垫片落料模具设计
目录
引言 1
一、 产品的冲裁工艺分析 2
（一）冲裁件的形状和尺寸 2
（二）产品冲裁的工艺方案 2
(三）冲裁件的排样 2
1.排样的计算 2
2.搭边值得确定 3
3.材料利用率的计算 4
（四）计算冲压力与压力中心，初选压力机 4
1.冲裁力 5
2.卸料力 5
3.推件力 5
二、 模具结构的设计 6
（一）垫片冲裁模具零部件结构的设计 6
1.凹模的刃口尺寸计算 6
2.凹模的设计 9
3.其他模具结构的参数 11
三、 垫片落料模的总装 12
（一） 垫片落料模的工作原理 12
（二）垫片落料模的总装图及俯视图 12
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
在指导教师周密安排和精心指导下，这次毕业设计选择的是一个较为简单的垫片冲裁件，虽然结构简单，但其在实际的生产生活中应用较为广泛，从而确定了该设计课题，完成本次课题提高个人的模具设计能力。
冲压模具是将板料进行批量冲裁成所需的使用功能的一种技术，冲压模具在冲压时时最大的问题便是要有合适的冲压模具、冲压设备和冲压材料，否则就没有办法实现整个冲压过程。只有这些要求都符合时，才能得到所需的冲压件。
冲压件的主要优点有：
1、冲压加工的生产能力较高，操作方便且易于实现机械化和自动化；
2、冲压工艺能够很好的保证工件的工艺尺寸和工艺性能，不仅能不损伤工件的表面，而且其模具的寿命一般较长，因此冲压模有较好的稳定性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
和互换性；
3、冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，且冲压材料由冷塑性变形引起的加工硬化，冲压的强度和系统刚度都较高；
4、对材料的消耗较小，且很少需外加设备，因而是一种节能的加工工艺，成本较低。
因此冲压工艺时一种成本较低，精度较高，且产品质量稳定的一种常用的生产方法。
一、 产品的冲裁工艺分析
（一）冲裁件的形状和尺寸
如图1-1所示，该零件形状简单、对称，属于板条行零件，板材厚度为3mm。此零件必须满足对称性的要求，且零件的公差带较大，零件的尺寸公差均为±0.2mm，所以可以保证该零件的工艺要求能够在冲裁加工中实现。零件的其他尺寸和生产批量等情况也符合冲裁工艺的要求，所以决定用导正销定位、自行落料的落料模具进行加工。此零件的材料为Q235钢，且抗剪强度取300Mpa。
图1-1零件图
（二）产品冲裁的工艺方案
在工艺分析的基础上，根据冲裁件的生产批量、形状尺寸、精度高低、复杂程度、材料厚度、模具制造、冲压设备及安全操作等方面进行全面分析和研究，最终确定了技术可行、经济合理、满足要求和质量要求的三种冲裁件工艺方案。
方案一：单工序冲裁即直接落料，若有孔则先落料后冲孔。这种模具结构简洁，设计方便，但生产效率比较低下，由于零件的加工批量不大，所以单工序冲裁可以满足生产批量的要求。
方案二：复合冲裁工艺即落料冲孔复合冲压的工艺。如果选用这种工艺，虽然冲出零件的工艺尺寸较好，生产效率较高，但根据零件的两槽与边界之间的边距较小，得知模具强度不能保证。
方案三：级进冲裁即冲孔—落料连续冲压。这种工艺生产效率极高，操作便捷，但其设计的模具结构较复杂，需要设计的排样方案精准，通常用在大批大量生产中，由于该零件的生产批量不大，且结构简单，故无需用到级进冲裁的工艺。
由于此零件不需要冲孔，只要落料，所以可以直接采用方案一即可。
(三）冲裁件的排样
1.排样的计算
排样方案的确定
通过对零件的分析不难看出此零件为一个以中心对称的矩形图形，故采用较为节省材料的排样方式即直排。
2.搭边值得确定
由表1-2可以确定搭边值，根据零件形状，决定两零件间边距为b=1.8mm，侧边取搭边值a=2mm。
表1-1 最小搭边值
料厚t 圆形工件或圆角r＞2t 矩形件的边长l≤50 矩形件边长l＞50或圆角 r≤2t
工件间a1 侧边的值a 工件间a 侧边的值a1 工件间a1 侧边的值a
0.25以下 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0
0.25～0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5
0.5～0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0
0.8～1.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8
1.2～1.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0
1.6～2.0 1.2 1.5 1.8 2.5 2.0 2.2
2.0～2.5 1.5 1.8 2.0 2.2 2.2 2.5
2.5～3.0 1.8 2.2 2.2 2.5 2.5 2.8
3.0～3.5 2.2 2.5 2.5 2.8 2.8 3.2
3.5～4.0 2.5 2.8 2.5 3.2 3.2 3.5
4.0～5.0 3.0 3.5 3.5 4.0 4.0 4.5
5.0～12 0.6t 0.7t 0.7t 0.8t 0.8t 0.9t
则进距：
s=19.0+1.8=20.8mm
条料宽度:
上述式中： --条料的宽度；
--条料宽度方向最大尺寸；
--侧搭边的值；
--条料宽度单向偏差；
其中可知此零件的条料宽度为52mm，条料厚度为3mm，所以查表1-1得△=0.8，式中各单位均为mm。
表1-2 条料宽度偏差△（mm）
条料宽度B/mm条料厚度(mm)
～0.50.5～1.01～22～3
～200.050.080.10
表1-3 卸料力、推件力和顶件力系数
材料厚度t/mm
钢 ≤0.1 0.065～0.075 0.1 0.14
0.1～0.5 0.045～0.055 0.063 0.08
0.5～2.5 0.04～0.05 0.055 0.06
2.5～6.5 0.03～0.04 0.045 0.05
C=1.5×H=1.5×31.9=47.85mm
L=l+2c=52+2 47.85=147.7mm
引言 1
一、 产品的冲裁工艺分析 2
（一）冲裁件的形状和尺寸 2
（二）产品冲裁的工艺方案 2
(三）冲裁件的排样 2
1.排样的计算 2
2.搭边值得确定 3
3.材料利用率的计算 4
（四）计算冲压力与压力中心，初选压力机 4
1.冲裁力 5
2.卸料力 5
3.推件力 5
二、 模具结构的设计 6
（一）垫片冲裁模具零部件结构的设计 6
1.凹模的刃口尺寸计算 6
2.凹模的设计 9
3.其他模具结构的参数 11
三、 垫片落料模的总装 12
（一） 垫片落料模的工作原理 12
（二）垫片落料模的总装图及俯视图 12
总结 14
参考文献 15
谢辞 16
引言
在指导教师周密安排和精心指导下，这次毕业设计选择的是一个较为简单的垫片冲裁件，虽然结构简单，但其在实际的生产生活中应用较为广泛，从而确定了该设计课题，完成本次课题提高个人的模具设计能力。
冲压模具是将板料进行批量冲裁成所需的使用功能的一种技术，冲压模具在冲压时时最大的问题便是要有合适的冲压模具、冲压设备和冲压材料，否则就没有办法实现整个冲压过程。只有这些要求都符合时，才能得到所需的冲压件。
冲压件的主要优点有：
1、冲压加工的生产能力较高，操作方便且易于实现机械化和自动化；
2、冲压工艺能够很好的保证工件的工艺尺寸和工艺性能，不仅能不损伤工件的表面，而且其模具的寿命一般较长，因此冲压模有较好的稳定性 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
和互换性；
3、冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，且冲压材料由冷塑性变形引起的加工硬化，冲压的强度和系统刚度都较高；
4、对材料的消耗较小，且很少需外加设备，因而是一种节能的加工工艺，成本较低。
因此冲压工艺时一种成本较低，精度较高，且产品质量稳定的一种常用的生产方法。
一、 产品的冲裁工艺分析
（一）冲裁件的形状和尺寸
如图1-1所示，该零件形状简单、对称，属于板条行零件，板材厚度为3mm。此零件必须满足对称性的要求，且零件的公差带较大，零件的尺寸公差均为±0.2mm，所以可以保证该零件的工艺要求能够在冲裁加工中实现。零件的其他尺寸和生产批量等情况也符合冲裁工艺的要求，所以决定用导正销定位、自行落料的落料模具进行加工。此零件的材料为Q235钢，且抗剪强度取300Mpa。
图1-1零件图
（二）产品冲裁的工艺方案
在工艺分析的基础上，根据冲裁件的生产批量、形状尺寸、精度高低、复杂程度、材料厚度、模具制造、冲压设备及安全操作等方面进行全面分析和研究，最终确定了技术可行、经济合理、满足要求和质量要求的三种冲裁件工艺方案。
方案一：单工序冲裁即直接落料，若有孔则先落料后冲孔。这种模具结构简洁，设计方便，但生产效率比较低下，由于零件的加工批量不大，所以单工序冲裁可以满足生产批量的要求。
方案二：复合冲裁工艺即落料冲孔复合冲压的工艺。如果选用这种工艺，虽然冲出零件的工艺尺寸较好，生产效率较高，但根据零件的两槽与边界之间的边距较小，得知模具强度不能保证。
方案三：级进冲裁即冲孔—落料连续冲压。这种工艺生产效率极高，操作便捷，但其设计的模具结构较复杂，需要设计的排样方案精准，通常用在大批大量生产中，由于该零件的生产批量不大，且结构简单，故无需用到级进冲裁的工艺。
由于此零件不需要冲孔，只要落料，所以可以直接采用方案一即可。
(三）冲裁件的排样
1.排样的计算
排样方案的确定
通过对零件的分析不难看出此零件为一个以中心对称的矩形图形，故采用较为节省材料的排样方式即直排。
2.搭边值得确定
由表1-2可以确定搭边值，根据零件形状，决定两零件间边距为b=1.8mm，侧边取搭边值a=2mm。
表1-1 最小搭边值
料厚t 圆形工件或圆角r＞2t 矩形件的边长l≤50 矩形件边长l＞50或圆角 r≤2t
工件间a1 侧边的值a 工件间a 侧边的值a1 工件间a1 侧边的值a
0.25以下 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0
0.25～0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5
0.5～0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0
0.8～1.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8
1.2～1.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0
1.6～2.0 1.2 1.5 1.8 2.5 2.0 2.2
2.0～2.5 1.5 1.8 2.0 2.2 2.2 2.5
2.5～3.0 1.8 2.2 2.2 2.5 2.5 2.8
3.0～3.5 2.2 2.5 2.5 2.8 2.8 3.2
3.5～4.0 2.5 2.8 2.5 3.2 3.2 3.5
4.0～5.0 3.0 3.5 3.5 4.0 4.0 4.5
5.0～12 0.6t 0.7t 0.7t 0.8t 0.8t 0.9t
则进距：
s=19.0+1.8=20.8mm
条料宽度:
上述式中： --条料的宽度；
--条料宽度方向最大尺寸；
--侧搭边的值；
--条料宽度单向偏差；
其中可知此零件的条料宽度为52mm，条料厚度为3mm，所以查表1-1得△=0.8，式中各单位均为mm。
表1-2 条料宽度偏差△（mm）
条料宽度B/mm条料厚度(mm)
～0.50.5～1.01～22～3
～200.050.080.10
表1-3 卸料力、推件力和顶件力系数
材料厚度t/mm
钢 ≤0.1 0.065～0.075 0.1 0.14
0.1～0.5 0.045～0.055 0.063 0.08
0.5～2.5 0.04～0.05 0.055 0.06
2.5～6.5 0.03～0.04 0.045 0.05
C=1.5×H=1.5×31.9=47.85mm
L=l+2c=52+2 47.85=147.7mm
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