空调出风口垫片冷冲压模具设计
目录
引言
一、 零件的工艺性分析 1
(一） 零件的精度及工艺参数与实物图。 1
（二）零件的材料 2
二、确定冲裁工艺方案 2
三、确定模具的总体结构方案 2
（一）模具的类型 2
（二）操作和定位方式 2
（三）卸料与出件方式 2
（四）模具类型及精度 2
四、工艺分析及计算 2
（一）排样方式的设计与尺寸计算 2
（二）冲压力的计算及压力机的选择 3
（三）计算凸、凹模刃口尺寸。 4
五、凸、凹模的设计及零、部件绘图 4
（一）凹模设计 4
（二)凸模设计 5
（三）模具零、部件的绘图。 6
六、模具装配过程及优化措施 7
（一）装配步骤及工具 7
（二）模具结构的改善 9
（三）生产过程遇到的实际问题及解决方式 10
七、组装图 10
总结 12
参考文献 13
致辞 14
引言
冲压模是冷冲压里最常见的方式之一，由于金属的属性便于掌握，所以在工业革命的工程中，冲压模具也是常见的工业。当然在模具的行业里还有注塑模、压铸模。这些都是工业发展的基础, 冲压件的形状位置精度容易得到控制，并且冲压件的质量很稳定，互换性也比较好，因此冲压模具在现代工业生产加工中得到很广泛的应用。
本片论文主要选取空调出风口垫片的设计。相对而言，结构不复杂，一共有两个基本工序，落料、冲孔。所以本片论文的内容也是冲压模具设计里的一些基础知识的堆积。根据工序就可以基本确定可以采用落料冲孔复合模的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
结构，对于工厂里的量产产品。设计时必须要从实际出发，节约模具的生产成本与模具的使用寿命。对此以下会有说明。作为冲压模，了解一些必要的装配顺序与操作也是设计人员的考虑之一。零件及模具的工艺分析，都应从实际合理可持续发展的理念来出发。希望本次论文的设计理念可以给学习冲裁模的人员提供到帮助，虽然产品比较简单易懂，但是设计的流程还是比较复合一个冲裁模的常规设计思路的。
一、二、零件的工艺性分析
(一）零件的精度及工艺参数与实物图。
该零件结构比较简单，形状对称，尺寸较大各项要求均符合冲裁加工要求。材料厚度为0.8mm，对表面划伤的材料不要加工。要求落料片表面光滑无伤痕。在30mm为直径与角度60度的位置上。该零件平面度的要求是0.2，同心度为0.05，毛刺不大于0.15mm。6个直径为4mm的等配孔的环分布如图1-1、1-2。
图1-1空调出风口垫片零件图
图1-2 空调出风口垫片实物图
（二）零件的材料
铝板，软态，板料，抗剪强度τb=255MPa材质是SUS304，断后伸长率38%,零件的实际材料具有一定的硬度与成形能力，具有一定的加工性。
二、确定冲裁工艺方案
冲裁加工的难易程度决定了冲裁工艺的实际适应性，在工艺分析的基础上，根据冲裁件的特点和要求确定合理的冲裁工艺方案。冲裁工艺方案是指冲裁零件所采用的工序性质、工序数量、工序顺序及工序的组合方式，是设计制造模具和指导冲压生产的依据。
采用模具冲裁的工艺分析，明确了模具的设计方向与理念。也是一次设计理论组成的基础，有时还会体现本套模具的工序与工段及模具的类型。
该零件包括落料和冲孔两个基本工序，可采用的冲裁工艺方案有单工序冲裁、复合冲裁。由于零件是工厂里的产品，需要大批量生产，尺寸较小，所以如果采用单工序冲裁效率太低，而且又不节约成本且不便于操作。如果采用复合冲裁，冲出的零件精度和平直度较好，生产效率也较高，也能节约成本。
根据实际情况的具体分析与比较，该零件采用复合冲裁工艺分析方案。
三、确定模具的总体结构方案
（一）模具的类型
根据零件的冲裁工艺方案与实际分析，选用落料冲裁复合模较为合适。
（二）操作和定位方式
根据模具生产的实际情况，虽然零件的实际生产批量比较大，但是手工送料也能达到生产和批量要求。合理安排生产可用手工送料方式进行，且能降低模具成本。所以可以采用手工送料方式。考虑到零件的实际尺寸较小，材料厚度较薄，便于固定零件的位置可采用外定位的方式进行定位，采用中心对称的方法布置。
（三）卸料与出件方式
考虑到零件实际厚度比较薄，可采取使用弹性卸料方式。为了方便操作和减低生产成本，采用手工出件的出件方式。
（四）模具类型及精度
根据实际得到零件厚度薄，冲裁间隙较小，又是复合模结构，所以采用导向平稳的四角式导柱模架。考虑到零件精度要求不是很高，冲裁间隙小，因此采用I级模架精度。
四、工艺分析及计算
（一）排样方式的设计与尺寸计算
排样是否合理，将直接影响到材料利用率、冲裁质量、生产效率、冲裁结构与寿命。工艺排样需要根据实际零件的分析与模具结构总体方案的参考。制定科学且符合实际操作的方案。该零件材料实际厚度薄，尺寸小，是一个中心对称的物件且零件的形状是一个规则的圆形，因此可以采用并排排样，能提高材料的利用率和产品生产的合理性。如图4-1、4-2所示。
图4-1空调出风口垫片排样实物图
图4-2空调出风口垫片排样零件图
根据排样图的几何关系，可以了解到两排中心距为47.74mm。
由零件图近似算得一个零件面积为1789㎜2，一个进距的面积B=47.74x47.74=2279㎜2，因此材料的利用率为η=1789/2279=78%
（二）冲压力的计算及压力机的选择
冲裁力：
根据零件图可算的一个零件的周边长度L=300mm。
F＝KLtτb =1.3×300×6×255=597000N
卸料力：
Fx=KxF，Kx=0.06
Fx =0.06×597000=35802N
推件力：根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6mm，故n=h/t=6/0.3=20。查表取FT =0.07，则FT=nKTF =20×0.07×597000=83580N
总冲裁力：F ＝F＋FX＋FT =597000+35802+83580=716KN
应选取的压力机压力：p0 ≥（1.1～1.3）F∑＝（1.1～1.3）×337kN＝720～830kN 800KN,因此选取压力机为J24-800。
A=（30－0.5×0.5）0+0.5/4 =29.750+0.125(mm)
（三）生产过程遇到的实际问题及解决方式
下模堵料的原因有：落料孔小或偏位；落料孔有倒角；刃口直壁过长；刀口崩，披锋过大造成堵料；下垫板或下模座未冲落料孔；
引言
一、 零件的工艺性分析 1
(一） 零件的精度及工艺参数与实物图。 1
（二）零件的材料 2
二、确定冲裁工艺方案 2
三、确定模具的总体结构方案 2
（一）模具的类型 2
（二）操作和定位方式 2
（三）卸料与出件方式 2
（四）模具类型及精度 2
四、工艺分析及计算 2
（一）排样方式的设计与尺寸计算 2
（二）冲压力的计算及压力机的选择 3
（三）计算凸、凹模刃口尺寸。 4
五、凸、凹模的设计及零、部件绘图 4
（一）凹模设计 4
（二)凸模设计 5
（三）模具零、部件的绘图。 6
六、模具装配过程及优化措施 7
（一）装配步骤及工具 7
（二）模具结构的改善 9
（三）生产过程遇到的实际问题及解决方式 10
七、组装图 10
总结 12
参考文献 13
致辞 14
引言
冲压模是冷冲压里最常见的方式之一，由于金属的属性便于掌握，所以在工业革命的工程中，冲压模具也是常见的工业。当然在模具的行业里还有注塑模、压铸模。这些都是工业发展的基础, 冲压件的形状位置精度容易得到控制，并且冲压件的质量很稳定，互换性也比较好，因此冲压模具在现代工业生产加工中得到很广泛的应用。
本片论文主要选取空调出风口垫片的设计。相对而言，结构不复杂，一共有两个基本工序，落料、冲孔。所以本片论文的内容也是冲压模具设计里的一些基础知识的堆积。根据工序就可以基本确定可以采用落料冲孔复合模的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
结构，对于工厂里的量产产品。设计时必须要从实际出发，节约模具的生产成本与模具的使用寿命。对此以下会有说明。作为冲压模，了解一些必要的装配顺序与操作也是设计人员的考虑之一。零件及模具的工艺分析，都应从实际合理可持续发展的理念来出发。希望本次论文的设计理念可以给学习冲裁模的人员提供到帮助，虽然产品比较简单易懂，但是设计的流程还是比较复合一个冲裁模的常规设计思路的。
一、二、零件的工艺性分析
(一）零件的精度及工艺参数与实物图。
该零件结构比较简单，形状对称，尺寸较大各项要求均符合冲裁加工要求。材料厚度为0.8mm，对表面划伤的材料不要加工。要求落料片表面光滑无伤痕。在30mm为直径与角度60度的位置上。该零件平面度的要求是0.2，同心度为0.05，毛刺不大于0.15mm。6个直径为4mm的等配孔的环分布如图1-1、1-2。
图1-1空调出风口垫片零件图
图1-2 空调出风口垫片实物图
（二）零件的材料
铝板，软态，板料，抗剪强度τb=255MPa材质是SUS304，断后伸长率38%,零件的实际材料具有一定的硬度与成形能力，具有一定的加工性。
二、确定冲裁工艺方案
冲裁加工的难易程度决定了冲裁工艺的实际适应性，在工艺分析的基础上，根据冲裁件的特点和要求确定合理的冲裁工艺方案。冲裁工艺方案是指冲裁零件所采用的工序性质、工序数量、工序顺序及工序的组合方式，是设计制造模具和指导冲压生产的依据。
采用模具冲裁的工艺分析，明确了模具的设计方向与理念。也是一次设计理论组成的基础，有时还会体现本套模具的工序与工段及模具的类型。
该零件包括落料和冲孔两个基本工序，可采用的冲裁工艺方案有单工序冲裁、复合冲裁。由于零件是工厂里的产品，需要大批量生产，尺寸较小，所以如果采用单工序冲裁效率太低，而且又不节约成本且不便于操作。如果采用复合冲裁，冲出的零件精度和平直度较好，生产效率也较高，也能节约成本。
根据实际情况的具体分析与比较，该零件采用复合冲裁工艺分析方案。
三、确定模具的总体结构方案
（一）模具的类型
根据零件的冲裁工艺方案与实际分析，选用落料冲裁复合模较为合适。
（二）操作和定位方式
根据模具生产的实际情况，虽然零件的实际生产批量比较大，但是手工送料也能达到生产和批量要求。合理安排生产可用手工送料方式进行，且能降低模具成本。所以可以采用手工送料方式。考虑到零件的实际尺寸较小，材料厚度较薄，便于固定零件的位置可采用外定位的方式进行定位，采用中心对称的方法布置。
（三）卸料与出件方式
考虑到零件实际厚度比较薄，可采取使用弹性卸料方式。为了方便操作和减低生产成本，采用手工出件的出件方式。
（四）模具类型及精度
根据实际得到零件厚度薄，冲裁间隙较小，又是复合模结构，所以采用导向平稳的四角式导柱模架。考虑到零件精度要求不是很高，冲裁间隙小，因此采用I级模架精度。
四、工艺分析及计算
（一）排样方式的设计与尺寸计算
排样是否合理，将直接影响到材料利用率、冲裁质量、生产效率、冲裁结构与寿命。工艺排样需要根据实际零件的分析与模具结构总体方案的参考。制定科学且符合实际操作的方案。该零件材料实际厚度薄，尺寸小，是一个中心对称的物件且零件的形状是一个规则的圆形，因此可以采用并排排样，能提高材料的利用率和产品生产的合理性。如图4-1、4-2所示。
图4-1空调出风口垫片排样实物图
图4-2空调出风口垫片排样零件图
根据排样图的几何关系，可以了解到两排中心距为47.74mm。
由零件图近似算得一个零件面积为1789㎜2，一个进距的面积B=47.74x47.74=2279㎜2，因此材料的利用率为η=1789/2279=78%
（二）冲压力的计算及压力机的选择
冲裁力：
根据零件图可算的一个零件的周边长度L=300mm。
F＝KLtτb =1.3×300×6×255=597000N
卸料力：
Fx=KxF，Kx=0.06
Fx =0.06×597000=35802N
推件力：根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h=6mm，故n=h/t=6/0.3=20。查表取FT =0.07，则FT=nKTF =20×0.07×597000=83580N
总冲裁力：F ＝F＋FX＋FT =597000+35802+83580=716KN
应选取的压力机压力：p0 ≥（1.1～1.3）F∑＝（1.1～1.3）×337kN＝720～830kN 800KN,因此选取压力机为J24-800。
A=（30－0.5×0.5）0+0.5/4 =29.750+0.125(mm)
（三）生产过程遇到的实际问题及解决方式
下模堵料的原因有：落料孔小或偏位；落料孔有倒角；刃口直壁过长；刀口崩，披锋过大造成堵料；下垫板或下模座未冲落料孔；
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