螺钉垫片零件的冲压模具设计(附件)【字数：5719】
本片论文主的主要内容是螺钉垫片零件的冲孔落料复合模具设计。首先对所要设计模具的零件结构进行了分析、尺寸分析判断零件适合冲裁工艺，并选择了冲裁方案，然后进行了排样设计，对凸凹模，冲裁凹模等关键零件进行了设计及尺寸计算等，最后对整体的模具进行了运动分析及工作过程解析。本次设计模具结构合理，计算正确，满足实际使用要求。
目录
引言 1
一、螺钉垫片零件的结构工艺性分析 3
（一）冲裁件的工艺分析 3
（二）产品的三维外形及尺寸 3
（三）排样设计 4
二、螺钉垫片的冲裁工艺参数的计算 5
（一）冲裁间隙的分析 5
（二）凸、凹模刃口尺寸的计算 5
三、螺钉垫片的成型部件设计分析 6
（一）落料凹模的设计分析（形状、厚度、大小） 6
（二）凸凹模的设计分析（壁厚、形状） 7
（三）冲孔凸模的设计分析（类型、长度） 7
四、螺钉垫片的模具总装图设计 8
（一）总装配展示 8
（二）下模展示 9
（三）三维总装配展示 10
五、模具设计与装配时注意事项 10
总结 12
致谢 13
参考文献 14
引言
冲压模具技术作为机械制造业的重要组成部分，被誉为工业之基础，共和国之长子。大量的机械、电子、轻工甚至国防武器装备，大量的冲压件被使用，因此冲压模具的水平和发展前景直接影响着制造业的发展。随着经济的快速发展，对模具制造业提出了越来越高的要求，也为社会中其他产业输送动力。
对于制造业来说，本世纪中叶的核心大国竞赛是基础工业创新的竞赛。围绕着新产品的竞争，一场以信息技术为特征的制造革命正在世界范围内展开。如何实现既有高质量低成本，又有这较高效率的的新产品开发是赢得竞争的关键。冲压模具作为工业的基础，其设计与制造的发展在很大程度上决定了相关企业在市场上的竞争。
一、螺钉垫片零件的结构工艺性分析
（一）冲裁件的工艺分析
冲裁零件的可制造性是指冲裁工艺的适应性。 对落料过程最重要的影响是零件的结构形状，精度要求，形状 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
和位置公差以及零件的技术要求等。落料零件是否合理。
工艺参数应能够满足节省材料，尽可能少步骤的要求，并且模具的加工相对简单
（二）产品的三维外形及尺寸
第一点：冲裁件的外形应该避免形状复杂，奇形怪状的曲线，尽量采用外形较为简单且成对称形状。
第二点：冲裁件的外形的各曲线连接处应当避免锐角，禁止出现尖角，否则容易出现冲裁件边缘尖角外形被拉塌等不合格现象。因此根据课本教材中冲裁件的圆角允许值进行分析
此零件材料为碳素结构钢Q235A，抗剪强度为450Mpa料厚为1MM，。IT10加工，大批量生产，且设计的曲线连接处的连接角度θ大于等于90°，因此落料允许的最小圆角为0.25T( T为料厚)。此处设计各连接处的圆角都为R2，满足落料零件最小圆角半径的允许值。 该产品是日常生活中常见的一种垫片冲孔零件，在UG中根据冲裁件的工艺性分析，如图11、12的零件三维结构示意图及其尺寸。
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图11 产品结构示意图
/
图12 产品尺寸示意图
综上所述 工件具有良好的冲孔落料工艺，适用于冲孔落料加工。
判定冲裁方案：此产品需要落料与冲孔，级进模的公差等级比复合模低，并且是大批量生产，因此采用复合模。
正装式复合模：凸凹模安装在上模，顶件装置顶出工件，且冲孔废料要由打杆打出，因此操作不便，不安全。其优点是适合加工孔边距较小的工件。
倒装式复合模：凸凹模安装在下模，推件块直接推出工件，冲孔废料直接从凸凹模孔漏出，操作方便且结构简单，既能保证高效率生产又能保证安全。
该零件的孔边距不小，因此采用倒装式复合模。
（三）排样设计
根据工件的形状，选用有废料的单排排样类型查表得 搭边值A1和A2均为1.5mm，步距S为25.8+1.5=27.3mm，条料宽度为41.92+2×1.5=44.92mm，裁板误差Δ为0.4。于是得到如图13所示排样图。
/
图13 产品排样图
冲裁力计算：
有废料排样，沿着整个工件轮廓进行冲裁，剪切长度用CAD测得其轮廓周长约为113mm，材料抗剪强度为450Mpa得冲裁力为
F=KLtΠ=1.3×138.12mm×1mm×450Mpa=80.8kN
F卸料力=K卸×F冲裁力=0.05×80800=4.04 KN
F推料力=n×K推×F冲裁力=5×0.055×8080=22.22 KN
（n=H/t）H刃口长度查表为5mm
压力中心计算：该零件为中心对称图形，不需要建立XY坐标轴来计算，很显然压力中心就在中间的圆心处。
二、螺钉垫片的冲裁工艺参数的计算
（一）冲裁间隙的分析
冲裁间隙对冲裁件的断面质量起到决定性的作用，同时对产品尺寸、模具寿命、冲裁力大小等都有较大影响。
冲裁间隙会出现的影响如下：
当落料间隙太大时：板材在落料过程中的弯曲和上翘更加严重，并且当冲头继续向下压并完成断裂分离阶段时，落料部分将由于其弹性而恢复，落料部分的尺寸朝实心方向（材料侧）缩小。对于落料零件，这种收缩将使物理轮廓尺寸小于模具的切削刃尺寸，从而导致轮廓尺寸出现偏差。 对于冲压零件，这种收缩将使孔的尺寸小于冲头的切削刃的尺寸，从而导致孔尺寸的偏差。
目录
引言 1
一、螺钉垫片零件的结构工艺性分析 3
（一）冲裁件的工艺分析 3
（二）产品的三维外形及尺寸 3
（三）排样设计 4
二、螺钉垫片的冲裁工艺参数的计算 5
（一）冲裁间隙的分析 5
（二）凸、凹模刃口尺寸的计算 5
三、螺钉垫片的成型部件设计分析 6
（一）落料凹模的设计分析（形状、厚度、大小） 6
（二）凸凹模的设计分析（壁厚、形状） 7
（三）冲孔凸模的设计分析（类型、长度） 7
四、螺钉垫片的模具总装图设计 8
（一）总装配展示 8
（二）下模展示 9
（三）三维总装配展示 10
五、模具设计与装配时注意事项 10
总结 12
致谢 13
参考文献 14
引言
冲压模具技术作为机械制造业的重要组成部分，被誉为工业之基础，共和国之长子。大量的机械、电子、轻工甚至国防武器装备，大量的冲压件被使用，因此冲压模具的水平和发展前景直接影响着制造业的发展。随着经济的快速发展，对模具制造业提出了越来越高的要求，也为社会中其他产业输送动力。
对于制造业来说，本世纪中叶的核心大国竞赛是基础工业创新的竞赛。围绕着新产品的竞争，一场以信息技术为特征的制造革命正在世界范围内展开。如何实现既有高质量低成本，又有这较高效率的的新产品开发是赢得竞争的关键。冲压模具作为工业的基础，其设计与制造的发展在很大程度上决定了相关企业在市场上的竞争。
一、螺钉垫片零件的结构工艺性分析
（一）冲裁件的工艺分析
冲裁零件的可制造性是指冲裁工艺的适应性。 对落料过程最重要的影响是零件的结构形状，精度要求，形状 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
和位置公差以及零件的技术要求等。落料零件是否合理。
工艺参数应能够满足节省材料，尽可能少步骤的要求，并且模具的加工相对简单
（二）产品的三维外形及尺寸
第一点：冲裁件的外形应该避免形状复杂，奇形怪状的曲线，尽量采用外形较为简单且成对称形状。
第二点：冲裁件的外形的各曲线连接处应当避免锐角，禁止出现尖角，否则容易出现冲裁件边缘尖角外形被拉塌等不合格现象。因此根据课本教材中冲裁件的圆角允许值进行分析
此零件材料为碳素结构钢Q235A，抗剪强度为450Mpa料厚为1MM，。IT10加工，大批量生产，且设计的曲线连接处的连接角度θ大于等于90°，因此落料允许的最小圆角为0.25T( T为料厚)。此处设计各连接处的圆角都为R2，满足落料零件最小圆角半径的允许值。 该产品是日常生活中常见的一种垫片冲孔零件，在UG中根据冲裁件的工艺性分析，如图11、12的零件三维结构示意图及其尺寸。
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图11 产品结构示意图
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图12 产品尺寸示意图
综上所述 工件具有良好的冲孔落料工艺，适用于冲孔落料加工。
判定冲裁方案：此产品需要落料与冲孔，级进模的公差等级比复合模低，并且是大批量生产，因此采用复合模。
正装式复合模：凸凹模安装在上模，顶件装置顶出工件，且冲孔废料要由打杆打出，因此操作不便，不安全。其优点是适合加工孔边距较小的工件。
倒装式复合模：凸凹模安装在下模，推件块直接推出工件，冲孔废料直接从凸凹模孔漏出，操作方便且结构简单，既能保证高效率生产又能保证安全。
该零件的孔边距不小，因此采用倒装式复合模。
（三）排样设计
根据工件的形状，选用有废料的单排排样类型查表得 搭边值A1和A2均为1.5mm，步距S为25.8+1.5=27.3mm，条料宽度为41.92+2×1.5=44.92mm，裁板误差Δ为0.4。于是得到如图13所示排样图。
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图13 产品排样图
冲裁力计算：
有废料排样，沿着整个工件轮廓进行冲裁，剪切长度用CAD测得其轮廓周长约为113mm，材料抗剪强度为450Mpa得冲裁力为
F=KLtΠ=1.3×138.12mm×1mm×450Mpa=80.8kN
F卸料力=K卸×F冲裁力=0.05×80800=4.04 KN
F推料力=n×K推×F冲裁力=5×0.055×8080=22.22 KN
（n=H/t）H刃口长度查表为5mm
压力中心计算：该零件为中心对称图形，不需要建立XY坐标轴来计算，很显然压力中心就在中间的圆心处。
二、螺钉垫片的冲裁工艺参数的计算
（一）冲裁间隙的分析
冲裁间隙对冲裁件的断面质量起到决定性的作用，同时对产品尺寸、模具寿命、冲裁力大小等都有较大影响。
冲裁间隙会出现的影响如下：
当落料间隙太大时：板材在落料过程中的弯曲和上翘更加严重，并且当冲头继续向下压并完成断裂分离阶段时，落料部分将由于其弹性而恢复，落料部分的尺寸朝实心方向（材料侧）缩小。对于落料零件，这种收缩将使物理轮廓尺寸小于模具的切削刃尺寸，从而导致轮廓尺寸出现偏差。 对于冲压零件，这种收缩将使孔的尺寸小于冲头的切削刃的尺寸，从而导致孔尺寸的偏差。
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