毕业设计异形垫片冲压工艺及模具设计

冲压工艺与模具设计

课程设计

题目 圆形垫片冲压工艺与模具设计

姓名

指导老师

2013.11.14

目 录

第一章 概述…………………………………………………… 3

第二章 冲压件工艺设计…………………………………………5

第三章 工艺计算…………………………………………………10

第四章 冲压模具设计……………………………………………15

第五章 选定冲压设备……………………………………………20

第一章 绪论

冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要零件的一种压力加工方法。

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。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。

冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。

冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集型产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益的。

２０１３　Ｆ８月　总第２８９期　高职教育　

异形垫片复合模工艺分析与计算　

徐文庆　

（衡阳财经工业职业技术学院，湖南衡阳４２１００２）　

摘要：复合模是指在压力机的一次工作行程中，在模具　的同一位置同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。本文详　细介绍了冲裁复合模异形垫片的工艺分析、冲压工艺方案的确　定及冲裁工艺计算，具有很好的代表性。　关键词：异形垫片；冲裁复合模；冲裁工艺　

一、原始资料　图１所示异形垫片的材料为Ｑ２３５钢，料厚ｔ＝２．０ｒａｍ，大批　量生产。试设计成形所需的模具。　二、冲压件的工艺分析　图１所示的垫片结构简单、　对称，转角处有Ｒ１的圆弧过渡，　整个零件最窄处的宽度为　１５ｍｍ，而当材料厚度为２ｍｍ导　时，复合模凸凹模允许的最小壁　厚为４．９ｍｍ；图中所注尺寸全为　未注公差尺寸，按ＩＴ１４级选取，　精度要求不高；材料为Ｑ２３５，料　图１异形垫片　

厚ｔ＝２ｍｍ，冲裁工艺性较好。经分析该零件具有良好的冲裁工艺　性。　三、冲压工艺方案的确定　由于该零件包括落料、冲孔两个基本工序，因此有以下三　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、冲孑Ｌ同时进行，因冲裁件平整度要求不高，为简化模　

具结构，采用倒装复合模生产。方案三：先冲孔、再落料，采用连　续模生产。方案一的模具结构简单，但需两道工序和两副模具，　

生产效率不高，同时落料后再冲孔会产生定位误差，导致冲裁　件的尺寸精度低。方案二只需一副模具，生产效率高，因冲裁件　

的尺寸精度全由模具保证，因而冲裁件的尺寸精度高，但模具　

结构复杂。方案三也只需一副模具，生产效率高，冲裁件尺寸精　

度比方案二的差，且模具结构更为复杂，制造和维修成本都比　较高。通过对以上三种方案的比较和生产批量的具体情况，决　

定采用方案二进行生产。　

四、选择模具的结构形式　第一，模具类型的选择。由冲压Ｔ艺分析可知，采用倒装复　

合模。第二，定位方式的选择。因该模具采用的毛坯是条料，控　

1 2 【摘要】

垫片在机器的各部位之间起着连接时的稳定、密封等作用。垫片的种类繁多、大小薄厚有别、材质各异，所起的作用又各有不同。按材质可分为非金属、半金属和金属垫片三种。在这篇论文中，垫片级进模设计为主要内容，其中包括冲压工艺分析，并确定模具，嵌套设计，计算中心冲压力和应力计算的类型，刀片尺寸计算，工作部件的工作部件结构尺寸，结构尺寸等模具配件，冲床选择。该毕业设计能够使我对于学校所学的专业知识有一个全面的复习和进一步的认识。同时锻炼了我自行设计这一方面的能力。

【关键词】：垫片；级进模；模具设计

3 目录

引言 ..................................................................................................................................................... 1

一、冲裁件的结构工艺性分析 ............................................................................................................. 2

二、冲压工艺方案的选定 ..................................................................................................................... 2

三、零件的排样设计 ............................................................................................................................. 2

圆垫片冲裁模设计

公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

数控一班116宿舍 蔡梁杰 吴文海 陈梦辉 梁专倚 陈志军 郑文强

圆垫片冲裁模设计

本设计选取第3组数据：

尺寸a=φ；尺寸b=φ；厚度=；精度为IT14；大批量生产；材料为08#钢.

一、零件的工艺性分析

该零件是普通圆垫片，材料为08#钢，要对零件进行大批量的生产。该件属于隐蔽件，被完全遮蔽，外观上要求不高，只需平整，中心圆孔是该零件需要保证的重点。

二、确定工艺方案

首先根据零件的形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。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，结合产品（垫圈）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。另外为了便于排泄废料，故采用倒装复合模冲裁生产，避免了废料要人工来清除，节省了时间，同时也节省大量劳动力，提高了生产率。所以采用倒装复合模具。