铜垫片倒装复合模设计
绪论
此次设计的课题为铜垫片倒装复合模，所用材料为T2，是一种比较软的材料。此次设计是对大学三年所学知识的一个实践，主要的设计意义在于要认真掌握冲压模具设计的设计要点、设计的具体思路和步骤，知道如何运用资料进行设计，然后自己寻找出一条具体的设计思路完成此次的模具设计，并能够用于实际的生产当中。
改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15％左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大的变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速的发展。浙江宁波和黄岩地区的模具之乡，广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心，中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/E、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并且成功应用于冲压模的设计中。
以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已经取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计周期等方面作出了贡献。
例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模具、汽车覆盖件模具复合级进模CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲压模具和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的的用户。
虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比还有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛
等等，致使相当一部分大型，精密、复杂和长寿命的模具依赖进口。
未来冲压模具的发展趋势
模具行业在今后的发展中，首先要更加关注其产品结构的战略性调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。我们的模具行业要紧紧的跟着市场的需求发展。没有产品的需求、产品的更新换代，就没有模具行业的技术进步，也就没有模具产品的上规模、上档次。如汽车生产中90％以上的零部件，都要依赖模具成型，在珠三角和长三角，为汽车行业配套的模具产值增长达40％左右。而模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。
其次，要积极推进中西部地区模具产业的发展，努力缩小发达地区和不发达地区的差距。中西部很多地区已经意识到模具产业的发展对制造业的重要作用。如陕西、四川、河北等模具生产有了很大的发展，河北兴林车身制造集团有限公司作为河北泊头地区的骨干企业带动了一片模具企业的开拓；四川宜宾普什模具有限公司凭借强有力的资金投入，将在未来写下新的篇章。
第三，要积极推进模具企业特别是国有企业的体制的创新，转换经营机制，大力发展混合所有制经济，明确产权和完善法人治理结构。充分发掘企业发展的内在动力。要积极推进中、西部地区工业基础较好地区的制造业大中型企业主辅分离，使其模具车间、分厂在不太长的时间里，采用多种有效实现形式，转换机制，大力发展产权明晰、独立自主经营，适应市场运作和模具生产快速反应的现代专业模具企业，培养能代表行业水平的“龙头”企业，带动地区产业链的发展。
第四，用信息技术带动和提升模具工业的制造水平，是推动模具工业技术的关键环节。CAD/CAE/CAM技术在模具工业中的应用，快速原型制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革。再有，模具的开发和制造水平的提高，还有赖于采用数控精密高效加工设备，如五轴加工机床、高速铣等。超精加工手段也大量用于加工。
我们期待模具行业的明天更加辉煌！
第一章零件工艺性分析
1.1冲压件的结构工艺性
本冲压件为铜垫片，工件只有落料和冲孔两个基本工序，适合冲裁。从工件的形状来看零件相对较简单，结构也基本对称。虽然在大圆上有一个凹槽，且无圆角过度，但材料相对教薄，只有0.2mm。外边最小圆角为R10，冲孔最小尺寸为φ8，其圆角半径也都均符合冲裁件最小圆角半径的要求。本工件的最小宽度为6mm（φ8mm孔与外边沿之间的距离），大于冲裁件的最小宽度尺寸。此工件中有两个φ8mm的圆孔和大圆上一个2mm为凹槽，此处也符合冲孔的最小尺寸要求。两孔间距为10mm，远大于最小间距值，故符合冲裁要求。
1.2冲压件的尺寸精度和表面粗糙度
从零件图的尺寸精度来看，工件的尺寸全部为自由公差，尺寸精度较低，所以冲压完全可以满足要求。至于表面精度，在零件图中没有明确给出特别的要求，所以只要所冲工件无毛刺，表面无明显伤痕即可。
图1.1 工件图
1.3冲压件的材料分析
冲压件的材料费用往往要占冲压件成本的60﹪——80﹪，冲压件材料的质量
直接影响到冲压工艺设计和冲压件的质量、使用寿命与成本。因此，除了提高冲压件的工艺性、改善冲压变形条件、降低对材质的要求外，还要努力提高冲压件材料的质量，使其适应冲压工艺的要求，生产出优良的冲压件。
本工件的材料选用为T2，是一种比较软的铜料，强度不高，工件为垫片，为受压零件，所以选材合适。
第二章拟订冲裁件的工艺方案
首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。该零件有两个孔，故需要冲孔。又因得到该零件的整体需要落料。其中冲孔决定了孔的大小尺寸及公差，而落料则决定了零件的总体形状和尺寸。此工件形状较简单，只需落料、冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案：
方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模具生产。
方案二：落料——冲孔复合冲压。采用复合模具生产。
方案三：冲孔——落料级进冲压。采用级进模具生产。
方案一模具结构简单，但需要两道工序两道模具，生产成本高而且生产效率底，难以满足生产批量的要求。方案二只需一副模具即可完成零件的加工，工件的精度以及生产效率都较高，模具结构复杂，制造精度要求高，成本高。当采用倒装时可以直接利用压力机的打杆装置进行推料，卸件可靠，便于操作，并可以实现机械化。方案三只需一副模具，工件即可加工完成，但级进模工位数较多，因而用级进模冲制零件，必须解决条料或带料的准确定位问题，才可能保证冲压件的质量。
综合分析上述三种方案，该工件的冲压生产采用方案二为佳——采用倒装的复合模具生产。
第三章主要设计计算
3.1 排样方式的确定及其计算
设计模具时，首先要设计条料排样图。本工件的形状外形较简单，两端对称，且有两端小中间大的特点，直排时材料利用率低，应采用斜排，如图3.1所示的排样方法，可显著地减少废料。
图3.1 工件排样图
在此排样图中，搭边值查表可得 2.5
a mm
=,
12.2
a mm
=，那么条料的宽度为53mm，步距为60.81mm，一个步距的材料利用率为58%。
表3.1 条料计算
3.2 冲压力计算
该模具采用复合模具，拟选择弹性卸料和刚性推件装置，冲压力的相关计算见下表所示。
表3.2 冲压力的计算
3.3 压力中心的确定及相关计算
冲裁力合力的作用点称为冲模压力中心。为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。或则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。
冲模压力中心的求法，采用求平行力系合力作用点的方法。由于绝大部分冲裁件沿冲裁轮廓线的断面厚度不变，轮廓各部分的冲裁力与轮廓长度成正比，所以，求合力作用点可转化为求轮廓线的重心。具体方法如下：
1.按比例画出冲裁轮廓线，在图中将xoy 坐标系建立在图示的对称中心线上。
2.把图形的轮廓线按几何图形分解成几部分，计算各部分长度12,L L …n L ，并求出各部分重心位置的坐标1122(,),(,)x y x y …(,)n n x y ；
3.按冲裁轮廓线下列公式求冲模压力中心的坐标值00(,)x y ；
n n
n L L L x L x L x L x ?+++?++=2122110
n n
n L L L y L y L y L y ?+++?++=2122110
图3.2 凹模型口图
用解析法求得该模具的压力中心C 点的坐标（0，0），，有关计算详细过程如下表所示。
表3.3 压力中心的计算
由以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点0较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点0，若选用J23—25的压力机冲床，c点仍在压力机模柄孔的投影面积范围内，故满足要求。
3.4 模具工作零件刃口尺寸的计算
在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割机床加工成型凸凹模内孔、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化，且各半形孔的形位精度高。大大提高了模具的质量，也给模具的装配工作带来了方便。因此工作零件刃口尺寸计算就按分别制造法加工，保证各自基本尺寸，使模具的制造公差控制在间隙的变化范围内。在以后的生产过程中方便使用。具体的计算数值见下表所示。
表3.4 工作零件刃口尺寸的计算
3.5料装置设计
本模具由于所冲工件只有0.2mm ，所以工作所需要的卸料力不大，因采用弹性卸料装置，卸料板与卸料螺钉将在后面设计中详细叙述，在此只对弹性元件做一设计。
由于本模具的工作所需的卸料力不大，所以采用弹簧做为弹性卸料元件。
1．此模具所冲制件的尺寸较小，故模具的总体尺寸也较小，考虑到弹簧的安装空间，初选弹簧数为2，每个弹簧的预压力： 。0918.5459.32
x F N F N n ≥== 2．查有关弹簧规格，初选弹簧规格为22 4.541.8mm mm mm ??。
具体参数：22D mm =， 4.5d mm =，7.01t mm =。2863.46F N =，228H mm ?=，041.8H mm =， 2.242f mm =，
3．计算H ?： 0022459.292814.87863.46F N H H mm mm F N
?=?=?=。 4．校核：设H ? 1.6mm =，''5H mm ?=，
'''0H H H H ?=?+?+?
=14.87 1.6521.48mm mm mm mm ++=
由以上计算可知 ：2821.47mm mm >，所以2H H ?>?。
即所选弹簧是合适的。
第四章模具总体设计
4.1 模具类型的选择
由冲压的工艺分析可以知道，此工件采用复合模生产，所以模具的类型为复合模具。
4.2 定位方式的选择
因为该模具采用的是条料，故需要条料送进。控制条料的送进方向采用侧向活动导料销，控制条料的送进步距采用挡料销定距，在第一次送进时的冲压位置只要略大于工件的宽度加上工件的搭边值即可，可由操作工目测来定。
4.3 卸料、出件方式的选择
因为此工件的料厚为0.2mm，相对较薄，卸料力也比较小，可采用弹性卸料。又因为模具结构为复合模，当采用倒装结构时冲孔的废料可直接从压力机中心孔漏出，条料则由弹性卸料装置卸下。工件则采用上出件的方式由打杆推出。
4.4 导向方式的选择
由于冲裁力较小，为方便安装调试，该模具采用后侧导柱的导向方式，此导向方式可便与冲裁时的送料和出件。
第五章主要零部件设计
5.1 工作零件的结构设计
1. 冲小孔凸模设计
因为所冲的小孔为圆形，而且也不属于需要特别保护的小凸模，所以冲小孔凸模采用台阶式，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换。加工时可采用普通车床和外圆磨床进行加工。小凸模结构如图5.1所示。
图５.１冲孔凸模
2. 冲大孔凸模设计
此冲大孔凸模结构比较简单，但有高度为2mm的凸起。为节省材料和更换，故可做成组合式凸模，具体结构如图5.2所示。
图5.2落料凸模
与凸模固定板装配时，利用尾部的凸缘，配合为H6/m5。
3.凹模设计
凹模采用整体式结构，凹模孔采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据压力中心计算的数据，将压力中心与模柄中心重合。具体结构如图5.3所示。
图5.3落料凹模
4.凸凹模的设计
凸凹模采用整体式凸凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，冲孔凸模采用成型磨削的方法加工。凸凹模采用压板定位的方式，即采用凸凹模压板和螺钉、销钉把其固定在下模座上。其结构如图5.4所示。
图5.4 凸凹模
5.2 定位零件的设计
控制条料的送进方向采用侧向活动导料销，控制条料的送进步距采用挡料销定距，在第一次送进时的冲压位置只要略大于工件的宽度加上工件的搭边值即可，可由操作工目测来定。
5.3 卸料部件的设计
1. 卸料板的设计
卸料板的周界尺寸形状与凸凹模的凸模口形状相同，厚度选为12mm，卸料板与凸凹模的凸模口单边间隙值为0.05mm。卸料板采用45钢制造，淬火硬度为43～48HRC。
2.推件装置的设计
此模具采用上出件的方式，工件由推杆、推板和打杆推出，模具回程，当打杆遇到压力机的上横梁时停止运动，然后推动推杆和推板把工件推出。
5.4模柄的设计
本套模具的冲裁力一般，模具结构较小，且有导柱，故可以选用凸缘模柄，此模柄是通过螺钉与上模座连接，拆卸方便。具体结构见下图所示。
图5.5 模柄
5.5模架及其它零部件设计
由于冲压力较小，所以该模具采用后侧导柱模架，以凹模周界尺寸为依据，选择模架的规格如下：
导柱：//d mm L mm ?为 φ22?120；
导套：///d mm L mm D mm ??为φ22?95?40
上模座厚度：取为36mm
下模座厚度：取为37mm
垫板厚度：取为4mm
固定板：19
那么，该模具的闭合高度：
2H H H L H H h =++++-闭垫上模下模
=（36 + 4 + 43 + 40 + 37-2）mm =158mm
式中： L ——凸模长度，L =43mm ；
H ——凹模厚度，40H =mm ；
2h ——凸模冲裁后进入凹模的深度，22h =mm 。
可见该模具闭和高度小于所选压力机J23—25的最大装模高度（220mm ），可以使用。
第六章模具总装图及工作原理
通过以上设计，可得到如下图所示的模具总装图。模具上模部分主要由上模座、垫板、凸模、凸模固定板、落料凹模、模柄以及推件块等组成。下模部分主要由下模座、凸凹模、凸凹模固定板、弹性卸料板以及活动导料销等组成。卸料方式采用弹性卸料和刚性打料的方式，以弹簧为弹性元件。冲孔废料由漏料孔漏出。
条料送进时采用活动挡料销进行定位，在下模上装有两个活动导料销，可进行侧面定位。操作时完成第一次冲裁后，把条料抬起向前移动，当活动挡料销6进入已落完料的孔时，把条料放平并向前推紧，进行第二次冲压，每冲裁一次，条料向前移动一个步距。
图6.1铜垫片倒装复合模装配图
1——下模座；2——螺钉；3——导柱；4——弹簧；5——卸料板；6——活动挡料销；7——螺钉；8——导套；9——上模座；10——凸模固定板；11——推件块；12——推杆；13——推板；14——打杆；15——模柄；16——螺钉；17——冲大孔凸模；18——垫板；
19——冲小孔凸模；20——凹模；21——凸凹模；22——固定板；23——圆柱销；
24——活动导料销；25——卸料螺钉；26——弹簧；27——凸模镶块
冲模工作原理：
上模部分通过模柄安装在压力机滑块上，下模部分通过螺栓、压板安装在压力机工作台面上，导尺槽固定在下模部分，下模部分还设有定位装置，一般有定位销、挡料销和导料销等，精确定位的还有导正销。条料沿着导尺槽（导料销）送进，由定位装置控制其送料步距。压力机行程一次，冲压一次。冲裁完毕，压力机滑块回程，带动上模部分上行，卡在凸模外的料由卸料板卸下（分为钢性卸料板和弹压卸料板等），卡在凹模上的条料由弹性卸料装置卸下，上模内的废料或工件由刚性打料装置打出，完成一次冲压。
案例2：复合模实例 零件简图：如图1所示；零件名称：支架。 生产批量：大批量；材料：Q235A；材料厚度：2mm。 图1 零件图 1、冲压件的工艺分析 该支架零件形状简单，是一个外圆弧为R4.5m m的折弯件，其中Ф6mm的圆孔和6×12mm的腰形孔为安装孔，所以此两孔的位置尺寸是该零件需要保证的重点。另外，该零件属隐蔽件，被其他零件完全遮蔽，外观上要求不高。 该零件板厚t=2mm，内表面弯曲半径为R2.5mm，大于Q235A板料的最小弯曲半径；腰形孔边到弯曲中心的距离L=4.5mm，大于2t(4mm)，即腰形孔在弯曲变形区外，弯曲件的结构工艺性良好。 零件展开后形状简单、结构对称。由冲压设计资料中可查出，冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT12~IT10，而零件图中的尺寸未标注公差，即该零件的精度等级为IT14级，可知该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，冲裁工艺性良好。 2、确定冲裁工艺方案与模具结构形式 首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。因该零件的孔在弯曲变形区外，故其需要的基本工序有落料、冲孔和弯曲。其中弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，为最后一道工序。根据冲载工序的不同选择可做出以下几种组合方案： 方案一：先落料，再冲孔，最后折弯，由三套模具完成。 方案二：先采用落料冲孔复合模，然后折弯，由二套模具完成。 方案三：先采用冲孔落料级进模，然后折弯，由二套模具完成。
比较上述各方案可以看出，方案一的优点是：模具结构简单、寿命长、制造周期短、投产快。缺点是：工序分散，需用模具、压力机和操作人员较多，劳动生产率低。 方案二落料冲孔在一道工序内完成，内、外形的位置尺寸精度高，工件的平整性好；方案三由于是先冲孔后落料，内、外形的位置尺寸精度不如方案二高，工件易弯曲，平整性不如方案二好，但操作安全、方便。方案二和方案三与方案一相比，工序集中，劳动生产率高，但模具结构复杂，制造周期长。 综上所述，虽然该零件外观要求不高，但要求平整，两孔的安装位置尺寸要求得到保证，且为大批量生产，生产率要高，故采用方案二。 复合模有正装复合模和倒装复合模，该零件材料为Q235A ，板厚为2mm ，不属软、薄材料，且倒装复合模的废料可直接从压力机台面漏下，冲裁件由推件装置从上模推下，比较容易取出，操作安全方便，生产效率高，故采用倒装复合模，并采用后侧导柱导套导向，弹性卸料。 3、 主要工艺参数计算 （1） 毛坯展开尺寸 L=L 1+L 2+L 3 其中 L 1=70-4.5=65.5（mm ） 20 ()180 L r xt π? =+ r=2.5mm, t=2mm, 则r/t=2.5/2=1.3，查表得x=0.34 20 90()(2.50.342)5()180 180 L r xt mm π? π= += +?= L 3=30-4.5=25.5(mm) 则 L=L 1+L 2+L 3=65.5+5+25.5=96(mm) 零件展开图（复合模的工序图）如图2所示 （2） ① 用单排方案 （见图3）。查表得a min =2.2mm ，a 1min =2mm ，板料剪裁时的下偏差Δ=0.9mm ，取a=3mm ，a 1=2.5mm 。 ② 计算材料利用率 条料宽度：B=96+2×3=102(mm) 送料步距：A=40+2.5=42.5(mm) 一个步距内零件的实际面积： S 1=(96-10)×40+(40-10×2)×10+(π×102)/2-2×π×32-(12-6)×6=3704.53（mm 2）
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
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
1、前言 模具是工业产品中生产用和重要工艺装备，它是以其本身的特殊形式通过一定的方式使原材料成型。现代产品生产中，模具由于其加工效率高，互换性好、节省原材料，所以得到广泛的应用。 按成型的对象和方式来分，模具大致可分为三类：金属板料成型模具、如冷冲压模；金属体积成型模具、非金属材料成型模具，其中使用量最大的是冲压模和塑料模，约占模具总量的80%。 本设计是倒装式复合模，其生产效率高，冲载件的精度也容易达到高精度。条料的精度比连续模低，复合模适于大批量生产。 冲压加工在国民经济各个领域中应用范围相当广泛，当然冲压加工还存在一些问题和缺点，但随着科学的进步，这些问题一定会尽快完善和解决的。 2 题目：倒装式复合模 3 冲压模具设计程序 3.1 确定冲压工艺方案和模具结构形式 3.1.1 分析制件的冲压工艺性 制件形式简单，尺寸要求不高，冲载件材料为纯铝，具有良好的可冲压性能。零件图上的尺寸均未标注尺寸偏差，为自由尺寸，选用IT12确定尺寸的公差，经查表得各尺寸公差。 3.1.2 确定冲压类型及结构形式 产品的生产量为5万件，属小批量生产，产品外形和尺寸均无特殊性要求，根据典型模具结构，可以确定采用模具结构为刚性卸料下出件方式。 4 工艺计算 4.1 排样、计算条料宽度，确定步距 4.1.1 搭边值 查最小工艺搭边值表3-7)2(确定搭边值，两侧搭边值各取2，两制件间的搭边值取2。 4.1.2 复合模进料步距
由搭边值和排样图，经用UG绘图测得进料的步距为67mm。 4.1.3 条料宽度 查（2）P49表3-11得Δ=0.15mm B0 Δ -=（D m ax +2a）0 Δ - =（40+2X2）0 15 .0 - =440 15 .0 - 4.1.4 计算冲压力 冲压力等于冲孔时的冲压力和落料时冲压力之和，查（1）表5-2P113 非铁金属材料的 力学性能，取σ b =108MPa 。冲载周边的长度由UG绘图测得制件的周长加两小圆直径为10和一直径为25圆周长的总长L=331mm 。 即冲载力 F≈Ltσ b （2）P52 =331x1x108 =35748（N） 推件力的n值为1，K 推 查（2）3-15 P55 取得值为0.05 即推件力 F 推=n K 推 F =1x0.05x35748 =1787.4（N） 总的冲载力，因为模具结构采用刚性卸料装置和下出方式，所以 F 总=F+ F 推 （2） P56 =35748+1787.4
1.1引言 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体，合资，独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙，美的，康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业以有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量，成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具自主技术现已成为衡量一个国家制造也水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。 近年来许模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国家内模具企业以普及了二维CAD，并陆续开始使用UG, PRO/E,I-DE等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow,C-flow,和MAGMASOFT等CAE软件，并已成为应用于冲压模的设计中。 以汽车覆盖模具为代表的大型冲压模具的制造技术已已取得进步，东风汽车公司模具厂，一汽模具中心等模具厂家已能生产部分桥车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得显著进步；在提高质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了巨大贡献。 例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KAMS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验开发的注塑模，汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲压模和精冲研究中心开发的冷冲模和经冲模CAD软件等在国内模具行业用有不少的用户。 虽然中国模具工业在过去十多年内取得了令人瞩目的成就，但在许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比例比较低；CAD/CAE/CAM普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型，精密，复杂和长寿命的模具依赖进口。 未来冲压模具技术发展应该为适应模具产品“交货期短”“精度高”“质量好”“价格低”的要求服务。全面推广CAD/CAE/CAM技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAE/CAM技术条件已成熟，各企业将加大CAD/CAE/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAE/CAM技术跨越地区，跨企业，
课程设计说明书 题目:冲压工艺及模具设计 学院(直属系): 年级、专业: 学生姓名: 学号: 指导教师: 开题时间: 2015 年 11 月 23 日 完成时间: 2015 年 12 月 11 日
摘要 本次设计为冲压工艺及模具设计，要求在设计模具之前对工件进行必要的数据分析，确保设计出来的模具具备在外形丶尺寸丶材料等方面符合冲压模具工艺设计的要求。首先通过计算，确定落料和冲孔的冲压工序，接着制定相对应的落料-冲孔工艺方案，并且利用计算的数值选取合适的压力机，相对应的模架，以及模柄类型。在对工件进行充分的计算和分析之后确定落料-冲孔的方案是：利用落料冲孔倒装复合模来完成该工件的制造。最后利用CAD 绘图工具绘制出模具装配图和工件图以及排样图，按照设计时所计算的数据以及设计思路编写设计说明书。 【关键词】：落料-冲孔；工艺设计；AutoCAD；模具设计。
目录 摘要 (1) 引言 (3) 1零件的工艺分析 (4) 1.1冲裁剪的形状和尺 寸 (4) 1.2冲裁件的精度和表面粗 度 (4)
1.3冲裁件的 料 (4) 2.冲裁工艺的方案确定 (5) 3.冲裁件的排样 (5) 冲裁件的排样方式 (5) 材料的利用率 (6) 排样图 (7) 4.压力机的计算及压力机的选择 (8) 冲压力的计算 (8) 压力机的选择 (8)
压力中心 (9) 5.模具类型及结构类型的选择 (9) 模具类型 (9) 结构形式 (10) 6.刃口尺寸的计算 (10) 凸凹模间隙 (10) 计算凸丶凹模刃口尺寸及公差 (10) 7.模具部件的设计丶计算及选用 (12) 凹模设计 (12)
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
说 明 书 设计题目：倒装复合模 学院：机电工程学院 班级：10材料***** 学号：*********** 设计者：Yeshuai 指导老师：****** 井冈山大学
2013年4月19日
目录 摘要 0 前言 0 第一章设计任务及确定工艺方案 (1) 1.1 零件设计任务 (1) 1.2 零件工艺性分析 (1) 1.3 冲裁工艺方案的确定 (2) 第二章排样图设计及材料利用率分析 (3) 2.1 排样设计 (3) 2.2 材料利用率分析 (3) 第三章计算冲压力、压力中心和冲压设备的选用和校核 (4) 3.1 计算冲压力 (4) 3.2 冲压设备的选用 (5) 第四章刃口尺寸计算 (6) 4.1 落料(外形) (7) 4.2 冲孔(内形) (8) 第五章冲裁模具零件及结构的详细设计 (9) 5.1凹模设计： (9) 5.2 凸模设计： (10) 5.3 凸凹模计算 (12) 5.4 模座的选用及标准件的选取 (13) 5.4.1模架的选用 (13) 5.4.2 凸模固定板 (13) 5.4.3 卸料板 (13) 5.4.4 垫板的确定 (13) 5.4.5 模柄的选择 (13) 5.4.6 螺栓销钉的选择 (14) 5.4.7 卸料装置中弹性元件的选择 (14) 第六章模具零件制造加工 (14) 6.1 模具零件的加工 (14) 6.2 模具的装配 (19) 参考文献 (20)
摘要 本次设计的内容为冲裁模，完成落料、冲孔两道工序。模具为倒装复合模结构，由打杆推动顶件块从而顶出制件，橡胶垫驱动的卸料板卸除条料。排样方式为单斜排，由挡料销和导料销定位、导向。模架为后侧导柱矩形模架，凸缘式模柄。选择典型组合，查国家标准GB2873.1，生成装配图和相关的零件图。 关键词：落料冲孔倒装单斜排 前言 冷冲模毕业设计是在理论教学之后进行的实践性教学环节，其目的在于巩固所学知识，让学生会用课堂学到的知识解决设计过程中出现的实际问题，培养学生综合运用冲压工艺理论知识，分析解决一般的冲压过程实际问题的能力，了解和掌握冲压模具设计的一般过程、方法、步骤及零件加工工艺，进一步熟悉冲压模具的类型及结构和零件加工方法，在熟悉相关国家标准和技术规范基础上，提高学生正确查找、判断、选择相关技术参数的能力，培养学生的标准及规范意识，归纳出与相关的冷冲模工作岗位对职业的能力要求，为以后走向工作岗位做好准备。
《模具设计》 计算说明书 设计题目：倒装复合模设计题目15 姓名：章平 学号：1251738 学院：机械与能源工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师：林建平 2015年12月
目录 第1章冲压件的工艺分析 (1) 1.1 设计任务 (1) 1.2 工艺分析 (1) 第2章生产方案的制定 (2) 第3章模具设计工艺计算 (3) 3.1 计算送料距离 (3) 3.2 计算条料宽度 (4) 3.3 材料利用率计算 (4) 3.4 计算压力中心 (4) 3.5 冲压工艺力的计算 (5) 3.5.1冲裁力的计算 (6) 3.5.2卸料力、推件力的计算 (6) 3.5.3冲裁工序力的计算 (6) 3.6 压力机的选择 (7) 3.7 刃口尺寸的计算 (7) 3.7.1冲裁间隙的确定 (7) 3.7.2 凸、凹模刃口尺寸的计算原则 (7) 3.7.3刃口尺寸计算 (7) 第4章模具类型的选择和确定 (10) 4.1 模具形式的确定 (10) 4.2 送料方式 (10) 4.3 卸料方式 (10) 4.4 定位方式 (10) 4.5 导向方式 (10) 第5章模具主要零件的设计 (11) 5.1 凹模的设计 (11) 5.2 凸模的设计 (12) 5.3 凸凹模的设计 (12) 5.4 定位装置的设计 (13) 5.5 卸料装置的设计 (13) 5.6 推件装置的设计 (13)
5.7 模柄的设计 (14) 5.8 固定板、垫板和紧固件的设计 (14) 5.9 模架的设计 (15) 5.10 冲压设备的选择 (16) 第6章设计心得 (16) 参考文献 (18)
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
冲压模具设计说明书 班级：G08模具（3）班
姓名：楼小波卢鹏程学号：19 20
工件名称：传动片 工件见图：如图（1） 生产批量：大批量 A3材料：厚度：2mm 1.此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235—A钢，具有良好的冲性能，适合冲裁。抗剪图（，抗310~380 t/MPa度为工件结构相。240 бb/MPaбb拉强度为380~470 /MPa，屈服强度为的孔，孔与孔，孔与边缘之间的距离也满足10个Φ对简单，有2127MM，工件除了为IT11级外，其余都是要求，最小壁厚为0-0.11IT14级。尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。
2. 冲裁工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲模。采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲模。采用级进模生产。 方案一结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高生产效率低，难以满足大批量生产的要求。 方案二只需要一副模具，工件精度及生产效率都教高，工件最小壁厚为7MM模具强度较好。 方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但是制造精度． 不如复合模。 通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压声场采用方案二为佳，即复合模。 3. 主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 传动片的形状为左右对称，下端水平，采用直对排效率较高。 如图（2）所示的排样方法。查（《冲压工艺与模具设计》表2.5.2 ）所得，工件间a1=2MM，沿边a2=2.2MM，条料宽度为70MM，步距S=32MM，一个步距的材料利用率为56%。计算部分见表（1）。
设计题目：垫片的冲孔落料复合模设计 一、 原始数据 如图所示的垫片，外形直径D=80mm ，内孔直径d=40mm ，厚度3mm δ=，材料为A3(Q235)，生产批量：大批量。 二、 冲压件工艺分析 1、 材料性能 A3（即Q235）是普通碳素结构钢，具有良好的冲裁成形性能，其抗拉强度为432~461Mpa ，抗剪强度为304~373MPa 。 2、 零件结构 该零件结构简单且中心对称，无尖角，对冲裁成形加工较为有利。零件中间有一圆 孔，孔的最小尺寸为d=40mm ，满足冲裁最小直径min d ≤1.0t=3mm 的要求。同时，经过计算，孔的边缘距离零件外形的最小尺寸()11 8040202 b mm = ?-=,满足冲裁最小孔边距min b ≥1.0t=3mm 的要求。所以，该零件的结构满足冲裁件的结构要求。 3、 尺寸精度 查表得，该工件内外形所能达到的经济精度为IT12~IT14级。而零件图上标注了零件的尺寸公差，由公差表查得其公差要求为IT14级，未注公差由IT14级查取。由此，通过普通冲裁可以达到零件的精度要求。 综合以上材料性能、零件结构、尺寸精度的分析，该零件可以采用普通冲裁的方法获得。
三、 冲裁方案及模具类型的选择 该零件包括冲孔和落料两个基本工序，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料连续冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，模具制造容易，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。 方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽 模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。 方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差 欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。 所以，综合尚需三个方案，宜采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行 核，当材料厚度为3mm δ=时，可查得凸凹模最小壁厚为3C mm =，现零件上的最小孔边距为min 20b mm =，有min b C >，满足该凸凹模结构要求，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。 因材料厚度较大，也为了方便卸料和排出冲孔废料，进而提高生产率，宜采用倒装式复合模生产。 综上得，该零件采用冲孔落料倒装式复合模生产。 四、 零件的工艺计算 1、 刃口尺寸计算 冲孔模刃口尺寸计算公式： 凸模：()00.0240 0.02479.42079.6300.210p mm D --==- 凹模：() min d p d d d z δ+=+ 落料模刃口尺寸计算公式 凹模：() 2max d d D D x δ+=-? 凸模：()min 0 p p d D D z δ-=- 由0.620 40d +=?得max 40.620mm d =，min 40.000mm d =，10.620mm =?
摘要 本次设计了一套冲孔、落料的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺性分析，经过工艺分析和对比，采用冲孔落料工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计的模具类型后将磨具的各工作零部件设计工程表达出来。 在设计第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺性分析，完成工艺方案的确定。第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成型提供依据，以及为装配图个尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。 本次设计阐述了冲压倒装复合模的结构设计及工作过程。本模具性能可靠，运行平稳，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。 关键词: 冲压；落料冲孔；复合模；模具结构
ABSTRACT This design carries on blanking, the piercing progressive dies design. The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency. It has carries on the detailed craft analysis and the craft plan detemination to the product. According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main spare part, forexample: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the standard mould bases, has selected the appropriate press equipment. In the design has carries on the essential examination computation to the working elements and the press specification. In addition, this die employs the finger stop pin and the hook shapes stop pin. The mold piercing and blanking punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap cenveniently; The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall plate. Fdll in the blanking punch is loaded by pilot, guarante the relative position of the hole and the contour, increase the processing precision. This structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production. Key words: Progeressive dies; Press mold; Standard die sets; Press equipment; Examination; Piercing; Blanking
1 分析零件的工艺性 冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工艺过 程包括备料—冲压加工工序—必要的辅助工序—质量检验—组合、包装的全过程，但分析 工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习 惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。这里我们重点分析零件的结构工艺性。 该零件是空气滤清器壳，从图1.1中我们可以看出该零件的精度要求不是很高，但要 求有较高的钢度和强度。在零件图中，尺寸0 1102-φ为IT14级，其余尺寸未标注公差，可 以按自由公差计算和处理。零件的外形尺寸为102φ，属于中小型零件，料厚为1.5mm 。 图1-1空气滤清器壳 下面分析结构工艺性。因为该零件为轴对称旋转体，故落料片肯定是圆形，其冲裁的 工艺性很好。零件为带法兰边圆筒形件，且d D F 、d h 都不太大，拉深工艺性较好，圆 角半径R3、R6都大于等于2倍料厚，对于拉深都很适合。 因此，该壳体零件的冲压生产要用到的冲压加工基本工序有：落料、拉深（拉深的次 数可能为多次）。用这些工序的组合可以提出多种不同的工艺方案。
2 确定工艺方案 2.1 计算毛坯尺寸 由于板料在扎压或退火时所产生的聚合组织而使材料引起残存的方向性，反映到拉深 过程中，就使桶形拉深件的口部形成明显的突耳。此外，如果板料本身的金属结构组织不 均匀、模具间隙不均匀、润滑的不均匀等等，也都会引起冲件口高低不齐的现象，因此就 必需在拉深厚的零件口部和外缘进行修边处理。这样在计算毛坯尺寸的时候就必需加上修 边余量然后再进行毛坯的展开尺寸计算。 根据零件的尺寸取修边余量的值为4mm 。 在拉深时，虽然拉深件的各部分厚度要求发生一些变化，但如果采用适当的工艺措施， 则其厚度的变化量还是并不太大。在设计工艺过程时，可以不考虑毛坯厚度的变化。同时 由于金属在塑性变形过程中保持体积不变，因而，在计算拉深件的的毛坯展开尺寸时，可 以认为在变形前后的毛坯和拉深间的表面积相等。 因为此旋转体零件不是简单结构，我们可以用“形心法”来求得。根据久里金法则， 对于任何形状的母线AB 绕轴线Y —Y 旋转所得到的旋转体面积等于母线长度L 与其重心轴 线旋转所得周长2πx 的乘积。即 旋转体面积 F=2 πlx 因为表面积拉深不变薄，所以面积相等，则 204D F π = 即 π0 4F D = 因为 76543210F F F F F F F F ++++++= 2121)2 (r d F -=π )22(11122d r r F +=π π [])(21113r r h d F +-=π、)2 2(12 2224d r r r F +-=ππ ?? ????+--=2212325)2()2(r d r d F π、)22(332326ππr r d r F +-= )(3227r h d F -=π 由零件给出的尺寸可知：
垫片落料冲孔复合模 绪论 在现在工业生产中，模具是重要的工艺装备之一。它在铸造、锻造、冲压、塑料、粉末冶金、陶瓷制品等生活生产行业中得到广泛应用。冲压是机械制造业中一种较先进的加工方法，与切削加工相比，具有材料利用率高、制品力学性能好，互换性强、生产效率高等优点。由于采用模具能提高生产效率、节约材料、降低成本。并且可以保证一定的加工质量要求，所以，汽车、飞机、拖拉机电器、仪表、玩具和日常用品等产品的零部件很多都采用模具加工。随着工业科学技术的发展，工业产品的品种和数量不断增加，产品的改性换代加快，对产品质量、外观不断提出新的要求，对模具质量的要求也越来越高。如果模具设计及制造水平落后，产品质量低劣、制造周期长，必将影响产品的更新换代，使产品失去竞争能力，阻碍生产和经济的发展。因此，模具设计及制造技术在国民经济中的地位是显而易见的。 世界上一些发达国家，模具工业发展是很迅速的。据有关资料介绍某些国家的模具发展速度超过了机床、汽车、电子等工业。模具工业在这些国家已经摆脱了从属地位而发展成为独立的行业，是国民经济的基础工业之一。为了适应工业生产，对模具的而需要，在模具生产中采用许多新工艺和先进加工设备，不仅改善了模具加工质量。也提高了模具制造机械化，自动化程度。电子计算机的应用给模具设计和制造开辟了新前景。 冲压是在室温下，利用安装在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。从而获得所需的零件的一种压力加工方法。冷冲压在工业生产中应用十分广泛，其加工效率高、且操作方便、易于实现自动化、冲压时模具保证了冲压件的尺寸与形状精度、一般不破坏冲压件的表面质量，而且寿命比较长，所以冲压件质量稳定，互换性好具有“一模一样”的特征。可以加工出尺寸范围比较大、形状复杂的零件。 随着工业发展，冲压模具的应用越来越广泛。同时由于产品更新换代速度的加快，除了要保证模具设计质量以外，对模具设计效率的要求也越来越高。 为了促进我国冲压模具技术的发展，从计算机技术、先进加工技术及装备、其它新技术与冲压模具等方面分析了我国冲压模具的技术现状。结果表明：经过几十年的发展，我国的冲压模具总量位居世界第三位，加工技术装备基本已与世界先进水平同步。 第1 页共28页