垫圈的冲孔落料级进模设计Word文档格式.docx
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导向零件-----------------------------------------------------17
3.4
确定模具的闭合高度-------------------------------------------18
3.5
落料模具零件材料的选择---------------------------------------19
毕业设计小结---------------------------------------------21
致谢-----------------------------------------------------22
附表-----------------------------------------------------23
参考文献-------------------------------------------------27
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江阴职业技术学院
第一章绪论
一、冲压模具的发展
随着工业发展，工业产品的品种、数量越来越多；
对产品质量和外观的要求，更是
日趋精美，华气。
因此，结合中国具体情况，学习国外模具工业建设和模具生产的经验，
宣传、推行科学合理化的模具生产，才能推进模具技术的进步。
全面推行模具标准化：
模具标准化是现代模具设计与制造的基础。
推行模具标准化
上实现模具合理化生产必备条件。
美国、德国进行模具标准化工作已有
100
年的历史。
而中国由于模具标准化程度不高，造成生产供应的标准件品种、规格不齐，质量不高，
不能满足互换性要求。
为此，应当采取相应措施，针对模具生产特点，组织行业力量，
进行快捷、适时地对模具生产企业进行标准化生产，以便全面推行模具标准化工作。
推行模具设计与制造一体化：
由于模具和制造之间的关系密切，可以说，制造是设
计的延续。
而采用人工设计方法比较迟缓，不可能实现模具设计与制造一体化，也不可
达到优化设计的要求。
实践证明，模具
cad/cam
技术是当代最合理的模具生产方式。
推行模上具专业化生产：
模具生产将可以实现高度标准化、通用化和系统化，有利
于采用先进设计与制造技术，使模具越做越精，同进，有利于缩短生产周期，降低生产
费用。
制造工艺规范化和生产过程控制与管理：
模具制造是模具设计的延续，是验证设计
正确性的过程。
重视模具制造的规范化有利于使模具生产过程趋于科学化、合理化。
在
模具企业中，对模具生产过程进行计算机控制与管理，是实现合理化生产的保证和条件。
从模具设计、生产准备、加工与装配、试模的全过程始终处于控制与管理之中，因此，
推进模具生产过程控制与管理有利于提高模具制造精度与质量，减小生产周期与生产费
用。
5
第一部分绪论
二、产品的介绍
垫圈：
形状呈扁圆环形的一类紧固件。
置于螺栓、螺钉或螺母的支撑面与连接零件
表面之间，起着增大被连接零件接触表面面积，降低单位面积压力和保护被连接零件表
面不被损坏的作用；
另一类弹性垫圈，还能起着阻止螺母回松的作用。
6
第二章冲压工艺分析
一、冲裁件的形状和尺寸：
由图可见，该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的．因为对于冲压件的外
形尺寸为自由公差，因此，冲裁件内外所能达到的经济精度为
IT14，孔中心与边缘距离
尺寸公差为±
0.2mm．将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件
的精度要求能够在冲裁加工中得到保证．其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲
裁的工艺要求，故决定采用利用导正销进行定位、刚性卸料装置、自然漏料方式的冲孔
落料模进行加工
图
2-1
二、冲裁件的工艺方案
在分析了冲压件的工艺性之后，通常在对工序性质、工序数目、工序顺序及组合方
式的分析基础上，制定几种不同的冲压工艺方案。
从产品质量、生产效率、设备占用情
况、模具制造的难易程度和模具寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面，进
行综合分析、比较，确定适合于工厂具体生产条件的最经济合理该零件包括落料、冲孔
两个基本工序，可用以下
3
种工艺方案
7
第二章
方案一：
先落料、后冲孔，采用单工序模生产。
方案二：
落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。
方案三：
冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。
模具结构简单，但需要两道工序两套模具，生产效率较低，难以满足该零件的
年产量要求。
用复合模加工。
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。
但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。
复合模主
要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。
采用级进模加工。
级进模比单工序模生产率高，减少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。
对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用
简单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
复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。
通过以上
种方案的分析比较，对该零件冲压生产以采用方案
为佳。
三、冲裁件的排样
3.1、排样的确定
1）有废料排样有废料排样的材料的利用率较低，但制件的质量和冲模寿命较高，
常用于制件形状复杂、尺寸精度要求较高的排样。
2）少废料排样这种排样方法，材料利用率较高，常用于某些尺寸要求不高的制
件排样。
3）无废料排样这种排样方法，材料利用率最高，但对于制件的形状结构要求严
格，所以，其应用范围有一定的局限性，制件设计时要考虑这方面的工艺性能。
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3.2、搭边
排样时制件与制件之间、制件与条料边缘之间留下的余料叫搭边.
合理的搭边值选择应在保证制件质量的前提下,越小越省料.据搭边的经验数表,得零件
的排样图为下图所示:
2-2
根据零件形状两式件间按矩形取搭边值
a1=2.2mm，侧边取搭边值
a=2.5mm。
则进距：
h=67.98+2.2＝70.18mm≈70mm
条料宽度：
由附表一
查得∆=0.8mm
B=D+2a+△
所以B=59.27+2*2.5+0.8=65.07mm
≈65mm
其中：
B——条料宽度的公称尺寸（mm）
D——制件在宽度方向的尺寸（mm）
a——侧搭边的最小值（mm）
∆——条料宽度的单向（负向）公差（mm）
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材料利用率
衡量排样经济性、合理性的指标是材料的利用率。
材料的利用率
η
是指零件的实际面
积
A0
与所用材料面积
A
的百分比,即:
η=
A0/A×
100%
=84.7%
1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心
2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。
3）形状复杂的零件、多孔冲模、级进模的压力中心可用解析计算法求出冲模压力中
心。
2-3
根据图形分析：
因为工件图形对称，故落料时
F
落的压力中心在上
O1；
冲孔时
孔
1、F
2
的压力中心在
O2
上
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四、冲裁力的确定
计算冲裁力的目的是为了选用合适的压力机，设计模具以及检验模具的强度。
压力
机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需求。
1）
落料力F
落=KLtζ
式中F——冲裁力（N）
L——冲裁周长（mm）
t
——板材厚度（mm）
ζ——材料的抗剪强度（MPa）
K——系数
∴F
落=1.3X234.18X3X350=319655.7N=320
KN
2）冲孔力
1、中心孔
F1=
KLtζ=1.3X（∏X33）X
X
350=141441.3N=141
2、两个小孔
F2=2
KLtζ=2X1.3X（∏X12.3）X
350=35146.02N=35
3）冲裁时候的推件力
由附表二
得Kt=0.045
凹模为直筒形刃口其
h
取
5~10mm
则卡在凹模内的数量为n=h/t=6/3=2
推落
=nKtF
落=2
0.045
3X320=86KN
推孔
1
=nKtF1=2
141=38
2=nKtF2=2
35=10KN
11
则总的冲压力为
总=F
落+F1+F2+F
推落+F
1+F
2
=320+141+35+86+38+9
=630
五、冲压设备的选择
（1）
压力机的选择，必须满足以下要求：
Hmax﹣5㎜≥Hm≥Hmin﹢10㎜
式中Hmax,
Hmin—分别为压力机的最大、最小装模高度，㎜
Hm—模具闭合高度，㎜
当多副模具联合安装到一台压力机上时，多副模具应有同一个闭合高度。
（2）
压力机的公称压力
Fg
必须大于冲压计算的总压力
总。
即
Fg＞F
总
（3）
压力机的滑块行程必须满足冲压件的成形要求。
对于拉深工艺，为了
便于放料和取件，其行程必须大于拉深件高度的
2-2.5
倍
（4）
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
50-70㎜。
工作台垫板孔应保证冲压件或废料能漏下。
从满足冲压工艺力的要求来看,可选用
JG23-80
开式双柱可倾式压力机
其压力机规格见附表三
12
第三部分冲压模具的设计
3.1、凸、凹模工作部分尺寸
确定凸、凹模间隙及制造公差。
对于冲孔部分，采用凸、凹模分开加工的方法
由附表四
查得：
凸凹模间隙
Zmin=0.460mm,Zmax=0.640mm.
Zmax
—Zmin
=
0.640—0.460=0.18mm
由附表五查得：
对冲
Φ33
孔时δT=
-
0.020mmδA
+
0.030mm
Φ12.3
0.020mmδ
A=
+
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