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1、 毕业论文论文名称 垫圈冲压模具设计 系 别 机 械 系 专 业 模具设计及制造 班 级 08 模 具 四（二）班 姓 名 马 贤 明 学 号 指导老师 完成日期 2011 - 04 - 20 指导教师评语建议成绩：优 良 中 及格 不及格 指导教师签字 年 月 日最终评定成绩：优 良 中 及格 不及格系主任签字 年 月 日设计任务书（一） 课程设计的原始资料及设计技术要求零件名称：垫圈零件所用材料：Q235材料厚度：0.5mm生产批量：大批量（二）课程设计工作内容及完成时间1.分析零件的成型工艺性2.工艺方案和模具零件结构尺寸的确定3.压力机的选用4.绘制模具装配图5.绘制模具零件图6.编制
2、设计说明书（三）主要参考资料、文献1.冲压工艺与模具设计 机械工业出版社2.冲压模具设计手册 机械工业出版社3.冲压成型工艺与模具设计 高等教育出版社4.CAD、Pro/E、CAM等软件工具书5.机械制图、公差、金属材料与热处理等书 冲裁模具设计计算说明书 一、冲压工艺介绍 冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛胚或毛胚的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状，尺寸和 性能的零件
3、。 冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产效率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。 利用模具加工，可以获得其他加工方法所不能或难以制造的，形状复杂的零件。 冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要经过机械加工便可以使用。 冲压加工一般不需要加热毛胚，也不像切削加工那样大量的切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量比较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面而不受破坏。 因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。 冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器
4、、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我 国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。 当今，随着科学技术的发展，冲压工艺技术也在不断革新和发展，这些革新和发展主要表现在以下几个方面：（1） 工艺分析计算方法的现代化 （2） 模具设计及制造技术的现代化 （3） 冲压生产的机械化和自动化 （4） 新的成型工艺及技术的出现不断改进板料的性能，以提高其成型能力和使用效果。二、冲压工艺的种类 冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序和成形工序两大类，分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证
5、分离断面的质量要求。成形工序的目的是使板料在不破坏的条件下发生塑性变形，制成所需形状和尺寸的工件。在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。 冲压用板料的表面和内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈服比低；加工硬化性低。 在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，一保证成品质量和高的合格率。 模具的精度和结构直接影响冲压件的成形和精度。模具制造成本和寿命则是影响冲
6、压件成本和质量的重要因素。模具设计和制造需要较多的时间，这就延长了新冲压件的生产准备时间。 模座、模架、导向件的标准化和发展简易模具（供小批量生产）、复合模、多工位级进模（供大批量生产），以及研制快速换模装置，可减少冲压生产准备工作量和缩短准备时间，能使适用于减少冲压生产准备工作量和缩短工作时间，能使适用于大批量生产的先进冲压技术合理地应用于小批量多品种生产。 冲压设备除了厚板用水压机成形外，一般都采用机械压力机。以现代高速多工位机械压力机为中心，配置开卷、矫平、成品收集、输送等机械以及模具库和快速换模装置，并利用计算机程序控制，可组成高生产率的自动冲压生产线。 在每分钟生产数十、数百件冲压件
7、的情况下，在短暂时间内完成送料、冲压、出件、排废料等工序，常常发生人身、设备和质量事故。因此，冲压中的安全生产是一个非常重要的问题。三、冲压工艺方案 完成该零件的冲压加工所需要的冲压基本性质的工序只有冲孔、落料两道工序。从工序可能的集中与分散、工序间的组合可能来看，该零件的冲压可以有以下几种方案。（1）、方案一 采用单工序模生产，先落料再冲孔。该方案模具结构简单，需要两道工序两幅模具才可能完成零件的加工，生产效率低，生产过程中由于零件小，操作也很不方便。（2）、方案二 冲孔、落料连续冲压，采用级进模生产。级进模生产适用于生产批量大、模具设计、制造与维修水平相对较高的外形较小零件的生产。（3）、
8、方案三采用复合模生产，落料与冲孔复合考虑到零件尺寸9 精度较高，结构简单，为了提高生产率和保证零件的尺寸精度，决定用复合模进行生产。4、 凸、凹模刃口尺寸的确定1、制件如图1-1所示，名称为垫片、 材料：Q235A 、厚度为1.5 、 公差 等级： IT14 解：确定凸、凹模制造公差，查（冷冲模设计与制造）P46表：3-8 Zmax=0.14 Zmin=0.10 d +p Zmax Zmin = 0.04 d=0.6 X 0.04=0.024 p=0.4 X 0.04=0.016 （1）、冲孔： 冲直径D=9的两个内孔0-p 计算： dp=(dmin + x)0-0.016 =(9+0.5 x
9、 0 )0-0.016 =90-0.016 即：dp=9+d 0 dd=( dp+ Zmin)+0.024 0 =(9+0.1.)+0.0240 =9.10 (2)落料：分别对半圆弧22，宽度为15的直边落料。 X=0.5+d 0 Dd=(Dmax - X)+0.024 0 =(22 0.5 X 0)+0.024 0 =22 0-p Dp=( Dd - Zmin) 0-0.016 =(22 - 0.10) 0-0.016 =21.90 +d 0P Dd=(Dmax - X)+0.024 0 =(15 0.5 X 0)+0.024 0 =150-0.016 Dp=( Dd - Zmin) 0-0
10、.016 =(15 - 0.10) 0-0.016 =21.90 五、排样 1、 确定搭边值查冷冲模设计与制造教材P56：表3-12得： 两工件之间的搭边a1=1.0,工件的边缘搭边a=1.2，步距为23. 0- 条料宽度 B=( D + 2a) 0-0.6 =（64 + 2.4） 0-0.6 =66.42、 材料的利用率：一个步距内材料的利用率： =A/BS X 100% =1494 /66.4 X 23 X 100% =92.1%六、冲压力计算1、 落料力： F落=1.3L =1.3 X 1.5 X 250 X 450 =219.375 KN2、 冲孔力： F冲=1.3L =1.3 X 1.5 X 2X 9 X450 = 49.5963 KN3、 卸料力： F卸=K卸F落 =0.05 X 219.375 =10.97 KN4、 推件力： F推=nK推F冲 =8 X 0.05 X 49.5963 =19.838 KN5、 总冲裁力： F总= F落 + F冲 + F卸 + F推 =219.375+49.5963+10.97+19.838
