三明学院物理与机电工程系机械综合设计论文
三明学院
物理与机电工程系
2008级机械设计与制造
机械综合设计论文
设计题目： “垫片”冲压模具设计 专 业： 机械设计与制造
学 号： 姓 名： 指导老师： 日 期： 2010年1月10日
机械综合设计任务书
垫片 材料：Q235钢，板料厚度t=2mm 生产批量：大批量
同学，请你根据图示制件，完成下列设计任务： 1 零件的冲压工艺性分析 2 相关的工艺计算 3 总体模具设计 4 模具的零部件设计
5 绘制模具总装图1张（A1），凸模、凹模及其它非标准零件图3—5张（A4） 6 设计说明书1份，20页左右（不少于5000字） 设计要求：
1 图纸可以手绘或CAD绘制，CAD绘制者必须交纸质图及电子版图 2 设计必须认真仔细，允许讨论，但严禁抄袭、复制或复印
3 装配图及零件图的绘制必须严格按标准进行，经指导老师审核后方可打印 4 说明书必须按统一的格式撰写，要求设计和计算过程叙述详尽、术语规范、语句通顺，否则不予接收 参考资料：
《冲压设计资料》王孝培主编、《冷冲模图册》、《冷冲模设计指导》、《中国模具设计大典》，也可自行参考其它相关文献。
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摘要
冲裁是利用模具使板料产生分离的冲压工序，包括落料、冲孔等。冲压模具（简称冲模）是冲
压生产的主要工艺装备，其设计的合理与否对冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及模具的寿命有很大的影响。冲压技术广泛应用于航空、汽车、电机、家电、通信等行业的零部件的成形的加工。据国际生产技术协会预测，到本世纪中，机械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要有模具来完成加工。因此，冲压技术对发展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。
此次毕业设计零件为垫板，首先对垫板的冲压工艺进行了分析，通过分析比较，确定其冲压工艺方案及模具结构类型，并进行了必要的冲压工艺参数计算，完成了垫板落料冲孔复合模结构设计过程，包括模具工作零件、定位零件、卸料与推件装置的设计，标准模架和导向零件的选用。最后绘制出了本次设计的模具总装图及模具主要零件的零件图。
本文对落料冲孔复合模的设计过程进行了较为详细的说明，初步设计出给定冲压件的冲压模的结构及尺寸，简单垫片零件的冲压模具设计提供了一种较简单有效的思路。 关键词： 工艺性分析 工艺方案确定 倒装复合模
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目 录
第一章 绪论…………………………………………………………6 第二章 冲压件工艺性分析及工艺方案的确定………………………8 2.1冲压件工艺分析…………………………………………8 2.2冲压工艺方案的确定……………………………………8 2.2.1 模具结构形式的确定……………………………9 第三章 冲压工艺计算………………………………………………10 3.1.排样设计与计算…………………………………………10 3.1.1搭边值的确定…………………………………10 3.1.2排样方案的选择………………………………10 3.2冲压力的计算……………………………………………12 3.2.1落料力………………………………………12 3.2.2冲孔力…………………………………………12 3.2.3卸料力………………………………………12 3.2.4推件力…………………………………………12
3.2.5压力机的初步选定……………………………13 3.3压力中心的确定……………………………………13 3.4工作零件刃口尺寸计算…………………………………14 3.4.1间隙值的确定…………………………………14
3.4.2工作零件刃口尺寸的计算……………………14 第四章 模具总体设计及部分零件设计……………………………16 4.1工作零件的结构设计……………………………………16 4.1.1凸模的结构设计………………………………16 4.1.2凹模的结构设计………………………………16 4.1.3凸凹模的结构设计………………………………17 4.2卸料零件的设计…………………………………………18 4.3模架的选用………………………………………………20 4.4冲裁模闭合高度的校核…………………………………21 4.5定位零件的设计…………………………………………21 4.6模柄的选用………………………………………………21 第五章 结束语……………………………………………………22 致谢
参考文献
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第一章
绪论
冲压是在室温下，利用安装在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，从而获得所需零件的一种压力加工方法。而我们把在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺设备，称为冲压模具（俗称冲模）。冲模可根据工艺性质和工序组合程度分类，其中按照工艺性质可分为：冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模；根据工序组合又可分为单工序模、复合模、级进模。
模具作为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。
设计出正确合理的模具不仅能够提高产品质量、生产率、具使用寿命，还可以提高产品经济效益。在进行模具设计时，必须清楚零件的加工工艺，设计出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是设计者进行模具设计的前提，新的设计思路必然带来新的模具结构。 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。
模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模
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