垫圈的冲压工艺及模具设计.docx

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1、目录第一章 冲压工艺设计概述21.1 冲压的概念、特点及应用21.2 冲压的根本工序及模具41.3 冲压技术的现状及进展方向4其次章 零件的工艺性分析82.1 冲压工艺过程分析82.2 冲压工艺方案确认10第三章 冲压工艺设计计算113.1 排样、计算条料宽度及确定步距113.2 计算冲压力12第四章 冲裁模具总体设计134.1 确定压力中心134.2 凸凹模间隙值确定及刃口尺寸的计算原则134.3 冲模刃口尺寸及公差的计算144.4 确定各主要零件构造尺寸及冲压设备的选择164.5 模具设计17第五章 模具总装图和零件图19第六章 总结24毕业设计参考文献25第一章冲压工艺设计概述1.1 冲

2、压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备主要是压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分别或塑性变形，从而获得所需零件俗称冲压或冲压件的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进展冷变形加工，且主要承受板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料金属或非金属批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进展；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得

3、出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有很多独特的优点。主要表现如下。(1) 冲压加工的生产效率高，且操作便利，易于实现机械化与自动化。这是由于冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，一般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。（2） 冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与外形精度，且一般不破坏冲压件的外表质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3） 冲压可加工出尺寸范围较大、外形较简单的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、掩盖件等，加上冲

4、压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4） 冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的本钱较低。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个简单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，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的状况下，冲压加工的优点才能充分表达，从而获得较好的经济效益。冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用格外广泛。相当多的工业部门 越来越多地承受冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占

5、的比重都相当的大，少则 60%以上， 多则 90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，假设生产中不谅承受冲压工艺，很多工业部门要提 高生产效率和产品质量、降低生产本钱、快速进展产品更换代等都是难以实现 的。- 10 -杨伟伟：垫圈的冲压工艺及模具设计1.2 冲压的根本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的外形、尺寸和精度要求又各不一样，因而生产中承受的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分别工序和成形工序两大类；分别工序是指使坯料沿肯定的轮廓线分别而获得肯定外形、尺寸和断面质量的冲压俗称冲裁件的工序；成形

6、工序是指使坯料在不裂开的条件下产生塑性变形而获得肯定外形和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按根本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种根本工序， 每种根本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，假设用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于到达要求。这时在工艺上多承受集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，依据肯

7、定的挨次在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的构造类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等； 按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不管何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两局部组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定局部。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件即凸模、凹模的作用下坯料便产生分别或塑性变形，从而获得所需外形与尺寸的冲件。上模上升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便

8、进展下一次冲压循环。1.3 冲压技术的现状及进展方向随着科学技术的不断进步和工业生产的快速进展，很多技术、工艺、设备、材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革和进展。其主要表现和进展方向如下。(1). 冲压成形理论及冲压工艺方面冲压成形理论的争论是提高冲压技术的根底。目前，国内外对冲压成形理论的争论格外重视，在材料冲压性能争论、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律争论及坯料与模具之间的相互作用争论等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃进展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开头应用塑性成形过程的计算机模拟技 术，即利用有限元 FEM等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，依

9、据分析结果，设计人员可推测某一工艺方案成形的可行性及可能消灭的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节约了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。争论推广能提高生产率及产品质量、降低本钱和扩大冲压工艺应用范围的各种压工艺，也是冲压技术的进展方向之一。目前，国内外相继涌现出周密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等周密、高效、经济的冲压工艺。其中， 周密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前周密冲裁加工零件的厚度可达 25mm，精度可达IT1617 级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用一

10、般加工方法难以加工的材料和简单外形的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；承受爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、外形简单、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的有用意义；利用金属材料的超塑性进展超塑成形，可以用一次成形代替多道一般的冲压成形工序，这对于加工外形简单和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进展板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随便转变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消退材料内剩余应力，实现无回弹成形。无模多

11、点成形系统以 CAD/CAM/CAE 技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。(2.)冲模是实现冲压生产的根本条件.在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面进展:一方面,为了适应高速、自动、周密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向进展，与此相比适应的型模具材料及其热处理技术，各种高效、周密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM 技术也在快速进展；另一方面，为了适应产品更换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了快速进展。周密、高效的多工位

12、及多功能级进模和大型简单的汽车掩盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50 个工位以上的级进模进距精度可到达 2 微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出到达国际水平的精度达 25 微米，进距精度 23 微米，总寿命达 1 亿次。我国主要汽车模具企业， 已能生产成套轿车掩盖件模具，在设计制造方法、手段方面已根本到达了国际水平，但在制造方法手段方面已根本到达了国际水平，模具构造、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和本钱方面与国外相比还存在肯定差距。模具制造技术现代化是模具工业进展的根底。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技

13、术正在不断向传统制造技术渗透、穿插、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、周密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和外表质量主轴转速一般为1500040000r/min,加工精度一般可达 10 微米，最好的外表粗糙度 Ra1 微米，而且与传统切削加工相比具有温升低工件只上升 3 摄氏度、切削力小，杨伟伟：垫圈的冲压工艺及模具设计因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料60HRC 加工；电火花铣削加工又称电火花创成加工是以高速旋转的简洁管状电极作三维或二维轮廓

14、加工像数控铣一样，因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的 EDSCAN8E 电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM 集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，表达了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的进展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已到达无人看管运行的程度，目前切割速度已到达 300mm 2 /min,加工精度可达1.5 微米，外表粗糙度达 Ra=010.2 微米; 精度磨削及抛光已开头使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术 ;模具加工过程中的检测技术也取得了很大的进展 ,现在三坐标测量机

15、除了能高精度地测量简单曲面的数据外 ,其良好的温度补偿装置、牢靠的抗振保护力量、严密的除尘措施及简洁操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术RPM与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用 RPM 技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消逝模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“ M-RPMS-型多功能快速原型制造系统”是我国自主学问产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺分层实体制造 SSM 和熔融挤压成形 MEM的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以 CAD/CAM 加工的主模型

16、为根底，承受瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开拓了的途径。(3) 冲压设备和冲压生产自动化方面性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的根本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向进展， 加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序掌握下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲

17、压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比一般压力机提高几十倍，材料利用率高达 97%；公称压力为 250KN 的高速压力机的滑块行程次数已达 2023 次/min 以上。在多功能压力机方面，日本田公司生产的 2023KN“冲压中心” 承受 CNC 掌握，只需 5min 时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的 CNC 金属板材加工中心，在一样的时间内，加工冲压件的数量为一般压力机的 410 倍，并能进展冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。近年来，为了适应市场的剧烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更换代的周期大为缩短。冲压生产为

18、适应这一的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC 万能折弯机等设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经进展起来、国内亦开头使用的冲压柔性制造单元FMC和冲压柔性制造系统FMS代表了冲压生产的进展趋势。FMS 系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机掌握，车间实现 24 小时无人掌握生产。同时， 依据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换产品便利快速，冲压件精度也高。(4) 冲压标准化及专业化生产方面模具的标准化及专业

19、化生产，已得到模具行业和广泛重视。由于冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的肯定的简单性和周密性，又具有肯定的构造典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的本钱，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达 70%80%，模具厂只需设计制造工作零件，大局部模具零件均从标准件厂购置，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也

20、有较大进展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体状况还满足不了模具工业进展的要求，主要表达在标准化程度还不高一般在40%以下，标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、效劳等都还有待于进一步提高。杨伟伟：垫圈的冲压工艺及模具设计其次章 零件的工艺性分析设计原始资料如下： 冲裁模零件如以下图：图 2-12.1 冲压工艺过程分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。因此，冲裁件的构造外形，尺寸大小，精度等级，材料及厚度等是否符合冲裁的工艺性要求，对冲裁件质量，模具寿命和生产

21、效率有很大影响。冲裁件应满足如下要求： (1)冲裁件的外形冲裁件的外形应力求简洁，对称，有利于材料的合理利用。(2) 冲裁件内形及外形的转角冲裁件内形及外形的转角处要尽量避开尖角，应以圆弧过度，以便于模具加工，削减热处理开裂，削减冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。(3) 冲裁件上凸出的悬臂和凹槽尽量避开冲裁件上过长的凸出悬臂和凹槽，悬臂和凹槽宽度也不宜过小，其许可值如书洪慎帐主编的模具设计与制造3-37 所示，对孔内不积聚废料或工件的凸凹模，最小壁厚 C 为 1.5t。(4) 冲裁件的最小孔径冲裁件孔径太小时，凸模简洁折断。冲孔的最小尺寸取决于材料的机械性能，孔的外形及模具构造。(5) 孔边距与孔

22、间距为避开工件变形和保证模具强度，孔边距和孔间距不能过小否则会产生孔间材料的扭曲， 或者使边沿材料变形。(6) 提高材料利用率在绘制排样图的过程中，应留意提高冲压原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高冲裁模构造的简单程度为代价。图1 所示是垫圈冲压件及其冲裁排样图。假设单纯为了提高原材料的利用率而承受三排或三排以上、一模多件的冲 载方案，虽然确实有助于提高原材料的利用率，但模具制造本钱却随之大幅提高，其 结果往往得不偿失。排样图上搭边值设计是否合理，直接影响到原材料的利用率和模 具制造的难易程度。总是承受最小许用搭边值amin 、a1min 往往人为地提高了模具的制造难度，而在通

23、常状况下却并不能提高原材料的利用率。以一条长1000mm 的料 条 为 例 ， 假设 对 图 2 所 示 的 垫 圈 冲 压 件 以 amin=0.8mm 进 行 排 样 ， 可 排(1000-0.8)/(34+0.8)=28.7个，实际为 28 个；假设以 a=1.5mm 进展排样，则可排(1000-1.5)/(34+1.5)=28.1 个。可见每个步距上省下 0.7mm 长的料，最终整张条料上并不能多排一个工件，两者的利用率是完全一样的。除使用卷料进展冲压外，一般搭边值均应在 amin 的根底上圆整 (料宽尺寸也须圆整 )，以降低模具制造难度。（7） 确定模具的主要构造形式1) 确定送料方

24、式模具相对于模架是承受从前往后的纵向送料方式， 还是承受从右往左的横向送料方式，这主要取决于凹模的周界尺寸。如L(送料方向的凹模长度 )B(垂直于送料方向的凹模宽度 )时，承受纵向送料方式； LB 时，则承受横向送料方式； L=B 时，纵向或横向均可。就本例的圆形凹模板而言，其送料方式应承受纵向送料。另外承受何种送料方式，还得考虑压力机本身是开式还是闭式而定。2) 确定卸料形式模具是承受弹压卸料板，还是承受固定卸料板，取决于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考虑因素。由于弹压卸料模具操作时比固定卸料模具便利，操作者可以观察条料在模具中的送进动作，且弹压卸料板卸料时对条料施加的是柔性力，不会损伤工

25、件外表，因此实际设计中尽量采弹压卸料板，而只有在弹压卸料板卸料力缺乏时，才改用固定卸料板。随着模具用弹性元件弹力的增加 (如承受矩形弹簧 )，弹压卸料板杨伟伟：垫圈的冲压工艺及模具设计的卸料力大大增加。依据目前状况，当材料料厚约在 2mm 以下时承受弹压卸料板，大于 2mm 时承受固定卸料板较为贴近实际。本模具所冲材料的料厚为 1mm，因此可承受弹压卸料板。3) 模架形式如承受纵向送料方式，适宜承受中间导柱导套模架 (对角导柱导套模架也可 )；横向送料适宜承受对角导柱导套模架：而后侧导柱导套模架有利于送料(纵横向均可且送料较顺畅 )，但工作时受力均衡性和对称性比中间导柱导套模架及对角导柱导套模

26、架差一些；四角导柱导套模架则常用于大型模具； 而周密模具还须承受滚珠导柱导套。本模具承受中间导柱导套模架，一是对纵向送料方式较适宜，二是中间导柱导套模架工作时受力比较均衡、对称。2.2 冲压工艺方案确认首先依据零件外形确定冲压工序类型和选择工序挨次。而工序挨次有打算于工序性质和工序数量。工序性质是指所选用的根本冲压工序，她可以依据产品的尺寸和外形大体确定，有时也需要必要的分析计算。工序数量是指同一工序重复进展的次数，主要取决于冲压件的材料性能，几何外形和尺寸精度。工序挨次是指工序的先后次序，主要取决于冲压变形规律和零件的质量要求，假设工序的挨次变更不影响零件质量，则应依据操作，定位和模具构造等

27、因素来确定工序的挨次。冲压成型的方法及比较:方案一承受复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模构造简单，制造精度要求高，本钱高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案二承受级进模加工。级进模比单工序模生产率高，削减了模具和设备的数量， 工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别简单或孔边距较小的冲压件,用简洁模或复合模冲制有困难时可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较简单本钱较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。比较方案一与二：在保证产品尺寸公差等级的前提下，应尽量简化模具构造简单程度，降低模具制造费用，这

28、是设计模具的铁则。图1 所示的垫圈冲压件，因外形比较简洁，且壁厚较大，所以承受复合模冲裁排样方案就比承受级进模冲裁的方案好。 倒装复合模的构造比顺装复合模简洁，所以应优先考虑承受倒装复合模。最终能否采用复合模冲裁方案以及承受何种复合模构造的关键是验算冲压件的最小壁厚。阅历算垫圈冲压件的最小壁厚，可用倒装复合模冲裁方案。第三章冲压工艺设计计算3.1 排样、计算条料宽度及确定步距承受排样方案如图 3-1。由书有用冲压工艺及模具设计中的表 39 确定搭边值，且LY12 为硬铝应乘以系数 11.2，依据零件外形按圆形取搭边值 a=1mm,侧边取搭边值 a1=1.2mm。则 进距：h=34+1=35mm

29、条料宽度：b-D= Dmax+ 2( a + D ) + z -Db= 34 + 2(1.2+ 0.5) + 0.6-D-0.5= 38mm-0.5查书有用冲压工艺及模具设计中的表 310 和表 311 知道=0.5，Z=0.6。图 31杨伟伟：垫圈的冲压工艺及模具设计3.2 计算冲压力冲压力包括冲裁力、卸料力、推料力、顶料力。查书有用冲压工艺及模具设计中的表3-7 得k卸= 0.05, k推= 0.06, k顶= 0.06 。1冲裁力F=LttF = Ltt=(3.143.53+3.1418+3.1434)1300=59175N(2)卸料力卸料力是将箍在凸模上的材料卸下所需要的力。即：F=

30、k卸卸 F= 2958N（3） 推料力推料力是将落料件顺着冲裁方向从凹模孔推出所需要的力，即：F= k推推 F= 3550N（4） 顶料力是将落料件逆着冲裁方向顶出凹模孔所需要的力，即：F= k F= 3550N顶顶因此F= F + F+ F+ F总卸推顶= 69233N第四章 冲裁模具总体设计4.1 确定压力中心冲压力合力的作用点称为压力中心。在设计冲裁模时，应尽量使压力中心语压力机滑块中心相重合，否则会产生偏心载荷，使模具导向局部与压力机导轨非正常磨损，使模具间隙不均，严峻时啃刃口。对有模柄的冲模，使压力中心与模柄的轴线重合，在安装模具时，便能实现压力中心与滑块中心重合。对于简洁外形的冲压

31、件，压力中心位于冲压件轮廓的几何中心。冲裁直线时，其压力中心位于直线段的中点。由于本课题几何外形是对称的如图4-1，且构造简洁。因此压力中心位于几何中心 O1 处。图 4-14.2 凸凹模间隙值确定及刃口尺寸的计算原则1冲裁凸模和凹模之间的间隙对冲裁件质量，冲裁力，模具寿命都有很大影响，因此设计模具时肯定要选择一个合理的间隙，使冲裁件质量较好，所需冲裁力较小，模具寿命较高。而常用确实定合理间隙的方法主要有两种：理论确定法和阅历确定法，在实际运用中，我们应视具体状况而定。2刃口尺寸的计算原则A、 模具刃口尺寸精度是影响冲裁件尺寸精度的主要因素，模具的合理间隙值也要靠模具刃口尺寸及其公差来保证。因

32、此正确确定凸凹模刃口尺寸和公差，是冲裁模设计中的重要工作，凸凹模尺寸有以下特点：杨伟伟：垫圈的冲压工艺及模具设计B、 在测量与使用中，落料件是依大端为基准，冲孔孔径是以小端为基准。这是由于落料件与其他零件发生协作连续时，大端尺寸为掌握尺寸，而冲孔件的掌握尺寸则为小端尺寸。C、 冲裁过程中，凸凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模越磨越小凹模越磨越大，其结果是间隙越来大。由此在打算模具刃口尺寸及其制造公差时，确定凸，凹模刃口尺寸应首先区分落料和冲孔工序，应遵循如下原则：（1） 设计落料模先设计先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凸模上，即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得。设计冲孔模先确定凸

33、模刃口尺寸，以凸模为基准， 间隙取在凹模上，冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得。（2） 依据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基准尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模根本尺寸则取接近或等于工件孔的最大极限尺寸。这样，凸凹模在磨损到肯定程度时，仍旧能冲出合格的零件。3凸模、凹模、凸模固定板和卸料板四个非标准零件图样4.3 冲模刃口尺寸及公差的计算设计原则：落料时，制件尺寸打算于凹模尺寸；冲孔时，孔的尺寸打算于凸模尺寸。故设计落料模时，应凹模为基准，间隙取在凹模上；设计冲孔模时应以凸模为基准，间隙取在凹模上。由于使用中，随着模具的磨损，凸凹模间隙将越来越大，所以初始

34、设计时， 凸凹模间隙应取最小合理间。1冲孔局部对冲孔f 18mm 和f 3.5mm 承受凸、凹模分开的加工方法由书有用冲压工艺及模具设计中的表 34 查得Z= 0.13mm,Z= 0.16mmminmaxZ-Zmaxmin= 0.16 - 0.13 = 0.03mm由杨玉英主编的有用冲压工艺及模具设计手册中的表 3-1 查得凸凹模的极限偏差分别为：对冲孔f18mm 有：dpdd所以= -0.007 mm= +0.010mmd+ dpd= 0.007 + 0.010 = 0.017mm对冲孔f3.5mm 有：p=- 0.006mm=+ 0.008mmddd所以d+ d= 0.006 + 0.00

35、8 = 0.014 mmpd不管是冲孔f18mm 和f3.5mm 都满足 d+ dF B、压力机的装模高度必需符合模具闭和高度的要求，即Hmax-5mmHmHmin+10mm式中：Hmax,Hmin-分别为压力机最大最小装模高度mm Hm模具闭和高度mm当多副模具联合安装到一台压力机时，多副模具应有一个闭和高度。C、压力机的滑快行程必需满足冲压件的成形要求，对于拉深工艺，为了便于放料和取料其行程必需拉深件高度的 22.5 倍。D、为了便于安装模具，压力机的工作台面尺寸应大于模具尺寸，一般每边大于 50 70mm台面上的孔应保证冲压件或废料能漏下。双柱可倾压力机 J23-16 参数：公称压力：

36、滑块行程：最大闭合高度： 连杆调整量：工作台尺寸前后垫板尺寸厚度模柄尺寸直径最大倾斜角度：左右孔径深度：按上述要求，结合工厂实际，可称用 J23-16 开式双柱可倾压力机。并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。4.5 模具设计计算凹模周界及确定模具的主要构造是为了选用适宜的模具构造典型组合。依据本模具承受纵向送料方式、弹压卸料板、倒装复合模、中间导柱导套模架及凹模周界为 HD=1680 ， 可从冷冲模国家标准查到复合模圆形厚凹模典型组合杨伟伟：垫圈的冲压工艺及模具设计(GB2873.3-81) 。各模具零件的标准外形尺寸 HD 如下：(1) 上垫板(GB2858.6- 81) 480

37、1 块；(2) 固定板(GB2858.5- 81) 1280 1 块；(3) 凹模(GB2858.4- 81) (2280)调整至 1880 1 块；(4) 卸料板(GB2858.5- 81) 1080 1 块；(5) 固定板(GB2858.5- 81) 1480 1 块；(6) 下垫板(GB2858.6- 81) 480 1 块；本典型组合推举使用 3 只 M8 的紧固螺钉、2 只 8 的圆柱销、3 只杆部直径为 8 的台肩式卸料螺钉、凸凹模的推举长度为 42mm、配用模架闭合高度在 140 165mm 之间。有了模具构造的典型图，模具设计就大为简化。只要依据排样图中凸模或凸凹模的位置，分别

38、把各个凸模或凸凹模画入典型组合可，并相应地在凹模板或凸凹模上开制相应的凹模洞口及在其它零件上画出漏料孔、打料系统等，就可得到一张完整又正确的装配图。第五章 模具总装图和零件图1、按已确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架。绘制总图。如图 5-1 所示。图 5-11下模座2、3导柱 4卸料螺钉5下垫板6凹模固定板7凸凹模8弹压橡皮9卸料板10挡料顶11推块 12、27冲孔凸模13冲孔凸杨伟伟：垫圈的冲压工艺及模具设计模固定板14开制三叉通孔的垫板15、25、33圆柱销16上模座17、18导套 19 模柄20防转销21打杆 22三叉打板23上垫板24顶杆 26凹模 28 内六角螺钉29活

39、动挡料销30半圆头螺钉31扭簧 32内六角螺钉2、绘制凸模、凸模固定板、冲孔凸模、开制三叉型孔的上垫板和推块非标准零件图样。图 5-2 凸模(材料： T10A)图 5-3 冲孔凸模固定板 (材料： Q235)图 5-4 开制三叉型孔的上垫板 (材料： 45)杨伟伟：垫圈的冲压工艺及模具设计图 5-5 推块(材料： 45)图 5-6 冲孔凸模(材料： T10A)杨伟伟：垫圈的冲压工艺及模具设计总结以前学习机械，只是一方面的学习，这次通过搜集资料让我更清楚的理解了机械这个名词，机械的科技含量是一个国家的科技生产力的代表，我们生活中时时刻刻都离不开机械。我很快活我选择了机械这个专业。我这次设计的课题是冲压工艺及其模具设计垫圈。通过设计垫圈模具设计