1、1目录目录 1摘要.2前言.2一、零件的工艺分析.3二、冲压工艺方案的确定.3三、排样方案的确定.41、排样方法介绍42、搭边值的确定43、材料利用率4四、计算工序压力.4五、压力机的初选.5六、冲压模具设计.51、模具结构类型及结构形式52、定位方式53、卸料方式5七、模具设计计算.51、计算模具压力中心52、计算或估算各主要零件外形尺寸63、确定凸凹模间隙，计算凸凹模工作部分尺寸74、校核压力机8结论9致谢9参考文献92摘要本次的课程设计是一个简单的防滑垫圈及其复合模设计，此副模具是采用落料冲孔两道工序相结合的复合模，本人经查阅相关书籍、资料以及对设计此副模具所要用到的相关公式、数据作出了
2、一个准确的依据。本次课程设计一共分为两部分，和其他模具的设计一样，第一部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的工艺方案。然后画工序图、排样图以及对材料利用率的计算，计算冲压力，选择冲压机。然后填写冲压工艺规程卡。第二部分是冲压模具的设计，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的外形尺寸） ，最后确定凸凹模工作部分尺寸。关键词：垫圈 落料 冲孔前言在现代工业生产中，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，并可保证一定的加工
3、质量要求。所以，汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、玩具等的零部件很多采用模具来加工。随着科学技术的发展，产品的更新换代加快，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。模具的设计、制造工业部门肩负着为相关企业和部门提供产品的重任。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。金属板料冲压是模具在工业生产中应用广泛的加工形式之一，随着市场竞争日趋加剧，产品质量不断提高，对生产的安全性，操作的方便性等要求也日益提高。模具作为冲压生产的基本要素，其设计制造技术受
4、到普遍重视。因此学习模具课程，进行模具设计也是适应现代化工业要求的。这次课程设计的内容是利用 CAD 等系列软件设计材料为 H62-M 的黄铜垫圈冲压模具，说明书有四部分内容，叙述了整个设计的过程。分析了零件的工艺性，经济性，确定零件的冲压工艺方案及其模具的结构。然后进行模具零件的设计计算。计算出零件尺寸后，通过 CAD 软件做出各个零件的实体，最后完成模具装配。由于时间比较仓促，有的地方考虑不足，希望老师予以指导。3一、零件的工艺分析1、该垫圈选用冲裁材料 H62-M 即黄铜材，其含铜量 62%，与其他铜材相比材质相对较硬，氧化速度相对较慢，具备一定的冲裁性能。2、零件形状简单、对称；圆弧与
5、直角处无尖角；冲件上无悬臂和狭槽；内孔尺寸6.5，外形尺寸14、22.3。其未标注公差，全部按 IT14 级选用，低于冲孔可以达到的精度 IT10,。表面粗糙度无特殊要求。综上所述，该零件满足冲裁工艺要求。二、冲压工艺方案的确定完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的工序只有冲孔、落料两道工序。从工序可能的集中与分散工序间组合的可能来看，该零件的冲压工艺可有以下三种方案：方案一：先落料后冲孔，采用单工序模生产单工序冲裁模又称简单模，是指在压力机一次行程内只完成一个工序的冲裁模，如落料模、冲孔模、切断模等。落料模常见有三种形式：无导向的敞开式落料模导板式落料模导柱式弹顶落料模。冲孔模的结构与一
6、般的落料模相似，但冲孔模有自己的特点，特别是冲小孔的模具，必须考虑凸模的强度和刚度，以及快速更换凸模的结构。方案二、冲孔落料连续冲压，采用连续模生产连续模又称级进模，跳步模，是指压力机在一次行程中，依次在几个不同的位置上同时完成多道工序的冲模。整个冲件的形成是在连续过程中逐步完成的。连续成型是工序集中的工艺方法，可使切边、切口、冲孔、落料等多种工序在一副模具上完成，连续模可以分为普通连续模和多工位精密级进模。方案三：落料冲孔复合冲压，采用复合模生产复合模是指在压力机的一次行程中，在模具同一部位同时完成数道分离工序的模具。复合模的设计难点是如何在同一工作位置上合理的布置好几对凸凹模。复合模的特点
7、：结构紧凑、生产率高、冲件精度高，特别是冲裁件孔对外形的位置容易保证。但复合模结构复杂，对模具精度要求高，模具装配精度也要求高，使成本提高，主要用于大批量、精度要求高的冲裁件。方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，生产率低，难以满足该零件的产量要求。方案二只需要一副模具，生产率高，但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，故其模具制造、安装较复合模复杂。方案三也只需要一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率高。尽管结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。结论，经分析零件结构采用方案三（复合模）生产为佳。4三、排样方法的确
8、定1、排样方法介绍冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。合理的排样是降低成本和保证冲件质量及模具寿命的有效措施，排样应考虑以下原则：提高材料利用率合理排样方法，使操作方便，劳动强度低且安全模具结构简单、寿命长保证冲件质量和冲压件对板材纤维方向的要求。2、搭边值的确定通过查表比较分析，且由经验得搭边值 a=0mm，侧搭边值 a1=1.2mm，步距 S=14mm,条料宽度 B=24.7mm，排样图如下，材料利用率最高3、材料利用率一个步距的利用率=(A/BS)*100%=(201.86-33.17)/(25.3*14)=47.6%四、计算工序压力1、落料力的计算F 落=1.3Lt ,其中
9、L=59.96mm，t=1.5mm， =260MpaF 落=1.3*1.5*59.96*260=30.4KN2、F 孔=1.3Lt =1.3*1.5*3.14*6.5*260=10.3KN3、F=F 落+F 孔=30.4+10.3=40.7KN5、五、压力机的初选查冲压工艺与模具设计附录 A 可得应选择压力机 JH23-16。六、冲压模具设计1、模具结构类型及结构形式在冲压过程中，已确定对零件采用冲孔落料的复合模进行加工。由于制作结构简单，加工精度要求不高，并且为大批量生产，而为了使冲孔时的废料容易排出，所以决定采用倒装复合模。2、定位方式材料为条料，制件的加工精度不高，又为大批量生产，且采用
10、的模具为倒装复合模，为了保证冲裁出外形完整的合格零件，决定采用结构简单且制造方便的活动挡料销。为了保证前后工序相对位置的精度和工件内孔与外轮廓位置的精度要求，决定采用了 3 个定位销定位。3、卸料方式因为采用了倒装复合模来冲裁，在冲裁过程中制件会陷入凹模中，可以采用推件器推出制件，而条料会粘在凸凹模上，为了卸料方便可采用弹性卸料板卸料。七、模具设计计算1、计算模具压力中心为了确定压力机和模具的正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块相重合，否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心负载，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。因为该制件是完全对称件，所以冲模的压
11、力中心就与冲裁件的对称中心相重合。62、计算或估算各主要零件外形尺寸估算凹模尺寸凹模厚度为H=0.1P ，P=51760H=0.1*51760=17.3mm凹模长度 L 的确定W1=2.1H=36.33mm 工件 b=22.3mmL=b+W1=94.96凹模宽度 B 的确定步距 S=15.8mm 工件=14mm W2=1.5HB=15.8+14+2*1.5*17.3=81.7mm根据矩形凹模板查得凹模尺寸为 100X80X18固定板 100X80X12垫板 100X80X8H 凸=H 凹+H 固定板=18+12=30mm推件器：H=H 凹-3t=18-4.5=13.5mm卸料板 100X80X
12、10凸凹模：H=H 缷+H 固+15=10+12+15=37mm上模座 100X801X30下模座 100X80X3573、确定凸凹模间隙，计算凸凹模工作部分尺寸该零件为冲孔落料件，6.5 的孔由冲孔获得，14、22.3、6 由落料获得查表得，2Cmin=0.15 ，2Cmax=0.19，则2Cmax-2Cmin=0.19-0.15=0.04mm由公差表查得，6.5 为 IT14 级，=0.36 ，取 x=0.5；14 为 IT14 级，=0.43 ，取 x=0.522.3 为 IT14 级，=0.52，取 x=0.5，6 为 IT14 级，=0.30，取 x=0.5冲孔 6.5：dp=(dm
13、in+x ) =(6.5+0.5*0.36) =6.68dd=(dp+2Cmin) =(6.68+0.15) =6.83校核： + 2Cmax-2Cmin0.0145F 总（满足条件） 工作台校核工作台面尺寸应大于模具尺寸 50-70mm，则 Ln=306+50=356mmBm=170+50=220mm，经查得工作台前后长 300mm，左右长 450mm，满足条件。9结论时光匆匆而逝，两个周的垫圈工艺及其模具设计画上了圆满的句号。在设计过程中，查阅有关模具设计手册与冷模具设计的资料并绘制出成形的总装配图及各种无标准零件图。本设计说明书详细介绍了垫圈冷冲压模具设计过程，对各个工序的设计构思及具体
14、实施方案，主要有前言，设计说明书，讲述模具设计工艺方案及工艺过程等。设计的要求是首先要保证产品质量节约原材料，降低劳动强度，降低成本，提高劳动生产率原则，制图符合国家标准，标注尺寸合理，图面整洁，布局合理，说明书力求系统性强，易懂，便于查看。通过这次冷冲模的设计让我知道：冷冲模是建立在金属塑性变形的基础上，在常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一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。并且通过这次冷冲模设计，使我重新温习了以前学过的有关机械方面的知识，并且通过查阅资料了解了一些新的知识，使我对模具设计有了更进一步的了解。致谢通过这次的模具设计，使我对
15、模具有了更深的了解，尤其是冲模的定义、分类、结构组成及工作原理。实际制作模具更是一项艰难地工作，很多工作都是靠经验的，书本上是学不到的。在此次设计过程中遇到了很多问题，但最后都一一解决了，在此要由衷的感谢王进老师，正是由于他的细心指导与不辞辛劳的监督，才让我得以如此顺利地完成此次课程设计。通过此次课程设计虽然我得到了很多收获，但是由于在设计过程中查阅了大部分的资料，则对于真正的模具设计是有限的，是欠缺的。因此，在我的设计图纸和说明书中，存在着很多不足之处，希望老师在审阅的时候给予指正，帮助我们更好的进步。感谢王进老师对我的细心指导和帮助，同时也要感谢同学的帮助，走上工作岗位后我会以饱满的热情迎接挑战，努力工作取得优异的成绩来回报学校。10参考文献冲压工艺模具学.卢险峰编著.机械工业出版社.冲压工艺与模具设计.贾崇田 李名望主编.人民邮电出版社.冷冲压模具设计指导.王芳主编.机械工业出版社.
