1、 第 1 页垫片级进模毕业设计目录摘要 .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 .115.1.2 计算条料宽度
2、.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 .21第 2 页6.1 工作零部件的结构设计 .216.1.1 凸模 .216.1.2 落料凹模 .216.2 卸料部件的设计 .226.2.1 卸料板的设计 .226.2.2 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
3、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第 9 章 绘制非标准件零件图 .269.1 落料凸模 .269.2 卸料螺钉 .269.3 圆形冲孔凸模 .279.4 弧形冲孔凸模 .279.5 导料板 .289.6 侧刃 .289.7 固定板 .289.8 凹模版 .299.9 卸料板 .309.10 侧刃挡块 .309.11 垫板 .30附录 .32附录 1 冲压常用金属材料规格 .32附录 2 开式压力机规格及参数 .33总结 .34致谢 .35参考文献 .36本设计来自：我要毕业
4、设计网 http:/在毕业设计网注册后联系客服均可获赠您要求的毕业设计资料客服 QQ：8191040 说明：本软件/论文系有偿阅读、使用，完整 CAD 图纸或源代码请联系客服购买*全国最全毕业设计，详细目录请加 QQ8191040 索取第 3 页摘要近年来，我国家电工业的高速发展对模具工业，尤其是冷冲模具提出了越来越高的要求，2004 年，冷冲模具在整个模具行业中所占比例已大大上升，据有关专家预测，在未来几年中，中国冷冲模具工业还将持续保持年均增长速度达到 15%左右的较高速度的发展。冲压成型是金属成型的一种重要方法，它主要适用于材质较软的金属成型，可以一次成型形状复杂的精密制件。本课题就是将
5、石化、化工、电力等行业的法兰密封结构中的垫片作为设计模型，将冷冲模具的相关知识作为依据，阐述冷冲模具的设计过程。本设计对垫片进行的级进模设计，利用 Auto CAD 软件对制件进行设计绘图。明确了设计思路，确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。并绘制了模具的装配图和零件图。本课题通过对垫片的冲压模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。 关键词：冲压模具；冲压成型；模具设计第 4 页绪论冲压模具在实际工业生产中应用广泛。在传统的工业生产中，工人生产的劳动强度大、劳动量大，严
6、重影响生产效率的提高。随着当今科技的发展， 工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视，而被大量应用到工业生产中来。冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中，冲压模具可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加
7、工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。研究和发展模具技术，对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义，模具技术已成为衡量一个国家产品制造技术的重要标志之一，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济中的地位日益提高，并在国民经济发展过程中发挥越来越大的作用。设计出正确合理的模具不仅能够提高产品质量、生产率、具使用寿命，还可以提高产品经济效益。在进行模具设计时，必须清楚零件的加工工艺，设计出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是设计者进行模具设计的前提，新的设计思路必然带来新的模具结构。第 5 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
8、：10#钢为优质碳素结构钢，具有良好的塑性性、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。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 6 页第 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：冲孔
9、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受限制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
10、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，比级进模低第 7 页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，板料的定位精度比方案三低，模具轮廓尺寸较小。方案三只
11、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。第 8 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
12、即等于步距。第 9 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。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
13、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，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。第 10 页4.3.2 出件方式因采用级进模生产，故采用向
14、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。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。
