制动垫片冲压模具设计

1、第一章 绪论模具是现代化工业生产的重要工艺装备,是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。 模具作为一种生产工具已经广泛的地应用于各行各业，其发展之快，模具需求量之多，是前所未有的，今天，在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工，模具已成为国民经济的基础工业，现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备

2、和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下： (1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的

3、行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能

4、加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。模具是工业生产的基础工业装备，在电子、汽车、电机、仪器仪表、家电通讯等产业中，60 Fuuz:i 80的零部件均依靠模具成型，而在模具行业中又以冲压模具和注塑模具所占比重最大，本书就以一个具体的冲压模具来介绍一个模具的设计制造过程，通过分析该模具的设计制造过程来掌握模具的设计特点，弄清制造工艺流程，知道模具设计及模具制造的发展方向，为以后冲压模具的设计制造奠定良好的基础。 为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排

5、了此次的毕业设计。毕业设计也是我们在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。 在设计该冲压模具的过程中为了使读者能够轻松的看懂，故在说明书中插入了很多生动的图片。但需要说明的是插入的图片都是在CAD上画好后拷屏过来的，比例不确定，仅供读图时参考。同时在本书的最后还附有关键零件的机械加工工艺卡片和关键零件的数控加工程序，供读者需要时参考。由于编者的能力有限，实践经验不够，本书的有些内容难免不够妥善，甚至会有些错误。希望读者，特别是指导老师积极提出批评和改进意见，以便修正提高。 第二章 冲压零件的工艺性分析2.1 零件的工艺性分析该零件是一个制动垫片，如图1.

6、1所示，垫片属如薄壁板材，生产批量较大，材料为45号钢，成型工艺好，可采用冲压。由于该零件形状复杂，一次加工较难成形，需要经过冲孔、切断、落料等多道工序加工而成，故加工该零件应采用三工位的冲裁级进模。 图1.1 制动垫片2.2 排样和搭边排样设计的原则提高材料的利用率：冲裁件生产批量大，生产效率高，材料费用一般会占总成本的60以上，所以材料利用率是衡量排样经济性的一项重要指标，应合理的设计零件外形及排样，提高材料利用率。改善操作性：冲裁件排样应使工人操作方便、安全、劳动强度低。一般来说，在冲裁生产时应尽量减少条料的翻动次数，在材料利用率相近的情况下，应选用条料宽度及进距小的排样方式。使模具结构

7、简单合理，使用寿命高。保证冲裁件的质量。 冲裁件在板料、条料或带料上的布置法称为排样法，称为排样。排样是否合理，直接影响到材料的利用率，零件质量，生产率，模具结构与寿命等。因此，在冲压工艺中和模具设计中，排样是一项极为重要的技术性很强的工作。根据工件的形状，排样采用直排形式，采用始用挡料销控制初始步距，采用活动挡料销控制冲压过程中的送料步距。根据材料的厚度查模具实用技术设计综合手册表2.7最小工艺搭边值，工件间距a1=2.5mm,边距a=2.8mm，送料方式采用手动送料。由于工件本身形状的限制，故菜用了有废料的排样方式，这虽然在材料利用率方面没有少废料排样和无废料排样高但能够消除条料宽度误差和

8、条料导向误差 Y(b4c.A 的影响，并可以感受模具的受力状态提高模具的寿命。排样图如图1-2。 #2479.81,所以压力得以校核。4.3.2 滑块行程 滑块行程应保证坯料能顺利地放入模具和冲压能顺利地从模具中取出.这里只是材料的厚度t=4,导料板的厚度H=10及凸模冲入凹模的最大深度14,即S1=4+10+14=28S=315,所以得以校核。4.3.3行和次数 行程次数为20/min.因为生产批量为中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核。4.3.4工作台面的尺寸 根据下模座LXB=500X250,且每边留出60100,即L1XB1=700X450,而压力机的工作台面L2XB2=11

9、00X1100,冲压件和废料从下模漏出, 漏料尺寸R60,而压力机的孔尺寸为200X200,故符合要求,得以校核。4.3.5滑块模柄孔尺寸 滑块上模柄孔的直径为70,模柄孔深度为80,而所选的模柄夹持部分直径为70,长度为77故符合要求,得以校核。4.3.6闭合高度 由压力机型号知Hmax=500 M=200 Hmin=HmaxM=500-200=300(M为闭合高度调节量/mm,H1为垫板厚度/mm)由式(3.11):( HmaxH1)-5H( HminH1)+10,得(500-100)-5260(300-100)+10即 395260210 ,所以所选压力机合适,即压力机得以校核.第五章

10、冲压模具零件加工工艺卡的编制5.1凸模加工工艺过程 如表 5.1、5.2、5.3 所示： 表5.1 冲孔凸模加工工艺过程 单位：（）工序号工序名称工序内容设备1备料备料66442热处理退火3粗车粗车外圆至65.5车床4精车精车外圆至65.18车床5铣下内孔以外圆定位铣下内孔4519.78铣床6铣上内孔以外圆定位铣上内孔4510铣床7钻孔以外圆定位钻孔1210钻床8钳工磨上下端面达到要求钳工工具9热处理淬火,回火,保证HRC586210检验表5.2 切断凸模加工工艺过程 单位：（）工序号工序名称工序内容设备1备料备料62442热处理退火3车外圆车外圆至61车床4线切割线切割出周边外形保证切边处直

11、径84.21线切割机床5铣内孔铣导正销固定孔3515铣床6钻孔钻导正销固定孔1018钻凸模固定孔1025钻床7攻丝攻导正销固定孔深15攻凸模固定孔深21丝锥8钳工修模刃口端面达到要求钳工工具9热处理淬火,回火,保证HRC586210检验表5.3 落料凸模加工工艺过程 单位：（）工序号工序名称工序内容设备1备料备料120592热处理退火3车外形车外圆至118.5，车中间槽车床4修磨外圆磨外圆达到118.03磨床5铣导正销固定孔铣导正销固定孔3515铣床6铣上端面固定孔铣上端面固定孔6010铣床7钻孔钻导正销固定孔1018钻凸模固定孔1025钻床8攻丝攻导正销固定孔螺纹深15攻凸模固定孔螺纹深20

12、丝锥9热处理淬火,回火,保证HRC586210钳工修模刃口端面达到要求钳工工具11检验 5.2 凹模加工工艺过程 如表 5.4、5.5 所示：表 5.4 凹模加工工艺过程 单位：（）工序号工序名称工序内容设备1备料备料508.4250102热处理退火3磨平面磨平板料上下表面至厚为8，并达到表面粗燥度要求上表面2.2平面磨床4钻孔钻两个销钉孔210钻4个凹模固定孔49钻床5扩孔用18的钻头将凹模固定孔钻出沉头螺定的倒锥面深3.5钻床6线切割线切割出凹模的内形冲孔凹模65.18，落料凹模直径119.79，切断凹模内边直径66.98线切割机床7热处理淬火,回火,保证HRC58628钳工修模刃口端面达到要求钳工工具9检验 表5.5 凹模固定板加工工艺过程 单位：（） 工序号工序名称工序内容设备1备料备料508.4250502热处理退火3磨平面磨平板料上下表面至厚为48，并达到表面粗燥度要求上表面2.2和平行度要求平面磨床4钻孔钻凹模