双耳止动垫圈倒装复合模设计
引言
冷冲压式利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑形变形，从而获得所需要零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工，所以称为冷冲压。
冲模是将材料加工成所需冲件的一种工艺装备。冲模在冷冲压中至关重要，一般来说，不具备符合要求的冲模，冷冲压就无法进行；先进的冲压工艺也必须依靠相应的冲模来实现。由于冷冲压所用原材料多是表面质量好的板料或带料，冲件的尺寸公差由冲模来保证，所以产品尺寸稳定、互换性好。
在工业生产中，尤其在大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门都越来越多地采用冷冲压加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、航天航空、电子、电气、轻工、仪表及日用品等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当大，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻，刚度好的冲压件所代替。可以说，如果在生产中不广泛采用冲压工艺，，许多工业部门的产品要提高生产率、提高质量、降低成本，进行产品的更新换代是难以实现的。
我国经济的高速发展对模具行业提出了越来越多的要求，也为其发展提供了巨大的动力。近十年来，我国模具工业已知以每年15%左右的增长速度快速发展。目前，我国有3.5万余家冲压模具生产企业，100万～120万冲压生产从业人员，全年产值达700亿元人民币。随着我国经济的持续发展，我国模具产业必然将在良好的市场环境下得到高速发展。
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双耳止动垫圈倒装复合模设计
1.零件工艺性分析及冲压工艺方案的确定
1.1冲裁件造型
冲裁件为双耳止动垫圈
根据GB /T 855-1988，得到规格24mm的双耳止动垫圈尺寸。具体尺寸如图1-1所示。
图1-1 双耳止动垫圈
1.2冲裁件工艺分析 （1）材料
选用20号钢。20号刚属于优质碳素结构钢，具有较好的塑形，因此冲压成形性能好。并且选用钢板时，应保证其表面质量与厚度公差。
由《实用冲压工艺及模具设计手册》表1-9可得，牌号为SM400A的20号钢
屈服强度?s?245 Mpa，抗拉强度?b?410Mpa，屈强比?s/?b?0.598 （2）结构与尺寸
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零件形状规则，但不对称。
零件孔边距5.5mm，大于冲裁钢板要求的最小孔边距（2～2.3mm）；最小圆角R=0.5mm，大于规定值（0.35t=0.35mm）；凸出悬臂的宽度为20mm，大于规定值（2t=2mm）。适合冲裁加工。 （3）精度
零件精度按照GB /T 855-1988所规定的双耳垫圈尺寸，未注尺寸的公差根据IT14制定。小于普通冲裁所能达到的最大精度（IT11）。 综上，该零件具有良好的冲裁工艺性。 1.3冲压工艺方案的确定
该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案： （1）单工序模：先落料，再冲孔，分布冲压 （2）级进模：冲孔－落料连续冲压 （3）复合模：落料－冲孔同时冲压
其中方案一模具制造容易，且价格低，但生产效率低，难以完成50万件的生产要求；方案二对条料宽度有严格要求，而本工件尺寸较小，一定情况下，为了能使用边角料进行生产，不推荐方案二；若采用方案三，需校核凸凹模的最小壁厚要求。零件最小壁厚为5.5mm，大于凸凹模要求的最小壁厚值（c≥（1.5～2）t，即c≥1.5～2mm）。零件符合采用复合模进行生产的要求，最终确定冲压工艺方案为采用复合模进行生产。
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2.毛坯排样方案设计及材料利用率计算
2.1排样方法的确定
排样方法大致可以分为：
（1）有废料排样（2）少废料排样（3）无废料排样
考虑到零件形状的特殊性，无法采用无废料排样。由于采用手工送料，无法精确控制步距，出于保证冲裁件精度与模具寿命，确定排样方法为有废料排样。 由《冲模设计速查手册》表3-28可得，板厚为1mm的低碳钢材料的最小搭边值： 圆形件及r>2t：a圆1?0.8 mm；a圆?1.0 mm 矩形件及边长L<50：a矩1?1.2 mm；a矩?1.5 mm2.2布置方式的确定
冲裁件的实际面积 A?1187.29mm
2A?490.87mm 无法避免的结构废料 s
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1.直排的排样方式
图2-1 直排样图
B?B0?a圆?a矩?（43?1?1.5）mm?45.5mm S?L0?a矩1?(60?1.2)mm?61.2mm
??A1187.29??100%?42.64%BS45.5?61.2 即一个步距内的材料利用率为42.64%，材料利用率较低，由于工件呈L型，考虑进行对排。
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2.对排的排样方式
图2-2 对排样图
B?B0?2?a圆?a矩1?（56?2?1?1.2）mm?59.2mmS?L0?（D0?a圆1）sin45???62.58?（36 ?0.8）sin45??mm?88.6mm ??2?A2?1187.29??100%?45.27%BS59.2?88.62?As2?490.87（?s???100%?18.72%）BS59.2?88.6
即一个步距内的材料利用率为45.27%，材料利用率已有提高，考虑到其中不可避免的结构废料占18.72%，工艺废料仅为36.01%，总体上已满足要求。
故确定排样布置方式为直对排，条料宽度B=60mm，步距S=88.6mm，材料利用率为45.27%
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