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1、 . 毕 业 设 计题 目 垫圈 成型（形）方案拟定与模具设计与制造系 机 电 工 程 系 专 业 模具设计与制造 学生 班级学 号指导教师 职称完成日期 2011年 12 月 日铁道职业技术学院毕 业 设 计 评 阅 书学生 班 级题 目 垫圈 成型（形）方案拟定与模具设计与制造指导教师 职称1、 指导教师评语：签名： 2011 年 12 月 日2、 答辩委员会综合评语： 经毕业设计（论文）答辩委员会综合评定成绩为： 答辩委员会主任签字 ： 年 月 日铁道职业技术学院课 程 设 计 明 细 表计：封 面 说明书（论文） 页 表 格 插 图 幅附 设 计 图 完成日期 2011年11月 15
2、日前言模具是现代工业生产中重要的工艺装备,它在各种生产行业,特别是冲压和塑料成行加工中,应用极为广泛。我国模具工业总产值中,冲压模具的产值约占50。现代模具技术的发展,在很大程度上依赖于模具标准化的程度,优质模具材料的研究,先进的模具设计和制造技术,专用的机床设备与高水平的生产技术管理等等,但其中模具设计是至关重要的一个方面。冲压模具设计包括冲压工艺设计和模具结构设计两方面。冲压工艺设计是对冲压件的生产过程,包括工艺方案、工序安排、工序尺寸,使用的设备与模具类型,以与各项技术经济指标等作综合性的总体规划,而模具结构设计则是按照冲压工艺设计的要求,设计所需模具的具体结构,绘制出模具装配图和模具零
3、件图。本次毕业设计遵循理论联系实践，体现实用性、综合性和先进性，激发了学生自我创新意识的原则，在总结自己对模具专业知识了解的基础上编写而成的。本次毕业设计的特点是基础理论部分较全面，工艺部分简明扼要，语言叙述通熟易懂。本次毕业设计较系统得介绍了冷冲压冲裁模具设计的基础理论和方法，客观地分析了冲压成型理论，冷冲压工艺、冷冲压模具、冲压设备，容详实，实践性强。本次冲压毕业设计是在上次冲压课程设计的基础上,做出一套更完整的设计,要有模具工作零件的设计和加工过程,且要达到一定的标准。目录一、冲压件的工艺分析1、冲裁件的工艺性分析2、零件形状与工艺性二、确定冲压件的工艺方案 1、工序性质、工序数的确定与
4、工序顺序的安排 2、确定冲压模具的结构形式三、冲压工艺计算 1、凸、凹模间隙值的确定与凸、凹模刃口尺寸的计算 2、凸、凹模与凸凹模的结构形式和外形尺寸的确定3、冲裁力与冲裁功的计算四、压力中心的计算五、排样设计六、工作零件的设计七、冲模闭合高度的确定八、冲裁模其他零部件的结构设计九、卸料与推件零件的设计十、凸模固定板与垫板的设计十一、导向零件设计与标准十二、压力机的选择十三、模具总装配图十四、设计总结十五、参考文献一、冲压件的工艺分析 冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，即设计的冲压件在材料、结构、形状、尺寸大小与公差和尺寸基准等个方面是否符合冲压件加工的工艺要求。所谓冲裁性好是指能用
5、普通冲裁方法，在模具寿命和生产率较高，成本较低的情况下得到的质量合格的冲裁件。因此，冲裁件结构形状、尺寸大小、精度等级、材料与厚度等是否符合冲裁的工艺要求，对冲裁件质量、模具的寿命和生产率有很大影响。 产品零件图是编制和分析冲压工艺方案的重要依据。首先可以根据产品的零件图纸，分析研究冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求，以与所用材料的机械性能、冲压成形性能和使用性能等对冲压加工难易程度的影响，分析产生回弹、畸变、翘曲、歪扭、偏移等质量问题的可能性。特别要注意零件的极限尺寸（如最小孔间距、窄槽的最小宽度、冲孔的最小尺寸、最小弯曲半径、最小拉深圆角半径等），以与尺寸公差、设计基准等是否适合冲压工艺
6、的要求。（1）冲裁件的工艺性分析该冲裁件的厚度是1.2mm，材料是黄铜H62。 黄铜H62主要用于成形零部件的制作，抗剪强度=255Mpa,断后伸长率35%,热处理变形小，此材料具有良好的塑性与较高的弹性,冲裁性较好,可以冲裁加工.根据表2-6可查得圆形孔最小值得d=0.35t=0.351.2=0.42，所以满足工艺性要求。从零件图样上看，除直径4.5的孔外，其它尺寸没有公差要求，故精度不高。为降低冲压成本获得最佳技术经济效果，可将精度看做IT14级，根据标准公差GBT1800-1998。从而可以知道此工件对模具的精度要求不是很高，这减少了模具的制造难度。 （2）断面的粗糙度断面的粗糙度取决于
7、冲裁间隙和工件材料的塑性、刚性。冲裁件的断面有四个特征分别是;圆角带、光亮带、断裂带、毛刺。冲裁件的断面粗糙度一般为Ra12.550m,最高可达Ra6.3m，根据查表该零件的断面粗糙度为Ra12.5m。（2） 冲裁件的形状与工艺性（1）最该零件为黄铜H62结构简单，形状对称，冲孔时尺寸为。（2）最小圆角半径 该冲裁件的最小半径允许值根据表查的计算得出为0.3mm。（3）冲裁件孔的最小尺寸 冲裁件的尺寸受到凸模强度的限制，不能太小，冲孔的最小尺寸根据查表得为1.2mm。该零件的最小凸模为4.5mm，能满足凸模强度要求。（4）最小孔边距 ，孔与边缘之间的距离不能太小，否则模具强度不够或使冲裁件变形
8、，一般取2t，但不得小于34 mm。该零件的最小孔边距5.25mm，按取值能满足模具的强度。二、确定冲压件的工艺方案在冲裁工艺性分析的基础上，根据冲裁件的特点确定冲裁工艺方案。确定工艺方案首先要考虑的问题是确定冲裁的工序数、冲裁的组合以与冲裁工序的安排。冲裁工艺数一般容易确定，关键是确定冲裁工序的组合与冲裁工序的顺序。1、工序性质、工序数的确定与工序顺序的安排工序性质是指冲压件所需的工序种类，如分离工序中的冲孔、落料、切边，成形工序中的弯曲、翻边、拉深等。工序性质的确定主要取决于冲压件的结构形状、尺寸精度，同时需要考虑工件的变形性质和具体的生产条件。在一般情况下，可以从工件图上直观地确定出冲压
9、工序的性质。如平板状零件的冲压加工，通常采用冲孔、落料等冲裁工序。弯曲件的冲压加工，常采用落料、弯曲工序。拉深件的冲压加工，常采用落料、拉深、切边等工序。2、确定冲裁件的工艺方案该工件的结构相对简单，只有冲孔和落料工序。可以有以下三种方案：（1） 方案一、先冲孔再落料，采用简单工序模生产（2） 方案二、冲孔与落料复合，采用复合模生产（3） 方案三、先冲孔再落料连续冲压，采用级进模生产单工序模、复合模和级进模比较比较项目单工序模复合模级进模冲压精度较低较高一般冲压生产率低，压力机一次行程只能完成一个工序较高，压力机一次行程可完成两个以上工序高，压力机在一次行程能完成两个以上工序生产通用性通用性好
10、，适合在多工位压力机上实现自动化通用性较差，仅适合于大批量生产通用性较差，仅适合中小型零件的大批量生产冲模制造复杂性和价格结构简单，制造周期短，价格低复杂性和价格较高低于复合模实现操作机械化，自动化的可能性较易，尤其适合于在多工位压力机上实现自动化难，制件和废料排除较复杂，可实现部分机械化容易，尤其适应于单机上实现自动化连续模与复合模的性能比较项 目连续模复合模工件情况尺寸精度可达IT1310级可达IT98级工件形状可加工复杂零件，如宽度极小的异性件、形状与尺寸要受模具结构与强度的限制较高，工件的平整性一般较好工件料厚066mm0053mm工艺性能操作性能方便方便，用卸料板卸料安全性比较安全比
11、较安全生产率可采用高生产率高速压力机不宜高速冲裁条料宽度要求严格要求不严格模具制造形状简单的工作比复合模容易可利用边角余斜形状复杂工作比连续模容易本冲裁件来说，需要冲孔落料多副模具，工件精度不高，需要大量的模具和冲压设备。并且会出现定位误差。因此，不虑使用。级进模具与复合模具比单工序模具生产率高，产品精度较高，便于操作和实现自动化。就本冲裁件来说，尺寸中等，精度等级较低，形状简单，且为中、大批量生产。对材料要求不高，因此可用复合模具来生产。3、确定压模具的结构形式1.复合模的特点复合模能在压力机一次行程，完成落料、冲孔与拉深等数道工序。在完成这些工序的过程中，冲件材料无需进给移动。复合模具有以
12、下主要特点：1） 冲件精度较高，不受送料误差影响，外形相对位置一致性好。2） 冲件表面较为平整。3） 适宜冲薄料，也适宜冲脆性或软质材料。4） 可从充分利用短料和边角余料。5） 冲模面积较小。之前已经确定本套模具选用复合模具来进行生产，复合模的结构可分为正装复合模和倒装复合模，将落料凹模装在下模的称为正装复合模，将落料凹模装在上模的称为到装复合模。正倒装复合模的比较如下表1所示： 表1正倒装复合模具的比较模具形式倒装式复合模正装复合模工作零件的装配位置凸模在上模部分在下模部分凹模在上模部分在下模部分凸凹模在下模部分在上模部分出件方式采用顶板、顶杆自上模推出，下落至工作面上采用弹顶自下模顶出至模
13、具工作面上对冲压件的平整度平整度较低较好，对簿件能达到平整度要求废料的排除废料在凸凹模积聚到一定程度后从下模漏料孔排出废料不在凸凹模积存凸凹模的强度和寿命凸凹模承受的孔力较大，为增加其强度凸凹模的最小壁厚应严格控制，寿命较高受力情况比倒装模好，但凸凹模的尺寸易磨损增大，寿命较短生产操作废料自漏料孔排出有利于 清理模具的工作面，较安全废料自上而下出料和工件一起，汇集模具工作面上一起操作，不安全。适应性对冲压件平整度要求不高，凸凹模强度足够时采用适于落料冲裁，平整度要求高，壁厚较小，强度较差正装复合模它的优点在于顶件块、卸料板均是弹性的，条料与冲裁件都同时在压平状态下冲裁，适用于冲制材质较软或板料较薄的冲裁件，还可以冲制孔边距较小的冲裁件。本例零件厚度为1.2mm，材质是较软的黄铜H62，对冲孔的精度要求较高，零件孔边距较小。宜采用正装复合模结构。三、冲压工艺计算1.定冲裁间隙冲裁间隙不仅对冲裁件的质量起着决定性的作用以外，而且对模具的寿命也有较大的影响，所以冲裁间隙一定取得合理。冲裁间隙是指冲裁凸模和凹模之间工作部分的尺寸之差 Z = D - d如无特殊说明，冲裁间
