垫片冲压设计说明书

《冲压工艺与模具设计》课程设计题目：垫片冲压模具设计姓名：胡昊璋班级：14级材控一班学号：1406031013教师：郭渊2017年6月9日冲压设计任务书模具设计中文摘要本文介绍了一种利用侧刃初定位、导正销精定位的多工位级进模。

在分析弹簧卡零件冲压工艺的基础上,详细对比了零件的几种排样方案和冲切刃口的设计以及模具总体结构设计和主要零部件的设计。

列举了零件的毛坯进行展开、冲压工艺的计算以及凸模强度的校核等过程，最终确定了本模具设计方案；本文所介绍的级进模共有12个工位，其成形的工序主要包括落料、冲孔等；为了保证模具在工作时不发生干涉，在设计时应予以综合考虑；在文章的最后简单的介绍了级进模材料的选用及热处理并且详细列出了压力中心的计算过程。

关键词弹簧卡级进模排样模具设计垫片冲压模具设计外文摘要Title Design of multi-station progressive die for spring clinchAbstractA progressive die that is guided by pitch punch roughly and by the pilot pin exactly was designed. Based on the analysis of stamping process of typical spring clinch, compared in detail some kinds of stock layout and the design of cutting edge and the overall structure of the die and the design of the main parts of the die.Listed part the blank expand, the calculation of stamping process andcheck the strength of such punch process, Finalized the design of the mold. The progressive die had Twelve stations . The forming process contained blanking , Punching and so on; In order to ensure nonintervention of the die in working , the forming process must be considered synthetically. Finally, the selection and heat treatment of die material and the computational process of pressure center were discussed in detail.Keywords spring clinch progressive die stock layout die design目录第一章零件工艺分析 01.1 材料分析 01.2 结构分析 01.3 精度分析 01.4 工艺方案的确定 (1)第二章冲压力与压力中心计算 (3)2.1计算冲压力 (3)2.1.1落料力 (4)2.1.2冲孔力 (4)2.1.3卸料力 (4)2.1.4推件力 (4)2.2压力中心 (5)第三章压力机的选择 (5)3.1 压力机的选择原则 (6)冲压设备的选择直接关系到设备的安全及生产效率，产品质量，模具寿命和生产成本等一系列重要问题。

重压设备的选择主要包括设备的类型规格参数两方面的问题。

冲压设备类型的选择主要根据所要完成冲压工序的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择冲压设备类型。

(6)1、对于中小型冲裁件，弯曲件或浅拉深件的常采用开式曲柄压力机。

(6)2、对于大中型对于大和精度要求高的冲压件，多采用闭式曲柄压力机。

(6)3、对于大型或较复杂的拉深件，常采用上传动的闭式双动拉深压力机。

(6)4、对于大批量生产或形状复杂，批量很大的中小形冲压件应优先选用自动高速压力机或者多工位自动压力机。

(6)5、对于批量小，材料厚的冲压件，常采用液压机。

(6)6、对于精冲零件最好选择专用的精冲压力机。

(6)3.2 冲压设备规格的选择 (6)3.3压力机的其它参数 (6)第四章零件工艺计算 (8)4.1刃口尺寸计算 (8)4.2凹模孔心距尺寸 (9)第五章工作零件结构尺寸 (9)5.1 落料凹模板尺寸 (9)5.2 落料凹模板的固定方式 (9)5.3 凸模尺寸计算 (10)5.4冲孔凹模洞口的类型 (10)5.5凸模的固定方法和主要技术要求 (11)5.6冲孔凸模尺寸计算 (11)5.7凸模的固定方式 (12)5.8标准模架和导向零件 (12)第六章有关模具设计计算及装配图 (13)6.1卸料弹簧选择 (13)6.2装配图 (14)致谢 (15)参考文献 (16)3.《冲压工艺与模具设计》柯旭贵编机械工业出版社 (16)第一章 零件工艺分析1.1 材料分析08F 钢强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，主要用来制造冷冲压件。

1.2 结构分析图1.1零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。

零件有一对对称的孔，孔的尺寸为20mm ，满足冲裁最小孔径mm t d 2.10.1min =≥的要求。

另外，经计算，两个孔的最小孔边距为17.5mm ，满足冲裁件最小孔边距mm t l 8.15.1min =≥的要求。

所以该零件满足冲裁要求。

1.3 精度分析零件上没有标注公差，所以按IT14等级查补。

零件外形尺寸：mm 074.070-零件内形尺寸：mm 52.0020+孔心距尺寸： mm 37.070±由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。

1.4 工艺方案的确定零件为落料冲孔件，可以提出的加工方案如下：方案一模具结构简单，但需要两道工序、两幅模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况不适合用。

方案二只需一副模具，冲压件的形状位置精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。

但是模具结构较方案一复杂。

方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二相比，生产的零件精度稍差。

但是设计方便。

所以，比较三个方案欲采用方案三生产。

现对复合模中的凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为1.2mm时，可查得凹凸模最小壁厚为3.2mm，可以采用级进模生产，即采用方案三。

排样设计可采用以下两种排样方式：（1）少废料排样（2）无废料排样由于该工件结构比较简单，无论采用1方案还是2方案都能满足要求。

相比而言少废料排样比无废料排样材料利用率低，但无废料排样会加快模具的磨损，使模具寿命减少，并直接影响到工件的断面质量，所以采用少废料排样即1方案。

查冲压模具设计手册表2-16，确定搭边值：两工件间的搭边： a=2.5mm;工件边缘搭边： b=2mm;步距为： S=62.5mm;条料宽度： B=（D+2b）=（120+2×2）=124mm确定后排样图如下图3-1所示：图1.2冲压件排样图一个进距内的材料利用率为η=na/Rh×100%式中A——冲裁件的面积（包括冲出的小孔在内）（mm2） n——一个进距内冲件的数目B——条料宽度（mm）h——进距(mm)29.22-⨯⨯A==π⨯+431460mm125.30302η⨯nA=/100=Bh%⨯=⨯62%556.%100)5.9./(1244314第二章 冲压力与压力中心计算2.1计算冲压力计算冲压力的目的是为了合理地选择冲压设备和设计模具：冲压力的大小主要与材料的力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度有关。

用平刃口冲裁时，冲裁力F （N ）可按下式进行计算 F=KL τt式中： L ——冲裁件周边长度（mm ） t ——材料厚度（mm ） τ——材料抗剪强度（MPa ）K ——系数。

考虑到模具刃口的磨损。

模具间隙的波动，材料力学性能的变化及材料厚度偏差等因素，一般取K=1.3。

为计算简便，也可以按下式估算冲裁力：bLt F σ≈式中b σ—材料抗拉强度（MPa ）查机械工程材料表2—8得MPa b 295=σ2.1.1落料力KN Lt F b 21.1092952.1)12060(=⨯⨯+⨯=≈πσ2.1.2冲孔力KN Lt F b 61.552952.1252=⨯⨯⨯⨯=≈πσ2.1.3卸料力查冲压设计即冲模设计表3—11得05.0=X KKN KN F K F X X 46.521.10905.0=⨯==2.1.4推件力查冲压设计即冲模设计表3—11得055.0=T KF nK F T T =t h n =查冲压模具设计手册表2—36得mm h 6=，则52.16===t h n 个，又因为有两个孔，所以10=n 个。

KN KN F nK F T T 59.3061.55055.010=⨯⨯==该套模具采用弹性卸料，下出件的卸料装置。

总冲压力KN F F F F T X Z 26.14559.3046.521.109=++=++=2.2压力中心图2.1零件图如上图2.1所示，该工件属于中心对称图形，所以压力中心在它的几何中心上，无需计算。

第三章压力机的选择3.1 压力机的选择原则冲压设备的选择直接关系到设备的安全及生产效率，产品质量，模具寿命和生产成本等一系列重要问题。

重压设备的选择主要包括设备的类型规格参数两方面的问题。

冲压设备类型的选择主要根据所要完成冲压工序的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择冲压设备类型。

1、对于中小型冲裁件，弯曲件或浅拉深件的常采用开式曲柄压力机。

2、对于大中型对于大和精度要求高的冲压件，多采用闭式曲柄压力机。

3、对于大型或较复杂的拉深件，常采用上传动的闭式双动拉深压力机。

4、对于大批量生产或形状复杂，批量很大的中小形冲压件应优先选用自动高速压力机或者多工位自动压力机。

5、对于批量小，材料厚的冲压件，常采用液压机。

6、对于精冲零件最好选择专用的精冲压力机。

3.2 冲压设备规格的选择在选择冲压设备的类型后，应进一步根据冲压加工中所需的冲压力（包括卸料力，压料力等）变形功以及模具的结构形式或闭合高度，外形轮廓尺寸等选择冲压设备的规格。

1、公称压力压力机的公称压力是指压力机滑块离下止点前木一特定距离，既压力机的曲轴旋转侄离下止点前某一角度时滑快上所容需的最大工作压力。

一般情况下，压力机的工称压力应大于或等于冲压工艺的1.3倍在开式压力机上进行精密冲裁件时压力机的工称压力应大于冲压工艺的2倍。