排气管密封垫板冲压模具设计和工艺分析(附件)【字数：9414】
摘 要本次设计中，首先需要对指定的工件进行工艺判断，从工件的外形，可成形性，结构等方面，判断其能否满足冲压模具设计的基本要求，然后需要针对该工件进行模具结构分析最终设计出完整的模具装配图，零件图以及编制完成此份说明书。最终完成的模具需要具备高效率、高寿命、低成本，并且满足指定要求。在设计中，不仅仅需要仔细分析工件的成型性，还需要对模具结构进行各种优化以满足实际生产生活的需求，针对不同的冲裁方式以及排样方式等，分析对比其优缺点，冲裁方式如单工序冲裁模，复合模，级进模等，排样方式如单排，双排，斜排等，最终选择出最为合理的冲裁方案以及排样方式。冲压模具从模具结构本身分为推件机构，卸料机构，送料机构等，选择不同的冲裁方式选择对应的模具结构是能否设计合理模具的基础和必要条件。
目录
引言 I
Abstract II
一、冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 5
（一）材料分析 5
（二）冲裁件的结构工艺性 5
（三）冲裁件尺寸精度和表面粗糙度要求 5
（四）冲裁方案的确定 6
（五）复合模形式的确定 7
二、排样图的设计及材料利用率的计算 8
（一）排样设计原则 8
（二）搭边的确定 8
（三）材料利用率的计算 10
三、冲压工艺力的计算 11
（一）冲压力的计算 11
（二）落料力 11
（三）冲孔力 11
（四）落料时的卸料力 12
（五）冲孔时的推件力 12
（六）出料时的顶件力 12
（七）冲孔落料复合模总压力 13
（八）压力中心的计算 13
四、冲压设备的选择 15
（一）冲压设备选择 15
五、冲裁模工作部分设计计算 16
（一）冲裁间隙 16
（二）模具刃口尺寸的计算 16
（三）落料部分刃口设计计算 16
（四）冲孔部分刃口设计计算 17
六、卸料机构设计 19
（一）卸料机构的选择 19
（二）弹性元件的选择 19
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/> 七、主要成型零件设计 20
（一）落料凹模外形和尺寸的确定 20
（二）落料凹模的结构形式 20
（三）凸凹模设计 21
（四）凸凹模结构设计 21
（五）凸模设计 22
八、标准件的选择 24
（一）模架及模柄的选择 24
（二）凸模固定板及垫板的选择 24
（三）定位装置的选择 24
（四）卸料螺钉 24
（五）装配图的绘制 25
总 结 26
致谢 27
参考文献 28 引言
随着时代的不断发展进步，在日新月异的生活条件下，轻工业的发展地方举足轻重，不断的深入各行各业，生活中常见的各种产品几乎都需要模具产品的支撑，不管是日常生活的五金制品，还是探索自然，探索宇宙的飞机、航天飞船，亦或者是一个水杯、一个角码连接片。既然对于模具的需求越来越高，自然而然，对于模具技术的要求也越来越高，因此，对于这个身处模具红海时代，即将身为从业人员的我们，必须要不断进步，不断学习，支撑起整个行业前进的责任。
本次设计是对垫板的冲压模具设计，需要在经过工件工艺性分析、冲裁方案的分析设定、排样设计、冲裁力的计算、以及各工作零件的设计与选取等等之后，设计出能够具备高效率、高寿命、能够从实际生产角度出发的具备实践生产能力的冲压模具[4]。
相信通过本次设计之后，能够对我的专业知识和实践能力得到极大的锻炼和提升，能够将在校期间学习的知识融会贯通并且能够学以致用，能够真正实现运用的知识才是真正的财富，相信即将成为模具从业的我，一定能够在今后的学习以及工作中，积极进取，不断创新，希望今后能够有机会带领更多的从业人员共同迈进属于我国模具的新时代。
一、冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定
（一）材料分析
本次设计工件的材料为Q235，工件带有冲裁工序，因此要求材料同时具有一定的强度和成形性，分析本次设计Q235材料，属于常用常见的材料之一，能够满足冲压模具设计要求。
图11垫板工件图
（二）冲裁件垫板的结构工艺性
经过分析可得知该工件的冲裁和成型的工艺性都较好，不存在厚度不均、孔边距较近、较长难以满足强度校核的悬臂等等不利因素，能够满足本次设计的要求。
工件的外形整体呈现三角盾形，工件的内部有一个R95mm和3个R10的圆孔，内孔到工件边缘的孔边距经过测量能够满足最低孔边距的要求，即孔边距的最低距离满足材料厚度的1.5倍，最后冲孔的精度能够得到有效地保证。
（三）冲裁件垫板的表面粗糙度和尺寸精度
表11冲裁件孔间距公差（mm）
（四）确定冲裁的方案
分析本次设计工件的工序分别是落料和冲孔，落料和冲孔是冲裁工序，针对不同的工序可以组合成不同的模具要求，分别为单工序模具要求、复合模模具要求以及级进模模具要求，所以，本次设计工件有下列的几种模具冲裁方案：
（1）单工序模具。
利用单工序模具，依次分别通过落料单工序模具、冲孔单工序模具进行生产，此种方案的优势就在于单工序模具的模具结构简单，对于模具的制造以及后期模具的维修十分有利，但是经由多套模具之间的加工，模具的定位难免出现偏差，模具的定位出现偏差就意味着工件精度难以达标，并且多次的模具切换也会带来安全隐患，因此该种方案的误差较大、工件精度较低、生产效率低。
（1）复合模具。
利用复合模具，将两个或者多个工序直接复合到一套模具之中，此种方案的优势在于凭借复合模在工作时，只存在一个工位，单个工位复合了多个工序，能够同时完成定位，因此就消除了单工序模具中，多次的模具转换所带来的定位误差，精度较高，并且正是由于同时冲裁了多个工序，因此工作效率较高。
（2）级进模具
级进模就是将两个或者多个工序按照布置，依次进行冲裁和成型，和复合模具有同样的多工序处理能力，并且在工作效率上更胜一筹，能够处理比复合模具更加复杂更加繁多的工序，但是因为一步一步的递进关系，每一步工序之间都会存在定位问题，因此需要在模具中设置更多的定位装置，导致级进模的结构较为复杂，分析本次设计工件结构并不算复杂，并且考虑到工件精度，复合模高于级进模，因此，本次设计中不考虑此级进模的方案。
综上，从冲裁的精度、生产的效率、工艺的安全性等多角度考虑分析，这次设计采用方案二的复合模具，体现为落料冲孔复合级进模。
目录
引言 I
Abstract II
一、冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 5
（一）材料分析 5
（二）冲裁件的结构工艺性 5
（三）冲裁件尺寸精度和表面粗糙度要求 5
（四）冲裁方案的确定 6
（五）复合模形式的确定 7
二、排样图的设计及材料利用率的计算 8
（一）排样设计原则 8
（二）搭边的确定 8
（三）材料利用率的计算 10
三、冲压工艺力的计算 11
（一）冲压力的计算 11
（二）落料力 11
（三）冲孔力 11
（四）落料时的卸料力 12
（五）冲孔时的推件力 12
（六）出料时的顶件力 12
（七）冲孔落料复合模总压力 13
（八）压力中心的计算 13
四、冲压设备的选择 15
（一）冲压设备选择 15
五、冲裁模工作部分设计计算 16
（一）冲裁间隙 16
（二）模具刃口尺寸的计算 16
（三）落料部分刃口设计计算 16
（四）冲孔部分刃口设计计算 17
六、卸料机构设计 19
（一）卸料机构的选择 19
（二）弹性元件的选择 19
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
/> 七、主要成型零件设计 20
（一）落料凹模外形和尺寸的确定 20
（二）落料凹模的结构形式 20
（三）凸凹模设计 21
（四）凸凹模结构设计 21
（五）凸模设计 22
八、标准件的选择 24
（一）模架及模柄的选择 24
（二）凸模固定板及垫板的选择 24
（三）定位装置的选择 24
（四）卸料螺钉 24
（五）装配图的绘制 25
总 结 26
致谢 27
参考文献 28 引言
随着时代的不断发展进步，在日新月异的生活条件下，轻工业的发展地方举足轻重，不断的深入各行各业，生活中常见的各种产品几乎都需要模具产品的支撑，不管是日常生活的五金制品，还是探索自然，探索宇宙的飞机、航天飞船，亦或者是一个水杯、一个角码连接片。既然对于模具的需求越来越高，自然而然，对于模具技术的要求也越来越高，因此，对于这个身处模具红海时代，即将身为从业人员的我们，必须要不断进步，不断学习，支撑起整个行业前进的责任。
本次设计是对垫板的冲压模具设计，需要在经过工件工艺性分析、冲裁方案的分析设定、排样设计、冲裁力的计算、以及各工作零件的设计与选取等等之后，设计出能够具备高效率、高寿命、能够从实际生产角度出发的具备实践生产能力的冲压模具[4]。
相信通过本次设计之后，能够对我的专业知识和实践能力得到极大的锻炼和提升，能够将在校期间学习的知识融会贯通并且能够学以致用，能够真正实现运用的知识才是真正的财富，相信即将成为模具从业的我，一定能够在今后的学习以及工作中，积极进取，不断创新，希望今后能够有机会带领更多的从业人员共同迈进属于我国模具的新时代。
一、冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定
（一）材料分析
本次设计工件的材料为Q235，工件带有冲裁工序，因此要求材料同时具有一定的强度和成形性，分析本次设计Q235材料，属于常用常见的材料之一，能够满足冲压模具设计要求。
图11垫板工件图
（二）冲裁件垫板的结构工艺性
经过分析可得知该工件的冲裁和成型的工艺性都较好，不存在厚度不均、孔边距较近、较长难以满足强度校核的悬臂等等不利因素，能够满足本次设计的要求。
工件的外形整体呈现三角盾形，工件的内部有一个R95mm和3个R10的圆孔，内孔到工件边缘的孔边距经过测量能够满足最低孔边距的要求，即孔边距的最低距离满足材料厚度的1.5倍，最后冲孔的精度能够得到有效地保证。
（三）冲裁件垫板的表面粗糙度和尺寸精度
表11冲裁件孔间距公差（mm）
（四）确定冲裁的方案
分析本次设计工件的工序分别是落料和冲孔，落料和冲孔是冲裁工序，针对不同的工序可以组合成不同的模具要求，分别为单工序模具要求、复合模模具要求以及级进模模具要求，所以，本次设计工件有下列的几种模具冲裁方案：
（1）单工序模具。
利用单工序模具，依次分别通过落料单工序模具、冲孔单工序模具进行生产，此种方案的优势就在于单工序模具的模具结构简单，对于模具的制造以及后期模具的维修十分有利，但是经由多套模具之间的加工，模具的定位难免出现偏差，模具的定位出现偏差就意味着工件精度难以达标，并且多次的模具切换也会带来安全隐患，因此该种方案的误差较大、工件精度较低、生产效率低。
（1）复合模具。
利用复合模具，将两个或者多个工序直接复合到一套模具之中，此种方案的优势在于凭借复合模在工作时，只存在一个工位，单个工位复合了多个工序，能够同时完成定位，因此就消除了单工序模具中，多次的模具转换所带来的定位误差，精度较高，并且正是由于同时冲裁了多个工序，因此工作效率较高。
（2）级进模具
级进模就是将两个或者多个工序按照布置，依次进行冲裁和成型，和复合模具有同样的多工序处理能力，并且在工作效率上更胜一筹，能够处理比复合模具更加复杂更加繁多的工序，但是因为一步一步的递进关系，每一步工序之间都会存在定位问题，因此需要在模具中设置更多的定位装置，导致级进模的结构较为复杂，分析本次设计工件结构并不算复杂，并且考虑到工件精度，复合模高于级进模，因此，本次设计中不考虑此级进模的方案。
综上，从冲裁的精度、生产的效率、工艺的安全性等多角度考虑分析，这次设计采用方案二的复合模具，体现为落料冲孔复合级进模。
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