垫片冲孔落料连续模具设计.doc

1、垫片冲孔落料连续模具设计摘要:本设计是垫片冲裁模，利用的是级进模生产的。本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，主要分析冲裁件的工艺性、确定冲裁工艺方案、选择模具的结构形式、进行必要的工艺计算、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸、校核模具闭合高度及压力机有关参数、绘制模具总装图及零件图. 关键词：垫片；级进模；冲裁； Piercing blanking progressive die designAbstract：The graduation project is to desig gasket die.the design focuses on the analysi

2、s of blanking deformation process and the factors influencing the quality stamping parts, based on the blanking process focuses on analysis, determine the blanking process plan, select the mold structure and make the necessary process calculation, select the The main components in determining the st

3、ructure of mold and size, checking the height and press the mold closing argument, drawing die assembly drawings and part drawings are the main elements of this design.Keywords: gasket; progressive die; blanking目 录1 绪论11.1 冲压的概念、特点及应用11.2 冲压的基本工序及模具21.3 冲压技术的现状及发展方向32 工艺性分析及冲裁方案72.1冲压件的工艺性分析72.2冲裁件的

4、工艺方案82.2.1、选择冲压基本工序92.2.2、确定冲压次数和冲压顺序92.2.3、工序的组合方式93 排样图设计及材料利用率的计算113.1 排样的设计113.1.1 排样图的设计113.2 材料利用率的计算134工艺计算174.1 冲裁力174.2 降低冲裁力的方法184.3 冲裁力的计算194.4 压力中心的计算225 冲压设备的选择225.1冲压设备类型的选择225.2冲压设备规格的选择236冲裁模工作部分主要尺寸的计算256.1冲裁间隙266.2间隙的影响266.2.1对冲裁件质量的影响266.2.2对模具寿命的影响276.2.3对冲裁力、卸料力的影响286.3合理间隙的选用29

5、6.4模具刃口尺寸的计算306.4.1计算原则306.4.2计算方法316.5 凹凹模刃口尺寸计算336.5.1 落料凹凸模刃口尺寸计算336.5.2 冲孔凸凹模刃口尺寸计算357 模具总体设计367.1模具类型的确定367.2送料方式的确定367.3定位方式的选择367.4卸料、出件方式的选择377.5弹性元件的选择377.6导向方式的选择388 模具主要零部件设计398.1模架的选用398.2凹模的设计428.2.1凹模刃口形式428.2.2凸模、凹模的固定形式438.3凸 模长度计算及较核。448.3.1凸模长度的确定458.3.2 各工位处凸模长度计算458.3.3 凸模强度校核458

6、.4凸凹模材料选取的原则478.4.1选取的一般原则478.4.2模具选材的具体考虑因素478.5模柄的选用488.6闭合高度校核489 模具主要零部件的选择489.1凸模固定板设计489.2垫板设计499.3挡料销的选用及导尺的选择。499.4导正销509.5螺钉及销钉选用509.5.1螺钉509.5.2销钉规格的选用5110 模具装配图与零件图5110.1装配图5110.1零件图51总结52参考文献53致 谢54附录：文献综述551 绪论我国的模具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪。传统的模具设计与制造方法已经不能适应工业产品的及时更新换代和高效率的要求。近几年来，国民经济的高速发展对

7、模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。因此采用软件技术是提高模具设计效率、缩短设计和制造周期的必然趋势。所以大型精密复杂高效和长寿命模具上了新台阶。现在模具工业的总产值中，冲压模具约占50。在现代化工业生产中，60%90%的工业产品需要模具加工，模具工业已成为工业发展的基础，椐国际生产技术协会预测，21世纪机械制造工件，其粗加工的75%和精加工的50%都将依靠模具完成，因此，模具工业已成为国民经济的重要基础工业。模具工业发展的关键是模具技术的技术进步，模具技术又涉及到许多学科的交叉。模具作为一种高附加值和技术密集的产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志之

8、一。世界上许多国家，特别是一些工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，已取得了显著的经济效益。模具在日本被誉为“进入富裕社会的原动力”，在德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚视为“模具就是黄金”，在欧美其他一些发达国家被称为“磁力工业”。可以断言，随着工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济发展过程中将发挥越来越重要的作用。1.1 冲压的概念、特点及应用冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加

9、工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下：（1）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为

10、冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。但是，冲压加工所使用的模具

11、一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。冲压在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率

12、和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。1.2 冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若

13、用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合、级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。 冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等

14、。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。1.3 冲压技术的现状及发展方向随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。(1)冲压成形理论及冲压工艺方面冲压成形理论的研究是

15、提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩