垫片的冲裁模具设计
垫片的冲裁模具设计[20200123184110]
【摘要】
冲压模具结构简单实用，使用方便可靠，根据紧固垫片的几何形状要求、材料和尺寸的分析得出凸模、凹模和凸凹模的结构，采用复合模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对简单。分析该零件的排样形式得出材料利用率，画排样图。计算冲裁力、压力中心和刃口尺寸，再进行总体设计。当所有的参数计算完后，对模具的装配方案，主要零件的设计和装配技术要求进行分析。设计出主要零部件，再对标准件进行选取与加工制造。最后选择压力机，校核压力机是否合理。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图和零件图。
本课题通过对“冲裁零件复合模设计”流程的操作，检测自己的的专业知识并加以强化巩固。经过系统的制作找到自己的不足，努力弥补，为以后的就业打好基础。本课题研究的零件简单，但涉及较广。综合了这两年来学习的各方面知识。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】紧固垫片；复合模具；总体设计
引言 1
一、冲裁件的结构工艺性分析 2
二、确定工艺方案及模具的结构形式 3
三、模具总体结构设计 4
（一）模具类型的选择 4
（二）定位方式的选择 4
（三）卸料、出件方式的选择 4
（四）标准模架和导向零件的选择 4
四、模具设计工艺计算 6
（一）计算毛坯尺寸 6
（二）排样、计算条料宽度及步距的确定 6
1.搭边值的确定 6
2.条料宽度的确定 6
3.导料销的选用 7
4.排样方法 8
5.材料利用率 8
五、冲裁力相关的计算 11
（一）计算冲裁力的公式 11
（二）总冲裁力、推料力、卸料力和总冲压力 11
1.计算总冲裁力 12
2.计算卸料力 12
3.计算推料力 13
4.计算总冲压力 13
六、模具压力中心与计算 14
七、冲裁间隙 15
（一）冲裁间隙分析 15
1.间隙对冲裁件尺寸精度的影响 15
2.间隙对模具寿命的影响 15
3.间隙对冲裁工艺力的影响 15
4.间隙值的确定 15
（二）刃口尺寸的计算方法 16
1.冲孔 16
2.落料 17
八、主要零部件的设计 19
（一）工作零件的结构设计 19
1.凹模的设计 19
2.凸凹模的设计 19
3.圆形凸模的设计 21
（二）卸料部分的设计 21
1.卸料板的设计 22
（三）定位零件的设计 22
（四）模架及其它零件的设计 23
1.上下模座 23
2.垫板 23
3.模柄 24
4.模具的闭合高度 24
九、卸料橡胶的设计 26
十、模具总装图 28
十一、压力机的选择 29
总结 30
参考文献 31
谢辞 32
附录 33
附录1 圆凸模的加工工艺过程卡 33
附录2 落料凹模的加工工艺过程卡 33
附录3 冲裁模初始用间隙2C（ ) 34
附录4 J23系列开式可倾压力机主要技术参数 35
引言
冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或者冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。
冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专用设备生产的方式。模具作为效率的生产工具的一种，是当今工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用冲压模具生产制品和零件，具有生产效率高，表面质量好，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有较高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。
本模具结构简单实用，使用方便可靠，根据紧固垫片的几何形状要求、材料和尺寸的分析得出凸模、凹模和凸凹模的结构，采用复合模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对简单。
一、冲裁件的结构工艺性分析
零件图见“图1-1”
图1-1 工件图
（一）结构：零件大小适中，外形简单，对称；制件需要进行落料、冲孔二道基本工序。
（二）材料：Q235
（三）材料厚度：1 ；
（四）公差：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。亦无其他特殊要求，利用普通冲裁既可达到零件图纸要求。
（五）生产批量：大批量。
表1-1 标准公差数值
公差等级 IT12 IT 13 IT 14 IT 15 IT 16 IT 17 IT 18
基本尺寸/ / / / / / / /
>6-10 0.15 0.22 0.36 0.58 0.90 1.50 2.20
>10-18 0.18 0.27 0.43 0.70 1.10 1.80 2.70
>18-30 0.21 0.33 0.52 0.84 1.30 2.10 3.30
>30-50 0.25 0.39 0.62 1.00 1.60 2.50 3.90
>50-80 0.30 0.46 0.74 1.20 1.90 3.00 4.60
>80-120 0.35 0.54 0.87 1.40 2.20 3.50 5.40
结论：由表2-1可得出零件是轻型零件，制件可以进行冲裁，制件要大批量生产，应重视模具材料和结构，保证模具的复杂程度和寿命。
二、 确定工艺方案及模具的结构形式
根据制件的工艺分析，该工件包括落料、冲孔二个基本工序，按其先后顺序组合，可以有以下三种工艺方案：
方案一：落料-冲孔，采用单工序模生产；
方案二：落料-冲孔，采用级进模生产；
方案三：落料-冲孔，采用复合模生产；
方案一单工序模是在压力机一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。优点：模具结构简单，模具寿命长，制造周期短，投产快；缺点：工序分散，模具及操作人员多，劳动量大。
方案二级进模（又称为连续模、跳步模）是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的冲模。优点：效率高、操作安全、模具寿命长，易于实现自动化；缺点：结构复杂、制造精度高、周期长、成本高，材料利用率较其它低。
方案三复合模是只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。优点：结构紧凑，生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高；缺点：结构复杂，制造精度要求高，成本高。
【摘要】
冲压模具结构简单实用，使用方便可靠，根据紧固垫片的几何形状要求、材料和尺寸的分析得出凸模、凹模和凸凹模的结构，采用复合模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对简单。分析该零件的排样形式得出材料利用率，画排样图。计算冲裁力、压力中心和刃口尺寸，再进行总体设计。当所有的参数计算完后，对模具的装配方案，主要零件的设计和装配技术要求进行分析。设计出主要零部件，再对标准件进行选取与加工制造。最后选择压力机，校核压力机是否合理。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图和零件图。
本课题通过对“冲裁零件复合模设计”流程的操作，检测自己的的专业知识并加以强化巩固。经过系统的制作找到自己的不足，努力弥补，为以后的就业打好基础。本课题研究的零件简单，但涉及较广。综合了这两年来学习的各方面知识。
*查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:】紧固垫片；复合模具；总体设计
引言 1
一、冲裁件的结构工艺性分析 2
二、确定工艺方案及模具的结构形式 3
三、模具总体结构设计 4
（一）模具类型的选择 4
（二）定位方式的选择 4
（三）卸料、出件方式的选择 4
（四）标准模架和导向零件的选择 4
四、模具设计工艺计算 6
（一）计算毛坯尺寸 6
（二）排样、计算条料宽度及步距的确定 6
1.搭边值的确定 6
2.条料宽度的确定 6
3.导料销的选用 7
4.排样方法 8
5.材料利用率 8
五、冲裁力相关的计算 11
（一）计算冲裁力的公式 11
（二）总冲裁力、推料力、卸料力和总冲压力 11
1.计算总冲裁力 12
2.计算卸料力 12
3.计算推料力 13
4.计算总冲压力 13
六、模具压力中心与计算 14
七、冲裁间隙 15
（一）冲裁间隙分析 15
1.间隙对冲裁件尺寸精度的影响 15
2.间隙对模具寿命的影响 15
3.间隙对冲裁工艺力的影响 15
4.间隙值的确定 15
（二）刃口尺寸的计算方法 16
1.冲孔 16
2.落料 17
八、主要零部件的设计 19
（一）工作零件的结构设计 19
1.凹模的设计 19
2.凸凹模的设计 19
3.圆形凸模的设计 21
（二）卸料部分的设计 21
1.卸料板的设计 22
（三）定位零件的设计 22
（四）模架及其它零件的设计 23
1.上下模座 23
2.垫板 23
3.模柄 24
4.模具的闭合高度 24
九、卸料橡胶的设计 26
十、模具总装图 28
十一、压力机的选择 29
总结 30
参考文献 31
谢辞 32
附录 33
附录1 圆凸模的加工工艺过程卡 33
附录2 落料凹模的加工工艺过程卡 33
附录3 冲裁模初始用间隙2C（ ) 34
附录4 J23系列开式可倾压力机主要技术参数 35
引言
冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或者冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。
冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动度大、劳动量大，严重影响生产效率的提高。改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专用设备生产的方式。模具作为效率的生产工具的一种，是当今工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用冲压模具生产制品和零件，具有生产效率高，表面质量好，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有较高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。
本模具结构简单实用，使用方便可靠，根据紧固垫片的几何形状要求、材料和尺寸的分析得出凸模、凹模和凸凹模的结构，采用复合模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对简单。
一、冲裁件的结构工艺性分析
零件图见“图1-1”
图1-1 工件图
（一）结构：零件大小适中，外形简单，对称；制件需要进行落料、冲孔二道基本工序。
（二）材料：Q235
（三）材料厚度：1 ；
（四）公差：零件图上所有尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。亦无其他特殊要求，利用普通冲裁既可达到零件图纸要求。
（五）生产批量：大批量。
表1-1 标准公差数值
公差等级 IT12 IT 13 IT 14 IT 15 IT 16 IT 17 IT 18
基本尺寸/ / / / / / / /
>6-10 0.15 0.22 0.36 0.58 0.90 1.50 2.20
>10-18 0.18 0.27 0.43 0.70 1.10 1.80 2.70
>18-30 0.21 0.33 0.52 0.84 1.30 2.10 3.30
>30-50 0.25 0.39 0.62 1.00 1.60 2.50 3.90
>50-80 0.30 0.46 0.74 1.20 1.90 3.00 4.60
>80-120 0.35 0.54 0.87 1.40 2.20 3.50 5.40
结论：由表2-1可得出零件是轻型零件，制件可以进行冲裁，制件要大批量生产，应重视模具材料和结构，保证模具的复杂程度和寿命。
二、 确定工艺方案及模具的结构形式
根据制件的工艺分析，该工件包括落料、冲孔二个基本工序，按其先后顺序组合，可以有以下三种工艺方案：
方案一：落料-冲孔，采用单工序模生产；
方案二：落料-冲孔，采用级进模生产；
方案三：落料-冲孔，采用复合模生产；
方案一单工序模是在压力机一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。优点：模具结构简单，模具寿命长，制造周期短，投产快；缺点：工序分散，模具及操作人员多，劳动量大。
方案二级进模（又称为连续模、跳步模）是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的冲模。优点：效率高、操作安全、模具寿命长，易于实现自动化；缺点：结构复杂、制造精度高、周期长、成本高，材料利用率较其它低。
方案三复合模是只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。优点：结构紧凑，生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高；缺点：结构复杂，制造精度要求高，成本高。
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