四川理工学院成人教育学院毕业设计(论文)
题目―螺栓垫圈冲压设计―
教学点重庆科创职业学院
专业机械设计制造及自动化
年级2011级
姓名袁宁
指导教师唐建敏
定稿日期： 2013年4月 5 日
四川理工学院成人教育学院
毕业设计（论文）任务书
学生姓名袁宁专业班级机械模具BK311101
设计（论文）题目螺栓垫圈冲压设计
接受任务日期2013年12月18日完成任务日期2014年4月5日指导教师（签名）唐建敏指导教师单位重庆科创职业学院
设计(论文
)内
容目标（1）可以让我们所学的知识应用于生产之中，更起到复习和巩固的效果（2）增强我们的动手和思考的能力
（3）查阅有关资料认清模具的重要性，看清未来市场的需求
设
计
(论文
)要
求（1）应用手中的资料与互联网设计出对应的模具（2）设计出制造冲压模的整体方案
（3）应用UG与Auto CAD对模具进行绘制
参考资料
（1）《冲压工艺及模具设计》曾霞文主编北京理工大学出版社
（2）《模具制造技术》张兴文主编清华大学出版社
（3）《冲压模结构与模具制造》张艳主编人民邮电出版社
注：此表由指导教师填写后发给学生，学生按此表要求开展毕业设计（论文）工作。
螺栓垫圈冲压设计
摘要
螺栓垫片冲压工艺及冲压模具设计，通过对冲压件的分析和有关冲压工艺的资料阅读，大量了解有关模具设计的基本概况，确定合理的冲压工艺方案，设计冲压工序的模具，使用标准的模架，使用UG 三维绘图软件绘制模具三维图，对冲压机构进行工艺分析。明确了设计思路，确定冲压成型工艺过程对各个具体部分进行计算和校核，这样设计出来的结构可确保模具工具运行可靠，保证了其他部件的配合，根据三维图绘制模具的二维图和零件图。通过垫片的设计，巩固和深化了所学知识，并对有关模具设计的国内外发展有了充分的了解。
关键词：冲压工艺；模具设计；冲压模具
STAMPING DESIGN BOLT WASHER
Abstract
The bolt and gasket stamping die stamping process design,By stamping parts stamping process analysis and information about reading, a lot of information about the basic overview of mold design, stamping process to determine a reasonable solution Stamping die design process, using a standard mold base, the use of three-dimensional graphics software to draw UG mold three-dimensional images of the stamping process analysis institutions Clear design ideas, stamping process to determine the specific part of each calculation and verification This structure can be designed to ensure reliable operation die tools to ensure the cooperation of other parts, according to three-dimensional two-dimensional graph drawing dies and parts diagram Through the stop gasket design, consolidate and deepen the knowledge, and domestic and international developments related to mold design has been well understood.
Keywords: stamping process;mold design; stamping die
目录
第一章绪论 (1)
1.1 课题来源及研究意义 (1)
1.2 螺栓垫圈的作用与设计要求 (1)
1.3 模具行业的发展现状及市场前景 (2)
1.4 冲压工艺介绍 (3)
1.5 冲压工艺的种类 (4)
1.6 我国模具行业怎样冲破重重阻力打响国际模具市场盛誉 (5)
第二章螺栓垫圈冲压方案的确定 (6)
2.1 平垫圈的类型 (6)
2.2 垫圈的数据 (6)
2.3 工艺分析 (7)
2.4 冲裁工艺方案的确定 (7)
2.5 模具结构形式的确定 (8)
2.6 工艺尺寸计算 (8)
2.6.1 排样设计 (8)
2.6.2 冲裁力的计算 (9)
2.7 模具总体结构设计 (11)
2.8 主要零部件的设计 (11)
2.8.1 工作部件产结构设计 (11)
2.8.2 定位零件的设计 (12)
2.8.3 模架及其他零部件设计 (12)
2.9 模柄的选择 (13)
第三章模具总装图 (14)
第四章结论 (15)
参考文献 (16)
致谢 (17)
第一章绪论
1.1 课题来源及研究意义
本设计说明书是垫片冲模设计的基本要求、主要内容及相关的技术资料而编写的。内容涉及到《冲压工艺与模具设计》、《机械零件设计手册》，《标准紧固件设计制作工艺与质量检测标准规范全书》等课程。
这次设计运用了冲压工艺与模具设计的各种优点来设计加工冲压模具的，模具设计是随着生产和技术的发展，在冲压模具，冷锻为主的多门技术学科相互渗透、相互结合过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴边缘技术学科。模具作为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛和重要的工艺装备。采用模具生产制片和零件，具有生产效率高，可实现大批量生产。节约原材料，实现无切削加工。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，不需径向再加工，能制造出其他加工工艺方法难以加工，形状比较复杂的零件制品，容易实现生产的最大化的等点.压加工在国民经济各个领域应用范围相当广泛。因此，本设计的主要目的就是使我们学生理论联系实际，培养灵活运用基础知识和独立分析、设计及解决实际问题的能力。
1.2 螺栓垫圈的作用与设计要求
垫圈是形状呈扁圆环形的一类紧固件。一般垫圈分为平垫圈、弹簧垫圈和调整垫圈。平垫圈置于螺栓、螺钉或螺母的支撑面与连接零件表面之间，起着增大被连接零件接触表面面积，降低单位面积压力和保护被连接零件表面不被损坏的作用；弹性垫圈，还能起着阻止螺母回松的作用；调整垫片起保证零部件组装时各关联零部件的相对位置准确、可靠的作用。
冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力，使板料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。
1、模具工作表面不允许有砂眼，缩孔等
2、模具表面精度高，耐磨，耐高温。
3、定位精度高，冲压精度准确。
4、自动化程度高，操作简单。
5、寿命长，安全可靠。
1.3 模具行业的发展现状及市场前景
近几年，我国模具制造水平大幅度提高。一个国家的模具技术水平，已成为衡量国家制造业水平的一个重要标志，也是保持这些国家的产品在国际市场上优势的核心竞争力。中国模具行业加快了体制改革和机制转换步伐，产业结构日趋合理。相关机构预测到2018年，中国将一跃成为全球最大的模具制造业基地之一。据国际模协秘书长罗百辉介绍，这几年全球58%的模具是由德国等国家生产制造的，中国等亚洲国家的比例只占到1%，但今后东欧国家的模具将会有较大幅度的增长，而亚洲国家的生产比例将提高至22%左右。
模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%—80%的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“百业之母”。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。由于现代模具企业大多体现出技术密集、资金密集和高素质劳动力密集以及高社会效益的特点，模具制造业已成为高新技术制造产业的一部分。近年来，伴随着国产设备水平的不断提升，也有不少模具企业开始选择了国产机床。超精密镜面铣床、纳米级车铣复合中心、超精密数控车床等也已用于模具制造。不过有些高端设备主要还是靠国外进口。但现阶段我国模具制造业确实取得了显著的成功。据国际模协秘书长罗百辉介绍，我国以大型、精密、复杂、长寿命模具为代表的高水平的模具的比例已经达到了三分之一以上。
我们要想成为世界制造业大国，没有先进的模具工业是不行的。在这方面我们还有很长的路要走，还有很多东西要学。首要的一条是要重视模具行业的发展，不但要有先进的技术，更要重视模具行业的商品化，让模具行业从企业中走出来，成为一个具有市场竞争力的新兴行业。据国际模协秘书长罗百辉调查，欧洲模具设计和生产的时间要比中国快，但因中国的劳动力成本低，对部分国外客户有着很强的吸引力。同时，欧洲及世界各国之间的模具竞争也相应加剧。当前，越来越多的外资制造企业看到日益发展的中国模具，纷纷加入到中国的模具市场，许多国际知名品牌的汽车模具、冲压模具、注塑模具企业也都进入中国，且进入中国市场的力度非常迅猛，速度也非常快。尤其是在我国的华南地区广东一带，港资、台资和外资制造企业规模已经发展很大，模具的销售总量成为中国最多的地区。国际模协秘书长罗百辉表示，外资企业进入中国市场，不仅将资金带到中国市场，而且带来了先进的技术、设备和工厂管理。国外模具企业已越来越感受到
来自中国同行所带来的影响和压力。
随着模具制造工业在中国国民经济中的作用和地位的日益加强与提高，国家制造行业把模具工业列为中国制造业之母，将模具制造业列为支撑中国制造业发展的一个最基本的基石。所以，国家政策支持为模具工业的发展提供了良好的社会环境和政策保障，提高了模具行业从业者的积极性和主动性，正确的产业政策产生了正确的引导作用，促进了我国模具工业技术水平的提高和骨干模具企业队伍的形成。
很多新兴的模具企业善于总结整个中国模具行业发展历程，从中吸取有价值的经验教训，并将其消化吸收在企业的设计规划和发展战略中。国际模协秘书长罗百辉表示，很多模具制造企业还很注重企业的品牌建设，注重企业的信息化建设，注重企业的国际化市场的开拓，并实现了模具的专业化生产。
目前，我国经济仍处于高速发展阶段，国际上经济全球化发展趋势日趋明显，这为我国模具工业高速发展提供了良好的条件和机遇。“十一五”期间中国模具工业发展迅速，产需两旺，渐入佳境。但也要看到我国模具行业综合水平落后的面貌未得到根本性的改变，一些深层次的问题尚待解决。现在，中国可以说是世界模具生产大国之一，但还远远不是生产强国。“十二五”期间，应该向生产强国这目标迈进。
1.4 冲压工艺介绍
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。
全世界的钢材中，有 60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。
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、凸台等。
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。
1.5 冲压工艺的种类
冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类。分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。
冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。
在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量和高的合格率。
模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。
模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具(供小批量生产)、复合模、多工位级进模(供大量生产)，以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。
冲压设备除了厚板用水压机成形外，一般都采用机械压力机。以现代高速多工位机械压力机为中心，配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成高生产率的自动冲压生产线。
在每分钟生产数十、数百件冲压件的情况下，在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序，常常发生人身、设备和质量事故。因此，冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。
1.6 我国模具行业怎样冲破重重阻力打响国际模具市场盛誉
随着我国模具行业市场的不断扩展与发达工业国家模具企业不断的涌入我国模具市场，我国模具市场已经逐渐融入国际模具市场中，但是随之而来的面临的种种压力与竞争，2014年我国模具行业怎样冲破重重阻力在国际模具市场中名声大噪却是我国模具行业值得深思的问题。
我国模具行业虽然在最近几年发展异常迅速，无论是在模具加工生产技术还是模具生产总量上都有很大的提高。我国中低端模具目前由于价格在国际模具市场中还有竞争优势，但是我国高端模具在国际市场中就不敢恭维了，基本没有优势，因为目前我国高端模具缺口严重，我国高端模具目前根本就不能自足，更别说出口占领国际高端模具市场了。所以我国模具行业明年要在高端模具发展上下真功夫，只有这样我国模具行业才能在国际模具市场中有竞争力有影响力。
另外，我国模具行业缺乏品牌模具，我国模具行业发展至今在国内都没有出现一个品牌模具企业，这也是我国模具行业值得深思与反省的问题。品牌建设是任何一个行业必备的武器，我国模具行业只有形成品牌建设才能在未来模具市场提高应变能力和抗风险能力，不断增强模具企业竞争力。也只有模具品牌的建立才能在国内、国际模具市场中得到广大客户的认同，随着模具品牌的声誉与诚信也会在模具市场中名声大噪，从而转化成大量的忠实客户以获取更大的利润。
因此在2014年我国模具行业发展大方向就是加强高端模具与品牌的建立。
第二章螺栓垫圈冲压方案的确定
2.1 平垫圈的类型
平垫圈 -A级（GB97.1-85）
平垫圈倒角型-A级（GB97.2-85）
图2-1 平垫圈类型
表2-1 垫圈尺寸
2.2 垫圈的数据
数据如下图所示，材料20，厚度t=1.2，内径d=8, 外径D=12。
图2-2螺栓垫圈尺寸
2.3 工艺分析
此工件既有冲孔，材料为20钢，t=1.2，具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构简单，仅有一个Φ=8的孔和一个Φ=12的孔，此工件满足冲裁的加工要求，孔与孔，孔工件边缘之间的最小厚度大于8mm。工件的尺寸落料按IT11级，冲孔按IT10计算，普通冲裁完全能满足要求。
2.4 冲裁工艺方案的确定
方案种类该工件包括落料.冲孔两个工序，有以下三种方案：
方案一：先冲孔，后落料，采用单工序生产。
方案二：冲孔落料级进冲压，采用级进模生产。
方案三：采用落料-冲孔同时进行的复合模生产
方案的比较各方案的特点及比较
方案一：模具结构简单，制造方便，但需两道工序，两副模具，成本高，生产率低，而且两道工序必然会增大误差，使工件精度，质量都相应降低，难以满足需要。
方案二：级进模是一种多工位效率高的加工方法，但级进模轮廓尺寸较大，加工难度高。
方案三：只需一套模具，工件的精度及生产效率都能满足，模具轮廓尺寸小，
制造成本也不高，因此采用此方案。
2.5 模具结构形式的确定
正装式复合成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不便，倒装式复合模成形后，工件留在上模，故采用倒装式复合模。
2.6 工艺尺寸计算
2.6.1 排样设计
a. 排法方法的确定，根据工件的形状，采用有废料和少废料的排样方法。此工件采用直对排法。
b.确定搭边值，查表取最小搭边值，工件间1a =0.8，侧面a=1.0。为方便计算和考虑成形，取1a =1.0
排样图如下图：
图2-3 零件排样图
c.确定条料步距 步距：13mm ，宽度：40mm 。
d.条料的利用率
%215.65%1004013632=????==πη总工S S
2.6.2 冲裁力的计算
查表取20碳素结构钢抗拉强度Mpa b 400=σ，由冲裁力F 的一般按下式计算
b KLt F σ=，K 是材料力学性能和厚度波动等因素的影响，一般取K=1.3 冲周边长度计算 mm D d L 4.188)812(14.33)(3=+??=+?=ππ
KN N N F 5616.1176.1175614002.14.1883.1==???=
卸料力X F 计算
X F =F K X ，查表得=X K 0.05，
则KN F K F X X 8781.55616.11705.0=?==
推件力T F 计算
由F nK F T T =，查表得055.0=T K ，已知n=3
则KN F T 3977.195616.117055.03=??=
顶件力D F 计算
F K F D D =，查表06.0=D K
则KN F K F D D 0537.75616.11706.0=?==
压力机公称压力确定
KN F F F T Z 9593.1363977.195616.117=+=+=
根据以上结果，查表可知冲压设备拟定J23-25
冲裁压力中心的确定
冲裁圆弧线段计算，压力中心的位置见下图：
73
777............3213322110=++=+++++++=n n n L L L L x L x L x L x L x 20333207............3213322110=++=++++++++=n n n L L L L y L y L y L y L y
图2-4压力中心图
按b RS a a R y /)/()sin 180(==π， 得各段圆弧的坐标值分别为（7，7），（7，
20），（7，33），把图形的轮廓线分成3部分，计算各部分长度321,,L L L ，即计算轮廓的周长，由冲压模压力中心坐标值),(00y x 公式：
刃口尺寸的计算
加工方法的确定：制件为一简单的垫圈，结合工件和模具制造宜采用分开加工方法。
查表知间隙极限尺寸 16.0m in =Z ，19.0m ax =Z
mm Z Z 03.016.019.0m in m ax =-=- ，查表得凸.凹模制造偏差为 ,020.0=p σ 020.0=d σ，落料部分公差03.004.0>=+d p σσ，
调整为 ：012.0)(4.0m in m ax =-=Z Z p σ ，018.0)(6.0m in m ax =-=Z Z d σ 冲孔部分 ：由于基本尺寸小于18，查表得，,020.0=p σ020.0=d σ，调整为：012.0)(4.0m in m ax =-=Z Z p σ，
018.0)(6.0m in m ax =-=Z Z d σ，由落料IT11级，查表得mm um 110.01101==?，冲孔IT10级，得mm um 058.0582==?，由此查表可知75.0=x ，得落料凸.凹模制造公差计算出相应尺寸：
018.00
018.0001m ax 9175.11)11.075.012()(+++-=?-=?=d x D D d δ
0012
.00012.00m in 7575.11)16.09175.11()(---=-=-=p Z D D d p δ冲孔凸.凹尺寸制造公差计算：
0012
.00012.00
2m in 0435.8)058.075.08()(---=?+=?+=p x d d p δ 018.00018.000m in 0615.8)16.00435.8()(+++=+=+=d Z d d p d δ卸料装置的设计：
由t=1.2mm, KN F X 8781.5=，选定4个弹簧，每个弹簧的压力为
KN n F F X 4695.1/0=≥，查表圆柱螺旋压缩弹簧，初选弹簧规格为d=6,D=30,600=h ,1.13=j h ,1700=j h ,t=7.8,n=7。
d 为材料直径，D 为弹簧大径，j F 为工作极限负荷，0h 为自由高度，j h 为工作极限负荷下变形量，n 为有效圈数，t 为节距。
弹簧总压缩量为 mm n
h F F H j j x 471.6=?=?
2.7 模具总体结构设计
此模具类型为复合模
定位方式的选择：此套模具采用条料，控制条料的送进方向采用导料销，控制条料的送进步距采用弹簧弹顶的活动挡料销来定步距。
出件方式：该模具采用刚性出件方式较方便。采用推件块，利用模具开模力推出工件，因此刚性装置是最佳选择。
导柱，导套位置确定：该套模具用普通常用滑动导柱，导套。
2.8 主要零部件的设计
2.8.1 工作部件产结构设计
a.落料凹模
凹模采用整体凹模，安排凹模在模架上的位置时，依据压力中心的数据，尽量使压力中心与模柄中心重合。
凹模厚度：mm kb H 04.51242.0=?== 查表得k=0.42，显然不合理，参考表选择直刃口高度为8mm ，一般凹模厚度不得小于15mm ，因此H=15mm 。
凹模壁厚：mm H C 5.22155.12-5.1=?==）（，取C=23mm
凹模宽度：mm c b B 86232402=?+=+=，b 表示的是送料方向
凹模长度：mm L 5823212=?+=
因此凹模轮廓尺寸为86mm ×58mm ×23mm
b.冲孔凸模
根据图样，工件有只有1个孔，因此只需设计1支凸模，为了方便固定，采用阶梯式，长度为L=凹模+固定板+t=23+30+1.2=54.2mm
c.凸凹模
采用倒装复合模，计算如下：
mm h t h h H TA 2.66152.1302021=+++=+++=，式中，1h 为卸料板厚度，取20mm ；2h 为凸凹模固定板厚度，取为30mm ，t 为材料的厚度，h 为卸料板与固定板之间的安全高度，参考图表可得，一般为h=15-20mm 。
2.8.2.定位零件的设计
设置一个Φ6活动挡料销，两个Φ6的活动导料销。挡料销和导料销下面分别采用压缩弹簧，开模时，弹簧恢复弹力把挡料销顶起，使其工作。
卸料板设计：
卸料板周界尺寸与凹模周界尺寸相同，厚度为20mm ，材料为45钢，淬火硬度为40-45HRC 。
2.8.3 模架及其他零部件设计
该模具采用后侧导柱窄形模架，参考表以凹周界尺寸为依据，选择如下结果： 导柱：d(mm)×L （mm ）分别为Φ32×160，Φ32×190。（GB/T 2861.1） 导套：d(mm)×L(mm)×D(mm)分别为Φ32×105×43，Φ32×105×43，（GB/T2861.6）
上模座板厚度上H 取为40mm ，下模座板厚度下H 取为50mm ，上垫板厚度垫H 取为10mm ，则该模具的闭合高度闭H 为：
mm h H L H H H H 7.2187.1-2.662.54105040=++++=-++++=垫下上闭
式中 L ——凸模高度，mm
H ——凸凹模高度，mm
H ——凸模冲裁后进入凸凹模的深度，mm
查该套模具的闭合高度小于所选压力机J23-25最大封闭高度270mm ，因此该压力机可以满足使用要求。
2.9 模柄的选择
根据模具总体结构图和模具结构，参考表所示（GB2862.3-1981），选择基本尺寸d=40，D=85，h=18,H=78
第三章模具总装图
模具上模部分主要由上模座.垫板.冲孔凸模.冲孔凸模固定板.凹模板等组成，下模由下模座.固定板.卸料板等组成。出件是由打杆.推板.连接推杆等组成，利用开模力取出工件.卸料是在开模时，弹簧恢复弹力，推动卸料板向上运动，推出条料，在这中间冲的废料由漏料孔漏出。
模具装配图如图所示：
图3-1 模具装配图
1-模架；2-垫板； 3-凹凸模固定板；4-凹凸模； 5-推杆；6-卸料板； 7-落料凹模；8-推板； 9-凸模；10-垫板； 11-凸模固定板；12-垫板；13-顶杆；14-模柄； 15-打杆；16-橡胶；
17-卸料螺钉
第四章结论
螺栓垫圈属于形状较为简单的冲压件，互换性强，分析其工艺性，并确定工艺方案。根据计算确定本制件的排样方案及冲裁力，然后选取合适的压力机。本设计主要的设计要点是工件为外形是圆弧过渡，工件为对称件，必须计算好压力中心使压力中心与压力机的滑块中心相重合。
在本次的设计中参考与查阅了各方面的模具书籍，对模具的认识更近了一步。使我对冲压模具设计的整个过程，零件的参数有了进一步的理解和掌握，模具在当今的社会中应用广泛，掌握模具的设计方法对我们今后的工作和发展打下良好的基础。
冲压模具设计书班级
学号 同心圆垫片冲压模具设计 目录 一．冲压件 1.1.冲压件零件图 二．零件的工艺性分析 2.1.零件的工艺性分析 2.2.冲裁件的精度和粗糙度 2.3.确定工艺方案 三．冲压模具总体结构设计 2.1.模具类型 2.2.操作及定位方式 2.3.卸料及出料方式 2.4.模架类型及精度 四．冲压模具工艺及计算
4.1.排样设计及条料宽度计算 4.2.设计冲裁压力及压力中心，初选压力机五．冲裁模间隙的分析及确定 5.1.冲裁模间隙的分析 5.2.冲裁模间隙的确定 六．凸凹模刃口尺寸的计算 6.1.刃口尺寸的计算的基本原则 6.2.刃口尺寸的计算 6.2.1凸凹模的刃口尺寸计算 七．主要零部件的设计 7.1.工作零件设计及计算 7.2.模架及其与它零件的设计
一．冲压件 二．零件工艺性分析 2.1.零件工艺性分析 该零件只有冲孔落料两个工序，材料为15钢，强度极限为450MPa，具有良好的冲压性能，适合普通冲裁。该零件冲孔及落料的尺寸均满足冲裁要求
2.2.冲裁件的精度和粗糙度 按零件的尺寸公差查公差表得零件的冲裁精度不超过IT11，故冲孔的精度为IT11,落料的精度为IT12，均满足普通冲裁要求。 2.3.确定工艺方案 以上分析可得，有冲孔落料两道工序，结构简单，可采用两工位连续冲裁，可选择级进模或复合模。 三．冲压模具总体结构设计 2.1.模具类型 复合模和级进模均只需要一副模具，但是复合模结构相对复杂，设计难度较大，而级进模的结构简单，更容易设计和制作，故选级进模。 2.2.操作及定位方式 该级进模可同时两工位连续冲裁，为提高工作效率，可选用自动送料。采用固定定位销和导料板定位 2.3.卸料及出料方式 为了实现快速卸料，采用弹性卸料，并采用下出料方式。在落料的同时，将零件顶出。 2.4.模架类型及精度 综合比较无导向模架，导板式模架，导柱式模架，该级进模更适合导柱式模架。该模架在模具冲孔落料时，有定位的作用，提高零件的精度，且导柱和导套也容易加工到较高精度。故选用导柱式模架，模架的尺寸根据凹模的尺寸选择标准的模架。 四．冲压模具工艺及计算
1.冲压工艺性分析及冲压模方案确定 工件名称：端盖 生产批量：大批量 材料：F 08 材料厚度：2mm 零件图
1.1 冲压工艺性分析 （1）冲压件为F 08钢板，是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能； （2）该工件没有厚度不变的要求，因此工件的形状满足拉深工艺要求。各圆角尺寸R=1mm ,满足拉深对圆角半径的要求。由φ24+00.23mm 查参考文献[1]中表7.14可知它的尺寸精度为IT13级，满足拉深工序对工件的公差等级的要求。 （3）该零件的外形是圆形，比较简单、规则。工件中间有孔，且孔在平面上，。这部分可以用冲裁工序完成. （4）零件图上未标注尺寸偏差的，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查参考文献[1]中表7.14，各尺寸为： 6.1-00. 36mm R10036.0-mm R7036.0-mm 3.005+φmm 48435.0±mm 。 1.2 工艺方案及模具结构的确定 根据工件的根据工件的工艺性分析，可知冷冲压要完成的基本工序有：拉深、落料、冲孔和整形。由此制定两套工艺方案： 方案一：先落料，然后冲孔，再拉伸，三个简单模,此方案模具结构简单，使用寿命长，制造周期短，但是需要三道工序，三套模具才能完成零件的加工，生产率低，难以满足零件大批量生产的要求，而且工件尺寸的累积误差大，所需要的模具操作人员也比较多。 方案二：拉深、落料、冲孔复合模。此方案模具结构紧凑，工序集中，对压力机工作台面的面积要求较小，且内外形相对位置及零件尺寸的一致性非常好，制件面平直，并且制造精度高。缺点是结构复杂，安装、试和维修不方便，制造周期长。由零件图可知，圆筒件部分的拉深尺寸不大，亦可一次拉成，可以考虑采用复合模；又由于产品批量较大，工序分散的单一工序生产不能满足生产需求，应考虑集中的工艺方法。经综合分析论证，采用拉深、落料、冲孔复合模既能满足生产量的要求，又能保证产品质量和模具的合理性，故采用方案二。 2 模具的设计 2.1 落料模设计计算 2.1.1毛坯尺寸及排样 根据公式 D=rd dH dp 44.34)2(2-++δ 计算出展平后φ38mm 所变化成的直径大小。 D=20144.31.4204)638(??-??++
、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)
目录 目录 ...................................................................................... III 前言 (1) 第一章工艺设计 (12) 1.1零件介绍 (12) 1.2零件工艺性分析 (13) 1.3工艺方案的确定 (13) 第二章排样设计 (15) 2.1毛坯排样设计 (15) 2.2材料的利用率 (18) 第三章工艺计算 (20) 3.1冲压工艺力的计算 (20) 3.1.1冲裁力计算 (20) 第四章模具总体概要设计 (23) 4.1模具概要设计 (23) 4.2模具零件结构形式确定 (23) 4.2.1 定位机构 (25) 4.2.2 卸料机构 (25) 4.2.3 导向机构。 (25) 第五章模具详细设计 (27) 5.1工作零件 (27) 5.1.1冲裁凸、凹模刃口尺寸计算 (27) 5.1.2凸模高度设计 (30) 5．1.3定位零件 (30) 5.1.4 挡料零件 (31) 5.2出件零件 (31)
5.2.1 卸料零件 (31) 5.3.2 顶件零件 (32) 5.3导向零件 (33) 5.4其他零件 (33) 第六章设备选择 (35) 6.1设备吨位确定 (35) 6.1.1设备类型的选择 (35) 6.1.2设备规格的选择 (35) 6.2设备校核 (36) 6.2.1.压力行程 (36) 6.2.2.压力机工作台面尺寸 (36) 结论 (37) 参考文献 (38) 致 (39)
前言 随着现代化工业的发展, 越来越多的产品依赖模具加工, 模具工业已成为工业发展的基础。模具质量好坏直接影响产品的质量, 模具的质量不仅表现在制造质量, 也表现在安装调整维护保养等方面的后续工作质量。因此, 在模具在加工过程和质量控制中, 要采取相应的措施, 杜绝类似事故的发生。 第一章工艺设计 图1.1垫片零件图 1.2 零件工艺性分析 零件尺寸：图中零件的标注公差的为IT12级精度，其余未注由图术要求可知为
设计题目： 零件图：
前 言 从几何形状特点看，矩形盒状零件可划分成 2 个长度为 (A-2r) 和 2 个长度为 (B-2r) 的直边加上 4 个半径为 r 的 1/4 圆筒部分。若将圆角部分和直边部分分开考虑，则圆角部分的变形相当于直径为 2r 、高为 h 的圆筒件的拉深，直边部分的变形相当于弯曲。但实际上圆角部分和直边部分是联系在一起的整体，因此盒形件的拉深又不完全等同于简单的弯曲和拉深，有其特有的变形特点，这可通过网格试验进行验证。 拉深前，在毛坯的直边部分画出相互垂直的等距平行线网格，在毛坯的圆角部分，画出等角度的径向放射线与等距离的同心圆弧组成的网格。变形前直边处的横向尺寸是等距的，即321L L L ?=?=?，纵向尺寸也是等距的，拉深后零件表面的网格发生了明显的变化(如图1所示) 。这些变化主要表现在： 图 1 ⑴直边部位的变形 直边部位的横向尺寸变形后间距逐渐缩小，愈向直边中间部位缩小愈少，纵向尺寸变形后，间距逐渐增大，愈靠近盒形件口部增大愈多，可见，此处的变形不同于纯粹的弯曲。 (2) 圆角部位的变形 拉深后径向放射线变成上部距离宽，下部距离窄的斜线，而并非与底面垂直的等距平行线。同心圆弧的间距不再相等，而是变大，越
向口部越大，且同心圆弧不位于同一水平面内。因此该处的变形不同于纯粹的拉深。 盒形件拉深有以下变形特点： σ的分布是不均匀的。在圆角部分最大，直 (1) 凸缘变形区内径向拉应力 1 σ也远小于相应的圆筒形件的拉应力。边部分最小。即使在角部，平均拉应力 1 因此，就危险断面处载荷来说，矩形盒拉深时要小得多；对于相同材料，矩形盒拉深的最大成形相对高度要大于相同半径的圆筒形零件拉深时的最大成形相对高度。 (2) 由于直边和圆角变形区内材料受力情况不同，直边处材料向凹模流动的阻力要远小于圆角处，并且，直边处材料的径向伸长变形小而圆角处材料的径向变形大，使变形区内两处材料的变形量不同，直边处大于圆角处。由此引起两处位移速度差，因而必然诱发出切应力（图2），以协调直边与圆角处的变形。 图2 盒形件拉深时的应力分布 σ的分布也是不均匀的。从角部到中间直 (3)在毛坯外周边上，切向压应力 3 σ的数值逐渐减小。通常情况下，起皱都发生在角部，但是起边部位，压应力 3 皱的趋势要小于拉深相应圆筒形件时的情况。 常用相对圆角半径r/B表示矩形盒的几何形状特征，0 目录 引言 一、工艺分析 二、工艺方案的确定 三、制件排样图的设计及材料利用率的计算 四、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心 五、凸、凹模尺寸计算 六、模具结构形式的确定 七、模具零件的结构设计 (一)、落料凸凹模的设计 (二)、落料凹模的设计 (三)、冲头固定板的设计 (四)、弯曲凸模的设计 (五)、弯曲凹模的设计 八、模具零件的加工工艺 （一）落料凹模的加工工艺 （二）凸凹模的加工工艺 （三）冲头的加工工艺 （四）弯曲凸模的加工工艺 （五）弯曲凹模的加工工艺 九、模具的总装配 小结 参考文献 摘要 随着模具制造的技能化逐步向科学化发展，逐渐由以前手动方式发展为利用软件等高科技方式来辅助设计的完成。冷冲模是其中的一种。 毕业设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识的一次总检验，是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是，综合运用所学课程的理论和实践知识,设计一副完整的模具训练、培养和提高自己的工作能力。巩固和扩充模具专业课程所学内容，掌握模具设计与制造的方法、步骤和相关技术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握模具设计与制造的基本技能，如制件工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。 冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考虑，选择技术先进、经济合理、使用安全可靠的工艺方案和模具，以使冲压件的生产在保证达到设计图样上的各项技术要求，尽可能降低冲压的工艺成本和保证安全生产。 关键词： 工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。 冲压工艺及模具设计 工件名称：垫圈 工件简图：如图一 生产批量：中批量 材料：08 材料厚度：0.6mm 图一 1、冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为08低碳钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有一个φ40mm的孔；孔与边缘之间的距离也满足要求，壁厚为0.8mm。工件的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 2、冲压工艺方案的确定 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-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，且工件最小壁厚20mm远大于凸凹模许用最小壁厚1.8mm，模具强度较好，制造难度小，落料圆和冲孔圆同轴度满足要求。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，但工件同轴度不意满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。 3、主要设计计算 （1）排样方式的确定及其计算 设计复合模，首先要设计条料排样图。垫圈的形状为圆，直排时材料利用率低，应采用多排，如图二垫圈排样图所示的排样方法，可显著地减少废料。搭边值查表可得1mm和1.2mm。 冲裁件面积 A=πr2=3.14×302 =2826 mm2 条料宽度 B=60×2﹢1.2×2＋61×1.7／2=174.2 mm 由于冲压常用钢板规格宜选710mm×1420mm的钢板，取B=177.5 mm 步距 S=60+1=61 mm 一个步距的材料利用率η=nA／BS×100％ =3×2826／﹙177.5×61﹚×100％ =78.3% 课程设计 （说 明 书） 题 目：垫片模具设计 姓 名： 印小莉 学 号： 070708239 常熟理工学院 2010 年 11月 目录 第1章垫片图纸及技术要求 1.1零件图 1.2技术要求 第2章冲压工艺与模具设计 2.1冲裁的工艺分析 2.2确定冲裁工艺方案及模具结构形式 2.3冲压模具的设计计算 2.3.1排样方式的确定及其计算 2.3．2冲压力的计算 2.3.3压力中心的确定及相关计算 2.3.4模具刃口尺寸计算 2.3.5确定各主要零件的外形尺寸 2.4绘制冲模总装图 第3章主要零件及其他零件设计选取 3.1 主要零件设计 3.1.1 工作零件结构设计 3.1.2 定位零件设计 3.2 其他零部件结构设计 3.2.1导料板的设计 3.2.2卸料部件的设计 3.2.3推件装置 3.2.4模架的选择 3.2.5其他标准件的选择 第5章结论 参考文献 第1章垫片图纸及技术要求 工件名称：垫片 工件简图：如图所示。 材料：Q235 材料厚度：1.5mm 技术要求：零件的精度要求公差等级均为IT110 标准公差表 注：基本尺寸小于1mm时，无IT14至IT18。 第2章冲压工艺与模具设计 2.1 冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有两个φ10mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为6mm(φ10mm的孔与R10mm外圆之间的壁厚)。此零件厚度小，形状简单，要求设计的模具具有高精度和高成型效率。，普通冲裁完全能满足要求。 2．2冲压工艺方案的确定 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-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件精度要求高，生产批量大，表面要求平整，并且零件的几何形状简单对称，模具制造也并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，但工件的精度要求不容易满足。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。 但是复合模具在设计过程中应注意以下问题： （1）复合模在模具的同一位置上完成两道或两道以上的工序，模具结构较复 冷冲压模具设计步骤 冷冲模设计的一般步骤如下： 1 ．搜集必要的资料 设计冷冲模时，需搜集的资料包括产品图、样品、设计任务书和参考图等，并相应了解如下问题： l ）了解提供的产品视图是否完备，技术要求是否明确，有无特殊要求的地方。 2 ）了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产，以确定模具的结构性质。 3 ）了解制件的材料性质（软、硬还是半硬）、尺寸和供应方式（如条料、卷料还是废料利用等），以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。 4 ）了解适用的压力机情况和有关技术规格，根据所选用的设备确定与之相适应的模具及有关参数，如模架大小、模柄尺寸、模具闭合高度和送料机构等。 5 ）了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧，为确定模具结构提供依据。 6 ）了解最大限度采用标准件的可能性，以缩短模具制造周期。 2 ．冲压工艺性分析 冲压工艺性是指零件冲压加工的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点、尺寸大小（最小孔边距、孔径、材料厚度、最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。 3 ．确定合理的冲压工艺方案 确定方法如下： l ）根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析，确定基本工序的性质，即落 料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以由图样要求直接确定。 2 ）根据工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等。 3 ）根据各工序的变形特点、尺寸要求确定工序排列的顺序，例如，是先冲孔后弯曲还是先弯曲后冲孔等。 4 ) 根据生产批量和条件，确定工序的组合，如复合冲压工序、连续冲压工序等。 5 ) 最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度、模具寿命、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合分析、比较，在满足冲件质量要求的前提下，确定适合具体生产条件的最经济合理的冲压工艺方案，并填写冲压工艺过程卡片（内容包括工序名称、工序数目、工序草图（半成品形状和尺寸）、所用模具、所选设备、工序检验要求、板料规格和性能、毛坯形状和尺寸等）: ; 4 确定模具结构形式 确定工序的性质、顺序及工序的组合后，即确定了冲压工艺方案也就决定了各工序模具的结构形式。冲模的种类很多，必须根据冲件的生产批量、尺寸、精度、形状复杂程度和生产条件等多方面因素选择，其选原则如下： l ）根据制件的生产批量确定采用简易模还是复合模结构。一般来说简易模寿命低，成本低；而复合模寿命长，成本高。 2 ）根据制件的尺寸要求确定冲模类型。 若制件的尺寸精度及断面质量要求较高，应采用精密冲模结构；对于一般精度要求的制件,可采用普通冲模。复合模冲出的制件精度高于级进模，而级进模又高于单工序模。 3 ）根据设备类型确定冲模结构。 拉深加工时有双动压力机的情况下，选用双动冲模结构比选用单动冲模结构好很多 《塑性成型与模具设计》课程设计设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计 学院：机械与汽车工程 班级：材控 ： 学号： 《塑性成型与模具设计》课程设计 设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计 冲压工艺分析 设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面: 名称：垫板 生产批量：大批量 材料：A3 厚度：0.5mm 零件图如下： 冲裁模： 设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面: (1) 冲压加工方法的经济性分析 冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高， 操作简单等一系列优点而广泛使用，由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用。批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能会更有效果。 (2) 冲压件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度，在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求，良好的工艺性应保证材料消耗少，工序目少，模具结构简单，而且寿命长产品质量稳定，操作简单，方便等。 零件的工艺分析 A3即Q235.4 代表这种钢的屈服强度为235MPa,是一种普通碳素钢，能够保证力学性能。 1.该冲裁件结构对称、简单，由圆弧组成的，无悬臂。 2.圆形孔直径d>0.35t,符合要求。 3.孔间距与孔边距c>2t，在模具强度和冲裁件质量的限制围之。 冲裁： 冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。精密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度; 而经济级是指模具达到最大许可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上有最合理的精度。为降低 【范例】 (1)题目：东风EQ-1090汽车储气简支架 (2)原始数据 数据如图7—1所示。大批量生产，材料为Q215，t=3mm。 图7-1零件图 (3)工艺分析 此工件既有冲孔，又有落料两个工序。材料为Q235、t=3mm的碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构中等复杂，有一个直径φ44mm的圆孔，一个60mm×26mm、圆角半径为R6mm的长方形孔和两个直径13mm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求，孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于8mm。工件的尺寸落料按ITll级，冲孔按IT10级计算。尺寸精度一般，普通冲裁完全能满足要求。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序，可有以下三种工艺方案。 方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此方案。 方案二：级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述，本套模具采用冲孔一落料复合模。 (5)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性，正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模，只需在上模装一副推件装置，故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 a ．排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 2所示。 b ．确定搭边值查表，取最小搭边值：工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=5；为了方便计算取a l =3。 c. 确定条料步距步距：257.5mm ，宽度：250+5+5=260mm ． d ．条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e ．画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-3所示。 实验实训(设计)报告 项目名称: 垫圈冲压工艺及模具设计 专业:模具设计与制造班级: 模具14１ 企业指导老师: 校内指导老师: 邓老师 学号: 201401０91 姓名: 江峰 地点:绵阳职业技术学院时间: 2０16。7 二〇一六年七月十三日 绵阳职业技术学院实验实训(设计) 进度检查及成绩评定表 摘要 本次得课程设计就是一个简单得防滑垫圈及其复合模设计,此副模具就是采用落料—冲孔两道工序相结合得复合模,本人经查阅相关书籍、资料以及对设计此副模具所要用到得相关公式、数据作出了一个准确得依据、 本次课程设计一共分为两部分,与其她模具得设计一样,第一部就是对零件进行工艺分析,接着对工艺方案进行比较,最终确定选用复合模加工制件得工艺方案、然后画工序图、排样图以及对材料利用率得计算,计算冲压力,选择冲压机。然后填写冲压工艺规程卡。第二部分就是冲压模具得设计,选择冲模类型以及结构形式,定位方式,卸料方式,模具设计计算(主要计算各类主要零件得外形尺寸),最后确定凸凹模工作部分尺寸。 前言 在现代工业生产中,模具就是重要得工艺装备之一,它在铸造、锻造、冲压橡胶等生产行业中得到了广泛应用。由于采用模具进行生产能够提高生产效率,节约原材料,降低成本,并可保证一定得加工质量要求。所以,汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、玩具等得零部件很多采用模具来加工。随着科学技术得发展,产品得更新换代加快,对产品质量外观不断提出新要求,对模具质量要求也越来越高。模具得设计、制造工业部门肩负着为相关企业与部门提供产品得重任。如果模具设计及制造水平落后,产品质量低劣,制造周期长,必将影响产品得更新换代,使产品失去竞争能力,阻碍生产与经济得发展。因此,模具设计及制造技术在国民经济中得地位就是显而易见得、 金属板料冲压就是模具在工业生产中应用广泛得加工形式之一,随着市场竞争日趋加剧,产品质量不断提高,对生产得安全性,操作得方便性等要求也日益提高。模具作为冲压生产得基本要素,其设计制造技术受到普遍重视、因此学习模具课程,进行模具设计也就是适应现代化工业要求得。 这次课程设计得内容就是利用CAＤ等系列软件设计材料为H62—M得黄铜垫圈冲压模具,说明书有四部分内容,叙述了整个设计得过程。分析了零件得工艺性,经济性,确定零件得冲压工艺方案及其模具得结构。然后进行模具零件得设计计算。计算出零件尺寸后,通过ＣAD 软件做出各个零件得实体,最后完成模具装配。 由于时间比较仓促,有得地方考虑不足,希望老师予以指导。 目录 1、冲裁件工艺分析?????????????????????????????????????????1 1。1冲裁件得结构工艺性?????????????????????????????????????1 １。2尺寸精度与断面粗糙?????????????????????????????????????1 2、冲压工艺方案得确定?????????????????????????????????????２ 3、冲压工艺计算???????????????????????????????????????????４ 3。1排样图设计,材料利用率计算?????????????????????????????４ ３。2计算凹凸模尺寸?????????????????????????????????????????５ 4、冲裁力计算及压力中心计算,初选压力机???????????????????6 ４。１冲裁力计算及初选压力机?????????????????????????????????6 ４、2压力中心得计算?????????????????????????????????????????7 ５、模具结构型式得确定?????????????????????????????????????８ 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。 冲压模具设计素材(1)(doc 6) 冲压模具设计素材 一、制件图的分析 深→修边→冲孔。考虑到实验的特殊情况，只需设计制造三套冲压模具，即：落料模具、拉深模具、冲孔模具，修边工序采用手工方式进行。 3、此制件是和其它多种小零部件相互配合、有严格装配关系的零件，虽然图纸上的尺寸精度没要求那么高，但考虑到使用时的互换性，在进行模具设计时仍然要对模具的型腔尺寸精度要求高些。 二、模具结构的选取 1、此次制做的冲压模具是用来做实验的，为简化冲压模具的结构复杂程度、缩短模 隙。 2）冲裁间隙（单边）C min =0.015mm 3)凸、凹模刃口尺寸计算公式 设制件尺寸为0?-D 则： a X D D a δ+?-=0)( min )2(t C D D a t δ--= 式中： t a D D 、――分别为落料模具凹模、凸模的刃口尺寸 t a δδ、――分别为落料模具凹模、凸模的制造公差 ?――制件的制造公差 C――单边最小冲裁间隙 min X――磨损系数（取X＝1） 4）凸、凹模刃口尺寸（略） 3、为降低模具制造成本，没有进行排样设计，而是在凹模的相应部位设计了定位销（采用手工送料方式），以解决用小块板料落料生产时的定位问题。 4、因镁板的壁厚只有0.6mm，落料时包紧力不大，故采用弹性卸料装置。卸料板和凸模之间的间隙取0.1mm。 5、压力中心和冲裁力的计算（略） 6、凹模采用柱孔口直筒形结构，既便于制造又解决了向下漏料的问题。 四、拉深模具设计 1、拉深的总高度比较小，只有5mm，设计时采用了一次拉深成形工艺。 2、拉深模具凸、凹模尺寸的确定 1）此制件是要求外形尺寸零件（便于装配），设计时应以凹模为基准件，间隙通过减小凸模尺寸获得。 2）拉深间隙 拉深间隙值C的大小对拉深力、制件质量、模具寿命等影响很大。间隙过大，制件易起皱，有锥度、精度差；间隙过小，则有害摩 擦加大，制件变薄严重，甚至破裂。因此，确定合适的拉深间隙值C 是很重要的。 考虑到镁板的拉深性能差（需把拉深模具和坯料加热到合适的温度才能进行拉深生产）、制件精度要求较高等诸方面的因素，拉深间隙取值如下： （1）直边部分拉深间隙值C=1t=0.6mm （2）转角部分拉深间隙值C=1.1t=0.66mm 3）凸、凹模园角半径 r＝1mm （制件尺寸决定） t r＝2mm （便于拉深） a 广西工学院鹿山学院 毕业设计（论文）说明书 题目：五菱汽车A柱下加强板拉伸模具设计系别：机械工程系 专业班级：模具L071班 姓名：张计军 学号：20071084 指导教师：黄庆高 职称：工程师 二〇一一年五月二十三日 摘要 本次设计了一套拉伸成形的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用拉伸工序，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模具的各工作零部件设计过程表达出来。 在文档中第一部分，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，接着第二部分是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。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形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。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连续模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。 关键字：冲压；模具结构；拉伸模具 ABSTRACT This design carries on drawing die.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 determination to the product.According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main drawing part, for example: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the matrix plate, stripper plate, stop pin, pilot pin and so on.The die sets uses 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 shape stop pin.The mold drawing 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.Fell in the blanking punch is loaded by pilot pin, 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: pressing; drawing die; Mold Construction 毕业设计（论文）开题报告 系（部）：机械工程系年月日（学生填表）课题名称挡环冲压模具设计 学生姓名专业班级课题类型工程设计 指导教师职称课题来源生产 1.综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 近些年来我国模具工业迅速发展，中国正成为世界模具大国，但模具水平和生产工艺水平比国际先进水平低很多，成为真正的模具强国任重而道远。 改革开放以来，随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展。 21世纪，随着科技的发展，计算机的普及以及操作性能的提高，CAD/CAM 开始技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM 技术。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/Engineer、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，并成功应用于冲压模的设计中。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制造周期等方面做出了贡献。 近几年来，随着工业和高科技产业的飞速发展，我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平。尽管如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。为了弥补这一技术上的差距，我国正在努力改善生产工艺，提高生产技术，紧追世界模具发展步伐，现如今代表着最先进冲模技术水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。其中具有代表性的集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 模具的专业化程度也是限制冲压模具发展的一大因素，因此想要提高我国整体冲压模具水平，还得从最基础做起，首要的就是多与国外的先进技术进行交流，教育知识与国外的相同步，另外，国内企业也应多和国内外大中专学院开展模具技术的研究和开发，确保能获得最前沿的知识与最先进的技术。 就全球模具发展现状而言：日本模具产能约占全球的40%，居世界第一位；德国在模具行业具有领先世界的技术；美国模具占有率逐渐减少，但在高端模具领域占有重要地位。 国外模具发展趋势——工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计模拟软件进行模具结构的设计；模具加工上已大量使用数控机床，应用计算机辅助加工和数控编程技术对模具进行加工，使模具的加工质量和附加值大大 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。(整理)《弯钩零件冲压模具设计(全套图纸)》
垫圈冲压工艺及模具设计
垫片模具设计
冲压模具设计步骤
冲压模具设计说明
《冲压模具课程设计》范例
垫圈冲压模具设计
异形小垫片冲压模具设计
冲压模具设计素材(1)(doc 6)
冲压模设计 说明书
冲压模具设计
垫圈冲压模具设计毕业设计论文样本
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