垫片冲裁模设计

垫片冲裁模设计

系部：精密制造工程系

学生姓名：陈照华

专业班级：MJ14C3班

学号：141121306

指导教师：姜老师

2016年4月12日

目录

摘要 (3)

前言 (3)

1.工件的工艺性分析 (4)

1.1冲压时的工艺性分析 (5)

1.2冲压材料选用 (5)

1.3冲裁工艺方案的确定 (6)

2 模具设计计算 (7)

2.1 排样方案的确定及计算 (7)

2.2冲压力的计算 (9)

2.3模具压力中心的确定 (11)

2.4 冲模刃口尺寸及公差的计算 (12)

2.5零件结构尺寸的确定 (12)

2.6模具总装图 (16)

3.模具材料的选用 (17)

4 冲压设备的选择 (18)

5.模具的装卸 (19)

5.1模具的装配 (19)

5.2卸料装置的确定 (20)

6.模具检测 (21)

结论 (21)

致谢 (22)

参考文献 (23)

摘要

当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来。因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密。我们利用模具加工各种的工件，以便来满足人们的需要，模具的发展给我们带来了新的生活，新的时代。

在这次设计中根据所给题目的要求，我首先对冲压件进行了分析，分析该零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可满足零件精度的要求，再从零件的形状、尺寸标注及生产批量等情况看，选择了冲孔落料的方案。

根据对零件的综合分析，在本人这次设计中我设计的模具是正装冲孔落料模，主要介绍的是模具的冲孔落料，冲压生产中应用最广泛的工序之一。由于材料和厚度的原因，我采用的加工方法为：采用复合工序冲孔落料模进行加工。

关键词：冲孔落料搭边

前言

模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。模具在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，是工业发展的基石，被人称为“工业之母”和“磁力工业”。

随着经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。业内专家认为，虽然模具种类繁多，但在“十一五”期间其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。又由于模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国的模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期及降低成本。

由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。而且所选择的这些需要重点发展的产品，必须是目前已有一定基础，有条件、有可能发展起来的产品。我国模具工业虽然有了长足的发展，取得了巨大进步，但是我们也要清醒地看到，我国模具工业总体水平比工业发达国家要落后15～20年，这与我国制造业发展的要求相比差距还很大；我们的企业技术装备还比较落后，劳动生产率也较低；模具生产专业化、商品化、标准化程度也不够高；模具产品主要还是以中低档为主，技术含量较低，高中档模具多数要依靠进口，产品结构调整的任务很重；人才紧缺，管理滞后的状况依然突出。可见，我国模具工业的发展任重而道远。 1.工件的工艺性分析

零件简图：如图1.1所示

工件名称：垫片

生产批量：大批量

材料：10号钢

厚度：2mm

图1.1零件图

1.1冲压时的工艺性分析

冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。

冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。

冲裁各直线或曲线的连接处，宜有适当的圆角。

冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小，并应避免过长的悬臂与窄槽。

腰圆形冲裁件，如允许圆弧半径，则R应大于料宽的一半，即能采用少废料排样；如限定圆弧半径等于工件宽度之半，就不能采用少废料排样，否则会有台肩产生。

冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不宜过小。

冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离，受到模具强度的限制，不能太小。

在弯曲件或拉深件上冲孔时，其孔壁与工件之间的距离不能过小。

对冲压材料的要求冲压所用的材料，不仅要满足产品设计的技术要求，•还应当满足冲压工艺的要求和冲压后继的加工要求（如切削加工、焊接、电镀等）。

1.2冲压材料选用

冲压工艺对材料的基本要求主要是：

1. 对冲压成形性能的要求

为了有利于冲压变形和制件质量的提高，材料应具有良好的冲压成形性能。•而冲压成形性能与材料的机械性能密切相关，通常要求材料应具有：良好的塑性，屈强比小，•弹性模量高，板厚方向性系大，板平面方向性系数小。

2. 对材料厚度公差的要求

材料的厚度公差应符合国家规定标准。因为一定的模具间隙适用于一定厚度的材料，•材料厚度公差太大，不仅直接影响制件的质量，还可能导致模具和冲床的损坏。．对表面质量的要求材料的表面应光洁平整，无分层和机械性质的损

伤，无锈斑、氧化皮及其它附着物。•表面质量好的材料，冲压时不易破裂，不易擦伤模具，工件表面质量好

3. 常用冲压材料

冲压用材料的形状有各种规格的板料、带料和块料。板料的尺寸较大，•一

般用于大型零件的冲压，对于中小型零件，多数是将板料剪裁成条料后使用。•带料（又称卷料）有各种规格的宽度，展开长度可达几千米，适用于大批量生产的自动送料，•材料厚度很小时也是做成带料供应。块料只用于少数钢号和价钱昂贵的有色金属的冲压。

总上所述，冲压材料我选择10号钢作为冲压件的材料。

1.3冲裁工艺方案的确定

一般对于这样的工件，通常采用冲孔，落料加工方法。由于该工件的生产批

量较大，如果把这道工序放在一起，可以大大提高工作效率，并减轻工作量，节约能源，降低成本，而且可以避免原有的加工方法中须将手伸入模具的问题，对保护操作者安全也很有利。

将这道工序复合在一起，可以有以下的两种不同工艺方案：①先冲孔，后落

料的工步；②落料冲孔为同一工步完成。采用方案2加工工件，不易保证长度尺

寸mm 15.0031+的精度，而且易使孔冲头磨损，降低模具寿命。经分析，使用方

案一较好。

该冲压工件的形状为简单且对称，除孔mm 25.004+Φ和mm 15.005.11+Φ有

精度要求外其余尺寸精度要求不高，材料为Q-235A 钢其冲压性能好，孔与外缘的壁厚较大，根据表1.1知复合摸的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。

表1.1 强度系数