冷冲模毕业设计浙江教育学院08模具虞有钱(2)

(5)为研制高寿命模具，冷冲压模具正向采用新型模具材料和热处理新工艺方向发展。

(6)模具朝着标准化、系列化、专业化和商品化的方向发展。

由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。

单工序冲裁模是在压力机滑块每次行程中只能完成同一种冲裁工序。 复合冲裁模是多工序模，压力机滑块每往复一次，便可使板料在模具同一位置上完成两个或两个以上的冲裁工序。

级进冲裁模在条料送进方向上具有两个以上的工位，并在压力机一次行程中，在不同的工位上完成两道或两道以上的冲裁工序。

姓名： 虞有钱

2011年06月27日

冲模设计题目

如图所示零件：圆垫圈 生产批量：20万件 材料：10号钢 制件厚度：t=2mm

设计该零件的冲压工艺与模具

1. 零件的工艺性分析

1.1零件的结构与尺寸分析

该零件结构简单，形状对称。

10号钢为优质碳素结构钢，那么10号钢的冲裁件的孔径因受冲孔凸模强度和刚度的限制不宜太小，否则凸模折断、压弯，冲孔的孔径尺寸取决于孔的形状、材料的力学性能，材料的厚度和模具结构等。查《冷冲压与模具设计实训精讲》表2-14可知该工件冲孔的最小尺寸为d?t=1?2=2mm

已知?10>2mm 所以符合要求。

由于工件结构简单且材料为10号钢，所以最小搭边值查《冷冲压与模具设计实训精讲》表2-9，侧面a=1.5mm，工件间为1.2mm。

查《多工位级进模与冲压自动化》中表2-1根据加工材料的厚度确定搭边值1.25?t=2.5

查表2-2标准1.25?t=2.5 最小值为1.2mm

经分析，由于制件的精度要求不高，就可按最小搭边值进行冲压。

1.2零件精度的分析

10号钢为优质碳素结构钢，具有良好的冲压性能，零件图上所有尺寸未标注公差，可按IT14确定工件尺寸的公差。

0零件外形：25?0.52 ?0.36零件内孔：100

利用普通冲裁方式可以达到零件图样要求。

1.3制件的材料分析

10号钢属于优质碳素结构钢，查《冷冲模设计指导》表3-12 可知抗剪强度

?255~353 经分析取300Mpa。

此材料具有良好的塑性和较高的弹性，其冲裁加工性能好，含碳量0.07%~0.14%，屈服点是205Mpa，抗拉强度335Mpa.塑性好，断面收缩率为55%，伸长率32%。

1.4制件的技术要求分析

由于制件的粗糙度、精度没有特别的要求，就按IT14来制造，所选用的材料为10号钢。

1.5分析总结

根据以上分析，因为该零件的工艺性较好，另外产品对于厚度和表面质量没有严格要求，尽量采用国家标准的板料，其冲裁出的产品的表面质量和厚度公差就可以保证，所以可以进行冲裁加工，产量为20万件。

2. 冲裁的工艺方案的确定

先冲孔、再落料，采用单工序冲裁模生产。 采用冲孔、落料复合冲裁模生产。 采用冲孔、落料连续冲压，用级进模生产。

该零件经分析后，需采用落料、冲孔两个工序，可以采用以下几种工艺方案： （a） （b） （c）

分析：方案(a)模具简单，但需采用两道工序，两套模具才能完成零件的加工，成本较大，生产效率低，难以满足零件大批量生产的需要。

方案（b）只需一副，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高，尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。

方案（c）也只需一副模具，生产率也很高。但零件精度稍差，欲保证冲压件的形状精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造安装较复合模复杂。 通过以上分析研究，决定该制件的加工方法采用方案（b）复合冲裁模。

3. 模具的总体结构方案

3.1模具类型

根据零件的冲裁工艺方案，采用复合冲裁模，复合冲裁模的主要结构特点是存在双重作用的结构零件，有一个既为落料凸模又同时作冲孔凹模的零件，在滑块向下运动时，一个或几个凸模（凹模）同时或先后很接近的分层工作，完成落料和冲孔工序。复合冲裁模根据落料凹模安装的位置，可分为正装式复合模、倒装式复合模。倒装式复合模由于克服了正装式复合模操作中的不方便，不安全等缺陷，因而得到了极其广泛的应用。以下的设计采用倒装式复合冲裁模。

3.2操作与定位方式

虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产，可用于手工送料方式能达到要求，且降低模具成本，所以选用手工送料方式。定位装置可以采用伸缩式挡料销纵向定位，安装在下模的凸凹模上，工作时可随凹模下行而压入孔内，工作方便，可与导正销配合使用，以保证送料位置的准确性，进而保证零件精度。

3.3卸料、出件方式

①条料的卸除。采用弹性卸料板，因为是倒装式复合模，所以卸料板安装在下模。 ②工件的卸除。采用打料装置将工件从上模落料凹模中推下，落在模具工作面上。 ③冲孔废料的卸除。采用下模座上漏料孔排出，冲孔废料在下模的凸凹模内积聚到一定数量，便从下模座的漏料孔中排出。

导向零件 导向零件有许多，如用导板导向，则在模具上安装不方便，而且

阻挡操作者视线，所以不采用；若用滚珠式导柱导套进行导向，则虽然导向精度高，寿命长但结构比较复杂，所以也不采用；针对这次加工的产品精度要求不高，采用滑动式导柱进行导向即可，而且模具在压力机上的安装比较简单，操作方便，还可降低成本。

3.4模架类型、精度、及安装方式

若采用对角导柱模架，由于可以承受一定的偏心负荷，所以工作模上下动作平稳，常用与用横向送料的级进模或纵向送料的各种模具。

若采用后侧式导柱模架，它可以三面送料，操作方便，使用较广，但受较大偏心冲压载荷是模架易变形。

若采用中间导柱模架，其结构简单、加工方便，但送料适应性差，常用在块料冲压的模具上。

四角式导柱模架，上下动作平稳，导向准确，用于大型冲压模具。 由于制件的结构简单、对称，经分析后采用中间导柱模架。

由于零件的精度要求不是很高，但冲裁间隙较小，因此采用Ⅰ级模架精度。 安装方式：

（1）组成模架的零件必须符合相应的标准要求和技术条件规定。

（2）滑动导向模架的精度采用Ⅰ级，模架的精度必须达到《冷冲模设计指导》表4-11所规定的各项技术指标。