1、目录第 1 章 绪论 .11.1 国内模具的现状和发展趋势 .11.1.1 国内模具的现状 .11.1.2 国内模具的发展趋势 .21.2 国外模具的现状和发展趋势 .31.3 方垫片冲孔落料级进模具设计与制造方面 .31.3.1 方垫片冲孔落料级进模具设计的设计思路 .31.3.2 方垫片模具设计的进度 .4第 2 章 工艺性分析 .6第 3 章 排样设计 .73.1 确定零件的排样方案 .73.2 条料宽度、导料板间距离和材料 利用率的计算 .7第 4 章 冲压工艺方案的确定 .9第 5 章 模具结构形式的选择与确定 .10第 6 章 冲压力与压力中心的计算 .116.1 冲裁工序总力的计
2、算 .116.2 初选压力机 .126.3 压力中心的计算 .12第 7 章 模具主要零件 .137.1 工作零部件的设计与标准化（尺寸、位置、标准与示意图） .137.2 定位装置的设计与标准化 .187.3 标准模架的选用 .207.4 卸料部件的设计与标准化 .21第 8 章 方垫片冲孔落料连续模总装图 .22第 9 章 压力机的校核 .23结论参考文献致 谢1第 1 章 绪论就目前的技术发展水平来看，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，其主要原因是因为我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家还有相当大的差距，这些导致我国模具在
3、寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。1.1 国内模具的现状和发展趋势1.1.1 国内模具的现状我国模具近年来发展很快，根据不完全的统计，在 2003 年我国模具生产厂点约有 2 万多家，从业人员约 50 多万人，2004 年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，2004 年模具产值 530 亿元。进口模具 18.13 亿 美元，出口模具 4.91 亿美元，分别比 2003 年增长 18%、32.4%和45.9%。进出口之比 2004 年为 3.69:1，进出口相抵后的进净口达 13.2 亿美元，为净进口量较大的国家，情况不容乐观。在
4、2 万多家生产厂点中，就有一半以上的工厂是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有 20 多家，中型企业几十家，其余都是小型企业。近年来， 模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；专业模具厂数量增加，能力提高较快；“三资“及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。虽然说我国模具业在近年发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在着以下几方面的不足:第一，体制不顺，基础薄弱。 “三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，近年来私营企业的发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看
5、，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面的不足。 第二，工厂开发能力比较差，经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低，2水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合 1 万美元，国外模具工业发达国家大多是 1520 万美元，有的高达 2530 万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，才能真正实现现代化企业管理的企业较少。 第三，在工艺装备水平上属于低水准，而且配套性不好，利用率也低。虽然我国许多企业采用了先进的加工设备，但总的来说装备水平仍比国外企业落后
6、许多，特别是设备数控化率和 CAD/CAM 应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因，导致引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。 第四，国内模具材料及模具相关技术落后。模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具水平的提高。1.1.2 国内模具的发展趋势巨大的市场需求即将推动着中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家
7、相比仍存在较大差距，尚且不能完全满足国民经济高速发展的需求。在未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向主要包括以下几方面: 1）模具正朝着大型化方向发展； 2）CAD/CAE/CAM 技术广泛应用于模具设计制造行业中； 3）模具扫描及数字化系统； 4）塑料模具推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 5）提高模具标准化水平和使用率； 6）发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 7）模具的各方面的精度要求都越来越高；8）模具的运行维护要求高；9）生产模具的人工技术也在提高。31.2 国外模具的现状和发展趋势无论在那个国家的工业发展，模具都是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽
8、车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，6080的零部件都要依靠模具成型。其他加工制造方法所无法替代模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性。模具生产技术水平的高低，已经成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并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。近几年，据统计全球模具市场呈现供不应求的局面，全世界的模具市场年交易总额为 600650 亿美元左右。欧美等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。 国外模具企业的组织形式是“大而专“、“大而精“，大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到 50%以上。2004 年中国模协在德国访问时，从
9、德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国大约有5000 多家模具企业。2003 年德国模具产值达 48 亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有 90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益很大。 随着时代的进步和技术的快速发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才等，他们的技术水平比较高。故人均产值也较高。而我国每个职工平均每年创造模具产值只有大约合计 1 万美元左右，而国外模具工业发达国家大多 1520 万美元，有的达到 2530 万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖
10、率达 70%以上，而我国才达到 45。1.3 方垫片冲孔落料级进模具设计与制造方面1.3.1 方垫片冲孔落料级进模具设计的设计思路冲裁是冲压工艺的最基本工序之一，它是利用模具使板料沿着一定的轮廓形状产生分离的一种冲压工序。它包括落料、冲孔、切边、修边、切舌、剖切等工序，其中落料和冲孔是最常见的两种工序。冲裁在冲压加工中应用极广。4它既可直接冲出成品零件，还可以对已成形的工件进行再加工。而普通冲裁加工出来的制件的精度不高，一般情况下，冲裁件的尺寸精度应在 IT12 级以下，不宜高于 IT10 级。只有我们不断的加强冲裁变形基础理论的研究，才能准确提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定
11、冲裁工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决冲裁变形中出现的各种实际问题，进一步提高制件质量。方垫片是冲裁模典型的冲压件，该模具工作过程很简单就是冲孔和落料，根据零件图的结构和尺寸精度以及材料的性能确定完成该冲件所需要的模具类型。因此，综合考虑各种因素后采用复合模。根据计算的结果和选用的标准模架，判断此次冲裁能不能采用标准的模架。为了保证制件的顺利加工和顺利取件，模具必须有足够高度。要改变模具的高度，只有从改变导柱和导套的高度，改变导柱和导套的高度的同时，还要注意保证导柱和导套的强度。导柱和导套的高度可根据冲裁凸凹模与落料凹模工作配合长度决定。设计时可能高度出现误差，应该反复多次验证。1.
12、3.2 方垫片模具设计的进度1.通过网络书籍等方式了解目前国内外冲压模具的发展现状，所用时间 8 天；2.查看书本最终确定加工方案，所用时间 6 天；3.整体模具的设计，大约用了一个月的时间；4.模具的最后反复检查验证更正。冲孔落料级进模设计工件名称:方垫片生产批量:大批量生产材 料: A3厚 度: 1mm 工件简图:见图 15图 1 方垫片 6第 2 章 工艺性分析图示方垫片零件材料为 A3（即 Q235 碳素结构钢） ，适合一般的冲压加工。此工件只有落料和冲孔两个工序，结构相对比较简单，只有一个 8.0 与四个3.2 的孔。图示方垫片零件的尺寸全部为未注公差的一般尺寸，但是一般按IT14
13、级取，尺寸精度较低，普通冲裁完全可以满足要求。由以上各方面综合分析可知，图示零件具有比较好的冲压工艺性，适合冲压生产。7第 3 章 排样设计3.1 确定零件的排样方案在开始设计模具的时侯，首先要设计条料排样图。方垫片零件外形是矩形只有冲孔，所以结构比较简单，只需要直排就可以了。直排（图 2 所示）的排样方案材料的利用率已经很高。图 23.2 条料宽度、导料板间距离和材料利用率的计算查表取得侧搭边值为 1.8mm，工件见搭边值为 1.5mm条料宽度的计算：拟采用无侧压装置的送料方式，由图 2 条料的排样b-0= D max+2aC 0-Dmax条料宽度方向冲裁件的最大尺寸a侧搭边值 条料宽度的单向偏差由表查得 0.10c导料板与最宽条料之间的间隙由表查得 C0.5代入数据计算，取得条料宽度为 38.1mm。导料板间距离的计算：由 A=B+C,代入数据计算得导料板间距离为 38.6 8mm。 根据设计可得送料步距为 S=23.5mm材料利用率的计算：据大量市场供应调查情况可得，原材料应选用 1500 mm750 mm1mm 的冷轧薄钢板。每块可剪 38.1mm 1500 mm 规格条料 19 条，材料剪切利用率达 96.52%。由文献2 材料利用率通用计算公式 冲裁件的面积：A34224.25 2 41.6 2=659mm得 =(1659)/(38.123.5)100% =73.6%
