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冲压模具综合性设计
（典型冲裁件冲裁模设计）
设计说明书
设计题目： U 型曲折模设计
设计成绩：
合用课程 合用专业
冲压模设计、冲压工艺及冲模设计 资料成型与控制工程（模具方向） ， 资料成型专业（塑性与塑胶方向）
孟凡莹 李跃博
1014054122 材控 1002 班
资料学院
指导教师 学 学 班
生 号 级 门
部
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单
位 陕西理工学院
达成日期 2013年6 月
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U型曲折课程设计说明书
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典型冲压件冲模设计任务书
专业及方向： 2010 级 材控 1002 班
U 型曲折模设计
设计者
学号： 姓名：
设计 题目
1014054122 李跃博
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图中：高度为 A= 20 MM
图中： B= 60 MM
资料为 C：15#
设
资料厚度为 D= 1.5 MM
设 计
图中圆角半径：
E= 3 MM
1.装置图 1 张（ A3 图幅）；
计 条
U 型弯宽度为 F= 10 MM
2.典型零件图 2-3 张（ 凸 模 ， 凹模，凸凹模各 1 张）； 3.设计计算说明书 1 份。
内 容
批量为中大量量
注： A ， B， C，D ， E，F 值需依据学
件
生名细表上指定的数据进行填写。
设计限期
设计
指导教师
孟凡莹
成绩
目 录
目录
— 3—
一 冲压零件的工艺性剖析 — 4 —
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标准文档二 毛坯睁开长度确实定 三 曲折力的计算 四 压力机的选择
五 曲折模工作部分尺寸确实定 七、模具各部分零件参数 八、模具的养护 九、总结
一 冲压零件的工艺性剖析
— 5 — — 6 — — 7 — — 8 — —11— —16— — 18-- —20— —22—
六、曲折模模架及零件设计十、参照资料
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1 、工序种类
依据零件的构造形状及批量要求
,可采纳
曲折工序冲压成型，所以设计考虑曲折工序。
2 、零件工艺剖析
由设计要求可知该零件资料为 15# 钢，资料
15# 钢为软材
r / t 2 rmin / t 0 .5
料，在
曲折时有必定的凸凹模空隙。 工件尺寸所有
为自由公差，可看作
IT14 级，尺寸精度较
低，一般曲折就能知足要求。其曲折性能良
好。所需零件为 U 形件，构造简单对称，对曲折成型较为有益故尺寸精度完整切合弯
曲精度等级要求。且零件的相对圆角半径
r/t=3/1.5=2<5～8 ，因
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不会弯裂，知足曲折变形程度的要求。 所以，该零件知足曲折工艺性要求， 且一次成型曲折工艺性较好，采纳简单的直壁校订曲折法即可达到要求。
二 毛坯睁开长度确实定
毛坯长度按零件中性层计算。 两段圆弧的中性层位移系数依据 r / t 2 查《冲压模具设计手册》（表 3— 14 ）得 x=0.38 ,故中性层曲率半径为：
ρ r xt 3 0.38 2
3.57(mm)
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1、需在试模后再圆弧部分长度：
l弯
180
90
1803.57
5..89
2、 垂直部分的直线长度：
l1 20 3 1.5
15.5
3、 底部的直线长度为：
l 2 60 2 3 2
1.5
51
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4 、故毛坯睁开长度为：
Lz 2(l1 l 弯 )
l2
2 (15.5 5.6) 51
93.2(mm)
经过计算，睁开长度初步确立为 LZ=93.2mm,
精度确立进行修正。
三 曲折力的计算
为了保证曲折件在一次曲折过程中即可
获得曲折件内形尺寸精度 ,故采纳校订曲折。查《冲压模具设计手册》 （表 7 — 1 ），取q=40MPa 。则校订曲折力为：
F校
Aq
60 10 40 24(KN)
F—校订力（ KN ）
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P—单位校订力（ MPa ）
A —曲折件上被校订部分在垂直于曲折力方
向上的平面上投影面积（mm2 ）
FD
(0.3 ~ 0.8) F自
0.3
0.7KBt 2
b
0.3
r t
0.7 1.3 10 1.52 380
3 1.5
0.52(KN)
P (1.1 ~ 1.3)(FD F校 )
(1.1 ~ 1.3) (0.52 24) 26.97 ~ 31.88(KN)
关于校订曲折，因为校订曲折力比顶件力大
得多，故一般 F 顶能够忽视，即
F 压力机≥
F 校，生活中为了安全取F 压力机≥ 1.8 ×F校
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四 压力机的选择
依据冲压力的要求，取压力机的公称压力
P=(1.1~1.3)(F
校 +F D)=69.1~81.6(KN) ，考虑模具的
安装与操作，查《冲压模具设计与制造》
（表 1— 7），
可采纳
J23—10
开式双柱可倾式压力机。标准文档
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五.曲折模工作部分尺寸确实定
1、凸模圆角半径 r T
因 r/t=3/1.5=2<5~8 故 r T= r=3mm
2 、凹模圆角半径r A
因凹模圆角半径的大小对曲折变形力、
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模
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具寿命、曲折件质量均有影响，且依据资料
的厚度，有 t ≤2mm 时， r A= （3~6 ）t
故，
rA 3t
3 1.5 4.5mm
3 、凹模深度 h 0
因不过纯真 U 形件曲折模，且弯边高度不大，为使曲折件两边平直，取凹模深度大于
曲折件的高度。 查《简洁冲压设计手册》（表6— 15 ），取 m=4mm
故：取凹模深度为
L=4.5+4+20=28.5
4 、凸、凹模空隙Z
凸，凹模空隙确实定：
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当 t ≤1.5 时 z=t 当 t>1.5 时
式中 t 为资料的厚度 (mm)Z —单边空隙（ mm ）
又因为 t=1.5=1.5
所以 z=t=1.5
5 、曲折凸、凹模横向尺寸及公差
曲折件标明内形尺寸
75 ，故应以凸模为
基准件，空隙取在凹模上。凸模的制造精度
按 IT8 确立，凹模的制造精度按 IT9 确立。其计算结果以下：
凹模尺寸 （L 为双向对称误差， 板厚度公差取 ）
Ld (L
(60
0.75 ) 0 d
0.75 0.15) 00.15
59.88 00.15 (mm)
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凸模尺寸
Lp ( Ld 2Z ) 0p
(59.89 2 1.73) -00.15
56.43-00.15 (mm)
6. 压力中心
因为零件对称，所以压力中心就是冲裁轮
廓中心
7. 凹模周界确实定
查课本 P88 表 3-33 凸模壁厚确实定和
P86
页表 3-31螺钉孔与销钉孔及刃壁之间的
最小距离得悉凹模壁厚应前外扩
35-45mm
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六、曲折模模架及零件设计
1 、后侧导柱模架的采纳。
模具的闭合高度和压力机的闭合高度的关
系： Hmax-5mm≥H ≥Hmin+10mm
无垫板： 330-5 ≥H ≥265+10
有垫板： 235-5 ≥H ≥170+10
依据压力机的最大装模高度和凹模周界的
范围及模具的工作稳固性， 刚度等各方面的
要素综合考虑选用，200 ×125的滑动导向后侧导柱模架。
2 卸料方式的选择
因为开模式零件大部分会留在凹模内， 所以一定采纳顶件装置
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3 其余零零件的采纳
模具采纳采纳滑动导向后侧导柱构造， 可蒙受较大的冲压力。 为了提升模具的寿命和工件的质量。方便安装调试，该复合模采纳后侧导柱的导向方式。
标准模架的采纳依照为凹模的外形尺寸，所以因第一计算凹模具周界的大小。 查表的凹模周界大小为 250mm ×125mm 。闭合高度 H=180mm
模具采纳后侧导柱模架， 查的模架的规格为。
上模座： 250mm ×125mm ×40mm ；
下模座 ： 250mm ×125mm ×45mm ；导柱： 25mm ×110mm
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导套： 38mm ×90mm ×25mm 可见该模具的闭合高度小于所选压力机 J23-10 的最大装模高度，能够使用
开式曲柄压力机 J23-40 的有关技术参数公称压力： 100KN
滑块行程：长度 45mm 速度 145 次/mm闭合高度：最大 180mm 最小 145mm
模柄孔：直径 30mm ，深度 55mm
打杆：打杆直径 <16 ，孔深度 70mm. 打杆行程 40mm
滑块中心至机身距离
130mm
工作台尺寸前后240mm. 左右 370mm2 、其余零件构造。
顶板：顶件板尺寸与凹模孔相
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配合，平面尺寸与凹模内形尺寸同样。资料
采纳 45 钢，热办理 43~48HRC 。
模柄：模具采纳资料为 Q235 销钉： 模具的销钉采纳柱销
GB/T 119.1 ，依据设施尺寸分为： 10 ×80 ，10×50。资料采纳 35 钢，热办理 28~38HRC 不经表面办理的圆柱销。
螺钉：模具采纳圆柱头内六角螺
钉 GB/T 70.1 ，依据尺寸分为： M10 ×70 ，
M10 ×30，
资料为
35钢
，热办理
28~38HRC
表面氧化。
推 料杆 ： 材 料 为 CrWMn.?8
×
60.JB/T7650.3-2008
挡料销：采纳
45#
钢 。
A8.GB/T7649.10-2008
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。
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导料销：采纳 45#钢 。
A8.GB/T7647.1-2008.
上模座： 模具上模座采纳后侧导
柱上模座，依据凹模界限 L=250mm，
B=160mm
，查表可得，资料为
HT200的
后侧导柱上模座：
上模座
250 ×125 ×40
GB/T28855.5-1990 HT200
下模座： 模具下模座采纳后侧导
柱下模座，凹模界限
L=250 ， B=160 ，查
表得，资料为 HT200 的后侧导柱下模座：下模座
250 ×125 ×45
GB/T28855.6-1990 HT200
凸模： 凸模的构造形式及尺寸
以下列图所示，资料用T10A 。
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/
凹模：凹模的构造形式及尺寸以下
图所示，资料用
T10A 。
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3 强度校核
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七、模具各部分零件参数
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上模座
HT200
长 200mm ，宽 125mm ，厚 40mm
下模座
HT200
长 200mm ，宽 125mm ，厚 45mm
导柱：
25mm ×
110
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导套：
38mm ×
90 ×25
凸
T10A
模
长 115mm ，宽 50mm ，厚
30mm
凹模
T10A
长 150mm ，宽 50mm ，厚
37.5mm
顶板
45 钢
长 74.80mm ，宽 26mm ，厚
10mm ·H=220mm
八．模具保护养护
一、模具上机前检查及养护
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:
1. 按模具冲
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剪力的大小 ,正确使用足够吨位的冲床 .(一般
机床的吨位一定大于模具的冲剪力) 2.在模
具上机前 ,一定检查调整模具冲箭刃口的间
隙 ,以防运输途中装卸模具时刃口空隙走样
,
调整均可后再上机台
3. 架模前要对模具的上下表面进行洁净 ,保证模
具安装面和冲床的工作台面压伤及模 具在生产中上下安装面的平行度. 4 冲床 的工作台面与滑块底面一定平行 ,平行度的误差应小于 0.03 5. 模具架好后将模具翻开 ,将模具各部分清檫洁净 ,特别是导向机构 ,
关于
表面件 (外观件 )的模具其型面清檫洁净 ,以
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保证制件的质量 .对模具各滑动部位进行润
滑和模具各部位的检查,特别是安全件 (如冲孔废料孔等 ).
6. 冲出样品后 ,须立即确认是
否与产品规格符合 . 二、生产中的养护 : 1.模具使用时 ,导柱和导套要准时加润滑油
.
2. 在生产中按期对模具的相应部位和刃口上应多次加润滑油或冲压油 3. 禁止双料冲剪,除冲压资料、润滑油外其余物件应远离作业地区。 4. 刃口内铁粉状物不可以滞溜太多，应实时出办理滞留物和按期清理废料，生产结束后要对
模具进行全面检查、 全面的
清檫，保证模具的洁净度。 三、使用后模具养护： 1. 模具长时间使用后一定磨刃口，研磨后刃口面一定进行退磁，不可以带有磁性，不然易发生堵料。 2. 弹簧等弹性零
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件在使用过程中弹簧最易破坏， 往常出现断
裂和变形现象。采纳的方法就是改换，在更
换过程中必定要注意弹簧的规格和型号，
弹
簧的规格和型号经过颜色、 外径和长度三项
来确认， 只有在三项都同样的状况下才能够
改换。
3. 模具使用过程中冲头易出现折
断、曲折和啃坏的现象，冲套一般都是啃坏
的。冲头和冲套的破坏一般都用同样规格的
零件进行改换。冲头的参数主要有工作部分
尺寸、安装部分尺寸、 长度尺寸等。
4. 紧
固零件，检查紧固零件能否松动、破坏现象，
采纳的方法是找同样规格的零件进行改换。
5. 压料零件如压料板、 优力胶等，卸料零件
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如脱料板、气动顶料等。养护时检查各部位的配件关系及有无破坏， 对破坏的部分进行修复，气动顶料检查有无漏气现象，并对详细的状况采纳举措。如气管破坏进行改换
九、总 结
老师叫我们做课程设计的时候大家都不理解，大家都在说明显下一学期要做课程设计为何想在还要做一个课程设计。 真实去做了以后才理解， 本来老师的目的是让我们
练练手让我们提早感觉一下课程设计的过
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程。课程设计固然没毕业设计要求高可是设计的步骤方法基本同样， 经过这几周的设计过程我才真实知道本来我们学的知识还不
足以做好设计，要查察好多的专业资料我们的制图水平远远没达到做设计的要求还需磨练。课程设计为我们做课程设计做好了铺垫和确立了基础， 同时在设计的过程中我们也稳固了所学知识练习了制图收获了好多理解了好多，此中包含：设计时要要个依照有关设计要求，要以最简单的方法，最少的投入设计出切合要求的模具。 在此次设计中感谢孟老师对我们的严格要求， 感谢同学为我解答疑问，我们要以谨慎的态度对待设计。
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十、参照文件
[1] 翁其金、徐新成主编 .冲压工艺及冲模设
计.北京：机械工业第一版社， 2011 年 6 月.
[2] 邓明主编 .适用模具设计简洁手册 .北京 : 北京理工大学第一版社 ,2010 年 1 月.
[3] 王立人，张辉主编 .冲压模设计指导 .北京 :
北京理工大学第一版社 ,2009 年 8 月.
[4] ：塑性成形工艺与模具设计。 高锦张主编，
第二版 机械工业第一版社。 2007.7
[5] ：冲压模具设计手册。 马朝兴主编 化学工
业第一版社第一版
[6] 模具构造图解。 浦学西主编 中国劳动社
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会保障第一版社
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