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垫圈冲压工艺与模具设计.doc
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垫圈冲压工艺与模具设计.doc
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摘要
本设计题目为垫圈冲压成形工艺与模具设计,体现了板类冲压零件的设计要
求、内容及方向,有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计,进一步加强了
设计者冲压模具设计的基础知识,为设计更复杂的冲压模具做好了铺垫并吸取了
更深刻的经验。
本设计运用冲压成型工艺及模具设计的基础知识,首先分析了工件的成形工
艺及模具成形结构对制件质量的影响。介绍了垫板冲压模具设计时要注意的要点,
通过对制件进行工艺分析,可确定制件的成形加工用一套复合模即可。从控制制
件尺寸精度出发,对垫板冲压模具的各主要尺寸进行了理论计算,以确定各工作
零件的尺寸,从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详细的阐述,
并应用 CAD 进行各重要零件的设计。
关键词:复合模;工艺分析;模具零部件加工工艺。
Abstract
This design topic for stamping forming technology and gasket mould design, reflected
the board kind the stamping parts design requirements, the content and direction, the
design of significance. Through the parts of the design of the mould, further strengthen the
basic knowledge of stamping mould design, design for more complex stamping mould
ready matting and learn from the deeper experience.
This design the elementary knowledge which designs using the stamping formation
craft and the die, first has analyzed the work piece formed craft and the die forming
structure to the quality influence. Introduced the pad filling piece stamping die design
when must pay attention to the main point, through carries on the craft analysis to the work,
may determine the work formed processing uses set of super dies. Embarks from the
control work size precision, counter gear bolt filling piece stamping die each main
dimension has carried on the theoretical calculation, by determined each work components
the size, designs from the die to the spare part processing craft as well as the assembly craft
and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components
using CAD the design.
Key words: Composite die;Process analysis ;Die parts processing technology.
目 录
第 1 章 绪论........................................................................................................................1
1.1 模具行业的发展现状及市场前景.........................................................................1
1.2 冲压工艺介绍.........................................................................................................1
1.3 冲压工艺的种类.....................................................................................................1
第 2 章 冲裁件的工艺分析................................................................................................3
2.1 冲裁工艺..................................................................................................................3
2.1.1 冲裁工艺概念................................................................................................3
2.1.2 冲裁工序分类................................................................................................3
2.2 冲裁件的工艺性......................................................................................................3
2.2.1 冲裁件的结构工艺性....................................................................................4
2.2.2 冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度................................................................4
2. 3 裁工艺方案的确定.................................................................................................5
第 3 章 模具的方案设计....................................................................................................6
3.1 模具结构形式的确定..............................................................................................6
3.2 模具类型的选择......................................................................................................6
3.3 操作方式..................................................................................................................6
3.4 卸料、出件方式.....................................................................................................6
3.4.1 卸料方式.......................................................................................................6
3.4.2 出件方式........................................................................................................7
3.5 确定送料方式..........................................................................................................7
3.6 确定导向方式..........................................................................................................7
第 4 章:模具设计计算........................................................................................................8
4.1 排样方案的确定.....................................................................................................8
4.2 搭边的选取..............................................................................................................8
4.3 送料进距、条料宽度计算......................................................................................9
4.3.1 送料进距计算................................................................................................9
4.3.2 条料宽度计算................................................................................................9
4.4 排样图....................................................................................................................10
4.5 计算材料利用率....................................................................................................10
4.6 冲压力的计算.......................................................................................................11
4.7 压力中心的计算....................................................................................................12
4.7.1 冲模刃口尺寸..............................................................................................13
4.7.2 落料刃口尺寸..............................................................................................13
4.7.3 冲孔刃口尺寸..............................................................................................14
第 5 章:主要零部件设计..................................................................................................15
5.1 凹凸模的结构设计................................................................................................15
5.1.1 凹凸模的刃口形式......................................................................................15
5.1.2 凹模的外形尺寸计算..................................................................................15
5.2 模具的其它零件...................................................................................................17
5.2.1 模架 ..........................................................................................................17
5.2.2 模柄 .............................................................................................................17
5.2.3 弹压卸料板..................................................................................................17
5.2.4 弹顶和推出装置..........................................................................................18
5.2.5 导向装置(导柱 导套)..........................................................................19
5.2.6 固定零件(固定板、垫板)......................................................................19
5.2.7 连接零件 .....................................................................................................20
第 6 章 校核模具闭合高度及冲压设备的选择..............................................................21
6.1 校核模具闭合高度...............................................................................................21
6.2 冲压设备的选定...................................................................................................21
第 7 章 绘制模具三维总装图..................................................................................22
第 8 章 模具的安装调试..................................................................................................24
8.1 确定装配方法和装配顺序....................................................................................24
8.2 装配要点................................................................................................................24
设计总结..............................................................................................................................25
参考文献..............................................................................................................................26
第 1 章 绪论
1.1 模具行业市场发展状况解读
模具被认为是“工业生产的基础工艺装备”,模具工业是无以伦比的“效益放大
器”.用模具加工产品大大提高了生产效率,而且还具有节约原材料,降低能耗和成
本,保持产品高一致性等特点。因此模具被称为"效益放大器",在国外,模具被称为
“金钥匙”,进入富裕社会的原动力"等等。从另一个角度上看,模具是人性化,时
代化,个性化,创造性的产品。更重要的是模具发展了,使用模具的产业其产品的国
际竞争力也提高了。据国际模具及塑胶五金产业供应商协会负责人罗百辉介绍,模具
可带动其相关产业的比例大约是 1:100,即模具发展 1 亿元,可带动相关产业 100 亿
元,因此,模具产业做为朝阳产业,前景向好。
1.2 冲压工艺介绍
冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动力,使板料在模具里直接受到变形力
并进行变形,从而获得一定形状,尺寸和性能的产品零件的生产技术。板料,模具和
设备是冲压加工的三要素。冲压加工是一种金属冷变形加工方法。所以,被称之为冷
冲压或板料冲压,简称冲压。它是金属塑性加工(或压力加工)的主要方法之一,也
隶属于材料成型工程技术。
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,这就延长了新冲压
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