垫片的模具结构设计分析
目录
引言 5
一、产品的工艺分析 6
（一）产品的结构工艺性 6
（二）产品的材料 6
（三）产品的精度与断面粗糙度 6
二、垫片的冲压工艺设计分析 6
三、凸凹模刃口尺寸计算 8
（一）刃口尺寸的计算基本原则 8
（二）刃口尺寸的计算 8
四、冲压工艺力的计算 9
（一）落料力的计算 9
（二）冲孔力的计算 9
（三）卸料力F卸的计算 9
（四）推件力F推的计算 9
五、模具总体设计和工作原理 10
（一）模具结构形式的选择和确定 10
（三）模具工作原理 10
六、工作零件的计算 11
（一）工作零件 11
（二）定位零件 14
（三）卸料装置 15
（四）导向零件 16
总结 17
参考文献： 18
引言
本课题所研究的垫片用于某个产品中的辅助零件，垫片需要承受一些冲击载荷因此对材料的韧性，强度有一定的要求。并且零件的每次批零较大，对于工件的加工精度要求一般，因此可采用冲压工艺成形的方法而成。
在生产中冲压模具是不可或缺的总工艺装备。模具的设计与制造相关影响因素主要是产品的质量、生产效率以及生产成本等三方面。一个国家产品制造水平的优劣，其中模具设计与制造的技术水平就是最重要的衡量标准之一。技术水平大幅挂钩于新产品的开发与产品的质量生产效益。
本课题通过对垫片工程件的工艺分析从而确定垫片的冲压工艺方案和模具结构方案，通过此次课题的实践可以系统地掌握产品零件成形工艺流程，细致的了解模具结构，这可以提升我们模具设计与制造的综合应用的能力。
模具工业发展的核心是看到模具技术的进步，模具技术又涉猎广泛。众所周知，模具是总高附加值产品和技术密集型产品二位一体的，这方面技术水平的高低已然成为衡量一个国家制造业水平的最重要标志之一。世界上诸多国家之中，以工业发达国家尤之，无一例外地重视模具技术的开发，不仅仅是大力发展模具工业，也积极采用先进技术和设备，提高制造水平，以取其
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模具结构，这可以提升我们模具设计与制造的综合应用的能力。
模具工业发展的核心是看到模具技术的进步，模具技术又涉猎广泛。众所周知，模具是总高附加值产品和技术密集型产品二位一体的，这方面技术水平的高低已然成为衡量一个国家制造业水平的最重要标志之一。世界上诸多国家之中，以工业发达国家尤之，无一例外地重视模具技术的开发，不仅仅是大力发展模具工业，也积极采用先进技术和设备，提高制造水平，以取其带来的显著经济效益。
由于本人水平有限，再加上毕业设计时间比较紧凑，因此在设计中不免些许纰漏和不足。在此，敬请各位老师批评指正
一、产品的工艺分析
（一）产品的结构工艺性
该零件由落料和冲孔两道工序完成，从图1-1可知零件的形状简单，外形基本对称规则，制件上有七个孔需要冲制，故可以采用复合工序加工，这样可以得到相对来说较高的定位精度，复合工序模具相比单工序模主要优点就是生产效率比较高，适用于大批量生产，该工件正好满足条件，并且因为零件的几何尺寸较大，所以采用单件冲裁。
图1-1垫片零件图
（二）产品的材料
此产品材料为45钢，是常见的冲压材料，适合成型与分离工序，45号钢的抗剪强度为σc =400MPa抗拉强度为σb (MPa)≥600它的屈服强度是σs (MPa)≥355,断面收缩率 ψ (%)≥40，因为此材料有良好的塑性，变形是不容易破裂。
（三）产品的精度与断面粗糙度
此冲裁件的冲裁精度为IT12级，对冲裁模具来说精度要求可以满足，所以冲裁的模具的冲裁间隙要合理，压力机的导向部件的精确要可靠，此冲裁件的厚度为0.5mm，所以断面粗糙度在3.2μm。
（四）冲压的可行性分析
因为该零件的形状是矩形的简单零件，外形基本对称，又因为选用的材料为45钢，其结构中有七个需要冲制的孔，而冲压适用于制造各种形状为平板类的零件，而零件上的孔也可以通过冲孔来完成，故此零件采用冲压的方式来完成。
二、垫片的冲压工艺设计分析
（1）方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。
方案二：落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。
方案三：冲孔-落料连续冲裁，采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但是本零件需要两套模具才能完成。并且本零件的加工精度一般，而且需要大批量生产，所以采用级进模生产较为合适，所以，综合考虑，选用方案三。
根据此产品的结构工艺性，产品外形为简单的矩形冲件，所以采用直排方式，这样可以节约材料的使用，减少生产成本以及工业废料，同时也提高了生产效率。排样如图2-1所示，条料刚进入模具，首先是一个空步，接着当条料到第一个工位时侧刃会在条料上且一个缺口，接着被挡块挡住，切出第二个缺口，接下来就是冲制七个孔，最后落料，成形。
图2-1垫片级进模具排样图
由查表可得最小搭边值α=2.5mm α1=2.2mm,
（一）材料利用率的计算
N——表示一个步距内冲裁件的数目：此排样方式为1个
A——表示冲裁件的面积：此排样方式为317mm2
B——表示条料宽度：此排样方式为64mm
H——步距：此排样方式为6.2mm
一个进距的材料利用率为：η=X100%=317/396.8=79.8%
三、凸凹模刃口尺寸计算
（一）刃口尺寸的计算基本原则
实践证明中，落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而冲孔尺寸接近于凸模的刃口尺寸，所以在决定刃口尺寸及制造公差时需要考虑以下原则
（1）落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。所以在设
引言 5
一、产品的工艺分析 6
（一）产品的结构工艺性 6
（二）产品的材料 6
（三）产品的精度与断面粗糙度 6
二、垫片的冲压工艺设计分析 6
三、凸凹模刃口尺寸计算 8
（一）刃口尺寸的计算基本原则 8
（二）刃口尺寸的计算 8
四、冲压工艺力的计算 9
（一）落料力的计算 9
（二）冲孔力的计算 9
（三）卸料力F卸的计算 9
（四）推件力F推的计算 9
五、模具总体设计和工作原理 10
（一）模具结构形式的选择和确定 10
（三）模具工作原理 10
六、工作零件的计算 11
（一）工作零件 11
（二）定位零件 14
（三）卸料装置 15
（四）导向零件 16
总结 17
参考文献： 18
引言
本课题所研究的垫片用于某个产品中的辅助零件，垫片需要承受一些冲击载荷因此对材料的韧性，强度有一定的要求。并且零件的每次批零较大，对于工件的加工精度要求一般，因此可采用冲压工艺成形的方法而成。
在生产中冲压模具是不可或缺的总工艺装备。模具的设计与制造相关影响因素主要是产品的质量、生产效率以及生产成本等三方面。一个国家产品制造水平的优劣，其中模具设计与制造的技术水平就是最重要的衡量标准之一。技术水平大幅挂钩于新产品的开发与产品的质量生产效益。
本课题通过对垫片工程件的工艺分析从而确定垫片的冲压工艺方案和模具结构方案，通过此次课题的实践可以系统地掌握产品零件成形工艺流程，细致的了解模具结构，这可以提升我们模具设计与制造的综合应用的能力。
模具工业发展的核心是看到模具技术的进步，模具技术又涉猎广泛。众所周知，模具是总高附加值产品和技术密集型产品二位一体的，这方面技术水平的高低已然成为衡量一个国家制造业水平的最重要标志之一。世界上诸多国家之中，以工业发达国家尤之，无一例外地重视模具技术的开发，不仅仅是大力发展模具工业，也积极采用先进技术和设备，提高制造水平，以取其
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
模具结构，这可以提升我们模具设计与制造的综合应用的能力。
模具工业发展的核心是看到模具技术的进步，模具技术又涉猎广泛。众所周知，模具是总高附加值产品和技术密集型产品二位一体的，这方面技术水平的高低已然成为衡量一个国家制造业水平的最重要标志之一。世界上诸多国家之中，以工业发达国家尤之，无一例外地重视模具技术的开发，不仅仅是大力发展模具工业，也积极采用先进技术和设备，提高制造水平，以取其带来的显著经济效益。
由于本人水平有限，再加上毕业设计时间比较紧凑，因此在设计中不免些许纰漏和不足。在此，敬请各位老师批评指正
一、产品的工艺分析
（一）产品的结构工艺性
该零件由落料和冲孔两道工序完成，从图1-1可知零件的形状简单，外形基本对称规则，制件上有七个孔需要冲制，故可以采用复合工序加工，这样可以得到相对来说较高的定位精度，复合工序模具相比单工序模主要优点就是生产效率比较高，适用于大批量生产，该工件正好满足条件，并且因为零件的几何尺寸较大，所以采用单件冲裁。
图1-1垫片零件图
（二）产品的材料
此产品材料为45钢，是常见的冲压材料，适合成型与分离工序，45号钢的抗剪强度为σc =400MPa抗拉强度为σb (MPa)≥600它的屈服强度是σs (MPa)≥355,断面收缩率 ψ (%)≥40，因为此材料有良好的塑性，变形是不容易破裂。
（三）产品的精度与断面粗糙度
此冲裁件的冲裁精度为IT12级，对冲裁模具来说精度要求可以满足，所以冲裁的模具的冲裁间隙要合理，压力机的导向部件的精确要可靠，此冲裁件的厚度为0.5mm，所以断面粗糙度在3.2μm。
（四）冲压的可行性分析
因为该零件的形状是矩形的简单零件，外形基本对称，又因为选用的材料为45钢，其结构中有七个需要冲制的孔，而冲压适用于制造各种形状为平板类的零件，而零件上的孔也可以通过冲孔来完成，故此零件采用冲压的方式来完成。
二、垫片的冲压工艺设计分析
（1）方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。
方案二：落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。
方案三：冲孔-落料连续冲裁，采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但是本零件需要两套模具才能完成。并且本零件的加工精度一般，而且需要大批量生产，所以采用级进模生产较为合适，所以，综合考虑，选用方案三。
根据此产品的结构工艺性，产品外形为简单的矩形冲件，所以采用直排方式，这样可以节约材料的使用，减少生产成本以及工业废料，同时也提高了生产效率。排样如图2-1所示，条料刚进入模具，首先是一个空步，接着当条料到第一个工位时侧刃会在条料上且一个缺口，接着被挡块挡住，切出第二个缺口，接下来就是冲制七个孔，最后落料，成形。
图2-1垫片级进模具排样图
由查表可得最小搭边值α=2.5mm α1=2.2mm,
（一）材料利用率的计算
N——表示一个步距内冲裁件的数目：此排样方式为1个
A——表示冲裁件的面积：此排样方式为317mm2
B——表示条料宽度：此排样方式为64mm
H——步距：此排样方式为6.2mm
一个进距的材料利用率为：η=X100%=317/396.8=79.8%
三、凸凹模刃口尺寸计算
（一）刃口尺寸的计算基本原则
实践证明中，落料件的尺寸接近于凹模刃口尺寸，而冲孔尺寸接近于凸模的刃口尺寸，所以在决定刃口尺寸及制造公差时需要考虑以下原则
（1）落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。所以在设
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