双槽形垫片冲裁模设计

1、摘要1第一章导言21.1冲压工艺介绍21.2国外冲压模具发展现状21.3冲压模具2国内发展现状1.4冲压模具的发展趋势3第二章零件可制造性分析42.1冲裁件的尺寸精度42.2冲裁工艺性52.3冲裁件的机械性能5第三章冲裁工艺方案5的确定3.1冲裁工艺的确定53.2确定工艺计划6第四章冲裁工艺计算74.1布局设计74.2冲裁过程中力和压力中心的计算94.3冲头和模具的冲裁间隙和刃口尺寸的计算13第五章模具结构设计175.1模具结构形式的选择175.2模具18工作零件的尺寸计算5.3推动装置的设计225.4卸载装置的设计225.5定位装置设计235.6固定零件的设计23第六章模架的选择和冲压设备的

2、检查246.1模板的选择246.2检查印刷机24结论和展望26参考文献27感谢信摘要本文根据冲裁件的设计计算理论，首先分析了垫片的冲裁过程。通过对垫片的生产批次、尺寸精度、结构和使用要求的分析，确定其为冲裁件，不降低使用性能。在此基础上，确定了冲裁工艺方案，选择复合模完成垫片的冲裁。根据零件的形状，制定合理的排样方案，提高材料利用率，并对零件的压力中心、冲裁力和刃口尺寸进行了详细计算。在模具零件的结构设计中，对冲裁模、固定板、出料装置和底板等主要模具零件进行了分析和设计，并根据冲压工艺力和模具闭合高度选择了合适的压力机。基于以上分析和计算，完成了模具的总体装配图和零件图。关键词：垫片、计算、分

3、析、复合模、冲裁加工摘要基于冲裁件的设计计算理论，本文首先基于冲裁件的设计计算理论，完成了垫片的冲裁过程分析。通过对垫片的生产批次、尺寸精度、结构和使用要求的分析，确定其为冲裁件，不降低使用性能，采用冲裁的方法完成加工。在此基础上，确定冲裁工艺，选择复合模完成垫片冲裁。根据零件的形状，制定合理的布局方案，提高材料利用率。详细计算了工件的压力中心、冲裁力和边缘尺寸的计算内容。在模具零件的结构设计中，对冲裁模、固定板、出料装置和底板等模具主要零件进行了分析和设计，并根据冲压工艺力和合模高度选择了合适的压力机。在上述分析计算的基础上，完成了模具的总体装配图和零件图。关键词：垫片，计算，分析，复合模具

4、，第一章简介1.1冲压工艺介绍冲压技术是指在压力机上用模具压制金属板，使其分离或塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和性能要求的零件的加工方法。属于塑料加工方法之一，生产规模大，原料利用率高，效益高。同时，通过冲压工艺生产的零件可以很容易地满足要求的精度要求。实现冷冲压工艺的关键步骤是冲压模具设计。良好的冲压模具设计在工业生产中可以事半功倍。1.2国外冲压模具的发展现状高新技术在国外模具企业中得到广泛应用，许多国外模具企业的生产技术水平处于世界一流水平。现在，成熟高效的技术已经应用到模具设计和制造中，有效地保证了高质量模具的快速制造。模具设计和制造技术的改进对高生产率有重要影响。工业是大多数国

5、家的经济支柱，模具制造技术在工业生产中起着不可或缺的作用。发展中的模具制造技术已被许多国家纳入重点发展领域，培养模具制造人才已成为许多国家的目标。PRO/E、UG、CIMATRON等软件不仅可以完成2D设计，还可以获得三维模型，为数控编程和CAD/CAM集成应用提供技术支持。三维设计还可以检查设计过程中的装配干涉，保证设计和工艺的合理性。目前，大量数控机床的广泛应用保证了模具零件的加工精度和质量，在很大程度上提高了零件的加工质量。1.3冲压模具的国内发展现状国际先进模具制造水平至少领先我国十年。主要体现在大尺寸、高精度、高复杂性、长寿命周期的模具供不应求，这种情况严重制约了我国模具制造业的发展

6、。众所周知，我们行业的基本加工设备是模具。在各种生产和生活产品中，大部分依赖于模具成型。因此，用模具生产的产品基本上是高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低功耗的，这些优点在生产中带来的好处是显而易见的。随着中国工业4.0的发展，智能制造对模具提出了越来越高的要求。因此，对高精度、高自动化、高效率和长寿命模具的需求将成为未来中国模具发展的主要方向。模具设计和制造技术也将是影响中国工业发展的一个重要因素。我认为模具制造技术仍将对国家工业发展做出重大贡献。1.4冲压模具的发展趋势产品的质量取决于模具的质量。因此，模具被称为“一切行业之母”。模具的大规模生产给企业带来了巨大的效益。虽然在模具的初始

7、开发和设计中会浪费一些人力和物力，但大规模生产模具的好处至少是其自身设计成本的几十倍。目前，国家智能制造2025提出更加重视模具生产，自动化程度高的模具已经成为工业生产的主体。从中国的实际工业情况来看，模具的生产和研发仍然具有实际的生产潜力和工业价值。第二章零件可制造性分析2.1冲裁件的尺寸精度该零件的公差等级为IT14，参见参考文献4的表2-4。该零件的公差等级为IT14，其公差尺寸如下2.2冲裁工艺性零件的技术性分析该零件的基本要求如下：批量生产，材料为T8钢，材料厚度为1.5毫米，精度要求为IT14。上述要求可以通过冲裁来实现。2.3冲裁件的机械性能表2.2 T8钢的机械性能机械要求数据

8、困难未处理132HB屈服强度s (MPa):180(20)抗张强度b (MPa):315(33)延长5 (%):32断面收缩率 (%):50续表2.2由于冲裁材料为T8钢，从上表可以看出T8钢具有良好的塑性和韧性，因此适用于本设计的冲裁材料。第三章冲裁工艺方案的确定3.1冲裁工艺的确定根据冲裁件的初步加工工艺分析，可以确定冲裁件有两种可供选择的冲裁方案。它们是：级进模，即冲压开槽冲裁；复合模冲裁。冲裁件的工件图如下：图3-1工件图3.2确定工艺计划比较两种冲裁方案，如果用级进模进行冲裁，在冲裁件上定位两个孔不方便，而且冲裁件的结构有点复杂。然而，采用复合模冲裁不仅能保证冲裁和冲孔相对位置的准确

9、性，而且冲裁所选用的模具结构比级进模要简单得多，因此本次设计决定先采用复合模结构。通过查阅相关文献和数据可知，复合模有两种结构：正向加载和反向加载。在反向复合模中，废料可以从压台上落下，然后从上模上推下零件，操作安全方便。然而，安装在下模中的弹性卸载装置受到空间和位置的限制。同时，由于废料堆积在凹凸模孔中，很容易造成凸凹裂纹，壁厚小，强度不够。在正向复合模中，顶出装置和出料装置都受到弹性体提供的弹力，使得带材和零件可以同时展平，从而满足展平薄而软的冲裁零件的要求。冲裁件的材料厚度为1.5毫米，模具的最小壁厚为3.8毫米。由于模具的最小壁厚大于冲裁件的材料厚度，所以设计采用正复合模具结构。第四章

10、冲裁工艺计算4.1布局设计在第3章第3.2节中，确定在使用复合模后，冲裁件现在已布置好。冲裁件的质量取决于排样设计中搭接值的选择。为了提高断面质量，我们可以选择较大的搭接值，但这将导致较高的材料浪费。选择较小或没有搭接边值的结果会降低冲裁件的质量，并且可能达不到要求的精度，这可能会严重缩短短模具的寿命周期。综上所述，为了提高断面质量，本次布置设计采用了废料布置法。选择搭接值时，应尽量选择最小搭接值，同时满足冲裁件的质量和精度要求。1.垂直布局中的布局设计图4-1(1)搭接(，)从文件2的表2-10中，Get=2mm，=1.8mm.(2)进给距离(A)A=D=33 1.8=34.8mm毫米(3)

11、条带的宽度(b)手动保持带材靠近一侧导板进行进料，B根据公式2-4计算，见文件2表2-11。取=0.6毫米，=0.2毫米。b=毫米(4)计算材料利用率。选择t=1.5mm毫米，1000毫米1.5mm毫米钢板。(1)切割成68毫米宽、1000毫米长，则每块板的零件数量为：n=632(2)切成宽度为68毫米、长度为1500毫米的长条，每块板的零件数量为：n=6332.水平布局中的布局设计(1)搭接边值=1.8毫米，=1.5毫米.(2)进给距离(A)A=D=64 1.5=65.5mm毫米(3)条带的宽度(b)手动保持带材靠近一侧导板进行进料，b根据公式2-4计算取=0.5毫米，=0.2毫米。b=毫米

12、(4)计算材料利用率。选择t=1.5mm毫米，1000毫米1.5mm毫米钢板。(1)切成36.6毫米宽、1000毫米长的长条，每块板的零件数量为：(2)切割成36.6毫米宽，1500毫米长，则每块板的零件数量为：根据计算，垂直切割方法的数量多于水平切割方法。这里采用垂直切割方式，板材利用率为：4.2冲裁过程中力和压力中心的计算4.2.1冲压工艺力的计算(1)手动计算l:l=33 18 5 28 5 18 33 6.5 15 5 41 15 5 15 6.5=264毫米(2)solidworks计算l:手工计算的l值与Solidworks计算的一致，说明l的结果是正确的。(3)冲裁形状的冲裁力：

13、(4)冲孔：的冲裁力(5)排出力：(6)推力：h=7.5mm毫米，t=1.5mm毫米(8)顶力：(9)冲裁工艺力：(10)根据冲裁工艺力初步选择压机在计算了冲裁力之后，我们可以根据冲裁力f初步选择压力机。压机初步选择的要求通常是所选压机的标称压力查阅表2表1-5主要选择是一个开放式倾斜曲柄压力机，型号J23-40。4.2.2冲裁压力中心的计算与分析手动计算：由于冲裁件在x轴方向对称，开从图中可以看出，计算的压力中心为(0，0.133)，与人工计算结果相差不大，所以最终的压力中心为(0，0.133)4.3冲头和模具的冲裁间隙和刃口尺寸的计算4.3.1刃口尺寸的计算(工作零件)准备方法和互换方法由于冲裁件厚度薄，复合模有点复杂，为了保证凸模和凹模之间有合理的间隙，参照文献2等材料，采用匹配法加工凸凹刃口。为了便于加工，应首先确定参考零件。冲裁时凹模作为基准零件，冲压时凸模作为基准零件。只要保证最小的冲裁间隙，匹配零件就根据参考零件的实际尺寸来准备和生产