圆垫片设计

圆

垫

片

冲

裁

模

设

计

指导老师：蒋爱云

姓名：高浩

班级：10材料

学号：100118008

日期：2013.11.5

目录

摘要 (1)

一、工艺性分析 (2)

二、工艺方案的确定 (2)

三、冲裁模间隙值确定 (3)

四、凸、凹模刃口尺寸的确定 (3)

五、条料的宽度和导料板间距计算 (4)

六、冲裁工艺力和压力中心的计算 (6)

七、主要零部件设计 (8)

八、模具总体结构设计 (9)

九、压力机的选择 (11)

十、模具总装图 (11)

十一、设计总结 (12)

参考文献 (12)

【摘要】冲压是在室温下，利用安装在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，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具在冷冲压加工中，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）。冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直接关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。

【关键词】圆垫片冲裁模设计、工艺分析、工艺方案、冲裁间隙、凸模与凹模刃口尺寸、条料宽度、导料板间距、冲裁工艺力、压力中心

本设计选取第4组数据：

尺寸a=υ25mm；尺寸b=υ12mm；厚度=1.0mm；精度为IT14；大批量生产；材料为08钢。

一、零件的工艺性分析

该零件是普通圆垫片，材料为08钢，要对零件进行大批量的生产。该件属于隐蔽件，被完全遮蔽，外观上要求不高，只需平整，中心圆孔是该零件需要保证的重点。

二、确定工艺方案

首先根据零件的形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。冲压该零件需要的基本工序有落料和冲孔。

方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。

方案二：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。

方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。

方案一单工序模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完

成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。

由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进

冲裁方式。

方案二复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置

重复性好，由于压料冲裁的同时得到了校平，冲件平直且有较好的

剪切断面。

方案三级进模可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲裁件，且可

冲裁比较厚的零件，但级进模冲裁受压力机工作台面尺寸与工序数

的限制，冲裁件尺寸不宜太大。另外级进模冲裁中、小型零件时零

件平面度不高，高质量工件需校平。

根据冲压模工艺原理，结合产品（垫圈）结构的特点，通过对比

以上三种方案，采用复合模结构简单实用，冲压工艺过程稳定可靠，比较适合该零件了生产制造。另外为了便于排泄废料，故采用倒装

复合模冲裁生产，避免了废料要人工来清除，节省了时间，同时也

节省大量劳动力，提高了生产率。所以采用倒装复合模具。

三、冲裁模间隙

凸凹模间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命都有很大影响。间

隙值有理论确定、经验确定、图表确定三种方法。根据近年来的研

究与实际生产经验，在确定间隙值时要按要求分类确定。

本设计中选用图表确定法。根据圆垫片材料为08钢，厚度为

1.0mm，由课本P34 “冲裁模初始间隙值”表3-4查得Z min=0.10，

Z max=0.14

考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故选取Z=0.05。

四、凸模与凹模刃口尺寸的计算

由p18公差表查得υ12 IT14级为υ120+0.43，由课本P37表3-5“磨损系数”取X=0.5；

由p18公差表查得υ25 IT14级为υ250-0.52，由课本P37表3-5“磨损系数”取X=0.5；

由“冲裁件精度与模具制造精度的关系”确定凸凹模的分别按IT8和IT9级加工制造。

则，冲孔：

d p=（d min+x△）-δp0=（12+0.5×0.43）-0.0270=12.215-0.0270 mm

d d=（d p+Z min）0+δd=（12.215+0.10）0+0.043=12.3150+0.043 mm

校核 |δp|+|δd|≤Z max-Z min

0.027+0.043≥0.14-0.10

0.07≥0.04 （不满足间隙公差条件），则由δp≤0.4

（Z max-Z min），δd≤0.6（Z max-Z min），则d p=12.2150-0.016mm，

d d=12.2650+0.024mm

落料：

D p=（D max-x△）0+δp=（25-0.5×0.52）0+0.052=24.740+0.052mm

D d=（D p-Z min）-δd0=（24.74-0.05）-0.0330=24.69-0.0330 mm

校核 |δp|+|δd|≤Z max-Z min

0.052+0.033≥0.04

0.085≥0.04 （不满足间隙公差条件），则由δp≤0.4（Z max-Z min），δd≤0.6（Z max-Z min），则D p=24.740+0.024mm，D d=24.690-0.016mm

五、条料的宽度和导料板间距计算

1.条料宽度的计算

由课本P46表3-7“最小搭边值”可知，工件间a1=0.8，侧面

a=1.0

本设计采用无测压装置冲裁，故

由课本P48公式（3-16）得：

条料宽度 B-△0=(D max+2a+Z)-△0

=（25+2×1.0+0.5）-△0

=27.5-0.150

上式中，Z值由课本P50表3-9“导料板与条料之间的最小间隙”知Z=0.5；△值由课本P51表3-11“条料宽度偏差”知△=0.15

2.导料板件距离的计算

由课本P48公式（3-17）得：

导料板间距离B0=B+C=D max+2a+2c

=25+2×1.0+2×0.5

=28

确定条料宽度之后，选择1000×500的板料规格，采用横向剪裁。绘制排样图如下：