Hmax=270mm M=80H1=70
Hmin=Hmax–M= 270-80=190
(M为闭合高度调节量/mm,H1为垫板厚度/mm)
由公式得:( Hmax–H1)-5≥H≥( Hmin–H1)+10,得
(270–70)-5≥188.5≥(190–70)+10
即 195≥188.5≥120 ,所以所选压力机合适,即压力机得以校核.
8 模具主要零件加工工艺规程的编制
8.1 冲压模具制造技术要求
模具精度是影响冲压件精度的重要因素之一，为了保证模具精度，制造时应达到以下技术要求：
a、组成冲压模具的所有零件，在材料加工精度和热处理质量等方面均应符合相应图样的要求。
b、组成模架的零件应达到规定的加工要求，装配成套的模架应活动自如，并达到规定的平行度和垂直度要求
c、模具的功能必须达到设计要求.
d、为了鉴别冲压件的质量，装配好的模具必须在生产条件下试模，并根据试模存在问题进行修整，直至试出合格的冲压件为止。
8.2 总装工艺
总装图如图15所示：
图15 总装图
1— 下模座 2—导柱 3—内六角螺钉￠8×70 4—内六角螺钉￠8×60
5—导套 6—凸模固定板 7—冲孔凸模 8—垫板 9—上模座 10—销钉
11—模柄 12—打料杆 13—连接推杆 14—凸凹模 15—卸料板
16—推件块 17—凹模 18—活动挡料销 19—推板 20—弹性橡胶
21—凸凹模固定板 22—卸料螺钉 23—导料销
应该是两种模具 都可以做到，关键看你想要的是什么
相对来说级进模更方便自动化及更高效率的生产，当然成本也会稍高一些（小型模成本相差不大）。
供参考。
冷冲压模具设计步骤
冷冲模设计的一般步骤如下：
1 ．搜集必要的资料
设计冷冲模时，需搜集的资料包括产品图、样品、设计任务书和参考图等，并相应了解如下问题：
l ）了解提供的产品视图是否完备，技术要求是否明确，有无特殊要求的地方。
2 ）了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产，以确定模具的结构性质。
3 ）了解制件的材料性质（软、硬还是半硬）、尺寸和供应方式（如条料、卷料还是废料利用等），以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。
4 ）了解适用的压力机情况和有关技术规格，根据所选用的设备确定与之相适应的模具及有关参数，如模架大小、模柄尺寸、模具闭合高度和送料机构等。
5 ）了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧，为确定模具结构提供依据。
6 ）了解最大限度采用标准件的可能性，以缩短模具制造周期。
2 ．冲压工艺性分析
冲压工艺性是指零件冲压加工的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点、尺寸大小（最小孔边距、孔径、材料厚度、最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。
3 ．确定合理的冲压工艺方案
确定方法如下：
l ）根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析，确定基本工序的性质，即落料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以由图样要求直接确定。
2 ）根据工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等。
3 ）根据各工序的变形特点、尺寸要求确定工序排列的顺序，例如，是先冲孔后弯曲还是先弯曲后冲孔等。
4 ) 根据生产批量和条件，确定工序的组合，如复合冲压工序、连续冲压工序等。
5 ) 最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度、模具寿命、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合分析、比较，在满足冲件质量要求的前提下，确定适合具体生产条件的最经济合理的冲压工艺方案，并填写冲压工艺过程卡片（内容包括工序名称、工序数目、工序草图（半成品形状和尺寸）、所用模具、所选设备、工序检验要求、板料规格和性能、毛坯形状和尺寸等）:
4 确定模具结构形式
确定工序的性质、顺序及工序的组合后，即确定了冲压工艺方案也就决定了各工序模具的结构形式。冲模的种类很多，必须根据冲件的生产批量、尺寸、精度、形状复杂程度和生产条件等多方面因素选择，其选原则如下：
l ）根据制件的生产批量确定采用简易模还是复合模结构。一般来说简易模寿命低，成本低；而复合模寿命长，成本高。
2 ）根据制件的尺寸要求确定冲模类型。
若制件的尺寸精度及断面质量要求较高，应采用精密冲模结构；对于一般精度要求的制件,可采用普通冲模。复合模冲出的制件精度高于级进模，而级进模又高于单工序模。
3 ）根据设备类型确定冲模结构。
拉深加工时有双动压力机的情况下，选用双动冲模结构比选用单动冲模结构好很多
4 ）根据制件的形状大小和复杂程度选择冲模结构形式。一般情况下，大型制件，为便于制造模具并简化模具结构，采用单工序模；小型制件，而且形状复杂时，为便于生产，常用复合模或级进模。像半导体晶体管外壳这类产量很大而外形尺寸又很小的筒形件，应采用连续拉深的级进模。
5 ）根据模具制造力量和经济性选择模具类型。在没有能力制造高水平模具时，应尽量设计切实可行的比较简单的模具结构；而在有相当设备和技术力量的条件下，为了提高模具寿命和适应大量生产的需要，则应选择较为复杂的精密冲模结构。
总之，在选择冲模结构类型时，应从多方面考虑，经过全面分析和比较，尽可能使所选择的模具结构合理。
5 ．进行必要的工艺计算
主要工艺计算包括以下几方面：
l ）坯料展开计算：主要是对弯曲件和拉深件确定其坯料的形状和展开尺寸，以便在最经济的原则下进行排样，合理确定适用材料。
2 ）冲压力计算及冲压设备的初选：计算冲裁力、弯曲力、拉深力及有关的辅助力、卸料力、推料力、压边力等，必要时还需计算冲压功和功率，以便选用压力机。根据排样图和所选模具的结构形式，可以方便地计算出总冲压力，根据计算出的总冲压力，初选冲压设备的型号和规格，待模具总图设计好后，校核设备的装模尺寸（如闭合高度、工作台板尺寸、漏料孔尺寸等）是否符合要求，最终确定压力机型号和规格
3 ）压力中心计算：计算压力中心，并在设计模具时保证模具压力中心与模柄中心线重合，目的是避免模具受偏心负荷作用而影响模具质量。
4 ）进行排样及材料利用率的计算．以便为材料消耗定额提供依据。
排样图的设计方法和步骤：一般是先从排样的角度考虑并计算材料的利用率，对于复杂的零件通常用厚纸剪成3 一5 个样件．排出各种可能的方案，选择最优方案．现在常用计算机排样后再综台考虑模具尺寸的大小、结构的难易程度、模具寿命、材料利用率等几个方面的问题．选择一个合理的排样方案。确定出搭边，计算步距和料宽．根据标准板（带）料的规格确定料宽及料宽公差。再将选定的排样画成排样图，按模具类型和冲裁顺序打上适当的剖面线，并标注尺寸和公差。
5 ）凸、凹模间隙和工作部分尺寸计算。
6 ）对于拉深工序，确定拉深模是否采用压边圈，并进行拉深次数、各中间工序模具尺寸分配，以及半成品尺寸计算等。
7 ）其他方面的特殊计算。
6 ．模具总体设计
在上述分析、计算的基础上，即可进行模具结构
的总体设计，并勾画草图，初步算出模具闭合高度，概略地定出模具外形尺寸，凹模的结构形式及固定方法。同时考虑如下内容：
1 ）凸、凹模结构形式及固定方法；
2 ）制件或毛坯的定位方式。
3 ）卸料和出件装置。
4 ）模具的导向方式以及必要的辅助装置。
5 ）送料方式。
6 ）模架形式的确定及冲模的安装。
7 ）模具标准件的应用。
8 ）冲压设备的选用。
9 ）模具的安全操作等。
7 ．完成模具图
3.9.1 冲裁力的计算
冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。
用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算：
F=KLtτb （3-2）
=1.3×296×1.5×260
=150KN
式中 F-------冲裁力
L-------冲裁周边长度
t-----材料厚度
τb----材料抗剪强度（τb=260MPa）
K-----系数（一般取K=1.3）
目 录
1、摘要4
2、概论5
2.1模具行业发展前景分析5
2.2模具行业发展趋势简要分析5
2.3冲压的概念、特点及应用6
2.4冲压的基本工序及模具7
3、设计方案8
3.1 零件的技术要求 9
3.2 毛坯尺寸的确定9
3.2.1 确定盒形件拉深用毛坯高度9
3.2.2 选择毛坯类型3.
2.3 确定毛坯尺9
3.2.4 确定毛坯图10
3.3 冲压工艺方案的确定 10
3.4冲裁排样设计.11
3.4.1冲裁排样方案的确定11
3.5 搭边的选取12
3.6送料步距、条料宽度及板料间距计算13
3.6.1 送料步距.13
3.6.2 条料宽度及板料间距的计算13
3.7零件排样14
3.7.1 零件排样图14
3.7.2 材料利用率15
3.8 各工序的确定15
3.9 冲裁力和压力中心的计算16
3.9.1 冲裁力的计算16
3.9.2 拉深力的计算16
3.9.3 推件力的计算17
3.9.4 压边力的计算17
3.9.5 冲孔力的计算18
3.9.6 冲孔卸料力的计算18
3.9.7 冲孔推件力的计算18
3.9.8 压力中心的计算18
3.10刃口尺寸的计算19
3.10.1冲孔刃口尺寸计算21
3.10.2落料刃口尺寸计算21
3.11冲裁模主要零部件的结构与设计22
3.11.1 模具类型的选择 22
3.11.2 定位方式的选择 23
3.11.3 卸料装置和推件装置的选择 24
3.12 工作零件的设计26
3.12.1凹模的设计 26
3.12.2凸凹模的设计 27
3.12.3凸模的设计28
3.12.4 模架及组成零件的设计30
3.13 压力机的选取及校核31
3.13.1压力机的选择31
3.13.2装模高度的校核 32
3. 4.总组装图32
3. 5 模具材料的选用32
3. 6模具的装配与检测32
3. 6.1 模具的装配 32
3. 6.2模具的检测32
总 结 33
致 谢 35
参考文献36
外文资料中英文对照38
英文38
中文43
冲压模具设计的方法与步骤 1、冲压零件的冲压工艺性分析 冲压零件必须具有良好的冲压工艺性，才能以最简单、最经济的方法制造出合格的冲压零件，可以按照以下的方法完成冲压件的工艺性分析： a.读懂零件图；除零件形状尺寸外，重点要了解零件精度和表面粗糙度的要求。 b.分析零件的结构和形状是否适合冲压加工。 c.分析零件的基准选择及尺寸标注是否合理，尺寸、位置和形状精度是否适合冲压加工。 d.冲裁件断面的表面粗糙度要求是否过高。 e.是否有足够大的生产批量。 如果零件的工艺性太差，应与设计人员协商，提出修改设计的方案。如果生产批量太小，应考虑采用其它的生产方法进行加工。 2、冲压工艺方案设计及最佳工艺规程设计： a.根据冲压零件的形状尺寸，初步确定冲压工序的性质，如：冲裁、弯曲、拉深、胀形、扩孔。 b.核算各冲压成形方法的变形程度，若变形成度超过极限变形程度，应计算该工序的冲压次数。 c.根据各工序的变形特点和质量要求，安排合理的冲压顺序。要注意确保每道工序的变形区都是弱区，已经成形的部分（含已经冲制出的孔或外形）在以后的工序中不得再参与变形，多角弯曲件要先弯外后弯内，要安排必要的辅助工序和整形、校平、热处理等工序。 d.在保证制件精度的前提下，根据生产批量和毛坯定位与出料要求。确定合理的工序组合方式。 e.要设计两个以上的工艺方案，并从质量、成本、生产率、模具的刃磨与维修、模具寿命及操作安全性等各个方面进行比较，从中选定一个最佳的工艺方案。 f.初步确定各个工序的冲压设备。 3、冲压零件毛坯设计及排样图设计： a.按冲压件性质尺寸，计算毛坯尺寸，绘制毛坯图。
b.按毛坯性质尺寸，设计排样图，进行材料利用率计算。要设计多种排样方案，经过比较选择其中的最佳方案。 4、冲压模具设计： a.确定冲压加工各工序的模具结构形式，并绘制模具简图。 b.对指定的1—2个工序的模具进行详细的结构设计，并绘制模具工作图。设计方法如下： ※确定模具的种类：简单模、连续模还是复合模。 ※模具工作零件设计：计算凸、凹模刃口尺寸和凸、凹模长度，确定凸、凹模结构形式和连接固定方式。 ※确定毛坯的定位和定距方式，并对相应的定位、定距零件进行设计。 ※确定压料、卸料、顶件及推件方式，并对相应的压料板、卸料板、推件块等进行设计。 ※模架设计：包括上下模座及导向方式的设计，也可以选用标准模架。 ※在完成以上工作的基础上，按比例绘制模具工作图。先用双点划线绘制毛坯，再绘制工作零件，然后绘制定位和定距零件，用连接零件把以上各部分连接起来，最后在适当的位置绘制压料和卸料零件。根据模具的具体情况，以上顺序也可作适当调整。 ※工作图上应该标注模具的外轮廓尺寸、模具闭合高度、配合尺寸及配合型式。工作图上要标注模具的制造精度和技术条件的要求。工作图要按国家制图标准绘制，有标准的标题栏和名细表。如果是落料模，要在工作图的左上角上绘制排样图。 ※ 计算模具压力中心，检查压力中心与模柄中心线是否重合。如果不重合，对模具结果作相应的修改。 ※ 计算冲压力，最后选定冲压设备，进行模具与冲压设备相关尺寸的校核（闭合高度、工作台面、模柄安装尺寸等）。 5、测绘模具的大部分零件图（要求完成图纸工作量折合为A0图三张以上），零件图要求按国家制图标准绘制，标注完整的尺寸、公差、表面粗糙度和技术要求。 6、填写冲压加工工艺规程卡片。
7、在所设计的模具零件图中，选择两个零件进行机械加工工艺分析、编制合理的机械加工工艺规程，并填写机械加工工艺规程卡片。 8、根据设计内容和设计计算编写设计说明书一份。
1.便于脱模；
2.涨模力（塑料熔体压强在型腔分型面投影面积上的乘积，即为涨模力。简单说就是塑料熔体使模具涨开的力）应均衡；
3.分流道尽可能短，以减少浇口料，且注塑压力易传递到型腔。
二、其次应注意的还有：
1、搭边取值一般为材料厚度的1.2~1.5倍，并尽量使材料带宽度和步距取整数。
2、排样方式的选择
3、排样图规范注明详细工部名称、料宽步距、送料方向、片纹方向、冲床吨位、闭模高度
4、压延（料纹）方向；
5、毛边方向；
6、接刀；
7、.冲头形状；
8、材料利用率；
9、成型工艺；
10、冲裁先后顺序
11、先冲定位孔，在由小到大、由内到外，最后还要留一定的空工委留作整形等。
