倒装式复合模设计方案

目录

绪论1

第一章冷冲压概论3

一、冷冲压的概念3

二、冷冲压基本工序分类3

第二章倒装式复合模设计4

一、冲裁件工艺性分析4

二、确定冲裁工艺方案5

三、选择模具的结构形式6

四、进行必要的工艺计算6

1.排样计算6

2.冲裁力计算7

3.压力中心计算8

4.刃口尺寸计算8

五、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸10

1.凹模10

2.固定板11

3.垫板11

4.卸料板11

5.凸模11

6.弹性元件12

7.凸凹模12

8.紧固件和定位零件13

9.模架及其它安装零件13

10. 模柄13

六、选择压力机的型号或验算已选的压力机13

七、绘制模具总装配图14

参考文献16

绪论

模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业部门极其重要的工艺装备。没有模具，就没有高质量的产品。模具不是一般的工艺装备，而是技术密集型的产品，工业发达国家把模具作为机械制造方面的高科技产品来对待。他们认为：“模具是发展工业的一把钥匙”；“模具是一个企业的心脏”；“模具是富裕社会的一种动力”。

据国际生产协会预测，到2000年，工业品零件祖加工的75%、精加工的50%将由模具成型完成。目前，美国、日本、德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机床工业总产值。美国模具年产值已超过100亿美元；日本从1957年到1984年二十七年间，模具工业增长100陪；台湾地区1984年到1987年模具工业每年以33％以上的年增长率速度发展，l987年台湾地区模具出口达一亿二千万美元。香港的模具年产值为30亿港币，我国的模具年产值为人民币30亿元。

国际模协成员国对模具工业的投资年人均约5000美元，日本高达15000美元，我国模具工业投资年人均约500元。

近年来模具发展的方向和现状，基本表现在如下几个方面：

1．模具设计技术

(1) 工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计(CAD)软件进行模具的结构设计，并普及了计算机绘图。据有关资料介绍，美国和日本75%的模具厂已使用了CAD 技术，香港50%的模具厂也开始采用这项技术。

(2) 在注塑模具设计中，已开始普及应用计算机辅助工程分析(CAE)软件，对塑料的流动、填充、冷却情况及模具的浇口配置、浇道大小、冷却加热系统和模具的刚度、强度等进行科学的分析和计算，从而保证注塑制品的质量与合理的生产节拍。

(3) 国外的注塑模具中．多型腔、多层、大型精密模具已占50%，不仅提高了生产效率，而且节省了大量塑料原料。

2．模具加工技术

(1) 国外已大量使用数控机床，应用计算机辅助加工(CAM)软件和数控编程技术对模具．特别是对具有复杂型腔(三维曲面)的模具进行加工，使模具的质量和附加值大为提高，模具的加工周期减少60%以上，成本降低30%以上．生产效率提高60%以上。为了提高加工效率及满足各种复杂曲面加工的要求，国外已开发出四轴和五轴的数控自动编程软件并且进入了实用阶段。

3．模具标准化程度日益提高，模具标准模架及模具标准件的应用日益普及，已实现商品化。

4．模具结构更多地采用新技术，如注塑模具的热流道技术等。

5．针对不同制品的要求，开发出适用于各种不同模具的专用模具钢，并实现商品化6．根据模具生产的特点，模具企业向小而专的方向发展。如日本现有11656家模具企业，其中30人以下的小厂有11142家，占总数的95.6%,百人以上的仅有65家，占总数的0.54%。韩国有1570家模具企业，其中多于50人的企业仅占总数的9%；新加坡有460家模具企业，其中多于50人的企业仅占总数的3%，香港有6500家模具企业,其中多于50人的企业仅占总数的0.46%。

第一章冷冲压概论

一、冷冲压的概念

冷冲压是指在常温下，利用安装在压力机上的模具对被加工材料施加一定的压力，使其产生塑性变形或分离，以而获得所需形状和尺寸的零件(也称制件)的一种加工方法。因为通常使用的材料为板料，故也常称为板料冲压。

冲压模具是指在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。

据不完全统计，冲压件在汽车、拖拉机行业中约占60%，在电子工业中约占85%，而在日用五金产品中约占90%。如一辆新型轿车投产需配套200副以上各类专用模具；一台冰箱投产需配套350副以上各类专用模具；可以这么说，一个国家模具工业发展的水平，能反映出这个国家现代化、工业化发展的程度。

在冲压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。

二、冷冲压基本工序分类

冷冲压加工的零件，由于其形状、尺寸、精度要求、生产批量、原材料性能等各不相同，因此生产中所采用的冷冲压工艺方法也是多种多样。冲压加工因制件的形状、尺寸和精度的不同，所采用的工序也不同。根据材料变形特点的不同，可将冷冲压工序分为分离工序和成形工序两类。

1．分离工序

分离工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到强度极限以后，使坯料发生断裂而产生分离的加工工序。

2．成形工序

成形工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限，但未达到强度极限，使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。

第二章倒装式复合模设计

一、冲裁件工艺性分析

零件简图如图1产品图所示：

生产批量:中批量

材料:Q235

材料厚度:t=1㎜

图1产品图

该零件形状简单、左右对称。用一般精度的模具时，冲裁件外形与内孔所能达到的经济精度为IT11.由表1查得，冲裁件外形公差为0.16㎜，内孔尺寸公差为0.08㎜。由表2查得，冲裁件孔中心距公差为±0.12㎜。

材料为Q235，其主要性能为：抗剪强度τ﹦303~372MPa ，抗拉强度σb ﹦375~460MPa ，屈服点σs ﹦235MPa ，伸长率δ﹦26~31％。

表1 冲裁件外形与内孔尺寸公差Δ 单位：mm

料厚t

工件尺寸

一般精度的工件

较高精度的工件

＜10

＜10~50 ＜50~150 ＜150~300 ＜10

＜10~50 ＜50~150 ＜150~300

0.2~0.5

05.008

.0

08.010

.0

12.014

.0

0.20

02.0025

.0 04.003

.0 08.005

.0 0.08

0.5~1

05.012

.0

08.016

.0

12.022

.0

0.30

02.003

.0 04.004

.0 08.006

.0 0.10

1~2

06.018

.0

10.022

.0

16.030

.0

0.50

03.003

.0 06.006

.0 10.008

.0 0.12

2~4

08.024

.0

12.028

.0

20

.040

.0

0.70

04.006

.0 08.008

.0 12

.010

.0 0.15