垫片冲裁模设计

摘要

在这次设计中根据所给题目的要求，笔者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，在本笔者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，笔者采用的加工方法为：采用复合工序冲孔落料模进行加工。

关键词：冲孔；落料；搭边；

目录

摘要 (1)

目录 (2)

引言 (3)

1.工件的工艺性分析 (4)

1.1冲压时的工艺性分析 (5)

1.2冲压材料选用 (5)

1.3冲裁工艺方案的确定 (6)

2 模具设计计算 (7)

2.1排样方案的确定及计算 (7)

2.2冲压力的计算 (9)

2.3模具压力中心的确定 (11)

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 (16)

3.模具材料的选用 (17)

4 冲压设备的选择 (19)

5.模具的装卸 (20)

5.1模具的装配 (20)

5.2卸料装置的确定 (21)

结束语 (22)

致谢 (24)

参考文献 (25)

引言

本次设计中选用的工序——冲裁，我们运用了学习过的冲压模具设计的知识，根据给定的课题及要求进行我们的毕业设计，毕业设计就是检查我们这几年里我们学到的知识与独立做事的能力，及对模具设计与制造专业应用能力训练为主线，以专业知识、常规机械加工实训等实践教学环节为基础，其目的在于自我鉴定与自我提高专业水平知识。

冲裁模是冲压生产中不可缺少的工艺装备，良好的模具结构是实现工艺方案的可靠保证。冲压零件的质量好坏和精度高低，主要取决于冲裁模的质量和精度。冲裁模结构是否合理、先进，有直接影响到生产效率及冲裁模本身的使用寿命和操作的安全、方便性等。由于冲裁件形状、尺寸、精度和生产批量及生产条件不同，冲裁模的结构类型也不同。

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。

模具是指工业生产上通过注塑、压铸或锻压等方式生产产品所用的各种模子和工具。模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。据统计，75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件都需要由模具成型，而绝大部分塑料(11940,-105.00,-0.87%)制品也由模具成型。

根据所成型的材料的不同，模具可分为金属模具和非金属模具，其中金属模具主要有铸造模具和冲压模具，非金属模具主要是塑料模具。塑料模具和冲压模具是主要的模具品种，2010年的市场规模分别达到了630亿和520亿，分别占模具行业的45%和37%。塑料模具主要用于塑料制品的压制成型，冲压模具主要是用于金属材料的冷冲压成型。行业快速成长，规模持续扩大。

2000年以来，受益于下游汽车、电子、塑料制品行业的快速发展，我国的模具行业取得了长足的发展。模具行业的行业收入从2003年的140亿元快速增长到2010年的1400亿元，8年间增长10倍，年平均增长率在28%以上。金融危机仅仅使行业增速放缓

到12.5%，仍然远远高于GDP的增速，可见我国模具行业的发展势头十分强劲。

一般而言，模具生产商需要根据客户的需求定制模具所用的材料——模具钢，然后选购适当的模具标准件构建模架，最后设计制作模仁，形成模具。因此模具行业的产业链主要包括三个子行业：模具钢(原材料)、模架(标准件)和模具(成品)。

模具钢进口替代前景广阔。模具钢是指用来制造模具的钢种，是模架以及模具制作的原材料，直接影响到模具的使用寿命以及成型质量。2010年，我国的模具钢消费额达到129亿美元，比2009年增长20%。我国连续五年成为全球模具钢消费量最大的国家，占全球消费量的21%，同期国内模具钢产值只有70亿美元，虽然已经是全球第三大模具钢生产国，但是供需缺口达到59亿美元，进口依存度高达46%，且高档模具和出口模具的材料几乎全部依靠进口。随着国内企业逐渐掌握模具钢的生产技术，国内模具钢行业发展前景看好，2010年行业增长率达到37%。

标准件覆盖率提升驱动模架需求。模架是模具的支撑，是模具设计中标准化的部分。对于一般的模具来说，许多结构是相同的，所不同的只是每套模具的成型部分。使用模架和模具标准件能缩短模具生产时间25%-40%，节约模具加工工时25%以上，对于模具厂商来说节省的时间十分可观，因此模具设计生产厂商一般会采用标准模架来做模具。

目前我国的模具标准件运用还比较落后，覆盖率估计仅在45%左右，而国外成熟市场上覆盖率能达到70%以上。标准件覆盖率的提升加上模具需求上升的双重打动将驱动模架的需求。

1.工件的工艺性分析

零件简图：了解零件形状与各表面构成特征之后，检查零件是否表达是否正确及清楚，尺寸及有关技术要求标注齐全，几何元素之间的关系应明确。如图1.1所示零件的技术要求分析：对零件的尺寸精度，形状精度，位置精度，表面粗糙度及热处理。保证过使用性能的情况下保证是否经济合理，在现有的生产条件下是否能实现。

零件的结构特点分析：零件的结构特点决定了他的安装方式和加工方法。

零件的结构工艺性分析：零件的结构工艺性是指所设计的零件在满足使用要求的前提下，制造的方便性，可行性与经济性，即零件的结构应方便于加工时的装夹、对刀、测量、可以提高切削效率。结构工艺性不好会使加工困难浪费材料和加工时间，有时甚至无法加工。

材料分析：在满足使用性能的条件下应选择廉价材料，材料选择应立足国内，尽量选择我国资源丰富的材料。本零件选择10号钢

厚度：2mm

图1.1零件图

1.1冲压时的工艺性分析

冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。

冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。

冲裁各直线或曲线的连接处，宜有适当的圆角。

冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小，并应避免过长的悬臂与窄槽。

腰圆形冲裁件，如允许圆弧半径，则R应大于料宽的一半，即能采用少废料排样；如限定圆弧半径等于工件宽度之半，就不能采用少废料排样，否则会有台肩产生。

冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不宜过小。

冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离，受到模具强度的限制，不能太小。

在弯曲件或拉深件上冲孔时，其孔壁与工件之间的距离不能过小。

对冲压材料的要求冲压所用的材料，不仅要满足产品设计的技术要求，?还应当满足冲压工艺的要求和冲压后继的加工要求（如切削加工、焊接、电镀等）。

1.2冲压材料选用

冲压工艺对材料的基本要求主要是：

1）对冲压成形性能的要求