四垫圈复合模.docx

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四垫圈复合模

目录

一、设计多垫圈复合模的出发点…………………………………………2

二、多垫圈复合模冲压的工艺分析………………………………………4

1、材料…………………………………………………………………4

2、尺寸精度……………………………………………………………4

3、冲压工艺分析………………………………………………………4

三、冲压工艺方案的制定…………………………………………………6

1、单垫圈、多垫圈复合模的比较……………………………………6

2、主要难题及解决方法………………………………………………6

四、冲压工艺的计算………………………………………………………8

（一）、排样计算……………………………………………………………8

（二）、计算各工序压力、选择压力机……………………………………10

（三）、复合模的凸、凹模的计算…………………………………………11

1、凸、凹模的刃口计算………………………………………………11

2、凸凹模的设计………………………………………………………13

（四）、弹簧的选用和计算…………………………………………………14

五、选择压力机型号………………………………………………………16

六、主要零部件结构与尺寸的选择和确定………………………………17

七、绘制模具总装图………………………………………………………21

八、绘制主要非标准零部件图……………………………………………23

九、结束语…………………………………………………………………24

参考文献……………………………………………………………………25

一、设计多垫圈复合模的出发点

因冷冲压能得到形状较复杂的制件，且加工精度高，尺寸稳定，互换性好，在大量生产条件下，制件成本低，生产效率高，易于自动化。

所以随着我国工业的现代化，冷冲压工艺正越来越多地被采用，并在使用中得到不断发展。

在冲压生产中，冲裁所使用的模具称为冲裁模。

它是冲压生产中不可缺少的工艺设备，良好的模具结构是实现工艺方案的可靠保证。

常用的冲裁模典型结构主要有单工序冲裁模、复合模、连续模。

由这次毕业设计的题目《多垫圈复合模》可知需要设计一付加工垫圈的模具。

垫圈常用于各种仪器仪表，更可起到防震、绝缘的作用，且年产量高。

考虑到单工序冲裁生产效率低、难以满足该零件的年产量要求，故考虑采用复合冲裁与连续冲裁。

复合冲裁是冲床在一次行程中，板料在冲模内经过一次定位，能够同时完成两种或两种以上不同工序的冲压过程。

对于该零件采用复合模能保证冲压件的形位精度和尺寸精度，且生产效率也高。

连续冲裁是在一套冲模里，把同一个冲压件的几个工序排列成一定顺序。

加工时，冲床每次行程，条料在冲模里依次移动一个位置。

在不同的位置（简称工位）上，分别进行工件所要求的不同工步（即连续冲压工序中每一单独的工序），除最初几次冲程外，以后每次冲程都可以完成一个冲压件。

对于该零件采用连续冲裁虽能满足其生产效率，但零件的材料为橡胶，质软，采用连续冲裁难以保证冲压件的形位精度和尺寸精度，而且其模具制造、安装较复合模要复杂。

通过对单工序模、复合模、连续模的比较分析，决定采用复合模形式比较合适。

而这次毕业设计的任务是设计出一付能一次冲出多个垫圈的复合模，其主要是因为某厂生产的垫圈用处广泛，规格繁多，每年的垫圈单件产量多在百万以上。

由于厂家竞争激烈，产品面临着残酷的考验。

为此，必须在内部通过优化加工工艺，提高材料利用率、生产效率等来降低成本。

首先，在指导老师的建议下，将各种垫圈的规格大小进行了分类比较。

然后设想能否在单冲垫圈的基础上，一模同时冲压出多个各种规格的产品。

以达到既能提高工作效率，又能提高材料的利用率。

在查阅了大量的文献资料后，初步掌握了模具的设计方法，由于时间仓促，水平有限，整个设计必然有许多不足之处，这有待于今后在工作、学习中的不断更正和改进。

二、多垫圈复合模冲压的工艺分析

1、材料：

该零件的材料为人造橡胶，厚度为2mm，年产量百万以上。

常用于各种仪表、仪器等。

2、尺寸精度：

因为材料性质，所取的凸凹模的间隙应偏小，故模具零件的加工精度较高。

所以可以初定最大外圆尺寸Φ500-0.1mm、及最小内孔尺寸Φ120+0.070均为IT10级。

3、冲压工艺性分析：

在排列出的各种规格垫圈中，在最不影响产品质量情况下及在符合产品所允许的公差范围里，选出厚度一样（均为2mm）、材料相同的垫圈，将其内外结构、尺寸进行整理如图所示：

原垫圈的尺寸调整后的垫圈尺寸

从图中可以看出，尺寸经过调整后，垫圈的内外圈关系正好是相互套裁的。

垫圈甲（外径为Φ50）的孔径为垫圈乙（外径Φ36）的外径，垫圈乙的孔径为垫圈丙（外径Φ26）的外径，垫圈丙的孔径为垫圈丁（外径Φ16）的外径。

这正符合一模同时冲压下四个垫圈的条件。

从其普遍的垫圈性质和客户的要求来说，略作尺寸改动并不影响产品的使用，也不影响产品的质量。

所以如果将原来的一次冲一模改进为一次冲出四模，不仅可使材料的利用率成倍的提高，生产效率更能大幅度地提高四倍。

并节省了人工、电耗等。

经济效益十分可观。

三、

冲压工艺方案的制定

1、方案的制定：

冲压垫圈工序较简单，基本工序是冲孔、落料。

该厂原来都是以单垫圈形式开制的复合模，现在多以用多垫圈复合模。

为了更清晰了解这两种复合模冲压成型产品的优劣性，下面列表将它们进行

）模架的选取：

常用的标准模架是由上托、底座、导柱、导套等零件组成。

按导柱的数量、在模架上固定位置的不同，可分为十二种。

一般采用两个导柱的模架。

后侧导柱模架可用于冲裁宽度大的条料，送料及操作比较方便。

但由于导柱装在一侧，冲压时容易产生偏心力矩，使模具偏斜，影响模具寿命与工件质量。

因而适用于中等复杂程度及公差等级要求一般的中、小型工件。

中间导柱模架在冲压时不会因偏心距而引起模具的偏斜，有利于延长寿命，至于其缺点为条料宽度受导柱间的距离的限制，在对本工件加工中并不重要，所以本模具采用中间导柱形式。

由凹模周界尺寸D=50mm＋2×35mm=120mm，选I级精度的中间导柱圆形模架。

模架规格：

160mm×（180～220）mmI[GB/T2851.6—1990《冲模滑动导向模架中间导柱圆形模架》]

8）螺钉：

选M10mm螺钉，其长度根据模具结构定。

9）圆柱销：

选Φ8mm来固定凹模，选Φ6mm来连接卸料板，长度由模具结构定。

七、绘制模具总装图

原理说明：

本模具为多垫圈复合模。

该模具一次冲出四只橡胶垫圈，具有生产效率高和少废料的特点。

模具由凸模11、凹模3和凸凹模2、7、14、18等组成。

顶板5、12、圆销6和弹压卸料板13一起组成下顶件器，借弹簧24之力将工件顶出。

顶板15、16、17与圆销4连在一起组成上顶件器，借打棒20之力将工件和废料打下。

八、绘制主要非标准零部件图

（见图纸第2～18页）

十、结束语

历时两个多月的毕业设计，其目的在于综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次设计工作的实际训练，从而培养和提高独立工作的能力，巩固和扩充课堂上所学到的知识，掌握一般设计的方法和步骤等基本技能，进一步熟练计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准规范。

冲压模具是冷冲压工艺必不可少的工艺装备，冲压模具设计的好坏，水平的高低，将直接影响产品质量、成本、生产效率与操作者的安全。

复合模是冲压模具的一种，它对提高生产效率、降低成本、提高质量和实际冲压自动化等方面有着非常现实的意义。

这付多垫圈复合模的结构比较复杂，模具制造精度高，这对模具设计者来说，需要考虑的方面很多，尤其是模具各部分结构的设计。

在本次设计得到了指导老师的帮助和支持，特在此表示衷心的感谢！

由于水平有限，此模具设计难免存在着一些缺点和错误，敬请各位老师批评指教。

参考文献

高鸿庭、刘建超主编：

《冷冲模设计及制造》，机械工业出版社

华玉培、李恒权主编：

《冷冲压及模具设计》，山东科学技术出版社

丁松聚主编：

《冷冲模设计》，机械工业出版社

陈剑鹤主编：

《冷冲压工艺与模具设计》，机械工业出版社

王芳主编：

《冷冲压模具设计指导》，机械工业出版社

王孝培主编：

《冲压设计资料》，机械工业出版社

南京机械高等专科学校——陈于萍主编：

《互换性与测量技术基础》，机械工业出版社

《冷冲压模具设计》，上海市仪表电讯工业局

《冷冲压模具设计》，第四机械工业部标准化研究所

《机械制图》，高等教育出版社

《机械设计基础》，江苏科学出版社

《冲模设计手册》，机械工业出版社