垫板冲压工艺及模具设计Word文档格式.docx
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3.4冲模刃口尺寸及公差的计算13
3.5零件结构尺寸的确定16
3.6模具总装图21
4冲压设备的选择23
5.模具的装卸25
5.1模具的装配25
5.2卸料装置的确定26
6.模具检测27
总结与展望29
参考文献31
致谢33
附录35
前言
模具是生产工业的最基本的零件单位，她是国家生产进步的基本设备，它代表着国家和地区的生产工业水平的衡量标准。
模具在制造、汽车、机械、电器、各式各样的电用机的制造中有着举足轻重的地位、他是工业发展进步的基本，最终能够要的一环，模具的进步被人们称为国家进步的重要指标。
随着国民经济和工业技术的发展，各中机械零件各种材料对模具的需求量和需求种类越大，模具的技术难度也提升。
工业专家认为，模具种类虽然有各种各样，但在“十二五”期间它发展的难点应该是既能满足大量的零件要求，又有很高技术要求，然而那些不能自主设计的模具还需要从海外市场进货的模具来说是一大难题，需要大量进口的模具来满足国内要求，然而进口的模具虽然能长时间的使用，还能向精密复杂的方向进步的模具需要人们自主研发来满足市场的需求。
模具的种类。
大小精度,种类生产难度等要求对整个工业的影响是不可估量的，它可以直接影响整个工业的生产进度和需求。
因此，有一些重要的模具需要重点培养发展，一般的模具发展也应该有更快的发展必须比重要件的发展更快来能提高模具的发展速度，来提高模具的质量跟精度达到更标准的地步。
可以缩短他的生产周期。
我国的模具在市场上有着足够的优势。
不敢是在质量上，还是价值上都比其他国家的模具有优势，对于这个优势我国应该多对于模具的出口这方面应该作为重点来发展，所出口的模具应该有自己的特色跟独到之处，选取精度较高技术要求高的模具应该重点发展应用于出口，这对于我哥工业的进步将会是有着重大的作用，然而我国的模具对于先进的发达国家来说我国的模具制造技术是比较落后的，应该从技术装备生产条件的方面加以研究。
然而我国的模具的发展要落后很多这与我国制造业的发展有很大的关系，可见，我国模具工业的发展还有很长的路要走。
1材料分析和模具结构的选定
零件简图：
如图1.1所示
工件名称：
垫板
生产批量：
大批量
材料：
10号钢
厚度：
2mm
图1.1零件图
1.1冲压时的工艺性分析
工艺性是指冲压工艺方面的要求来衡量设计是否正确。
总体来说，在要求适合工件正常使用的条件下，用最轻松最有效最节能的方式将工件制造出来。
就说概工件的工业性好，不然就是该工件的性能差。
工件的工艺性的好坏并没有特别的要求，是在相同的工件在不同的冲压方式得到的工件比较出来的。
工件的好坏收到冲压技术要求和设备等外在条件的影。
1.冲裁工件內部形状与外部形状形的转角要尽量减少尖角最好用圆弧过渡。
2.冲裁工件的凸凹部分的长度不应该太小，要减少长时间的悬挂与摇摆。
3.冲裁工件的孔与孔的距离，受到模具宽度的限制不能太小也不能太大
4.冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。
5.冲裁直线和曲线的连接点，应该有一定角度圆角。
圆形冲裁件，满足圆弧半径则冲裁件的直径应大于板料宽的一半多，这样才能让少废料排出；
如果设计圆弧的R等于工件的宽度的R则就不能排样，就会产生台肩。
冲孔的过程中，会受到凸模的限制，则孔的尺寸不能太小
弯曲工件或拉深工件冲孔的时候，工件的孔壁与工件的距离不应该太小。
对冲压材料冲压应用所冲压的材料，要能够适应产品设计的技术难点，还得应当满足切削加工，环节的加工要求。
工艺方案的确定：
一：
该工件使用单工序模，要先落料完成后才冲孔，需要两套不一样模具模具；
二：
该工件使用复合模具，一次九能完成落冲孔需要一套模具；
三：
该工件使用级进模跟单工序模相反先冲孔再落料，一套模具。
三种方案的比较见表1.1。
表1.1三种方案的比较
模具种类
比较项目
单工序模
复合模
连续模
生产效率
低
高
一般
生产质量
生产批量
适合大、中、小批量
适合大批量
模具成本
较低
较复杂
模具复杂程度
较易
模具外形尺寸
较高
模具制造周期
较快
较长
长
模具外制作程度
较小
中等
较大
冲压设备能力
工作条件
较好
好
这是需要单工序模具生产的工件，需要两个工序，则两套模具模具的生产费用高生产效率不好，不能保证尺寸的精度则方案一不能使用。
如果使用级进模制造的南多九更高了，简单的尺寸都得不到确定，生产效率也不高则也不能使用级进模，所以方案三也不合理。
用复合模制冲件的过程中，工件的结构简单清楚并且成轴对称，制造起来更加方便，复合模的生产成本不高，难度校，尺寸精度高，对于三种方案的可行性，由上可看出应该选用方案二合理，用级进模进行生产。
1.2冲压材料选用
冲压工艺对材料的基本要求主要是：
1.对性能的要求
设计时能既能提高冲压过程的变形和工件的质量，材料应有优良的冲压性能为了有利于冲压变形和制件质量的提高，材料应具有良好的冲压成形性能。
材料的性能与它的机械性能相连，要求材料具备，弹性小塑形强板间应力大。
2.对材料厚度公差的要求
工件的厚度应满足国标，有限的间隙可用于一定宽度的材料，功差的不合适可影响贡献的质量，还能造成模具跟冲床的撞击，要求材料的表面平滑没有损伤没有被氧化和其他的杂物，材料的表面质量越好冲裁件的质量会越好。
3.常用冲压材料
冲压材料的种类，形状，质量，尺寸。
一般小零件都使用剪裁后的条料。
这样的条料跟冲裁件的尺寸相差无几，可减少对材料的浪费，所以应该选取跟冲高呀工件的尺寸差不多的材料进行冲压。
。
由上面3点可以看出，冲压材料应选择10号钢作为材料。
1.3冲裁工艺方案的确定
从零件的形状，尺寸来选择加工的方案，由于是垫板则可以选择冲孔，落料的方法，由于是大批量生产，工序集中可提高工作效率，减少工人的劳动效率还一天提高安全性。
把这两道工序加在一起九形成两种不痛的方案，①先冲孔再落料工步；
②落料冲同时完成。
使用方案2加工时，很难使长度尺寸
的长度，很容易造成冲头的磨损，则使用方案一较好。
该工件是呈轴对称的，除孔
和
这两个位置有精度要它位置没有尺寸要求。
材料为Q-235A钢它的冲压性良好。
表1.2强度系数
料厚t
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.2
1.5
1.75
最小壁厚m
1.4
1.6
1.8
2.0
2.3
2.5
2.7
3.2
3.8
4.0
最小直径D
15
18
21
2.1
2.75
3.0
3.5
4.5
5.0
5.5
4.9
5.8
6.3
6.7
7.8
8.5
9.3
10.0
12.0
25
28
32
35
40
45
2模具材料的选用
模具市场零件它的质量要求，寿命期都是影响产品的因素，可减少消耗，使产品在市场中的主要要求，模具的各种性能，取决于模具制造时所选取的材料和哪种热处理方式，及各种影响模具性能的因素利用模具生产制品零件，其模具质量的好坏，寿命的长短，直接关系到产品制造精度。
把它们降到最低才能使模具的适用性更好。
冷冲模有，级进模，复合膜，弯曲模。
重默在使用中受到拉伸，弯曲等作用力，模具时常失效，所以用钢材作为冲压的材料，它具有这种性能是最好的选择。
1.材料应有很高的抗断裂能力及塑形能力好。
最主要是抗弯曲变形，防止材料断裂，材料韧性越好，其抗冲击能力越好。
弯曲应力和凸模的应力集中，所以要很好的韧性。
2.材料应有很强的抗力，如压力，变形里淬火等抗力，衡量模具的抗力的因素是硬度，硬度高是膜具有很强的抗变形力，使模具耐磨，高温热处理在60应具有较高的断裂抗主要抗力指标有材料的抗冲击性能抗压强度、抗弯强度断裂抗HRC强度下保持韧性，才有较强的抗性。
3.材料应具备耐磨，抗疲劳性，为了提高耐磨性，提高钢的性能，可在它交变应力下产生破坏。
4.材料应具备优良的冷热加工性，包括可锻性加工型淬透性。
由此可见：
凸、凹模使用工作部分局部材料也用淬火变形的
模具钢。
3模具设计计算
3.1排样方案的确定及计算
模具设计的过程中减少废料是很重要的，很麻烦的一项工作，排样的好处可使材料有最大的利用率，材料的质量和节约材料可提高生产率和模具的使用寿命，所以排样的好坏是经济的原因之一。
冲裁可产生两种废料，一是孔内产生取决于工件的形状称为废料，二是由于材料与刀口之间加工产生的侧面废料称为工业废料。
合理的排样可以使工艺废料得到最大得减少，可提高材料的使用率，代编工件的形状结构。
排样的过程中，工件件的条料的余料叫做搭边。
搭边值的大小与下列因素有关：
材料的塑形有关，工件尺寸，形状有关。
材料的厚度有关，暴毙材料的搭边值应该大一些、
在工件加工时送料的方式有关，手工送料的搭边值应该小一些。
常用的排样方法有两种：
有料排样：
指工件的外轮廓冲裁，工件之间的搭边，则材料的利用率很低，但是工件之间的搭边会有利于提高工件的质量，模具的使用寿命也会增加。
无料排样：
指工件之间和条料之间没有大便的存在，刀口顺序切下而获得工件。
从排样的方法可以看出有料排样的方式虽然简单，但工件的质量比较低，模具的使用寿命会降低。
搭边值得多少可以确定工件的质量和材料的利用率，排样的方式主要是看工件的形状，外形来确定的。
综上所述排样如图3.1所示。
表3.1搭边值表
料厚
手送料
自动送料
圆形
非圆形
往复送料
～1
2
3
>
1～2
3..5
2～3
4
3～4
5
由表3.1确定搭边值表
根据零件形状两式件间按矩形取搭边值
，侧边取搭边值
则进距：
条料宽度
b-△=（D+2a+△）0-△
b-△=（19.8+2×
2.2+0.7）0-0.7
`图3.1排样图
3.2冲压力的计算
1）落料力
2）冲孔力
中心孔：
2个小孔：
3）冲裁时的推件力
表3.2卸料力、推件力及顶件力系数
冲裁材料
K卸
K推
K顶
纯铜、黄铜
0.02～0.06
0.03～0.09
铝、铝合金
0.025～0.08
0.03～0.07
钢
材料厚度mm
～0.1
0.06～0.075
0.1
0.14
0.1～0.5
0.045～0055
0.065
0.08
0.5～2.5
0.04～0.05
0.050
0.06
2.5～6.5
0.03～0.04
0.040
0.05
6.5
0.02～0.03
0.025
0.03
查表3.2
序号1的凹模刃口形式，
，则
个
故：
在冲裁的时候降低压力机的摆动，可以用凸模冲裁，加热冲裁，由于过程中会受到材料的压力作用而折断，这把凸模设成阶梯凸模如图3.2。
图3.2阶梯凸模
则最大冲压力：
3.3模具压力中心的确定
如图3.3由图可知，工件成对称性，落料时，落在中心力01,冲孔F的压力在02上。
图3.3压力中心
设冲模压力中心离O1点的距离为x，根据力矩平衡原理得：
由此算得
3.4冲模刃口尺寸及公差的计算
1）冲孔部分
对于冲孔来说，一般采用采用凸模和凹模分开来加工。
表3.3初始双面间隙Zmax、Zmin
材料厚度t/mm
08、10、35
09M2、Q235
Q345
40、50
65Mn
Zmax
Zmin
小于0.5
极小间隙
0.060
0.048
0.072
0.064
0.092
0.104
0.090
0.116
0.126
0.180
0.120
0.100
0.140
0.132
0.240
0.170
0.220
0.320
0.246
0.360
0.260
0.380
由表3.3确定初始双面间隙Zmax、Zmin的值：
表3.4规则形状冲裁时凸模、凹模的制造公差
基本尺寸
凸模公差
凹模公差
≦18
﹥18～30
﹥30～80
﹥80～120
﹥120～180
0.020
0.030
0.035
≧180～60
﹥260～360
﹥360～500
﹥500
0.045
0.070
对冲
孔时：
，
故满足
条件
冲
孔部分：
尺寸极限偏差转化为
2）落料部分
加工外轮廓的落料，会因为形状的原因，采用配合的方法加工。
当用凹模为，凸模的刀口尺寸的变化，则属于A类。
零件图中末注公差的尺寸其极限偏差：
、
、
表3.5因数X
材料厚度
t/mm
非圆形x的值
圆形x值
1
0.75
工件公差
/mm
﹤0.16
0.17～0.35
≥0.36
≥0.16
﹤0.20
0.21～0.41
≥0.42
≥0.20
2～4
﹤0.24
0.25～0.49
≥0.50
≥0.24
﹥4
﹤0.30
0.21～0.59
≥0.60
≥0.30
查表3.5得
则：
由此可看出该零件模刃口部分的尺寸应按刀口尺寸配制，保证双面间隙值
3.5零件结构尺寸的确定
1）凹模外形尺寸的确定
凹模厚度的确定：
——取总压力
工件长
凹模宽度
的确定：
取步距
工件宽
2）凸模长度
的确定
凸模长度计算为
其中初定：
导尺厚
卸料板厚
凸模固定板厚
凸模修磨量
图3.4落料凸模
图3.5冲孔凸模
图3.6凹模
3.6模具总装图
图3.7总装图
1-模柄；
2-上模板；
3-导套；
4-导柱；
5-卸料板；
6-螺钉；
7-下模座；
8-螺钉；
9-凹模；
10-条料；
11-定位销；
12-凸模；
13-上垫板；
14-圆柱销
4冲压设备的选择
按公称压力
选取压力机查表4.1
表4.1开式双柱可倾压力机技术规格
型号
J23-3.15
J23-6.3
J23-10
J23-16
J23-16B
J23-25
JC23-25
公称压力
31.5
63
100
160
250
350
滑块行程
55
70
65
80
滑块行程次数
200
170
145
120
50
最大封闭高度
150
180
220
270
280
封闭高度调节量
60
滑块中心线至床身距离
90
110
130
205
立柱距离
300
工作台尺寸
前后
240
370
380
左右
310
450
560
610
工作台孔尺寸
210
290
直径
140
260
垫板尺寸
厚度
30
模柄孔尺寸
深度
滑块底面尺寸
190
升级会员 