压板冲压模具设计

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1、、设计任务书1、设计冲压件的冷冲压模具一套，并绘制出模具的装配图一张及所冲裁的工作图一张（注：冲裁制品图可见附页）、模具成型零件的 工作图（凸模、凹模等）及其它需要补充加工的模具零件的工作 图若干张。2、编写设计说明书一份，文字及图表字数不少于8000 字，并按封皮、 课题设计要求、评语、内容摘要、关键字、目录、正文、致谢、 参考文献的顺序装订。具体格式及排版另见所发文件08 级毕业 设计（论文）要求。3、冲裁制品所用材料为： 08 钢件：大批4、生产条量生产。二、课题设计要求1、装配图和零件图的绘制要符合国家机械制图标准，结构表达要合 理、正确，尺寸标注要全面、清晰。2、模具的设计要求：（1

2、）要保证所成型的制品满足使用要求和精度尺寸要求；（2）模具结构要求合理，操作要安全可靠、使用方便；（3）模具零件要便于加工制造，成本尽可能低。（4）尽量选用标准模架和国家标准推荐的零部件。3、设计说明书内容要求（1）初步设计冲压件（2）分析冷冲压零件的冲压工艺性。（2） 分析比较和确定冷冲压工艺方案（不少于三个）a 计算毛坯尺寸b 确定工序的合并与工序顺序；（3）主要工艺参数的计算a 确定冲压零件的排样方案，裁板方案及材料利用率的计算；b 确定各中间工序尺寸；c 计算各工序压力，选择压力机；（4） 模具设计a 模具结构形式选择；b 卸料弹簧、橡皮等选择；c 模具工作部分尺寸和公差的计算且确定结

3、构尺寸d 模具压力中心计算；e 模具闭合高度计算；f 模具其它零件结构尺寸计算。摘要：冲压成型是金属成型的一种重要方法，它主要适用于材质 较软的金属成型，可以一次成型形状复杂的精密制件。本课题就是将 石化、化工、电力等行业的法兰密封结构中的垫片作为设计模型，将 冷冲模具的相关知识作为依据，阐述冷冲模具的设计过程。本设计对指定工件进行的级进模设计，利用 Auto CAD 软件对制 件进行设计绘图。明确了设计思路，确定了冲压成型工艺过程并对各 个具体部分进行了详细的计算和校核。如此设计出的结构可确保模具 工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。并绘制了模具的装配图和 零件图。本课题通过对工件的冲压模

4、具设计，巩固和深化了所学知识，取 得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。关键词：；复合模；弯曲；1绪论1.1 模具行业的发展现状及市场前景现 代 模 具 工 业 有 “ 不 衰 亡 工 业 ” 之 称 。世 界 模 具 市 场 总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元， 同 时 ，我 国 的 模 具 产 业 也 迎 来 了 新 一 轮 的 发 展 机 遇 。近 几 年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率（据不完全 统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有 近200个亿的出口），到 2005年模具产值预计为 600亿元， 模具及模具标准件出口将从现在的每年9

5、000多万美元增 长到2005年的 2亿美元左右 。单就汽车产业而言，一 个型 号的汽车所需模具达几千副，价 值上亿元，而 当汽车更换 车型时约有80%的模具需要更换。2003年我国汽车产销量 均突破400万辆，预 计2004年产销量各突破500万辆，轿 车 产量将达到260万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需 求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的 20%之 多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50 多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。 工业总产 值中企业自产自用的约占 三分之二 ，作为商品销 售的约占三分之一。在 模具工业的总产值中，冲 压模具约

6、占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模 具约占11%。1. 2 冲 压 工 艺介 绍冲 压 是 靠 压 力 机 和 模 具 对 板 材 、带 材 、管 材 和 型 材 等 施加外力，使 之产生塑性变形或分离，从 而获得所需形状 和尺寸的工件 （冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属 塑性加工（或称压力加工），合 称锻压。冲 压的坯料主要是 热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有6070%是板材，其中大部分是 经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片 锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都 是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械 生活器皿

7、等产品中 ， 也有大量冲压件。冲压件与铸件、锻件相比， 具有薄、匀、轻、强的特 点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起 伏或翻边的工件， 以提高其刚性。由于采用精密模具， 工 件精度可 达微米级， 且重复精度高、规格一致， 可以冲压 出孔、凸台等。冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削 加 工 。热 冲 压 件 精 度 和 表 面 状 态 低 于 冷 冲 压 件 ，但 仍 优 于 铸件、锻件，切削加工量少。冲 压 是 高 效 的 生 产 方 法 ，采 用 复 合 模 ，尤 其 是 多 工 位 级 进 模 ，可 在 一 台 压 力 机 上 完 成 多 道 冲 压 工 序 ，实

8、 现 由 带 料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效 率高，劳动条件好，生产成本 低，一般每分钟 可生产数百 件。1. 3 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 时保证分离断面的质量要求。成 形 工序的目 的是使板料在不破坯的条 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

9、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；屈强比低；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， 以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

10、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 准 备 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

11、 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 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。1.4 冲压行 业阻力和障碍与突破阻力一：机械化、自动化程度低美 国 680 条冲 压 线 中 有 70%为多 工 位 压 力 机 ，日 本 国 内 250 条 生 产 线 有 32%为 多 工 位 压 力 机 ，而 这 种 代 表 当 今 国际

12、水平的大型多工位压力机在我国的应用却为数不多； 中小企业设备普遍较落后，耗能耗材高，环境污染严重； 封头成形设备简陋，手工操作比重大；精冲机价格昂贵， 是 普 通 压 力 机 的 510 倍 ， 多 数 企 业 无 力 投 资 阻 碍 了 精 冲 技术在我国的推广应用；液压成形，尤其是内高压成形， 设备投资大，国内难以起步。突破点：加速技术改造要 改 变 当 前 大 部 分 还 是 手 工 上 下 料 的 落 后 局 面 ，结 合 具体情况，采取新工艺，提高机械化、自动化程度。汽车 车身覆盖件冲压应向单机连线自动化、机器人冲压生产 线 ，特 别 是 大 型 多 工 位 压 力 机 方 向 发

13、展 。争 取 加 大 投 资 力 度 ，加 速 冲 压 生 产 线 的 技 术 改 造 ，使 尽 早 达 到 当 今 国 际 水 平 。而 随 着 微 电 子 技 术 和 通 讯 技 术 的 发 展 使 板 材 成 形 装 备 自 动 化 、柔 性 化 有 了 技 术 基 础 。应 加 速 发 展 数 字 化 柔 性 成 形 技 术 、液 压 成 形 技 术 、高 精 度 复 合 化 成 形 技 术 以 及 适 应 新一代轻量化车身结构的型材弯曲成形技术及相关设备。 同时改造国内旧设备，使其发挥新的生产能力。阻力二：生产集中度低许 多 汽 车 集 团 大 而 全 ，形 成 封 闭 内 部 配

14、套 ，导 致 各 企 业的冲压件种类多，生产集中度低，规模小，易造成低水 平 的 重 复 建 设 ，难 以 满 足 专 业 化 分 工 生 产 ，市 场 竞 争 力 弱 摩托车冲压行业面临激烈的市场竞争，处于“优而不胜， 劣而不汰”的状态；封头制造企业小而散，集中度仅 39.2%。突破点：走专业化道路迅 速 改 变 目 前 “ 大 而 全 ” 、“ 散 乱 差 ” 的 格 局 ，尽 快 从 汽 车 集 团 中 把 冲 压 零 部 件 分 离 出 来 ，按 冲 压 件 的 大 、中 小 分 门 别 类 ，成 立 几 个 大 型 的 冲 压 零 部 件 制 造 供 应 中 心 及 几 十 个 小

15、而 专 的 零 部 件 工 厂 。通 过 专 业 化 道 路 ，才 能 把 冲 压 零 部 件 做 大 做 强 ，成 为 国 际 上 有 竞 争 实 力 的 冲 压 零 部 件 供应商。阻力三：冲压板材自给率不足，品种规格不配套目 前 ，我 国 汽 车 薄 板 只 能 满 足 60%左 右 ，而 高 档 轿 车 用 钢 板 ，如 高 强 度 板 、合 金 化 镀 锌 板 、超 宽 板 （1650mm 以 上）等都依赖进口。突破点：所用的材料应与行业协调发展汽 车 用 钢 板 的 品 种 应 更 趋 向 合 理 ，朝 着 高 强 、高 耐 蚀 和各种规格的薄钢板方向发展，并改善冲压性能。铝、镁

16、合金已成为汽车轻量化的理性材料，扩大应用已势在必 行。阻力四：科技成果转化慢先进工艺推广慢在 我 国 ，许 多 冲 压 新 技 术 起 步 并 不 晚 ，有 些 还 达 到 了 国 际 先 进 水 平 ，但 常 常 很 难 形 成 生 产 力 。先 进 冲 压 工 艺 应 用 不 多 ，有 的 仅 处 于 试 用 阶 段 ，吸 收 、转 化 、推 广 速 度 慢 。 技术开发费用投入少，导致企业对先进技术的掌握应用 慢，开发创新能力不足，中小企业在这方面的差距更甚。 目 前 ，国 内 企 业 大 部 分 仍 采 用 传 统 冲 压 技 术 ，对 下 一 代 轻 量化汽车结构和用材所需的成形技术缺少研究与技术储 备。突破点：走产、学、研联合之路我国与欧、美、日等相比，存在的最大的差距就是还 没有