垫圈冲裁复合模

1、毕业论文目 录第1章绪论 3第2章垫片连续模具设计摘要 6.2.1工艺分析 62.2模具结构形式的确定 62.3工艺方案确定 62.4工艺设计 7第3章垫片连续模有关计算83.1计算冲压件计算 83.2计算凸凹模刃口尺寸 8第4章模具总体结构设计 104.1模具类型的选择 104.2定位方式选择 104.3卸料、出件方式选择 104.4模架级其他零部件的设计 14第5章工作零部件的结构设计155.1凸模、凹模的设计 15第6章模具总装图 16第7章冲压加工的特点及其应用17第8章冲压技术的发展趋势 19设计总结语20参考资料21致谢22附录零部件加工工艺卡片23第1章 绪论本设计主要研究用镁合

2、金板材冲压手机饰板的模具设计和制造工艺，讨论了坯料温度，加工条件等工艺因素对镁合金手机饰板质量的影响。实验表明，在正确的模具 结构和适当的工艺条件和温度条件下，能够使用冲压模具成功的冲压生产出镁合金手 机饰板。我们可以根据镁合金独特的结构性能和其使用性能进行设计。 镁合金密度低，是实际 使用中最轻的金属结构材料，具有比强度和比刚度高，电磁屏蔽效果好，抗震减震效 果好，易加工成型和易于回收再利用等优点。镁合金常用的成型方法有压铸，半固态铸造，挤压铸造，挤压和轧制等，其中镁合金产品的80%是通过铸造生产的。镁合金的冲压成型是一种难度较高的生产工艺， 但 其生产效率高，可直接使用性能优良的轧制板材，

3、具有市场优势和广阔的发展前景。 此手机饰板用冲压的方法进行生产需要两道工序，即：落料，冲孔。考虑到实验的特 点，我们可以设计制造一套冲压模具设备 一一复合模，进行落料和冲孔。手机饰板是和其他多种小零部件相互配合， 有严格装配关系的零件，考虑到实际使用 时的互换性，在进行设计时要对模具的型腔尺寸精度严格要求。模具的主要零件、作用及安全要求1.工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件，因此，它是模具上的关键零件。凸凹模不但精密而且复杂，它应满足如下要求：（1）应有足够的强度，不能在冲压过程中断裂或破坏；（2）对其材料及热处理应有适当要求，防止硬度太高而脆裂。2.定位零件是确定坯件安装位置的零件，有

4、定位销（板）、挡料销（板）、导正销、导料板、定距侧刀、侧压器等。设计定位零件时 应考虑操作方便，不应有过定位，位置要便于观察，最好采用前推定位、外廓定位和 导正销定位等。3.压料、卸料及出料零件压料零件有压边圈、压料板等。压边圈可对拉延坯料加压边力，从而防止坯料在切向压力的作用下拱起而形成皱褶。 压料板的作用是防止坯料移动和弹跳。顶出器、卸料板的作用是便于出件和清理废料。 它们由弹簧、橡胶和设备上的气垫推杆支撑，可上下运动，顶出件设计时应具有足够 的顶出力，运动要有限位。卸料板应尽量缩小闭合区域或在操作位置上铣出空手槽。暴露的卸料板的四周应设有防护板，防止手指伸入或异物进入，外露表面棱角应倒钝

5、。4.导向零件导柱和导套是应用最广泛的一种导向零件。其作用是保证凸凹模在冲压 工作时有精确的配合间隙。因此，导柱、导套的间隙应小于冲裁间隙。导柱设在下模座，要保证在冲程下死点时，导柱的上端面在上模板顶面以上最少5至10毫米。导柱应安排在远离模块和压料板的部位，使操作者的手臂不用越过导柱送取料。5.支承及夹持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、垫板、限位器等。上下模板是 冲模的基础零件，其他各种零件都分别安装固定在上面。 模板的平面尺寸，尤其是前 后方向应与制件相适应，过大或过小均不利于操作。有些模具（落料、冲孔类模具） 为了出件方便，需在模架下设垫板。这时垫板最好与模板之间用螺钉连接在一起

6、，两垫板的厚度应绝对相等。垫板的间距以能出件为准，不要太大，以免模板断裂。6.紧 固零件它包括螺钉、螺母、弹簧、柱销、垫圈等，一般都采用标准件。冲压模具的标 准件用量较多，设计选用时应保证紧固和弹性顶出的需要， 避免紧固件暴露在表面操 作位置上，防止碰伤人手和妨碍操作装配设计建模的方法主要有自底向上、概念设计、自顶向下等三种方法。自底向上方法是先设计出详细零件，再拼装产品。自顶向下是先有产品的整个外形和功能设想， 再在整个外形里一级一级的划分出产品 的部件、子部件，一直到底层粗糙的零件。在模具中，由于有些模具的结构非常的复 杂，在模具设计时只有采用自顶向下的设计方法， 变量装配设计才支持自顶向

7、下的设 计。变量装配设计把概念设计产生的设计变量和设计变量约束进行记录、表达、传播 和解决冲突，以满足设计要求，使各阶段设计（主要是零件设计）在产品功能和设计 意图的基础上进行，所有的工作都是在产品功能约束下进行和完成。变量装配技术也是实现动态装配设计的关键技术，所谓动态装配设计是指在设计变量、设计变量约束、 装配约束驱动下的一种可变的装配设计。冲压模具结构对安全的影响，冲压模具是冲压加工的主要工艺装备，冲压制件就是靠 上、下模具的相对运动来完成的。加工时由于上、下模具之间不断地分合，如果操作 工人的手指不断进入或停留在模具闭合区，便会对其人身安全带来严重威胁。在结构上应尽量保证进料、定料、出

8、件、清理废料的方便。对于小型零件的加工 要严禁操作者的手指、手腕或身体的其他部位伸入模区作业；对于大型零件的加工， 若操作者必须手入模内作业时，要尽可能减少入模的范围，尽可能缩短身体某部位在 模内停留的时间，并应明确模具危险区范围，配备必要的防护措施和装置。模具上的各种零件应有足够的强度及刚度，防止使用过程中损坏和变形，紧固零 件要有防松动措施，避免意外伤害操作。不允许在加工过程中发生废料或工件飞弹现象，影响操作者的注意力，甚至击伤操作者。另外要避免冲裁件毛刺割伤人手。不 允许操作者在进行冲压操作时有过大的动作幅度，避免出现使身体失去稳定的姿势； 不允许在作业时有过多和过难的动作。应尽量避免冲

9、压加工时有强烈的噪声和振动。 模具设计应在总图上标明模具重量，便于安装，保障安全。20千克以上的零件加工 应有起重搬运措施，减轻劳动强度。装拆模具零件时应方便安全，避免有夹手、割手 的可能；模具要便于解体存放。总之，模具中的哪怕是细微的问题都会影响安全，只 有对每种作业中的具体问题进行分析，才能提出模具中的安全注意事项。40第2章垫片连续模具设计摘要2.1工艺分析根据冲压模工艺原理，结合产品（平垫圈）结构的特点，采用倒装复合模冲裁生 产和弹性卸料的结构形式，设计的复合模经生产实践验证，其结构简单实用，冲压工 艺过程稳定可靠。此次设计为简单的单工序模，工序只有一道,落料。是冲压模具的基 本形式。

10、设计选用最普通的压力机，使用简单的定位件，尽量选用标准件。模具零件 材料则大多取用常用材料，以减少成本。该模具易于制造，可件。模具零件材料则大 多取用材料，以减少成本。该模具易于制造，可在普通冲床上使用，适合在生产中推 广应用。2.2模具结构形式的确定冲模分类：根据工艺性质可分为：冲裁模、弯曲模、拉深模、成型模。冲裁模是 指沿封闭或长空的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、 切口模、切边模、剖切模等；弯曲模是指板料毛坯或其他坯料沿着直线或弯曲线产生 弯曲变形，从而获得一定角度或形状的工件的磨具； 拉深模是把板料毛坯制成开口空 心件进一步改变形状和尺寸的模具；成型模具是指将毛坯

11、或半成品工件按凸凹模的形 状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。2.3工艺方案确定根据工序组合成都分，可分为单工序模、复合模、和级进模。单（_dan 1）工序模是指在压力机的一次行（mo shi zhi zai ya li ji de yi ci xing）程中，只完成一道冲 压工序的模具，复合模是指只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同 时完成两道或两道以上冲压工序的模具； 级进模又称连续模，是指在毛坯的送进方向 上,具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道 或两道以上冲压工序的模具。关键词：倒装复合模、弹性卸料。制件：T=2mm 材料

12、：10钢 批量：30万件年2.4工艺方案确定该制件形状简单、对称，零件的精度要求和生产批量符合冲裁工艺要求, 冲孔落料复合模进行加工。排样图：根据材料厚度查表2-14确定最小搭边值工件间a仁2mm。故米用第3章垫片复合模有关计算3.1计算冲压件计算(1)冲裁力F=KLt t=1.3X 2X 3.14X( 20+4+4)X 2X 353=161385 ( N) =161.4KN(F冲裁力、L-冲裁周边长度、t材料厚度、t b-材料抗剪强度(查表4 12)、 K-系数)(2) 卸料力：Fx=KxF=161.4 X 0.05=8KN(3) 推件力：Ft=nKtF=161.4 X 2X 0.055=1

13、7.7KN(Kx、Kt-卸料力、推件力系数)查表 319(4) 压力机公称压力的确定：采用弹性卸料装置和下出方式的冲裁模时FZ= F+ Fx+ Ft=161.4+8+17.7=187.1KN类型为机械开式固定压力机,型号是JH2125查表附录J.3.2计算凸凹模刃口尺寸(1) 凸凹模刃口尺寸：根据刃口尺寸计算原则：1、基准刃口磨损变大，则按制件的最小极限尺寸计算。2、基准刃口磨损变小，则按制件的最大极限尺寸计算。可计算凸凹模刃口基本尺寸为：040、8冲裁间隙： C=5%t=5%x 2=0.1mmC8+CX 2+0.1=8.3公差按制件公差的1/4计算；0 0 得尺寸为：040 0.05、8.3

14、 0.025(2) 凸模刃口尺寸：按刃口尺寸计算原则，取接近或等于冲孔件的最大极限尺寸，可得：0 刃口尺寸为8.1 0.025(3) 凹模刃口尺寸：按凸凹模刃口尺寸进行配制，并保证双面间隙为 0.02mm.0可得：040.2 0.05因为此制件为对称圆形故其压力中心为压力机的正中点.即通过模柄的中心线第4章模具总体设计及主要部件设计4.1模具类型的选择有冲压工艺分析可知，采用级进模冲压，所以模具类型为级进模。4.2定位方式选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制 条料的送进步距采用挡料销，导正销精定距。而第一件的冲压位置英文条料长度 有一定余量，可以靠操作工作

15、目测来定。4.3卸料、出件方式的选择因为工件厚度2.5mm,相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸(1)工件零件的结构设计落料凸模结合工件外形并考虑加工，讲落料凸模设计成直通式，采用线切割机床加 工，凸模的直径较大可以采用台阶式固定，与凸模固定板的配合按 H6/m5制 造。其总长L按公式2.9.5计算：卸料板凸台的高度为h=H- (0.10.3) t=9- (0.10.3)x 2.5=8.50mm式中：h-卸料板的高度H-导料板的高度t-板料的厚度卸料板的厚度为h2=16.5mm落料凸模的长度为L=h1+h2+t+h=20+16.5+2.5+15=54mm式中：hi-凸模固疋板的厚度为20m

16、m h2-卸料板厚度t-板材厚度h-增加长度冲孔凸模因为所冲的孔均为圆形，而且都不素养需要特别保护的小凸模，所以冲 孔凸模采用台阶式，计算和固定方式于落料凸模相同，一方面加工简单，另 一方面有变异装配与更换。凹模凹模采用整体凹模，各种冲裁的凹模孔采用线切割床加工，安排凹模在 模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与垫圈中心重合。 气轮廓尺寸可按公式2.9.3、2.9.4计算：凹模厚度 H=kb=0.5 x 24=12mm 查表 2-11取 H=25mm，凹模壁厚 c=34mm凹模宽度 B=b+2c= (24+2 x 34) =92mm凹模长度 L=步距+工件宽+2c=26+24+

17、2X 34=118mm凹模轮廓尺寸为 L x B x H=118mmX 92mmX 25mm(2) 定位零件的设计落料凸模下部件设置两个导正销，分别借用工件上2mm和5mm两个孔作导正销。5mm导正孔的导正销的结构如图所示。导正应在卸料板压紧板料之前完成 考虑，考虑料厚和装配后卸料板下平面超出端面1mm所以导正销直线部分的长度为1.8mm。导正销采用H7/r6安装在落料凸模端面，导正销导正部分与正孔采用H7/h6配合。起粗定距的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件，规格为 8X 16（3）卸料板的设计卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为16.5mm。卸料板采用45钢制作，淬火硬度为40-4

18、5HRC。卸料螺钉的选用卸料螺钉设置、6个卸料螺钉，公称直径为10mm。螺纹部分为M8 X 8 卸料钉尾部应留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，应山谷卸料板超出凸 模端面1mm,有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。4.4模架级其他零部件的设计该模采用中间导柱模架，这种模架的导柱在模具中间位置，冲压是可防 止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。导柱 d/mmxL/mm 为 15x120:导套 d/mmxL/mmxD/mm 为 15x62x34。 上模座厚度H （上模）取25mm，上模垫板厚度H （垫）取8mm，固定 板厚度取H（固）20mm，下模座厚度H

19、（下）取30,那么该模具的闭合高度： H（闭）=140mm可见该模具闭合高度小于想、所选压力机 J23-25的最大装模高度（220mm），可 以使用。模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模、凸模固定板及卸料板等组成。卸 料方式采用弹性卸料，以弹簧为弹性元件。下模部分由下模座、凹模座、导料板等组 成。冲孔废料和成品件均由漏料孔漏出。条料送进时采用固定挡料销19作为粗定距，在落料凸模上安装两个导正销，利 用条料上空作导正销孔进行导正，以此作为条料送进的精确定距。操作时完成第一步冲压后，把条料抬起向前移动，用落料孔套在固定挡料销19上，并向前推紧，冲压时凸模上的导正销再作精确定距。活动挡料销位置的设定

20、比理想的集合位置向前偏移 0.2m m,冲压过程中粗定位完成以后，当用导正销作精确定位时，由导正销上圆锥形 斜面再将条料向后拉回约0.2mm而完成精确定距。用这种方法定距，精确可达0.02mm。冲压设备的选定通过校核，选择开式双柱可倾压力机 JG23-40能满足要求。其主要技术参数如 下：公称压力：100KN滑块行程：45mm最大闭合高度：180mm连杆调节长度:35mm垫板尺寸：35mm模柄孔尺寸：30mnrr 70mm工作台尺寸：240x 370mm作台孔尺寸：130x 200mm大倾斜角度：35°第5章重要零件部位的加工工艺5.1凸模、凹模的设计冲模的零部件：通常模具由两类零件

21、组成，一类是公益零件，这类零件直接参与 工艺过程的完成并和坯料有直接接触，包括工作零件、定位零件、卸料与压料零件等； 另一类是结构零件，这类零件不直接参与完成工艺过程， 也不和坯料直接接触，只对 模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括导向零件、紧固零件、 标准件及其他零件等。1、凸模：因其形状为圆柱状，故可用车削的方法将其加工出，半精加工后进行 淬火处理，硬度为HRC5660,淬火后用外圆磨床磨削精加工，达到尺寸要求。2、凹模：安装精定位销孔采用打生铁的方法加工，然后把外型铣出来。淬火前， 先加工出安装螺孔、© 15的生铁孔和线切割用穿线孔，然后将螺孔上螺钉后进行淬

22、 火处理，这样可以防止产生裂纹，淬火后，硬度为 HRC6064,凹模孔采用线切割加 工，可节省余料以备用。3、凸凹模：因其形状为圆柱状，故可用车削的方法将其加工出，再加工出安装 螺孔、© 8的生铁孔和线切割用穿线孔，然后将螺孔上螺钉，精加工后进行淬火处理， 硬度为HRC5660,淬火后用外圆磨床磨削精加工，最后凹模孔采用线切割根据模具 制造的加工工艺，来编写加工工艺卡片。第6章模具总装配图根据以上各模板及重要零件的设计和选用的标准件，可设计如图所示的模具结构装配图：模具结构装配图模具工作过程该模具为单工序模，工作过程较为简单，先是送料然后是合模，当模具 闭模冲裁时，推件块先压住材料，

23、凸凹模与冲孔凸模同时对制件进行落料和冲孔； 当 模具开模返回时，落料件由推件块推出，冲孔废料由底孔排出。第7章冲压加工的特点及其应用冲压生产靠模具和压力机完成加工过程，与其他加工方法相比，在技术和经济 方面有如下特点：（1）冲压件的尺寸精度由模具来保证，具有一模一样的特征，所以质量稳定， 互换性好。（2）由于利用模具加工，所以可获得其他加工方法所不能或难以制造的壁薄、 质量轻、刚性好、表面质量高、形状复杂的零件。（3）冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样，大量切削金属，所 以它不但节能，而且节约金属。（4）普通压力机每分钟可生产几十件冲压件，而高速压力机每分钟可生产几百 甚至上千件。

24、所以它是一种高效率的加工方法。由于冲压工艺具有上述突出的特点，因此在国民经济各个领域广泛应用。例如， 航空航天、机械、电子信息、交通、兵器、日用电器及轻工等产业都有冲压加工。不 但产业界广泛用到它，而且每一个人每天都直接与冲压产品发生联系。 冲压可制造钟 表及仪器中的小型精密零件，也可制造汽车、拖拉机的大型覆盖件。冲压材料可使用 黑色金属、有色金属以及某些非金属材料。在大批量生产中，发展高效率、高寿命、高精度冲模，如适用于复杂形状零件的多工位连续模、适用于单一品种零件的自动化专用冲模等；在小批量生产和新品试 制中，发展通用冲模、组合冲模和锌合金模、聚氨酯橡胶模、薄板冲模、钢带冲模等 简易冲模，

25、以便缩短冲模加工周期，降低制模成本，使冲压加工能适应小批量生产和 新品试制的需要；组织冲模专业化生产，减少制模手工操作，采用各种先进加工、检 测设备和各种新的制模技术，以适应大型、复杂、精密、先进冲模的加工；改进冲模 热处理，发展模具表面强化新工艺，开发制模新材料，以便提高冲模的使用寿命和冲 压件的质量；大力加强冲模典型化和标准化研究， 积极开展冲模的计算机辅助设计与 计算机辅助制造，以便简化冲模的设计与加工，缩短冲压生产准备周期，降低制模成 本，提高制模质量；在冲压设计中采用先进技术，如在冲模结构上配置能在冲压过程 中控制定位不准、工件重叠、尺寸超差的装置。改进通用压力机的结构，提高刚度和

26、精度；积极开发高速压力机、多工位压力机、数控压力机，提高生产效率，满足大批 量生产的需要等等。冲压也存在一些缺点：1、噪声和振动大。2、模具要求高、制造复杂、周期长、制造费用昂贵，因而小批量生产受到限制。3、零件精度要求过高，冲压生产难以达到要求。由于冲压工艺具有上述突出的特点，一次在国民经济各个领域得到了广泛应用。 例如，航空航天、机械、电子信息、兵器、日用电器及轻工等产业都应用冲压加工。冲压材料可使用黑色金属、有色金属以及某些非金属材料。第8章冲压技术的发展趋势随着科学技术的不断进步和工业生产的不断进步和工业生产的迅速发展， 冲压工 艺和冲模技术也在不断地革新和发展。 冲压加工技术在今后的

27、发展方向和动向， 主要 有以下几个方面：（1）工艺分析计算的现代化。冲压技术与现代数学、计算机技术联姻，对复杂曲面零件（像汽车覆盖件）进行计算机模拟，达到预测某一工艺方案对零件成型的可 能性与成型过程中将发生的确问题，供设计人员进行修改和选择。这种设计方法是将 传统的经验设计升华为优化设计，缩短了模具设计与制造周期，节省了昂贵的模具实 模费用等。（2）模具计算机辅助设计、制造与分析（CAD/CAM/CAE ）的研究也应用，将 极大地提高模具制造效率，提高模具的质量，使模具色与制造技术实现 CAD/CAM/CAE 一体化。（3）冲压生产的自动化。为了满足大批量生产的需要，冲压生产已向自动化、 无

28、人化方向发展。现已实现了利用高速冲床和多工位精密激进模实现单机自动冲压， 其每分钟可冲压几百乃至上千次。大型零件的生产已实现了所机联合生产线，从板料 的送进到冲压加工、最后检验可全由计算机控制，极大地减轻了工人的劳动强度并提 高了生产效率。目前冲压生产形成的柔性冲压加工中心发展。这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质 量监测控制系统。（4）为适应市场经济需求，大批量与多品种小批量共存。发展适宜与小批量生 产的各种简易模具、经济模具和标准化且容易变换的模具系统。（5）虽然中国模具工业在过去十

29、多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与 工业发达国家相比仍有较大的差距。 例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比 较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等， 致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。设计总结通过对垫片连续模具的设计，对常用冲压件在冲压过程中对模具的工艺要求有了 更深一层的理解，掌握了冲压成型模具的结构特点及设计计算方法， 对独立设计模具 具有了一次新的锻炼。在今次的设计过程中，有很多的问题需要独立思考，在用常规的方法解决不了的 问题时，还要从反向去思考。从而使我的思维能力得到了很大的提高。 设计中所涉及 一定的创新，给我

30、提供了一劲儿很好的提高应变能力的训练机会。设计时，经过不断的到学校图书馆认真地查找和借阅相关的参考资料，不但提高了个人查阅 资料能力，还扩阔了我的知识视野。在设计过程充分利用了各种可以利用的方式， 同时在反复的思考中不断深化对各 种理论知识的理解，在设计的后一阶段充分利用 CAD软就是一例，新的工具的利用， 大在提高了工作效率。以计算机为手段，专用模具分析设计软件为工具设计模具。软件可直接调用数据 库中模架尺寸，金属材料数据库及加工参数，通过几何造型及图形变换可得到模板及 凸凹模与型芯形状尺寸迅速完成模具设计。模具CAD技术是模具传统设计方式的革命，大大提高了设计效率，尤其是系列 化或类似冲压

31、模具设计效率更为提高。总之，通过毕业设计的又一次锻炼完全清楚：充分利用 CAD技术进行设计，在 模具符合使要求的前提下尽量降低成本。 同时在实际中不断的积累经验，以设计出价 廉物美的模具。在设计的过程中，也出现了一些客观不足的问题，没有实践条件，不能根据实际 的情况来作合适、客观地修改，加上我自己的实践经验又不多，这样做出来的设计， 难免有不足之处，希望老师能够体谅。致谢大学生活一晃而过，回首走过的岁月，心中倍感充实，当我写完这篇毕业论文的 时候，有一种如释重负的感觉，感慨良多。首先诚挚的感谢我的论文老师曹风江老师、彭维亭老师和李增勇老师。他们在忙 碌的教学工作中挤出时间来审查、 修改我的论文

32、并且不辞劳苦指导我。 还有教过我所 有的老师们，你们严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他们循 循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。感谢三年中陪伴在我身边的同学、朋友，感谢他们为我提出的有益的建议和意见， 有了他们的支持、鼓励和帮助，我才能充实的度过了三年的学习生活。参考文献1 模具设计指导史铁梁主编机械工业出版社。2. 冲压模具设计结构图册薜啟翔主编化学工业出版社。3. 冲模设计手册编写组.机械工业出版社。4. 互换性与测量技术基础.陈于萍主编.机械工业出版社5. 模具制造工艺.黄毅宏主编.机械工业出版社。6. 冲压工艺与模具设计.成虹主编，高等教育出版社附录一工艺

33、过程卡零件工艺过程卡模具名称垫片复合模零件编号13材料牌号T10A零件名称凸模零件件数1毛坯种类棒料工序号工序名称工序内 容设备工艺装备检验盖章刀、量、夹具1备料备 260x130x4料锯割锯2热处理退火3粗车粗车圆柱面.留单边余量0.5mm车床车刀检验4热处理调质,淬火硬度达56-60 HRC5精车按图纸加工并达到图纸要求车床车刀检验6钳工精修全面到达图纸要求检验7总检工艺过程卡零件工艺过程卡模具名称垫片复合模零件编号10材料牌号T10A零件名称凹模零件件数1毛坯种类棒料工序号工序名称工序 内 容设备工艺装备检验盖章刀、量、夹具1备料备 260x130x45 的料锯床2热处理退火3铣铣6面，

34、留单边余量0.05mm铣床检验4钻按图纸位置尺寸钻四个螺钉孔、钻床螺钉孔，攻螺纹5热处理调质,淬火硬度达60-64 HRC6钳工精修全面到达图纸要求检验7研磨研磨至尺寸要求8钻配钻销钉孔9总检工艺过程卡零件工艺过程卡模具名称垫片复合模零件编号17材料牌号45零件名称凸凹固定板零件件数1毛坯种类圆板工序号工序名称工 序 内 容设备工艺装备检验 盖早刀、量、夹具1备料备 260x130x4料锯床2粗加工粗车圆柱内外表面，铣上下表面车床检验留单边余量0.05mm,3钻按图纸位置与尺寸要求分别钻四个钻床限位螺钉孔、螺钉孔、攻螺纹4精加工精车圆柱内外表面和磨上下端面至车床磨床检验图纸尺寸精度要求6钻配钻

35、销钉孔7总检工艺过程卡零件工艺过程卡模具名称垫片复合模零件编号9材料牌号45零件名称凸模固定板零件件数1毛坯种类圆板工序号工序名称工 序 内 容设备工艺装备检验 盖早刀、量、夹具1备料备 260x130x4料锯床2粗加工铣表面，留单边余量 0.05 mm铣床检验3钻按图纸尺寸与位置要求钻四个 螺纹钻床孔和顶杆孔.攻螺纹.4精加工磨上下表面至图纸尺寸要求磨床检验5钻配钻销钉孔6总检工艺过程卡零件工艺过程卡模具名称垫片复合模零件编号14材料牌号45零件名称卸料板零件件数1毛坯种类圆板工序号工序名称工 序 内 容设备工艺装备检验 盖早刀、量、夹具1备料备料锯割2粗加工铣上下表面，留单边余量0.05m

36、m铣床检验3钻按图纸尺寸与位置要求钻四个螺纹钻床孔,三个挡料与导料销钉孔，攻 螺纹.4精加工铣至图纸尺寸精度要求铣床检验磨上下表面至图纸尺寸要求磨床检验5总检第1章前言 281.1冲压技术概述281.2冲压技术的发展趋势 29第2章工艺性分析 312.1材料322.2工件结构形状322.3尺寸精度32第3章冲裁工艺方案的确定 33第4章模具结构形式的确定 34第5章模具总体设计 355.1模具类型的选择 355.2操作与定位方式355.3卸料、出件方式355.4确定送料方式 365.5确定导向方式36第6章模具设计计算 '376.1排样 计算条料宽度、确定步距、计算材料利用率 376.

37、2冲压力的计算396.3模具压力中心的确定 416.4工作零件刃口尺寸计算 416.5卸料橡胶的设计45第7章主要部零件设计 467.1工作零件的结构设计 477.2卸料部件的设计487.3模架及其他零部件的选用 48第8章校核模具闭合高度及压力机有关参数 498.1校核模具闭合高度498. 2冲压设备的选定49第9章 设计并绘制模具总装图、选取标准件 50第10章 绘制非标准件零件图 51总结 51致谢 52参考文献 53第1章前言1.1冲压技术概述改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。 近年 来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成

38、分也发 生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。 浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业， 科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。8 R6 U" b8 b3 乙 o# - A$ cG9 Z0 b: W* T" l$ N# D随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品 质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之 一,模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决

39、定企业的生存空间。A7乙DO |/ _5 H4 |% q-P2 A) Q2 |1 & m近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要 动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD并陆续开始使用 UG Pro/Engineer、l-DEAS、Euclid-IS 等国际通用软件，个别厂家还引进了 Moldflow、C-Flow、DYNAFORMOptris和MAGMASO等TCAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。% I2 h8 ' a. |3V' ( l8 l( w2 X3 ) S3 ') _% C; |3 W& k% 以汽车覆盖

40、件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡 献。1.2冲压技术的发展趋势模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格 低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项： R8 j6 |) T& m/ q9 VO R2 n- 17 y6 E(1)全面推广 CAD/CAM/CA技术！ U: Y! j+ d% J模具

41、CAD/CAM/CA技术是模具设计制造的发展方向。 随着微机软件的发展和进步，普 及CAD/CAM/CA技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CA技术培训和技术服务 的力度；进一步扩大 CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整 合，使虚拟制造成为可能。+ 1$ p+ v- J. / 9 g$ i4 u4 7 ; U& W0 nO G, 9 (2)高速铣削加工8 % z:'5 q4 QO w8 '# A$ C3 z国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可

42、获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温 升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模 具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。* 7 B2 I W . h! A# T9 R) PO y'* N模具扫描及数字化系统 $ k C4 / 4 Z# A" j7 F高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需 的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。 有些快速扫描系统，可快速安装在 已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加 工程序、不同格式的CAD

43、数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在 汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。& a6 M! v7 A, z4 o' j" C: Y: hO j" d5 j, A(4)电火花铣削加工6 o% A! R)d , _$ E电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极， 这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工 中应用。预计这一技术将得到发

44、展。9 Q% u- V5 KO 4 J( t( E( q. u$ A% B/ W3 8 Y+ P4 N$ C s(5)提高模具标准化程度'S7 j+ Y( 16 K" v! y我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。' V1 a: w6 , r0 R! c3 y" w; a' N(6)优质材料及先进表面处理技术& H) i: X6 k1 _1 G4 k- i3 t* t& b选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是

45、否能充分发挥模具钢材 料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。% n4 h6 F! n- Z5e8 :r3P4 ?6 p2 f" _( o+ ?模具研磨抛光将自动化、智能化：z6 a# p! o3 d: 3 r1 sO ?& 'm模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发 展趋势。! n! e3 ?8 b7 M: $ a. h8 e& Y0 5 gj2 '

46、3 Y& N(8)模具自动加工系统的发展,F+ ?& S3 T; e, R* Y这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质 量监测控制系统。/I) Y# H' |9 n* b; E; H# _;9 F1 W# e" b) j; kCNC雕刻机在国内的发展上从最近的一两年才有较大的发展，相关加工厂和使用单位时刻以敏锐的眼光盯着厂家的动向，这也是身为雕铣机主机生产厂一点也不敢松懈的 真正原因所在。$ J) , C* U$ J9 D4 I2 o+ V4 g$ c0

47、1$ m4 1+ 作为用户当然要选合适的设备，如果选型不当，不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。那么什么样的机床才是好机床？$ A _2 d" Y+ f! J& f- B%v2 o) , n, CO S' u我们认为好机床的定义是这样的：Q' GO P' k: ?. z$ R:B2 n 'i' d8 e3 3 p& H2 m; ! x+ Z能够在短期内收回投资的机床才是好机床(g/ 7 H7 : C- v; U9 q% j; l" J8 数控机床的设计使用寿命一般为 7年，主要是数控方面的使用寿命为准， 这样花

48、 钱和挣钱的比例关系将直接影响您的生意，所以仔细分析功能进行选型是有效投资的必要条件。第2章工艺性分析工件名称：六角垫圈工件简图：如图1-1所示 生产批量：大批量材料：45钢材料厚度：2mm图1-12.1材料由表1-1、表1-2分析知：45钢为普通碳素结构钢，具有良好的塑性、焊接性以 及压力加工性，主要用于工程结构和受力较小的机械零件。综合评比均适合冲裁加工2.2工件结构形状工件结构形状相对简单，成中心对称，只有一个©20的孔，孔与边缘之间的距离也满足要求，可以冲裁。2.3尺寸精度零件图上未注公差为IT12级，尺寸精度较低，普通冲裁完全可以满足要求 根据以上分析：该零件冲裁工艺性较好

49、，适宜冲裁加工。表1-1碳素结构钢的化学成分、性能及用途牌号等级化学成分(T JMPaS 5/%t b/MPa用途举例钢材厚度和型材直径< 16mmWc/%不小于Q1950.06 0.1219533315390用来制造薄钢板、钢丝、管钢、钢钉、螺钉、地脚螺栓等Q215AB0.09 0.1521531335410Q235A0.14 0.2223526375460用来制造拉钉、螺 栓、螺母、轴、销 子、螺纹钢、角钢、 槽钢、钢板等B0.12 0.20C< 0.18D< 0.17Q255A0.18 25524410用来制造各种型B0.28510条钢和钢板450.28 0.38275

50、20490610相当于3540钢表1-2部分碳素钢抗剪性能材料名称牌号材料状态抗剪强度（Mpa普通碳素钢Q195未退火260320Q235310380Q275400500第3章冲裁工艺方案的确定方案一：先冲孔，后落料。单工序模生产。 方案二：冲孔一落料复合冲压。复合模生产 方案三：冲孔一落料级进冲压。级进模生产表2-1各类模具结构及特点比较模具种类比较项目单工序模级进模复合模向无导向有导零件公差 等级低一般可达IT13 IT10 级可达IT10 IT8级零件特点尺寸 不受限制 厚度不受 限制中小 型尺寸厚 度较厚小零件厚度0.2 6mm可加工复杂零 件，如宽度极小的异 形件形状与尺寸受模具 结

51、构与强度限制，尺寸 可以较大，厚度可达3mm零件平面度低一般中小型件不平 直，高质量制件需较 平由于压料冲件的同 时得到了较平，制件平 直度好且具有良好的剪 切断面生产效率低较低工序间自动送 料，可以自动排除制 件，生产效率咼冲件被顶到模具工 作表面上，必须手动或 机械排除，生产效率较 低安全性不安全，需米取安 全措施比较安全不安全，需米取安全措施模具制造工作量和成本低比无 导向的稍 高冲裁简单的零 件时，比复合模低冲裁较复杂零件时，比级进模低适用场合料厚精度要求低的小批量冲件的生产大批量小型冲压件的生产形状复杂，精度要 求较咼，平直度要求咼 的中小型制件的大批量 生产结合表2-1分析知：方案

52、一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。方案三只需一副模具，生产效率高，操作方便，精度也能满足要求，但模具轮廓 尺寸较大，制造复杂，成本较高。方案二也只需一副模具，制件精度和生产效率都较高，且工件最小壁厚大于凸凹 模许用最小壁厚模具强度也能满足要求。冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高， 板料的定位精度比方案三低，模具轮廓尺寸较小，制造比方案三简单。通过对上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳。第4章模具结构形式的确定正装式复合模和倒装式结构比较:正装式复合模适用于冲制材质较软或板料较薄的平直度要求较高的冲裁件，还可以

53、冲制孔边距较小的冲裁件。倒装式复合模不宜冲制孔边距较小的冲裁件，但倒装式复合模结构简单，又可以 直接利用压力机的打杆装置进行推件卸件可靠， 便于操作，并为机械化出件提供了有 利条件，所以应用十分广泛。根据零件分析，制件的精度要求较低，孔边距较大，为提高经济效益和简化模具 结构，适宜采用倒装复合模生产。根据以上分析确定该制件的生产采用倒装式复合模具生产。第5章模具总体设计5.1模具类型的选择经分析，工件尺寸精度要求不高，形状较简单，但工件产量较大，根据材料厚度, 为保证冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，弹性卸料装 置，自然漏料的倒装复合结构方式。5.2操作与定位方式5.2.1操作方式零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式，提高经济效益5.2.2定位方式因为导料销和固定挡料销结构简单， 制造方便。且该模具采用的是条料，根据模 具具体结构兼顾经济效益，控制条料的送进方向采用导料销，控制送料步距采用固定 挡料销。5.3卸料、出件方式5.3.1卸料方式冈I性卸料与弹性卸料的比较：刚性卸料是采用固定卸料板结