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1、目录绪论1第一章 冷冲压概论 3一、冷冲压的概念 3.二、冷冲压基本工序分类 3第二章 倒装式复合模设计 4一、冲裁件工艺性分析4二、确定冲裁工艺方案5三、选择模具的结构形式 6四、进行必要的工艺计算 61. 排样计算 6.2. 冲裁力计算73. 压力中心计算 84. 刃口尺寸计算8五、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸101. 凹模102. 固定板 113. 垫板114. 卸料板 115. 凸模116. 弹性元件 1. 27. 凸凹模 128. 紧固件和定位零件139. 模架及其它安装零件 1310. 模柄 13六、选择压力机的型号或验算已选的压力机 13七、绘制模具总装配图14参考文献
2、16绪论模具是汽车、电子、电器、航空、仪表、轻工、塑料、日用品等工业部门极其重要的工 艺装备。没有模具，就没有高质量的产品。模具不是一般的工艺装备，而是技术密集型的产 品，工业发达国家把模具作为机械制造方面的高科技产品来对待。他们认为：“模具是发展 工业的一把钥匙”；“模具是一个企业的心脏”；“模具是富裕社会的一种动力”。据国际生产协会预测，到 2000 年，工业品零件祖加工的75%、精加工的 50%将由模具成 型完成。目前，美国、日本、德国等工业发达国家模具工业的产值均已超过机床工业总产值。 美国模具年产值已超过 100 亿美元；日本从 1957 年到 1984 年二十七年间，模具工业增长
3、100陪；台湾地区1984年到1987年模具工业每年以33%以上的年增长率速度发展，1987 年台湾地区模具出口达一亿二千万美元。香港的模具年产值为30 亿港币，我国的模具年产 值为人民币 30 亿元。国际模协成员国对模具工业的投资年人均约5000 美元，日本高达 15000 美元，我国模 具工业投资年人均约500 元。近年来模具发展的方向和现状，基本表现在如下几个方面：1模具设计技术(1) 工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计(CAD)软件进行模具的结 构设计，并普及了计算机绘图。据有关资料介绍，美国和日本75%的模具厂已使用了 CAD技 术，香港 50%的模具厂也开始采用这项
4、技术。(2) 在注塑模具设计中，已开始普及应用计算机辅助工程分析(CAE)软件，对塑料的流 动、填充、冷却情况及模具的浇口配置、浇道大小、冷却加热系统和模具的刚度、强度等进 行科学的分析和计算，从而保证注塑制品的质量与合理的生产节拍。(3) 国外的注塑模具中多型腔、多层、大型精密模具已占50%，不仅提高了生产效率， 而且节省了大量塑料原料。2模具加工技术(1) 国外已大量使用数控机床，应用计算机辅助加工 (CAM) 软件和数控编程技术对模 具特别是对具有复杂型腔(三维曲面)的模具进行加工，使模具的质量和附加值大为提高， 模具的加工周期减少 60%以上，成本降低 30%以上生产效率提高 60%以
5、上。为了提高加工 效率及满足各种复杂曲面加工的要求，国外已开发出四轴和五轴的数控自动编程软件并且进 入了实用阶段。3模具标准化程度日益提高，模具标准模架及模具标准件的应用日益普及，已实现商 品化。4模具结构更多地采用新技术，如注塑模具的热流道技术等。5 针对不同制品的要求，开发出适用于各种不同模具的专用模具钢，并实现商品化6根据模具生产的特点，模具企业向小而专的方向发展。如日本现有 11656 家模具企 业，其中 30人以下的小厂有11142 家，占总数的95.6%,百人以上的仅有65 家，占总数的 0.54%;韩国有 1570 家模具企业，其中多于50 人的企业仅占总数的9%；新加坡有460
6、 家模 具企业，其中多于50 人的企业仅占总数的3%，香港有6500家模具企业,其中多于 50 人的 企业仅占总数的 0.46%。第一章 冷冲压概论一、冷冲压的概念冷冲压是指在常温下，利用安装在压力机上的模具对被加工材料施加一定的压 力，使其产生塑性变形或分离，以而获得所需形状和尺寸的零件 （也称制件）的一种加 工方法。因为通常使用的材料为板料，故也常称为板料冲压。冲压模具是指在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品） 的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。据不完全统计，冲压件在汽车、拖拉机行业中约占 60%，在电子工业中约占85%, 而在日用五金产品中约占90%
7、。如一辆新型轿车投产需配套200副以上各类专用模具； 一台冰箱投产需配套350副以上各类专用模具；可以这么说，一个国家模具工业发展 的水平，能反映出这个国家现代化、工业化发展的程度。在冲压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必 不可少的三要素。二、冷冲压基本工序分类冷冲压加工的零件，由于其形状、尺寸、精度要求、生产批量、原材料性能等各 不相同，因此生产中所采用的冷冲压工艺方法也是多种多样。冲压加工因制件的形 状、尺寸和精度的不同，所采用的工序也不同。根据材料变形特点的不同，可将冷冲 压工序分为分离工序和成形工序两类。1 分离工序分离工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分
8、的应力达到强度极限以后，使坯料 发生断裂而产生分离的加工工序。2.成形工序成形工序是指坯料在冲压力作用下，变形部分的应力达到屈服极限，但未达到强 度极限，使坯料产生塑性变形，成为具有一定形状、尺寸与精度制件的加工工序。第二章 倒装式复合模设计、冲裁件工艺性分析零件简图如图1 产品图所示：生产批量:中批量材料:Q235材料厚度：t=l mm图 1 产品图该零件形状简单、左右对称。用一般精度的模具时，冲裁件外形与内孔所能达到的经 济精度为IT11.由表1查得，冲裁件外形公差为0.16 mm,内孔尺寸公差为0.08 mm。由表 2 查得，冲裁件孔中心距公差为0.12 m。材料为Q235,其主要性能为
9、：抗剪强度T = 303372MPa,抗拉强度O b= 375460MPa,屈服点O s= 235MPa，伸长率& = 2631 %。工件尺寸料厚t一般精度的工件较高精度的工件10105050150150300101050501501503000.2 0.50.080.100.140.200.0250.030.050.080.050.080.120.020.040.080.5T0.120.160.220.300.030.040.060.100.050.080.120.020.040.080.180.220.300.500.030.060.080.12120.060.100.160.030.06
10、0.10240.240.280.400.700.060.080.100.150.080.120.200.040.080.120.300.310.501.00.080.120.150.20460.100.150.250.050.100.15注：1.分子为外形尺寸，分母为内孔公差。2一般精度的工件采用 IT8 IT7 级精度的普通冲裁模；较高精度的工件采用 IT7IT6 级精度的高 级冲裁模。表 2 冲裁件孔中心距公差单位： mm料厚t普通冲刺咼级冲裁孔距尺寸孔距尺寸505015015030050501501503002t的工件矩形件边长L50 mm矩形边长L250 m或圆角rV2t工件间a侧面a
11、工件间a侧面a工件间a侧面a0.25以下11.82.012.22.512.83.00.250.51.21.51.82.02.22.50.50.81.01.21.51.81.82.00.81.20.81.01.21.51.51.8条料宽度 B= (40 + 2X1.8)mm=43.6 mm一个步距内冲裁件的实际面积 A= 643mm2n =A/BsX100%=643/ 43.6X26.5X100%55.7%2. 冲裁力计算冲裁力F=KLto b (K=1.3)= 1.3X 130 mmx 1 mmX350MPa= 59.15X 103N卸料力Fx=KxF由表 4 得，Kx = 0.045= 0.045X59.15X 103N= 2661.75N推件力F =nK fxt由表4得，K =0.55，取同时卡在凹t模内的冲裁件数为2= 65.065 X103N顶件力F =KF由表4得，Kd=0.06= 0.06X59.15X 103N= 3 . 549X 103NFz = F+Fx+K =( 59.15 + 2.66175+65.065 )X IO? N127KNT表 4 卸料力、推件力和顶件力系数料厚t / mmKXKtKd0.10.50.0450.0550.63
