1、 四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 1 页目录垫片级进模设计摘要 .3绪论 .4第 1章 冲裁件的工艺分析 .51.1 工件材料 .51.2 工件结构形状 .51.3 工件尺寸精度 .5第 2章 冲裁工艺方案的确定 .6第 3章 模具结构形式的确定 .8第 4章 模具总体设计 .94.1 模具类型的选择 .94.2 操作方式 .94.3 卸料、出件方式 .94.3.1 卸料方式 .94.3.2 出件方式 .104.4 确定送料方式 .104.5 确定导向方式 .10第 5章 模具设计计算 .115.1 排样、计算条料宽度、确定步距、材料利用率 .115.1.1 排样方式的选择
2、 .115.1.2 计算条料宽度 .115.1.3 确定步距 .135.1.4 计算材料利用率 .145.2 冲压力的计算 .155.2.1 冲裁力的计算 .155.2.2 卸料力、顶件力的计算 .165.3 压力中心的确定 .175.4 模具刃口尺寸的计算 .185.4.1 冲裁间隙分析 .185.4.2 落料尺寸 .205.4.3 冲孔尺寸 .20第 6章 主要零部件设计 .216.1 工作零部件的结构设计 .216.1.1 凸模 .21四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 2 页6.1.2 落料凹模 .216.2 卸料部件的设计 .226.2.1 卸料板的设计 .226.2
3、.2 卸料螺钉的选用 .236.3 模架以及其他零部件的选用 .23第 7章 校核模具闭合高度及压力机有关参数 .247.1 校核模具闭合高度 .247.2 冲压设备的选定 .24第 8章 设计并绘制模具总装图及选取标准件 .25设计总结 .26设计图纸第 9章 模具制造.276.1 制造的模具装配图 .276.2 加工零件图.286.3 加工工艺卡.306.4 模具加工、装配、调试总结.32参考文献.33致谢.34评分表四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 3 页第 1 章 冲裁件的工艺分析图 1-11.1 工件材料由图 1-1 分析知：10#钢为优质碳素结构钢，具有良好的塑性
4、性、焊接性以及压力加工性，主要用于制作冲击件、紧固件，如垫片、垫圈等。适合冲裁加工。四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 4 页1.2 工件结构形状工件结构形状相对简单，有四个圆孔，孔与边缘之间的距离满足要求，料厚为2mm 满足许用壁厚要求（孔与孔之间、孔与边缘之间的壁厚） ，可以冲裁加工。1.3 工件尺寸精度根据零件图上所注尺寸，工件要求不高，尺寸精度要求较低，采用 IT14 级精度，普通冲裁完全可以满足要求。根据以上分析：该零件冲裁工艺性较好，综合评比适宜冲裁加工。第 2章 冲裁工艺方案的确定方案一：先冲孔，后落料。单工序模生产。方案二：冲孔落料复合冲压。复合模生产。方案三：
5、冲孔落料级进冲压。级进模生产。表 2-1 各类模具结构及特点比较模具种类比较项目单工序模（无导向） （有导向）级进模 复合模零件公差等级 低 一般 可达 IT13IT10 级 可达 IT10IT8 级零件特点尺寸不受限制厚度不中小型尺寸厚度较厚小零件厚度 0.26mm可加工复杂零件，如宽度极小的异形件形状与尺寸受模具结构与强度限制，尺寸可以较大，厚度可达 3mm四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 5 页受限制零件平面度 低 一般中小型件不平直，高质量制件需较平由于压料冲件的同时得到了较平，制件平直度好且具有良好的剪切断面生产效率 低 较低工序间自动送料，可以自动排除制件，生产效
6、率高冲件被顶到模具工作表面上，必须手动或机械排除，生产效率较低安全性不安全，需采取安全措施比较安全不安全，需采取安全措施模具制造工作量和成本低比无导向的稍高冲裁简单的零件时，比复合模低冲裁较复杂零件时，比级进模低适用场合料厚精度要求低的小批量冲件的生产大批量小型冲压件的生产形状复杂，精度要求较高，平直度要求高的中小型制件的大批量生产根据分析结合表分析：方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。方案二只需一副模具，制件精度和生产效率都较高，且工件最小壁厚大于凸凹模许用最小壁厚模具强度也能满足要求。冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高，
7、板料的定位精度比方案三低，模具轮廓尺寸较小。方案三只需一副模具，生产效率高，操作方便，精度也能满足要求，模具制造工作量和成本在冲裁简单的零件时比复合模低。通过对上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案三为佳。四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 6 页第 3章 模具结构形式的确定级进模是指在条料的送料方向上，具有两个以上的工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上同时完成两道或两道以上的冲压工序的冲模。级进模的定距方式有两种：挡料销定距和侧刃定距。本模具采用侧刃定距。侧刃代替了挡料销控制条料送进距离（步距） ，侧刃是特殊功用的凸模，其作用是在压力机每次冲压行程中，沿条料
8、边缘切下一块长度等于送料近距的料边。在条料送进过程中，切下的缺口向前送进被侧刃挡块挡住，送进的距离即等于步距。四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 7 页第 4章 模具总体设计4.1 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进模方式冲压，所以模具类型为级进模。4.2 操作方式零件的生产批量为 10 万件，但合理安排生产可用手动送料方式，既能满足生产要求，又可以降低生产成本，提高经济效益。四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 8 页4.3 卸料、出件方式4.3.1 卸料方式刚性卸料与弹性卸料的比较：刚性卸料是采用固定卸料板结构。常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁
9、后卸料。当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，单边间隙取（0.20.5）t。当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时卸料板与 凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。主要用于卸料力较大、材料厚度大于 2mm 且模具结构为倒装的场合。弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚小于或等于 2mm 的板料由于有压料作用，冲件比较平整。卸料板与凸模之间的单边间隙选择（0.10.2）t,若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙应小于冲裁间隙。常用作落料模、冲孔模、正装复合模的卸料装置。 工件平直度较高，料厚为 2mm 相对较薄，卸料力不大，
10、由于弹压卸料模具比刚性卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面，故可采用弹性卸料。4.3.2 出件方式因采用级进模生产，故采用向下落料出件。4.4 确定送料方式因选用的冲压设备为开式压力机且垂直于送料方向的凹模宽度 B 小于送料方向的凹模长度 L 故采用横向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 9 页4.5 确定导向方式方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。方案二：采用后侧导
11、柱模架。由于前面和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，工作时，偏心距会造成导套导柱单边磨损，严重影响模具使用寿命，且不能使用浮动模柄。方案三：四导柱模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。方案四：中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。但只能一个方向送料。根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，该级进模采用中间导柱的导向方式，即方案一最佳。第 5章 模具设计计算5.1 排样、计算条料宽度、确定步距、材料利用率5.1.1 排样方式的选择方案一：有
12、废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 10 页全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。方案二：少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式选择方案一为佳。考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。5.1.2 计算条料宽度搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便
13、。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。搭边值通常由表 4 所列搭边值和侧搭边值确定。根据零件形状，查表 4 工件之间搭边值 a=1.2mm, 工件与侧边之间搭边值a1=1.5mm, 条料是有板料裁剪下料而得，为保证送料顺利，规定其上偏差为零，下偏差为负值B0 =（Dmax2 a 12b 1） 0 公式（5-1）式中 Dmax条料宽度方向冲裁件的最大尺寸；a1-冲裁件之间的搭边值；b1-侧刃冲切得料边定距宽度；（其值查表 6）可得=2.0mm。板料剪裁下的偏差；（其值查表 5）可得=0.6mm。B0 =5021.522.0=57.00-0.60mm故条料宽度为 57.0mm。表 5-1 搭边值和侧边值的数值材料厚度 圆件及类似圆形制件 矩形或类似矩形制 矩形或类似矩形制件长度50
