中文摘要
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金属板料冲压是一种在工业生产中应用广泛的加工方法。随着现代各行各业突飞猛进的发展，金属件的结构复杂，精度高，需求量多，加上对生产的安全性、操作的方便性，加工的经济性等要求也日益提高，采用单工位模具已经无法满足生产的需要，许多制造商均采用多工位级进模进行生产。因此，多工位级进模在国内外模具制造业中应用日趋广泛。多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种模具，是当代所有模具中冲压功能最多、结构最复杂、生产效率和自动化程度最高的一种冲模。在多工位级进模结构设计过程中，首先必须设计级进模的总装结构，然后再在此基础上进行模具其他零部件的设计。本论文分析了铰链垫片的工艺性,介绍了铰链垫片多工位级进模总体结构设计，对工件进行了展开计算，确定了工件加工成型的工艺方案和排样方案,对模具进行了工艺计算，根据计算结果进行了凸模、凹模、垫板、导料板、卸料板、镶块等主要零部件的设计，还根据各标准对模具中用到的其他标准件，如模架、导柱导套等，进行了选择与设计。实践证明：该模具结构合理、可靠,并能保证产品质量,对此类零件的级进模设计有参考价值。
关键词：级进模; 铰链垫片;排样设计
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Abstract
Sheet metal stamping is a widely used method in industrial production. With the rapid development of modern businesses，the structure of the metal pieces becomes more and more complex. The metal pieces also need to have high accuracy. At the same time, the demands of the production security, the ease of operation, the economy of processing are increasing. Single-stage molds can’t meet the the needs of production. Many manufacturers use the multi-position progressive die in production. Therefore, Multi-position Progressive Dies are used increasingly widespread in the die manufacturing at home and abroad. Multi-position Progressive Die is developed basing on the general progressive die. It has the most pressing function, the most complex structure, productivity and the highest degree of automation. In the design of the multi-position progressive die, we must design the assembly structure of the progressive die. And then, we design other components of it. In this page, I analyzed the manufacturability of a hinge gasket piece, as well as design of the overall structure. I also did the calculation of the workpiece, determined the workpiece’s forming process and the nesting program and did a calculation of the mold process. After that, I designed the die in all aspects. The application shows that the die is feasible and reliable in structure and can ensure the quality of the products.
Key words: progressive die; hinge gasket piece; layout design
目录
目录
第一章绪论 (1)
1.1 引言 (1)
1.2 多工位级进模现状及发展 (2)
1.3主要研究内容 (3)
第二章模具的工艺计算 (5)
第一节设计产品图 (5)
第二节零件的工艺分析 (5)
2.2.1 产品的展开计算 (5)
2.2.2 工艺分析 (7)
2.2.3 确定工艺方案和排样设计 (7)
第三节工艺计算 (10)
2.3.1 凸、凹模间隙值得确定 (10)
2.3.2 凸、凹模刃口尺寸的确定 (10)
2.3.2.1 确定凸、凹模刃口尺寸的原则 (10)
2.3.2.2 刃口尺寸计算 (11)
2.3.3 工艺力的计算 (13)
2.3.3.1 冲裁力 (13)
2.3.3.2 降低冲裁力的方法 (14)
2.3.3.3 卸料力、推件力和顶件力 (15)
2.3.3.4 弯曲力的计算 (17)
2.3.3.5 总的工艺力 (18)
2.3.4 冲压设备的选择 (18)
2.3.5 模具压力中心的确定 (19)
2.3.6 冲模的闭合高度 (22)
第三章模具设计 (24)
第一节铰链垫片级进模总体结构的草图设计 (24)
第二节模具主要零部件的结构设计 (25)
3.2.1 凸模和凹模的结构设计 (25)
3.2.1.1 凸模和凹模的设计原则 (26)
3.2.1.2 凸模的结构设计 (27)
3.2.1.3 凹模的结构设计 (28)
3.2.2 导料系统的设计 (29)
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3.2.2.1 导料板 (30)
3.2.2.2 定位装置的设计 (32)
3.2.3 限位装置的设计 (34)
3.2.4 镶块设计 (34)
3.2.5 顶出装置设计 (35)
3.2.6 卸料装置的设计 (35)
3.2.7 辅助装置的设计 (40)
3.2.7.1 固定板 (40)
3.2.7.2 垫板 (41)
3.2.8送料机构与出件方式 (42)
3.2.9 其他标准零件的选用 (42)
3.2.9.1 模架 (42)
3.2.9.2 模柄 (44)
3.2.9.3 紧固件及其安装要求 (45)
第三节模具装配图 (47)
第四节弯曲回弹的控制 (47)
第五节模具材料的选择 (47)
第六节模具制造工艺设计 (49)
结论 (51)
致谢 (52)
参考文献 (1)
第一章绪论
第一章绪论
1.1 引言
金属板料冷冲压是一种在工业生产中应用广泛的加工方法。随着市场竞争日趋加剧．产品质量不断提高，对生产的安全性、操作的方便性等要求也日益提高。模具作为冲压生产的基本要素，其设计制造技术受到普遍重视，模具工业被认为是国民经济的基础工业，国际模具协会认为：模具是进入富裕社会的原动力。级进模作为现代冲压生产的先进模具，能够在一副模具内完成复杂零件的冲裁、翻边、弯曲、披探、立体成形以及装配等复杂工序，具有生产效率高、操作安全可靠、可以加工复杂零件等特点而受到普遍的重视，应用也日益广泛[1]。
冲压模具是冷冲压工艺必不可少的工艺装备。冲压模具设计得好坏、水平高低，将直接影刚产品质量、成本、生产效率与操作者的安全。
多工位级进模是冲压模具的一种。它是在一副模具内按所需加工的制件的冲压工艺．分成若干个等距离工位，在每个工位上设置—定的冲压工序，完成零件的某部分冲制工作。被加工材料(条料或带料)经逐个工位的冲制后，便能得到所需要的冲压件。这样，一个比较复杂的冲压零件只需用一副多工位级进模就可冲制完成。—般地说，多工位级进模能连续完成冲裁、弯曲、拉深等工艺。所以，无论冲压件的形状如何复杂，冲压工序怎样多，均可以用一副多工位级进模来冲制完成。对大批量生产的冲压零件尤其应当采用多工位级进程进行冲制。它在提高生产效率、降低成本、提高质量和实现冲压自动化等方面有着非常现实的意义。
多工位级进模结构比较复杂，制造技术要求高，成本相对也就高，同时对冲压设备和板料也有相应的要求，所以其使用受到一定的限制，其中模具结构设计得合理与否也是一个重要原因。因此模具设计者需要考虑的内容很多，尤其是级进模条科排样图的设计，对模具各部分结构的考虑等都是十分重要的．模具设计人员在进行设计前必须对被冲压的工件进行全面的分析，然后结合模具结构特点和加工工艺性来确定冲件的冲压变形工艺过程。在设计前后同使用部门、制造部门结合进行分析、研究设计方案，才能保证获得基本上成功的设计。
多工位级进模一般比较适用于材料厚度较薄的中小尺寸冲件，并有足够的生产批量。对大尺寸或较厚材料，由于受冲压设备条件的限制和厚料变形时各工步间的相互影响比较难于掌握，因而冲件的精度就很难保证。
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1.2 多工位级进模现状及发展
在工业生产中许多机械零件普遍采用模具冲压成形的工艺方法，有效地保证了产品的质量，提高了劳动生产率，并使操作技术简单化，而且还能省料、节能，可以获得显著的经济效益。
据不完全统计[2]，冲压件在电子产品中占80％一85％，在汽车、农业机械产品中占75％一80％，在轻工业产品中占90％以上，航天航空工业中冲压件也占很大的比例。特别是人类生活越来越富裕的今天，工厂自动化、办公自动化、家庭自动化已走向现实，要推动新的产业革命向更深入、更高阶段发展．冲压成形工艺及模具是不可缺少的重要的推动力之一。由此可见，冲压成形工艺与模具在国民经济中的作用和意义是十分重要的。
出于种种历史原因、我国模具工业与当前工业发展还很不适应。无论是在设计制造技术和生产能力方面，还是在管理水平方向，模具工业均远远不能满足需求，它严重影响工业产品的品种、质量和生产周期，削弱了其在国际市场上的竞争能力。近年来，我国模具进口幅度呈大幅下降之势，并有超亿元出口额。大型、复杂、精密、高效和长寿命模具也逐年上新的台阶，体现高水平制造技术的多工位级进模也越来越多，冲压自动线、自动冲技术也得到广泛应用。我国模具行业的技术迅速提高，模具国产化已经取得十分可喜的成绩，这将对我国在国际市场的竞争能力和综合国力的提高起到有力的促进作用。
多工位级进模是当代所有模具中冲压功能最多、结构最复杂、生产效率和自动化程度最高的一种冲模。由于采用高硬度硬质合金等材料制造模具和采用先进的精密加工技术，多工位级进模也是使用寿命最长和模具精度很高的一种精密模具。
随着现代各行各业突飞猛进，小型金属件，如铰链垫片，需求量多，结构复杂，精度高，采用单工位模具已经无法满足生产的需要，许多制造商均采用多工位级进模进行生产。因此多工位级进模在国内外模具制造业中应用日趋广泛，得到了模具设计制造者的重视。长期以来，我国的多工位级进模的制造和使用，和其他工业一样，有很大进步，但与先进国家相比，仍有不小差距，许多精密、复杂的级进模要靠进口，所以，优先发展多工位级进模在“十一五”规划中被列为重点之一[3]。
多工位级进模发展的背景主要是由于：
(1)电子技术的发展与发达，特别是集成电路的出现，使产品趋向于小型化。其零件多由薄的金属板材构成，在大量生产中，适宜采用多工位级进模。
2
第一章绪论
(2)精密加工机床的发展，如座标磨床、精密线切割机床等，赋予多工位级进模的加工以可靠的手段。
(3)高速精密冲床的出现，使用多工位级进模更能充分地发挥冲压制品的效益。
多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点：
(1)在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序，显著提高了劳动生产率和设备利用率。
(2)在级进模中不存在复合模的“最小壁厚”问题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空间。
(3)多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。
(4)多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。
(5)多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。
(6)多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过2mm)、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达IT10级。
1.3主要研究内容
多工位级进模结构比较复杂，造价高，制造周期较长，因此在设计多工位级进模时应当持恢重态度。
根据设计任务书的要求以及对零件图的分析，确定了主要研究内容如下：
1、产品的展开计算
读懂产品图后，首先对零件进行展开计算，冲件的平面几何展开主要是确定该工件的冲裁的内、外形状以及具休的冲裁尺寸。在零件尺寸中，有一般自由尺寸，也应注有公差要求的配合尺寸或关键尺寸。因此在计算其展开尺寸时，不能直接取名义尺寸进行计算，必须根据工件标出的公差带方向，结合工件弯曲或拉伸处由于材料厚度偏差、上下模之间的间隙以及弯曲或拉伸方式等而产生的拉长因素而确定模具的最终弯曲或拉伸尺寸。
2、铰链垫片级进模排样设计
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对零件进行工艺分析后，进行排样。设计排样图的过程，就是确定模具结构的过程。在进行排样设计时，要从全局进行详尽的考虑，不能受限于局部结构，而且还要多注意细节。在保证条料能顺利送进和稳定生产的前提下，应尽量减少料宽和步距，以降低成本。
3、工艺计算
通过对模具的工艺计算，来确定模具中各主要部件的尺寸参数，选择压力机，确定压力中心，为以后的设计做好准备。
4、铰链垫片多工位级进模结构设计
1）模具总体结构设计：进行模具设计时，首先要根据已经确定好的加工工艺和排样设计，设计出模具的装配图，再设计每个零件图。
2）镶块设计：根据垫片需求和前面的工艺计算，对冲裁凸模、凹模、镶块等进行设计。
3）模板设计：标准的级进模模板包括：卸料板、固定板、凹模板、上模座、下模座。其中卸料板、固定板、凹模板是关键的3块模板，也是级进模必不可少的。固定板起着固定凸模的作用；卸料板主要起卸料、导向、压料3个作用；凹模板既可以充当凹模刃口，也可以在其上镶拼凹模镶块。
4）其它零件设计：在级进模中，一些辅助零件对模具的顺利工作也起着重要的作用。如：导正销、浮动送料钉、抬料块和顶杆等。
5、弯曲回弹的控制
控制弯曲回弹的方法常用补偿法及镦压法。补偿法是在模具相应位置开出一定斜度,使工件出模后正好符合规定的角度。镦压法是镦压工件弯曲带,改变其应力、应变状态,达到控制弯曲回弹的目的。该工件90°直角弯曲用镦压法可达到控制弯曲回弹的目的, 45°弯曲应进行先补偿再镦压,效果更好。
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第二章模具的工艺计算
第二章模具的工艺计算
第一节设计产品图
图1-1所示铰链垫片材料为10F,厚度0.5mm,生产批量为100万,其外形尺寸的回弹在级进模中较难控制。成形工艺包括冲裁、弯曲等工序。设计上,需着重解决铰链垫片弯曲成形。
图2-1 铰链垫片
第二节零件的工艺分析
2.2.1 产品的展开计算
弯曲毛坯尺寸的确定方法，主要有两种情况[4]：1）有圆角半径的弯曲(R ＞0.5t)；2）无圆角半径或圆角半径很小时的弯曲(R＜0.5t)（如图2-2，图2-3）。
由上面的工件图可知，半径为R2处的弯曲属于有圆角半径的弯曲(R＞0.5t)，应该按照下式来计算：
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图2-2 有圆角半径的弯曲 图2-3 无圆角半径或圆角半径很小时的弯曲
L 弯曲 =2
π（R+Kt ）=1.57（R+Kt ） （1） 式中：R ——弯曲件内表面的圆角半径（mm ）；
K ——中性层系数，查表2-1；
t ——材料厚度（mm ）。
表2-1 应变中性层系数
经查表得K=0.475，工件厚0.5mm ，将数值代入上式得弯曲=3.51mm 。
工件头部的两处弯曲属于无圆角半径或圆角半径很小时的弯曲(R ＜0.5t)，可按公式（1）来计算。其中
90°处弯曲、45°处弯曲分别按照公式（2）、（3）来计算：
L=a+b+0.4t （2） L=a+b+α/?9030.5t （3） 计算得到毛坯的总体尺寸如下图：
图2-4 毛坯尺寸
第二章模具的工艺计算
2.2.2 工艺分析
图2-1所示铰链垫片材料为10F,厚度0.5mm,生产批量为100万,其外形尺寸的回弹在级进模中较难控制。成形工艺包括冲裁、弯曲、切断等工序。设计时，应注意以下几点[5-7]：
1）着重解决铰链垫片弯曲成形,经计算,材料在垂直于轧制方向和平行于轧制方向最小弯曲半径均满足要求。
2）Φ3孔的孔壁与周边距仅为2mm，设计模具时应加以注意。
3）工件头部的45°弯曲、90°直角弯曲为非对称弯曲，要控制回弹,最后弯曲需经过试模调整。
4）工件较小，且生产批量较大，考虑到安全因素及生产效率，采用下落件的方式。
5）批量较大，应重视模具材料和结构的选择，保证模具寿命。
6）应保证各工位凸、凹模动作行程的稳妥连贯，工件定位准确。
2.2.3 确定工艺方案和排样设计
排样设计是多工位级进模设计的关键之一。排样图的优化与否，不仅关系到材料的利用率，工件的精度，模具制造的难易程度和使用寿命等，而且关系到模具各工位的协调与稳定。
冲压件在带料上的排样必须保证完成各冲压工序，准确送进，实现级进冲压；同时还应便于模具的加工、装配和维修。
根据工件的工艺分析，其基本工序有冲裁、弯曲、切断三种。按各工序先后顺组合，可得到多种组合方式。为了简化级进模结构,降低制造成本,保证条料送进刚性和稳定性,减小级进模工作面积,减少级进模具发生故障及返修几率,
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初选2个方案：1）冲导正销孔、侧刃孔——冲裁——冲裁——冲裁——冲裁——弯曲——弯曲——切断；2）冲导正销孔、侧刃孔——冲裁——冲裁——弯曲——弯曲——切断
针对2个初选方案对工件进行排样设计，有以下2个排样方案[9-14]：
(1)采用单排横排横连单侧载体排列,共有8个工位:①冲导正销孔、侧刃孔;②冲裁;③冲裁;④冲裁;⑤冲裁;⑥弯曲;⑦弯曲;⑧切断,如图2-5所示,材料利用率约为48.4%。因制件在一侧弯曲,故采用单侧载体;制件在条料上横排,缩小了步距,减小了模具工作面积,因冲裁凸模设计分布较分散,也不会出现因步距缩小而产生干涉。
图2-5 铰链垫片单排横排横连单侧载体排样图
(2)采用单排纵排横连双侧载体排列,共有6个工位:①冲导正销孔、侧刃孔;②冲裁;③冲裁;④弯曲;⑤弯曲;⑥切断,如图2-6所示,材料利用率约31.7%。较低。由于此方案增大了步距,不利于材料稳定送进。制件二次向下弯曲,若材料抬起送进,弯曲高度较高,设计较困难;若将凹模送进方向开设躲避槽,
使材料直
图2-6 铰链垫片单排纵排横连单侧载体排样图
第二章模具的工艺计算
接送进,但最后工位没有用于制件分离的基准面,再加上此方案材料利用率较低，故采用此纵排方案不合理。最后选用单排横排横连单侧载体排列方案，即方案1。
排样设计方案确定后，计算选择钢板规格[15-17]。由于10F钢是优质碳素结构钢，工业中有直接生产出来的钢带。单侧载体上采用Φ3的定位孔，查表知，Φ3孔的搭边值最小为1.3mm，因此定位孔距条料边缘和工件边缘的距离都暂定为1.5mm，再加上件的总长度为56.7mm，则条料的宽度最少为
L=56.7+3+1.5+1.5=62.7mm
经查表可知，厚度为0.5mm的优质碳素结构钢冷轧钢带的宽度尺寸中最接近62.7mm的是65mm，因此选用65mm宽的优质碳素结构钢冷轧钢带。具体排样尺寸如图2-7：
图2-7 设计的铰链垫片排样图
此时，准确计算材料的利用率，不妨截取一个工位的材料来进行计算，如图2-8：
图2-8 排样图上的一个工位
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由上图知，图中阴影部分即为冲裁件的面积A 。料宽B=65mm ，步距h=20mm 。经计算可以得到：A=672.79 mm 2≈673mm 2
材料利用率η为[15]：
η= Bh A =673/（65x20）3100%≈51.75% 第三节 工艺计算
2.3.1 凸、凹模间隙值得确定
凸、凹模间隙对冲裁剪断面质量、尺寸精度、模具寿命以及冲裁力、卸料力、推件力等有较大的影响，所以必须选择合理的间隙。冲裁间隙数值的选用主要是按照工件的质量要求，根据经验数值来选用。经查表[15]知，对于厚0.5mm 的10F 钢来说，冲裁模初始双边间隙Z 分别取之为：
min z =0.040mm,max z =0.060mm 。
2.3.2 凸、凹模刃口尺寸的确定
2.3.2.1 确定凸、凹模刃口尺寸的原则
（1）考虑落料和冲孔的区别，落料件的尺寸取决于凹模，因此落料模应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙；冲孔件的尺寸取决于凸模，因此冲孔模应先决定凸模尺寸，用增大凹模尺寸来保证合理间隙。
（2）考虑刃口的磨损对冲件尺寸的影响：刃口磨损后尺寸变大，其刃口的基本尺寸应接近或等于冲件的最小极限尺寸；刃口磨损后尺寸减小，应取接近或等于冲件的最打极限尺寸。
第二章 模具的工艺计算
（3）考虑冲件精度与模具精度的关系，在选择模具制造公差时，既要保证冲件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。一般模具精度浇工件精度高2～3级[15]。
对于我设计的这个铰链垫片多工位级进模，取工件精度为IT8级，模具精度为IT6～IT7级[17]。
2.3.2.2 刃口尺寸计算
对于凸、凹模刃口尺寸的计算有两种方法[15]：a 、凸模与凹模分开加工和b 、凸模与凹模配合加工。
对于这个铰链垫片的加工，涉及到的模具比较多，因此凸、凹模刃口尺寸的计算采用凸模与凹模配合加工来计算。如图2-9。此法将工件上的尺寸分为三类：
第一类是凹模磨损后增大尺寸（图2-9中的A 类）；
第二类是凹模磨损后变小尺寸（图2-9中的B 类）；
第三类是凹模磨损后没有增减的尺寸（图2-9中的C 类）。
图2-9 零件尺寸分类图
对于这三类尺寸，分别按照下面三式计算：
A 类：j A =（max A -x 2Δ）δ+0 （3）
B 类：j B =（min B +x 2Δ）0δ- （4）
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C 类：j C =（min C +0.52Δ）δδ+- （5）
式中 j A 、j B 、j C ——基准件尺寸（mm ）；
max A 、min B 、min C ——相应的工件极限尺寸（mm ）
； Δ——工件公差（mm ）；
δ——基准件制造偏差（mm ），当刃口尺寸标注形式为+δ（或-δ）时，δ=
4
?，当标注形式为±δ时，δ=81Δ。 由于工件精度等级为IT8级，则式中x 取值x=1。又由上面确定的冲裁模初始双边间隙值：min z =0.040mm,max z =0.060mm 。各尺寸的公差值Δ查表可得。将各尺寸及查得的工件公差Δ值代入公式（3）、（4）、（5）进行计算：
则第一类尺寸：
1A =（2-130.014）014.0x 4/10
+mm=1.9860035.00+mm=5A ； 2A =（3-130.014）014.0x 4/10
+mm=2.9860035.00+mm=4A ； 3A =（7-130.022）022.0x 4/10
+mm=6.9780055.00+mm 。 第二类尺寸：
1B =（18+130.027）0
027.0x 4/1-mm=18.027000675.0-mm=6B ；
2B =（56.7+130.046）0
046.0x 4/1-mm=56.74600115.0-mm ；
3B =（5+130.018）0
018.0x 4/1-mm=5.01800045.0- mm=7B
4B =（3+130.014）0
014.0x 4/1-mm=3.01400035.0-mm ；
5B =（7+130.022）0
022.0x 4/1-mm=7.02200055.0-mm 。
第三类尺寸：
C 1=（17+0.530.027）±1/830.027mm=17.0135±0.003375mm 。
该工件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的尺寸配制，保证双面间隙min z ～
第二章模具的工艺计算
max
z＝0.040～0.060mm。
2.3.3 工艺力的计算
2.3.3.1 冲裁力
冲模设计时，为了选用合适的压力机、合理的设计模具。必须计算冲裁力，压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力以适应冲裁的要求。
一般刃口模具冲裁时，其理论冲裁力（N）可按下式计算[4,15,19]：
F
=Ltτ（6）式中L——冲裁件周长（mm）。
t——材料厚度（mm）；
τ——材料抗剪强度（Mpa）。
选择设备吨位时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素，实际冲裁力可能增大，所以应取
F
冲=1.3F
=1.3Ltτ≈Ltσ
b
（7）
式中F
冲
——最大可能冲裁力（称冲裁力）（N）；
σ
b
——材料抗拉强度（Mpa）。
根据排样图和零件图所给定的各种尺寸，可以进行冲裁件周长的计算。由于本模具并不是将工件直接冲出，而是采取每个工位冲掉一部分废料，最后剩下的料即为工件的方法，所以，我们应该计算每个工位冲掉的废料的周长（只计算废料被冲裁的边，没参加冲裁的边不计）。经计算，得到冲掉废料的周长之和约为276mm。
经查阅资料（模具设计指导），10F钢的性能参数如下：
τ=216～333Mpa，σ
b =275～410Mpa，σ
s
=186Mpa
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将各数值代入上式进行计算：
由于τ=216～333Mpa ，不妨去此范围内的平均值进行计算，取τ=280Mpa ，则
F 冲=1.3F 0=1.3Lt τ=1.3327630.53280（N ）=50232（N ）
2.3.3.2 降低冲裁力的方法
当冲裁力过大时，可用下述方法降低[15-18]：
①将材料加热冲裁，材料抗剪强度τ可大大降低，从而降低冲裁力。但材料加热后产生氧化皮，冲裁中会产生拉深现象。此法一般只适用于材料厚度大、表面质量及精度要求不高的零件。
②在多凸模冲裁中，将凸模做成不同高度，使各凸模冲裁力得顶峰值不同。出现，结构如图2-10所示。
图2-10 阶梯型布置凸模
对于薄材料，H 一般取材料厚度t ，对于厚材料则取材料厚度的一半。
③刃口做成一定斜度。为了得到平整的零件，落料时凹模做成一定斜度，凸模为平刃口，而冲孔时，则凸模做成一定斜度，凹模为平刃口，结构如图2-11所示。一般斜刃数值列于表2-2中。
斜刃冲模虽降低了冲裁力，但增加了模具制造和修磨的困难，刃口也易磨损，故一般情况下尽量不用，只在大型工件冲裁及厚板冲压中采用。
第二章模具的工艺计算
a）冲孔b）落料c）切口
图2-11 斜刃冲裁模
表2-2 一般采用的斜刃数值
由于本工件比较薄，采用多工位级进模加工，冲裁力不是很大，故无需采用降低冲裁力的方法来加工。
2.3.3.3 卸料力、推件力和顶件力
卸料力、推件力和顶件力一般采用经验公式进行计算[15]。
①卸料力：F
卸=K
卸
F （8）
式中F
卸
——卸料力（N）；
K
卸
——卸料力系数（见表2-3）
F——冲裁力（N）。
②顶件力：F
顶=K
顶
F （9）
式中F
顶
——顶件力（N）；
K
顶
——顶件力系数（见表2-3）F——冲裁力（N）。
吉林大学本科生毕业论文
16
③推件力：F 推=nK 推F （10）
表2-3 卸料力、推件力及顶件力系数
式中 F 推——推件力（N ）；
K 推——推件力系数（见表2-3）
F ——冲裁力（N ）。
n ——梗塞在凹模内料的个数，n=h/t ，h 为凹模刃壁垂直部分高度
（mm ），t 为料厚（mm ）。
由于工件的厚度为0.5mm ，由上表可查得：
K 卸=0.045～0.055（这里取中间值0.050）； K 顶=0.08； K 推=0.065。由
于料厚0.5mm ，查表得凹模刃壁垂直部分高度取h=4mm ，则n=h/t=4/0.8=8.
前面计算得到冲裁力F 冲=50232（N ）。将这些数值代入上面的公式，可得：
F 卸=K 卸F=0.050350232=2511.6（N ）；
F 顶=K 顶F=0.08350232=4018.56（N ）；
F 推=nK 推F=830.065350232=26120.64（N ）。
摘要 金属板料冲压是一种在工业生产中应用广泛的加工方法。随着现代各行各业突飞猛进的发展，金属件的结构复杂，精度高，需求量多，加上对生产的安全性、操作的方便性，加工的经济性等要求也日益提高，采用单工位模具已经无法满足生产的需要，许多制造商均采用多工位级进模进行生产。因此，多工位级进模在国内外模具制造业中应用日趋广泛。多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种模具，是当代所有模具中冲压功能最多、结构最复杂、生产效率和自动化程度最高的一种冲模。在多工位级进模结构设计过程中，首先必须设计级进模的总装结构，然后再在此基础上进行模具其他零部件的设计。本论文分析了铰链垫片的工艺性,介绍了铰链垫片多工位级进模总体结构设计，对工件进行了展开计算，确定了工件加工成型的工艺方案和排样方案,对模具进行了工艺计算，根据计算结果进行了凸模、凹模、垫板、导料板、卸料板、镶块等主要零部件的设计，还根据各标准对模具中用到的其他标准件，如模架、导柱导套等，进行了选择与设计。实践证明：该模具结构合理、可靠,并能保证产品质量,对此类零件的级进模设计有参考价值。 关键词：级进模; 铰链垫片;排样设计
Abstract Sheet metal stamping is a widely used method in industrial production. With the rapid development of modern businesses，the structure of the metal pieces becomes more and more complex. The metal pieces also need to have high accuracy. At the same time, the demands of the production security, the ease of operation, the economy of processing are increasing. Single-stage molds can’t meet the the needs of production. Many manufacturers use the multi-position progressive die in production. Therefore, Multi-position Progressive Dies are used increasingly widespread in the die manufacturing at home and abroad. Multi-position Progressive Die is developed basing on the general progressive die. It has the most pressing function, the most complex structure, productivity and the highest degree of automation. In the design of the multi-position progressive die, we must design the assembly structure of the progressive die. And then, we design other components of it. In this page, I analyzed the manufacturability of a hinge gasket piece, as well as design of the overall structure. I also did the calculation of the workpiece, determined the workpiece’s forming process and the nesting program and did a calculation of the mold process. After that, I designed the die in all aspects. The application shows that the die is feasible and reliable in structure and can ensure the quality of the products. Key words: progressive die; hinge gasket piece; layout design
目录 绪言 (2) 1冲裁件的工艺分析 (3) 2冲压工艺方案的确定 (4) 3排样设计 (4) 3.1 排样方法 (4) 3.2.1 搭边值的确定 (4) 3.2.2 条料宽度的确定 (6) 3.3材料利用率 (7) 4冲裁力相关的计算 (8) 4.1计算冲裁力的公式 (8) 4.2总冲裁力、推料力、卸料力、顶件力和总冲压力 (9) 4.3压力机公称压力的选取 (11) 5模具压力中心的确定 (13) 6冲裁间隙 (14) 7凸模与凹模刃口尺寸的计算 (16) 7.1 刃口尺寸计算的基本原则 (16) 7.2 刃口尺寸计算方法 (17) 7.3 刃口尺寸计算 (20) 8 模具总体设计 (21) 8.1 模具类型的选择 (21) 8.2定位方式的选择 (21) 8.2.1 送进导料方式的选择 (21) 8.2.2 送料定距方式的选用 (21) 8.3 卸料、出件方式的选择 (22) 9主要零部件的设计 (22) 9.1工作零件的结构设计 (22) 9.1.1凸凹模的设计 (22) 9.1.2 冲孔凸模的设计 (23) 9.1.3 落料凹模的设计 (24) 9.2 卸料板的设计 (25) 9.3 定位零件的设计 (26) 9.4 模架及其它零件的设计 (26) 10模具总装图 (27) 11压力机设备的选定 (28) 结论 (29) 致谢 (30) 参考文献 (31)
绪言 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，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，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，对操作人员没有很高的技术要求；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。
理工学院毕业设计（论文） 落料、拉深、冲孔复合模设计 学生： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 理工学院机械工程学院 二零一五年六月
四川理工学院 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：落料、拉深、冲孔复合模设计 学院：机械学院专业：材控班级：2011级1班学号：11011023174 学生：指导教师： 接受任务时间 2015.3.9 教研室主任（签名）院长（签名） 一.毕业设计（论文）的主要容及基本要求 容：落料、拉深、冲孔复合模设计；产品工件图见附图；生产批量：大批量要求：要求有摘要（中、英文）、目录、设计任务书、产品图及设计说明书。。 1.工件工艺性分析 （1）根据工件图，分析其形状、尺寸、精度、断面质量、装配关系等要求。 （2）根据生产批量，决定模具的结构形式、选用材料。 （3）分析工件所用材料是否符合冲压工艺要求。 2.确定合理的工艺方案：应有两个以上的工艺方案比较分析。 （1）根据工艺分析，确定基本的工序性质。如：落料—拉深 （2）根据工艺计算，确定工序数目。 （3）根据生产批量和条件（材料、设备、工件精度）确定工序组合。如：复合冲压工序或连续冲压工序 3.工艺计算 （1）计算毛坯尺寸，合理排样，绘排样图，计算材料利用率。 （2）计算冲压力，如：冲裁力、弯曲力、拉伸力、卸料力、推件力、压边力等以便确定压力机。 （3）计算压力中心，防止模具受偏心负荷，受损。 （4）计算并确定模具主要零件（凸模、凹模、凸模固定板、垫板等）外形尺寸及弹性元件的自由高度。 （5）确定凸、凹模间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸。 4.模具总体结构设计 （1）进行模具结构设计，确定结构件形式和标准。 （2）绘制模具总体结构草图，初步计算并确定模具闭合高度，概算模具外形尺寸。 5.选择冲压设备 根据工厂现有设备及要完成的冲压工序性质、冲压加工所需的变形力、变形功
前言 伴随着科技的提高，技术的进步，市场需求不断提高，模具生产的发展方向越来越广，包括信息化、无图化、数字化、精细化、自动化等方面发展；简单的模具企业已经无法满足市场的需求，模具企业的转型向着设备精良化、技术集成化、产品品牌化、经营国际化方向发展。以冲压模具为例： 冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。 冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。
目录 前言 (1) 目录 (2) 设计任务书 (3) １. 零件的工艺分析 (4) ２. 确定工艺方案 (4) ３. 工艺计算 (5) ３.1 计算工艺力 (5) ３.2 确定拍样样式和裁板方法 (5) ３.3 材料利用率计算 (6) ４. 压力中心确定，压力机的选择 (7) ４.1 压力中心的确定 (7) ４.2 压力机的选择 (8) ５. 模具设计 (9) ５.1 确定模具结构 (9) ５.2 模具零件尺寸计算及确定 (9) ５.2.1 冲裁模具间隙及凹模.凸模刃口尺寸的确定 (9) ５.2.2 凸模、凹模、外形尺寸计算 (9) ６. 模具其他零件的选用 (11) ６.1 模具上下模板及模柄的选择 (11) ６.2 垫板、凸模固定板 (11) ６.3 闭合高度 (11) ６.4 卸料螺钉 (11) 设计心得体会................................................. 错误!未定义书签。参考文献..................................................... 错误!未定义书签。
优秀设计 毕业设计 题目垫片冲裁模设计 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师 日期 2
设计任务书 设计题目： 垫片冲裁模设计 设计要求 1.选择合理的冲裁工艺。 2.确定正确的冲裁方案。 3.计算相关的零件尺寸。 4.完成合理的装配方案及冲压调试。 设计进度要求 11月20日—11月30日查阅及收集相关资料 12月1日—12月5日计划设计任务 12月6日—12月12日计算相关的数据 12月13日—12月19日模具的装配图的设计 12月20日—12月28日修改、校核、提交论文12月29日—12月31日毕业答辩 指导教师（签名）：
目录 摘要 (1) 前言 (2) 1.工件的工艺性分析 (3) 1.1冲压时的工艺性分析 (3) 1.2冲压材料选用 (4) 1.3冲裁工艺方案的确定 (4) 2 模具设计计算 (5) 2.1 排样方案的确定及计算 (5) 2.2冲压力的计算 (7) 2.3模具压力中心的确定 (9) 2.4 冲模刃口尺寸及公差的计算 (10) 2.5零件结构尺寸的确定 (13) 2.6模具总装图 (18) 3.模具材料的选用 (19) 4 冲压设备的选择 (20) 5.模具的装卸 (22) 5.1模具的装配 (22) 5.2卸料装置的确定 (22) 6.模具检测 (24) 结论 (25) 致谢 (26) 参考文献 (27)
摘要 当今社会的进步和发展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造必须依靠模具才能够生产加工出来。因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密。我们利用模具加工各种的工件，以便来满足人们的需要，模具的发展给我们带来了新的生活，新的时代。 在这次设计中根据所给题目的要求，我首先对冲压件进行了分析，分析该零件的尺寸精度得出用一般精度的模具即可满足零件精度的要求，再从零件的形状、尺寸标注及生产批量等情况看，选择了冲孔落料的方案。 根据对零件的综合分析，在本人这次设计中我设计的模具是正装冲孔落料模，主要介绍的是模具的冲孔落料，冲压生产中应用最广泛的工序之一。由于材料和厚度的原因，我采用的加工方法为：采用复合工序冲孔落料模进行加工。 关键词：冲孔落料搭边
学校代码：10410 序号：20091077 本科毕业设计 题目：垫片冲压模设计 学院：工学院 姓名：力立 学号：20091077 专业：机械设计制造及其自动化 年级：机制092 指导教师：胡淑芬 二O一三年五月
摘要 模具是现代工业生产中重要的工艺装备之一。在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、瓷等生产行业中得到广泛应用。近年来，我国的模具工业也有了较大的发展，模具制造工艺和生产装备智能化程度越来越高，极提高了模具制造的精度、质量和生产率。 本设计是垫片的冷冲压模具设计，利用的是级进模生产的。级进模，又称为多工位级进模、连续模、跳步模，它是在一副模具，按所加工的工作分为若干等距离的工位，在每个工位设置一个或几个基本冲压工序，来完成冲压工作某部分的加工。被加工材料，事先加工成一定宽度的条料，采用某种送进方法，每次送进一个步距。经逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压工件。在一副级进模中，可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成形等工序。一般来说，无论冲压零件形状怎么复杂，冲压工序怎样多，均可用一副级进模冲成完成。 本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，主要介绍冲裁件的工艺性分析、确定冲裁工艺方案、选择模具的结构形式、进行必要的工艺计算、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸、校核模具闭合高度及压力机有关参数、绘制模具总装图及零件图都是这次设计的主要容。 本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且我做了把所学到的知识运用到实践当中，更让我了解了级进模设计的全过程和加工实践的各种要点。 关键词：垫片级进模冷冲压
The pad stamps forming handicraft and design for die Abstract:The mod is one of the most important Technology and Equipment in modern industry.It’s been widely used in casting ,forging,stamping plastic, rubber, glass, powder metallurgy, ceramics etc.In recent years,die industry gets larger development.die manufacturing process and the more intelligent level of production equipment improve the accuracy ,quality and productivity greatly. The graduation project is progressive die design.In a pair of mod, according to the process of the work is divided into a number of equal distance to the station, set up the basic stamping one or several steps in each station, to complete the processing of a part of the stamping work..Materials to be processed, previously processed into strip width, a feeding method, each in one step.Each station by punching, stamping workpiece will be a complete.In a progressive die, blanking, bending can be continuously completed, drawing, forming process. In general, no matter how complex shape stamping parts and stamping process are, it’s can make by a progressive die . This design focus on the analysis of blanking deformation process and impact factors based on quality of blanking pieces,main introduction and analysis of the blanking process,determining the plan of stamping process,selection of die structure,calculation the necessary process, selection and determination the structure and size of the main components of the mod,checking the mold height and press parameters,drawing die assembly drawings and part drawings are the main content of this design. This design not only let me know the textbook knowledge, put the knowledge into practice, but also let me understand the various points of the whole process and processing practice of progressive die design. Key words:Piecening progressive die cold stamping
本文主要介绍的是角尺的冲压模具的设计方法。首先工艺分析，包括模具材料的选择。接着介绍了模具结构形式的确定，然后是模具结构的设计与基本工作原理。 关键词：落料冲孔倒装复合模
摘要.............................................................................................................................................................. I 目录.............................................................................................................................................................. I 1、工艺分析 (1) 1.1 冲压材料 (1) 1.2 工艺方案的分析和确定 (1) 2、模具结构形式的确定 (2) 2.1 卸料装置的确定 (2) 2.2 排样设计方案 (2) 2.3 计算冲压力 (3) 2.4 模具各工作部分刃口尺寸计算 (4) 3、模具的结构设计 (5) 3.1 凹模结构设计 (5) 3.2 凸、凹模设计 (6) 3.3 模具总装图 (6) 4、模具的基本工作过程 (7) 5、模具设计完成后的注意事项 (8) 6、结论 (8) 致谢 (9) 参考文献 (10)
1、工艺分析 1.1 冲压材料 冲压材料为普通碳素结构钢，其牌号为Q235，材料选择2mm厚度，冲压件的尺寸精度为IT13级，为普通小型冲压件。因为制件的尖角比较多。在结构上，要保证凸凹模刃口尺寸，所以模具设计时应对此加以考虑。 图1制件图 1.2 工艺方案的分析和确定 从制件图上看，此工件只有落料和冲孔两道工序。根据对加工要求和工序先后顺序的合理性分析，我制定出的加工顺序是先落料后冲孔,采用倒装式复合模，结构简单，也可保证零件的尺寸精度和形状精度。 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可用三种工艺方案 方案一、先落料、后冲孔，采用单工序模生产。需要两幅模具，要进行两次定位，带来定位的积累误差且生产效率低，不适合采用。 方案二、落料到冲孔的复合冲压，用复合模生产。只需要一副模具，冷冲件的尺寸精度和形状精度能保证，且生产效率快。不过模具结构复杂，造价成本高。 方案三、冲孔到落料连续冲压，用级进模生产。也只需要一副模具，生产效率高，可实现自动化。但制件冲裁精度稍差。 制件一般精度要求稍高且为大批量生产，所以选用复合模具。 复合模有分正装与倒装两种，正装与倒装优缺点比较如图表1。 图表1 复合模正装与倒装比较 正装倒装 序 号
目录 一．冲压件工艺分析 (2) （一）材料： (2) （二）零件结构： (2) （三）尺寸精度： (2) 二．工艺方案及模具结构类型 (2) 三．排样设计 (3) （一）少废料排样 (3) （二）无废料排样 (3) 四．冲压力与压力中心计算 (4) （一）计算冲压力的目的是为了合理地选择冲压设备和设计模具。 (4) （二）压力中心 (5) 五．压力机的选择 (6) （一）压力机的选择原则 (6) （二）冲压设备规格的选择 (6) （三）压力机的其它参数 (7) 六．工作零件刃口尺寸计算 (7) 七．工作零件结构尺寸 (9) （一）落料凹模板尺寸： (9) （二）落料凹模板的固定方式： (10) （三）凸凹模尺寸计算： (10) （四）凸凹模内外刃口间壁厚校核： (10) （五）冲孔凹模洞口的类型 (11) （六）凸凹模的固定方法和主要技术要求 (12) （七）冲孔凸模尺寸计算： (12) （八）凸模的固定方式 (13) （九）标准模架和导向零件 (13) 八．有关模具设计计算: (15) （一）卸料橡胶元件的选择： (15) （二）设计和选用卸料与出件零件 (15) （三）选择上、下模板及模柄 (16) （四）垫板的结构设计： (17) （五）闭合高度： (18) 双孔垫片冲压模具设计与制造
一．冲压件工艺分析 材料：紫铜板 材料厚度：2mm 图1.双孔垫片零件图 （一）材料： 该冲裁件的材料是紫铜板，具有良好的冲压性能，适合冲裁。 （二）零件结构： 该零件结构简单，在对称中心线上有两个直径为8mm的圆孔。孔与孔，孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为5mm（直径为10mm的孔与最边缘的之间的尺寸）。由此可以看出该零件具有良好的冲压性能。（三）尺寸精度： 零件上所有未标公差的尺我寸，属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。 零件外形尺寸：长度：；宽度：； 零件内形尺寸：； 孔心距尺寸：； 结论：适合冲裁 二．工艺方案及模具结构类型 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案： 1.先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 2.落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。 3.冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。
、八 冃U言 伴随着科技的提高，技术的进步，市场需求不断提高，模具生产的发展方向越来越广，包括信息化、无图化、数字化、精细化、自动化等方面发展；简单的模具企业已经无法满足市场的需求，模具企业的转型向着设备精良化、技术集成化、产品品牌化、经营国际化方向发展。以冲压模具为例： 冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。 冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。
目录 、八―丄 刖言 (1) 目录 (2) 设计任务书 (3) 1 . 零件的工艺分析 (4) 2. 确定工艺方案 (4) 3. 工艺计算 (5) 3.1计算工艺力 (5) 3.2确定拍样样式和裁板方法 (5) 3.3材料利用率计算 (6) 4.压力中心确定，压力机的选择 (7) 4.1 压力中心的确定 (7) 4.2压力机的选择 (8) 5.模具设计 (10) 5.1确定模具结构 (10) 5.2模具零件尺寸计算及确定 (10) 5 .2.1冲裁模具间隙及凹模.凸模刃口尺寸的确定 (10) 5 .2.2 凸模、凹模、外形尺寸计算 (11) 6.模具其他零件的选用 (12) 6.1模具上下模板及模柄的选择 (12)
9 工作零件结构尺寸 9.1 落料凹模 9.1.1 落料凹模厚度 凹模厚（高）度： H=KS (≥15mm)（9-1） 式中：S——凹模刃口尺寸的最大尺寸,本设计中长度方向S1为86mm，宽度方向S2为84mm； K——系数，考虑板料厚度的影响。查书得K=0.25 H=0.25×86=21.5mm 9.1.2 凹模壁厚 C= （1.5~2）H=（1.5~2）x21.5=32.25~43mm 图9.1凹模结构 取C1=37mm，C2=43mm，C3=33mm，C4=47mm 式中：H——凹模厚度 9.1.3 凹模板外形尺寸 L=S1+C1+C2=166mm
B=S2+C3+C4=164mm 所以凹模板外形尺寸为166 X 164 X 21.5（单位：mm） 9.2 其他模具零件 （1）垫板的厚度为6~8mm 取8mm 外形尺寸为166×164 ×8（单位：mm） （2）卸料版的厚度为10mm以下取10mm 外形尺寸为166× 164×10（单位：mm） （3）凸模固定板厚度为（0.6~0.8）H凹取16mm 外形尺寸为166× 164 ×16（单位：mm） （4）凸凹模固定板厚度为（0.6~0.8）H凹取16mm 外形尺寸为166× 164 ×16（单位：mm） 将其他模具模板尺寸列于表9-1： 表9-1模具板类尺寸 序号名称长x宽x厚(mm) 材料数量 1 垫板166x164x8 45钢 1 2 卸料版166x164x10 45钢 1 3 凸模固定板166x164x16 45钢 1 4 凸凹模固定板166x164x16 45钢 1 9.3 卸料橡胶的选用和计算 材料较薄，料厚为1mm，由于橡皮允许承受的负荷较大，安装调整方便，因此选用橡胶作为弹性元件，采用聚氨酯橡胶作为弹性卸料零件。 （1）所选橡胶必须满足压力要求，即橡胶工作时的弹力F 大于或等于卸料力Fx F≥ Fx Fx =6192N （2）确定橡胶的自由高度H0 H0 = H工/（0.25~0.30） H工——橡胶的工作行程，包括卸料板工作行程h工作和凸模修磨余量h修磨， 即H工=h工作+ h修磨。其中h工作= t + 1mm，t为材料厚度，h修磨一般取3~5mm。
摘要 模具属于精密机械的产品，它主要机械零件和机构组成。如成形工作零件、导向零件、定位零件、支撑零件及送料机构、抽芯机构、推出机构等。模具与相应的成形设备（如冲床、塑料注射机、压铸机等）配套使用时，可直接改变金属或非金属材料的形状、尺寸、相对位置和性能，使之成形为合格的制件。 模具设计是模具制造的基础，合理正确的设计是正确制造模具的保证：模具制造技术的发展对提高模具质量、使用寿命、精度以及缩短制造模具周期具有重要的意义：模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率在很大程度上取决于制造模具的材料及热处理工艺：模具成本直接关系到制件的成本以及模具生产企业的经济效益；模具工作零件的精度决定制件的精度；模具的寿命又与模具材料及热处理、模具结构以及所加工制作材料等诸多因素有关；模具的安装与使用直接关系到模具的使用性能及安全；而模具的标准化是模具设计与制造的基础，对大规模、专业化生产模具具有极重要的作用，模具标准化程度的高低是模具工业发展水平的标志。 本次设计绘图采用CAXA进行，CAXA为计算机辅助制图工具，是一款专业机械平面制图软件，具有很强的图像处理功能。 关键词：模具设计；排样；复合模
Abstract Mold products are precision machinery, it mainly consists of mechanical parts and bodies，such as forming working parts, parts orientation, positioning parts, supporting parts, positioning components and feed mechanism, core-pulling mechanism, introduced institutions. Mold and the corresponding forming equipment (such as punching, plastic injection machine, die-casting machine, etc. ) supporting the use of, may directly alter the shape of metal or non-metallic materials, size, relative position and performance, shaping the work piece for qualified. Mold manufacturing mold design is the basis for rational design of the right mold to ensure correct; mold manufacturing technology to improve the mold quality, service life, accuracy and shorten the manufacturing cycle is of great significance mold; mold quality, service life, manufacturing precision and the passing rate depends largely on the manufacture of mold materials and heat treatment; mold costs directly related to the work piece, the cost and economic efficiency of enterprises mold; determine the accuracy of the die components parts precision; dies life expectancy and the mold materials and heat treatment, mold structure and the production of materials processing, and many other factors; and mold die design and manufacturing and use of mold performance and safety; and mold die design and manufacturing standards are the basis of the same, large scale, specialized production mold is a very important role in standardization of the level of mold is a sign of mold level of industrial development. The use of caxa for design and drawing, caxa tool for computer aided drawing, is a professional mechanical surface mapping software, has a strong image processing functions. Keywords: mold design; layout; Die
目录 目录 (1) 1. 工件的冲压工艺设计 (2) 1.1工艺分析 (2) 1.2确定工艺方案 (3) 1.3工艺计算 (5) 1.4凸模凹模凸凹模刃口及结构尺寸计算 (9) 1.5其他模具零部件的选择 (13) 2.装配图 (14) 3.小结 (14) 4.参考文献 (15)
1. 工件的冲压工艺设计 1.1工艺分析 冲压件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量零件设计是否合理。一般来讲，满足使用要求的条件下，能以最简单、最经济的方法将工件加工出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的冲压工艺性就差。工艺性的好坏是相对的，他直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件的影响。 该零件尺寸中，未注公差按照IT13确定工件尺寸的公差。查公 差表，则其外形尺寸为被包容尺寸00.3942mm -,00.3933mm -,0 0.229.6mm - 零件简图：如图所示
零件名称: 典型盖板件 上产批量: 中批量生产（10万件） 材料：Q235钢 厚度：2mm 1.2确定工艺方案 确定工艺方案就是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数、工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应对不同的工艺方案进行全面的分析与研究。在选择工艺时，一般要考虑模具的结构形式，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。 在确定冲压件的工艺路线时，应主要考虑以下几个方面：冲压零件的几何形状、尺寸大小、精度等级、生产批量、加工零件时操作的难易程度、模具的加工成本及时间等。 经分析该零件属于大批量生产，形状简单，工艺性较好、冲压件
尺寸精度较高。冲压该零件需要的基本工序有落料和冲孔。 方案一：先落料，再冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模（连续模）生产。 方案一单工序模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁或级进冲裁方式。 方案二复合模能在压力机一次行程内，完成落料、冲孔等多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料误差影响，内外形相对位置重复性好，由于压料冲裁的同时得到了校平，冲件平直且有较好的剪切断面。 方案三级进模可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲裁件，且可冲裁比较厚的零件，但级进模冲裁受压力机工作台面尺寸与工序数的限制，冲裁件尺寸不宜太大。另外级进模冲裁中、小型零件时零件平面度不高，高质量工件需校平。 根据冲压模工艺原理，结合该零件结构的特点，通过对比以上三种方案，采用复合模结构简单实用，冲压工艺过程稳定可靠，比较适合该零件了生产制造。
哈尔滨理工大学荣成学院 专科生毕业设计 题目: 垫圈冲压模具设计 专业年级: 模具08-1 学生姓名: 学号: 指导教师: 张伟 哈尔滨理工大学荣成学院 完成时间: 年 6 月 15 日
哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计( 论文) 评语 哈尔滨理工大学荣成学院
专科生毕业设计( 论文) 任务书 垫圈冲压模具设计
摘要 本文首先介绍了冲压成形与模具技术概况,包括冲压成形与模具技术的概念、冲压设备的选用、冲压工序的分类, 冲模的分类, 冲模设计与制造的要求, 常见冲压设备种类, 设备选用和模具安装等。然后针对圆形垫片, 分析了冲压工艺方案, 确定了排样方式及设计方法等; 在模具结构设计中, 主要介绍了冲压力与压力中心的计算, 工作零件刃口尺寸计算, 工作零件设计及其它模具结构零件设计等。最后选择了模架, 绘制了总装图和零件图。所设计的垫片冲压模具结构基本合理, 基本符合生产要求。 关键词冲压设备; 压力中心; 刃口尺寸
目录 摘要…… ................................................. I 第1章绪论 ............................... 错误!未定义书签。 1.1 冲压成形与模具技术概述 ............. 错误!未定义书签。 1.1.1 冲压与冲模概念 ................. 错误!未定义书签。 1.1.2 冲压工序的分类 ................. 错误!未定义书签。 1.1.3 冲模的分类 ..................... 错误!未定义书签。 1.1.4 冲模设计与制造的要求 ........... 错误!未定义书签。 1.2 冲压设备及选用 ..................... 错误!未定义书签。 1.2.1 常见冲压设备 ................... 错误!未定义书签。 1.2.2 冲压设备的选用 ................. 错误!未定义书签。 1.2.3 模具的次序 ..................... 错误!未定义书签。第2章工艺方案的分析及确定 ............... 错误!未定义书签。 2.1 零件图 ............................. 错误!未定义书签。 2.2 零件的工艺分析 ..................... 错误!未定义书签。 2.3 工艺方案的确定 ..................... 错误!未定义书签。 2.4 排样的确定 ......................... 错误!未定义书签。第3章模具结构设计 ....................... 错误!未定义书签。 3.1 冲压力与压力中心的计算 ............. 错误!未定义书签。 3.1.1 冲裁方式与冲压力的计算 ......... 错误!未定义书签。 3.1.2 冲裁力的计算 ................... 错误!未定义书签。
轴盖复合模的设计与制造 [ 摘要 ] 本设计分析了轴盖零件的结构工艺性，提出了合理的成型工艺。确定合理的冲压工艺方案，零件冲压成形的方向和模具结构，并进行了工艺参数的计算，且对模具的设计、工作过程、装配、调试工艺作了阐述。 [ 关键词 ]翻边模模具结构工艺成形 the design and manufacture of the shaftcup gang dies Abstract： The structural technique of shaftcup accessory is analyzed，and the proper forming technique is proposed．The stamping process scheme was determined , have carried on the calculation of the craft parameter ，ascertain its punching forming direction and die structure，die design, working process，and technique for assembly and adjustment are discussed． Keywords：flanging die mold structure technological process shaping
前 言 在冲压生产中，常常将几个单工序冲压过程集中在一副模具中完成，这种在压力机的一次工作行程中，在一副模具的同一工位同时完成两种或两种以上基本工序的模具就称为复合模具。 冷冲压是一种先进的金属加工方法，与其它加工方法(切削)比较，它有以下特点： 1)它是无屑加工 被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形．不产生切屑，变形中金属产生加工硬化。 2)所用设备是冲床 冲床供给变形所需的力。 3)所用的工具是各种形式的冲模 冲模对材料塑性变形加以约束，并直接使材料变成所需的零件。 4)所用的原材料多为金属和非金属的板料。 冷冲压与其它加工方法比较，在技术上、经济上有许多优点： 1）在压床简单冲压下．能得到形状复杂的零件．而这些零件用其它的方法是不可能或者很难得到的。如汽车驾驶室的车门、顶盖和翼子板这些具有流线型零件。 2)制得的零件一般不进一步加工，可直接用来装配，而且有—定精度，具有互换性。 3)在耗料不大的情况下。能得到强度高、足够刚性而重量轻、外表光滑美观的零件。 4)材料利用率高，一般为70一85％。 5)生产率高，冲床冲一次一般可得一个零件．而冲床一分钟的行程少则几次，多则几百次。同时，毛坯相零件形状规则，便于实现机械化和自动化。 6)冲压零件的质量主要靠冲模保证．所以操作方便，要求的工人技术等级不高，便于组织生产。 7)在大量生产的条件下，产品的成本低。 冷冲压的缺点是模具要求高、制造复杂、周期长、制造费昂贵．因而在小批量生产中受到限制。另外．冲压件的精度决定于模具精度．如零件的精度要求过高、用冷冲压生产就难以达到。 一、 冲压件的工艺分析 有工件图看，该工件需要内外缘同时翻边，翻边高度为4mm ，由计算可知最大翻边高度为H max =5.93mm,由此可知设计翻边时可一次翻边完成，无需拉深。由于产品批量较大，不宜采用单一工序生产，且不易保证内外缘的同心度。而用级进模结构复杂。采用复合模可一次完成落料、冲孔、内外缘翻边。 因为该工件是轴对称件，材料厚度仅为1.0mm ，冲裁性能较好。为了减少工序数经对该工件进行详细分析，并查阅有关资料后，可采用复合模一次压制成形。该工艺特点是首先进行落料，再冲孔，最后翻边成形 。采用这种方法加工的工件外观乎整、毛刺小、产品质量较高，而且大大提高了生产效率。所以经分析，决定设计复合摸来完成此工件的加工。 二、 工艺方案的确定 计算翻边前是否需要进行拉深，这要核算翻边的变形程度，由模具设计手册查的极限翻边系数：Kmin=0.62,则可只允许的最大翻边高度Hmax 为： ()t r K D H 72.043.012 min max ++-= 式中 Hmax —最大翻边高度 D —翻边直径 零件图 名称：轴盖 材料： 数量：大批量