題目名稱：墊片衝裁冷衝壓模具設計
學校：廣州市工貿技師學院
班級：09模具製造技術高階（1）班
姓名：範木強
學號：20090100204524
指導老師：黃聯武
完成時間：2023年11月15日
目錄任務書3
產品圖3
一、零件工藝分析4
二、衝裁工藝方案擬定5
三、衝裁排樣，材料利用率計算5
四、衝裁間隙確定7
五、刃口尺寸及公差計算7
六、衝壓力、壓力中心計算、壓力機選定9
七、模具型別及結構形式選擇11
八、模具零件選用、設計及必要的計算12
九、繪製零件圖、裝配圖16
十、編寫零件的加工工藝25
十一、裝配工藝26
十二、總結27
十三、參考文獻27
任務書1. 對老師所分配的沖壓件進行工藝設計，包括工藝分析及方案選擇、工藝計算、模具結構形式的確定、壓力機選定。
2. 完成一套衝模的設計，包括確定模具結構尺寸，繪製該衝模主要的零件圖和**圖。
3. 編寫該沖壓模具設計方法和計算說明書。
如圖1所示零件：墊片
生產批量：10000
材料：h68普通黃銅 t=0.5
設計該零件的沖壓工藝與模具
一、 零件工藝分析
本零件從總體上看是乙個帶雙孔的普通墊片，該零件需要控制的尺寸有 ，公差等級按it14級。該零件材料為h68普通黃銅，材料厚度0.5mm。
因而從尺寸精度和材料方面分析比較適合用沖壓加工。經測量得零件的樣板，如圖1所示，最長處為40mm，最寬處為20，兩孔距為24mm，兩孔直徑均為6mm，四圓角半徑均為3mm。
尺寸精度，零件圖上所有尺寸已經在圖2表示出來，上面所示公差及尺寸的確定都是按照公差it14進行計算。
結論：可以進行製造衝裁
圖2 工件加工圖
二、衝裁工藝方案擬定
經分析，工件尺寸精度要求不高，形狀不大，但工件產量較大，根據材料厚度（0.5mm）的特點，為保證孔位精度，衝模有較高的生產效率，通過比較實行多工位的工藝方案。
三、衝裁排樣，材料利用率計算
排樣是指沖件在條料、帶料或板料上布置的方法。沖件的合理布置（即材料的經濟利用），與沖件的外形有很大關係。
排樣圖是多工位級進模設計的關鍵，它具體放映了零件在整個沖壓成形過程中，毛坯外形在條料上的擷取方式及與相鄰毛坯的關係，而且對材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具餓結構和壽命等有著顯著的影響。該墊片零件形狀兩頭大小一致，幾乎為長方形狀，故採用直列排樣；根據不同幾何形狀的沖件，可得出與其相適應的排樣型別，而根據排樣的型別，又可分為少或無工藝餘料的排樣與有工藝餘料的排樣兩種，考慮到該製件的生產綱領與加工條件，採用條料加工有餘料的排樣。查文獻《模具設計與製造》p42表，取搭邊值a=1.
8mm，沖切外形時工件間的搭邊連線最小寬度取1.8mm。故針對零件的工藝特點，並綜合考慮工藝分析各個因素後，設計合理的排樣圖及具體工位安排。
①每一次只衝乙個零件步距的（a）的計算：
②無側壓裝置的導料板之間送料時，條料寬度的計算：
取b=46mm
③根據以上的分析和計算，有三個工位，兩沖孔，一落料，得出圖3排樣圖：
④材料的利用率（η）通常是以乙個步距內零件的實際面積與所用毛坯面積的百分率來表示，不過還需要進一步的考慮到頭、料尾以至裁板時邊料的消耗情況，此時可用條料的總利用率η0來表示：
式中 s1——乙個步距內零件的實際面積
s0——乙個步距內所需的毛坯面積
a——送料步距
b——條料寬度
s1=40*20-2*3.14*3*3=743.48(平方公釐)
s0=a*b=46*21.8=1002.8（平方公釐）
故η0=(743.48/1002.8)*100%=74.14%
故取得η=74%
四、衝裁間隙確定
衝裁間隙是指沖裁凸模和凹模之間工作部分的尺寸之差，如圖4所示，即
z=d凹 — d凸
凸、凹模間隙值的大小對沖壓制件質量、模具壽命、衝壓力的影響很打，是沖壓工藝與模具設計中的乙個極其重要的工藝引數。根據零件材料及料厚，查文獻《模具設計與製造》p29表得，zmax=0.06mm，zmin=0.
04mm
圖4五、刃口尺寸及公差計算
沖壓製件的尺寸精度主要決定於模具刃口的尺寸精度，合理間隙的數值必須靠模具的刃口尺寸來保證。因此，正確確定模具刃口尺寸極其公差，是設計沖壓模具的主要任務之一，
（1） 切邊凹模刃口尺寸計算
由於該零件形狀比較複雜，且為薄材料，為了保證凸、凹模之間的間隙值，擬採用凸、凹模配合加工的方法。先做凹模，然後配做凸模，可採用成形磨削加工刃口。
加工圖根據零件切邊形狀，如加工圖所示。會被磨損的尺寸，有，，。
查文獻《模具設計與製造》p32得，x1=0.5，x2=0.5，x3=0.5
該零件切邊凸模刃口各部分尺寸按上述切邊凹模的相應部分尺寸配製，保證雙面間隙值zmin~zmax=0.04~0.06mm.切邊凹模尺寸標註如加工圖所示。
（2） 孔心距
式中l、——工件孔心距和凹模孔心距的公稱尺寸
——衝裁件的公差
六、衝壓力、壓力中心計算、壓力機選定
一次衝裁完成以後，為了能夠順利地進行下一次衝裁，必須適時的解決出件、卸料及排除廢料等問題。也就是說要有乙個衝壓力，它是選擇壓力機的主要依據，也是設計模具所必須的資料。
1 衝壓力的計算
●計算衝裁力的目的是為了確定壓力機的額定壓力，因此要計算最大衝裁力，而對於普通平刃口的衝裁，則衝裁力可按下式計算：
式中 f——衝裁力，n；
l——衝裁件周長，mm；
t——板料厚度，mm；
τ——材料的抗剪強度，mpa；
k——係數，考慮到刃口鈍化、間隙不均勻、材料力學效能與厚度波動等因素而增加的安全係數，常取k=1.3。
●由於影響卸料力、推件力的因素很多，無法準確計算。在生產中均採用下列經驗公式計算：
式中 ——卸料力的係數；
——推件力的係數；
n——堵塞在凹模內的衝件數（n=h/t）；
h——凹模直壁洞口的高度。
、和可分別由下表查取。當沖裁件形狀複雜、衝裁間隙較小、潤滑較差、材料強度高時應取較大的值；反之則應取較小的值。
卸料力、推件力和卸料力的係數
在計算衝裁所需的總衝壓力時，應該根據模具結構的具體情況考慮、和的影響。
● 壓力機所需總衝壓力的計算
該套模具選擇上是採用剛性卸料裝置和下出件模具，其公式是：
由上述分析得到
τ=（1.3*114.84*0.5*270）mm=20154.42mm
②壓力中心計算
該零件幾乎為對稱，可把壓力中心設計在幾何中心上。
3 壓力機的選定
根據衝壓力計算結果，查詢資料，選擇壓力機型號，並記錄有關技術
引數如下：
壓力機型號：j23＃6.3
模柄孔尺寸：40*θ25mm
工作台尺寸：310*30mm
最大閉合高度：150mm
最小閉合高度（最大閉合高度—封閉高度調節量）：115mm
七、模具型別及結構形式選擇
（1） 模具型別的選擇
由沖壓工藝分析可採用多工位級進沖壓，故模具型別為級進模
（2） 定位方式選擇
因該模具採用的是條料送進，由導料板控制條料送進方向，無側壓裝置，控制條料的送進步距採用擋料銷初定距，第一次送進需要靠人工目測送進長度。
（3） 卸料、出件方式的選擇
因工件料厚0.5，相對較薄，卸料力也比較小，故可採用剛性卸料方式。因為是級進模生產，所以採用下出件的方式比較容易操作和提高生產效率。
（4）導向方式的選擇
為了方便安裝和條料的送進，該級進模採用後側導柱的導向方式
八、模具零件選用、設計及必要的計算
（1）工作零件的設計
①落料凸模
結合工件外形並考慮加工，採用直通式的凸模，用線切割工具機加工，用兩個m6的螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按h7/m6，如圖5所示。其總長l的計算，
l=凸模固定板+剛性卸料板+導料尺+凹模=（16+6+6+8）mm=46mm
②沖孔凸模
因為沖孔為圓形，而且不需要特別保護小凸模，所以沖孔凸模採用直通式，一方便製造，二便於裝配與更換，三是利用塑料模具的頂針代替小凸模，硬度夠強。沖孔的凸模結構如圖6所示。
圖5 落料凸模圖6沖孔凸模
3 凹模
凹模採用整體凹模，各衝裁的凹模孔均採用線切割工具機加工，安裝凹模在模架上的位置時，根據壓力中心的資料，計算出凹模輪廓尺寸。
凹模厚度h=kb（≥15mm）=（0.4*40）mm=16mm
凹模壁厚c=（1.5~2）h=24~32mm
取凹模厚度h=16mm，凹模壁厚c=24mm
凹模寬度b=b+2c=（40+2*24）mm=88mm
凹模長度（送料方向）l=100mm
根據模具的引數要求，故求得凹模輪廓尺寸為：100mm*100mm*16mm，結構圖如圖7所示
圖七凹模
（2） 定位零件的設計
① 落料凸模底部安裝兩個導正銷，剛好借用工件上兩個φ6mm做為導正孔。φ6mm導正銷的結構如圖8所示。導正應在卸料板壓緊之前完成，考慮料厚和裝配後卸料板下平面超出凸模斷面1mm，所以導正銷直壁部分的長度為1.
8mm。
冷沖模設計說明書
學校 班級 姓名 學號 設計專案 墊圈 指導教師 時間 2008年6月30日 目錄1 沖壓件工藝性分析 22 沖壓工藝方案的確定 2 3 主要設計計算 2 4 模具總體設計 5 5 主要零部件設計 6 6 模具 圖 11 7 沖壓裝置的選定 11 8 模具零件加工工藝 12 9 模具的裝配 13 冷...
冷沖模設計說明書
常州輕工職業技術學院 學生實踐報告 實踐名稱 模具綜合實訓 學期 2011 2012學年第一學期 報告日期 2011年8月29日 2011年9月2日 目錄一 零件沖壓工藝分析3 二 確定沖壓工藝方法3 三 主要設計計算3 1 排樣方式的確認及其計算 2 衝壓力的計算 3 壓力中心的確認及其相關計算 ...
冷沖模具設計
第一章沖壓工藝過程設計3 1.1零件分析3 1.1.1 沖壓件的材料分析3 1.1.2 沖壓件的結構分析3 1.1.3 沖壓件的結構工藝性分析4 1.2 確定沖壓件的總體工藝方案4 1.2.1 確定工藝方案4 1.2.2 工藝計算6.1.2.3 工藝卡片8 第二章沖壓模具設計8 2.1 沖孔落料模設...