上防尘垫圈冲压成形工艺及模具设计

上防尘垫圈冲压成形工艺及模具设计

摘 要

本次毕业设计是对上防尘盖冲孔模具设计的要求，分别对模具的工作零部件等六大类零部件作详细设计。设计的主要内容包括冲裁件的工艺分析及工艺方案的确定、工艺计算、冲裁模具的设计、模具的安装与调整等。

在工艺计算部分要对冲压力的计算、模具压力中心的确定、凸凹模尺寸并确定制造公差的计算、弹性元件的选取与计算等内容详细计算。必要时还要对模具的主要零件进行强度验算。

在冲裁模的设计部分要对工作零件、定位零件、卸料与顶件零件、导向零件连接与固定零件等结构进行详细的分析设计。要在设计过程中了解模具的工作过程和注意标准的选用，对单工序冲裁模的结构有进一步的了解。

模具的安装与调试部分要注意有导柱模具与无导柱模具的安装方法及顺序，通过模具的安装，了解模具的组成及各部分零部件的作用等。注意模具安装过后的试冲过程中常见的缺陷与解决方法等。

通过这次毕业设计要对单工序模具有更近一步的了解，注意它与复合模和级进模之间的区别，三者虽然都是一副模具，但本次单工序模是单存的冲孔，在设计时要注意模具结构简单、模具使用方便、模具寿命高等问题。并且要提高生产效率，保证产品的质量。

关键词：复合模 级进模 试冲 间隙配合 过渡配合

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第1章 绪论

冷冲压是当代金属加工领域的重要手段，冷冲模是冲压生产中必不可少的主要工艺装配。现代工业产品的发展在很大程度上取决于冲模制造的发展水平，可以认为模具制造行业已经成为国民经济的基础工业之一。模具高级技工在冲模制造流程中的中心地位是无可替代的，他们对保证模具质量提高产品的市场竞争起着非常重要的作用。

近年来国内外都在研究如何把冲压加工应用于多种小批量生产，比如简易模具的采用，生产线的合理化，以及数控冲床和模具的采用，生产线的合理化及数控冲床和冲压中心等，就是在这方面的具体应用。

冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一，冲裁加工是冲压工艺中的一种，而冲孔模的加工是冲裁加工的一种，它不仅可以加工金属板料，筒形件毛坯，半成品而且也可以加工非金属材料。冲孔加工时，材料在模具的作用下，与其内部产生使之变形的内力，当内力的作用达到一定程度时材料毛坯或半成品的整个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形从而获得一定的形状尺寸性能的零件。

冲孔生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便也便于实现机械化和自动化。

利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的，形状复杂的零件。 冲孔产品的尺寸精度时由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要经过机械加工便可使用。

冲孔加工一般不需要加热毛坯，也不象钻孔加工那样，所以这不但节能而且节约材料，冲孔产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的材料，在冲孔过程中材料表面不受破坏。

因此，冲孔工艺是一种产品质量较好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。

冲孔工艺在汽车，拖拉机，电机，电器，仪器，仪表，各种民用轻工产品以及航空，航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。

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第２章

冲裁工艺设计

２.1 冲压工艺

２.1.1 冲压工艺设计

冲压工艺设计包括冲裁件的工艺性和冲裁工艺方案的确定。良好的工艺性和合理的工艺方案可以用最少的材料，最少的工序数和工时，使得模具结构简单且模具寿命长，能稳定地获得合格冲件，所以劳动量和冲裁件成本是衡量冲裁工艺设计合理性的主要指标。

２.1.2 冲裁件的工艺性

冲裁件的工艺性是指冲裁工作对冲压工艺的适应性，即冲裁件的形状结构、尺寸偏差、形位公差与尺寸基准是否符合冲裁工艺的要求。冲裁件的工艺性对冲裁工件的质量、材料利用率、模具制造难易、模具寿命、操作方式及冲压设备的选用等都有很大的影响。一般情况下，对冲裁件工艺性能满足材料省、工序少、产品质量稳定、模具较易加工、操作方便且寿命较高等要求，从而显著降低冲裁工件的制造成本。

２.1.3 冲裁件的工艺分析

该冲裁件的形状简单、结构对称，有圆角过渡，有利于模具加工，减少了热处理或冲压时在尖角处开裂的现象。同时，也可以防止尖角部位刃口的过渡磨损。

２.2 工艺方案的确定

２.2.1 冲裁件的工艺方案分析

本次冲裁件为单纯的冲孔，即零件的形状简单、结构对称，因此，可以采用单

［１］

工序冲裁。模具制造安装都较简单，生产效率也高，成本较底。

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第３章 工艺计算

在冲裁模设计中，冲压力是指冲裁力、卸料力、推件力和顶件力的总和。它是冲裁时选择压力机进行模具设计，校核模具强度和刚度的重要依据。

３.1 冲压力计算

３.1.1 冲裁力的计算

冲裁力是冲裁过程中凸模对板料的压力，它有凸模行程而变化的，对冲裁力有直接影响的因素主要是板料的力学性能，厚度与冲裁力的轮廓周长。但是冲裁间隙刃口锋利程度，冲裁速度，润滑情况等也对冲裁力有较大影响，综合考虑上述影响因素，本次冲裁采用平刃冲裁： F= KL??

F---冲裁力（N）

L--- 冲裁件周边长度L=??60

?---材料抗剪强度?=300（MPa）

?=1.2---材料厚度

K--- 系数，通常K=1.3

所以F=KL??

=1.3×??60×1.2×300 =88215.92 N

3.1.2 卸料力、推件力、顶件力的计算

推件力及顶件力计算，当冲裁完成后， 从板料上冲裁下来的冲件，由于径向发生弹性变形而扩张，会塞在凹模孔上或者板料上的孔则沿径向发生弹性收缩而紧箍在凸模上，为了使冲裁工作继续进行必须将工件 或废料从模具内卸下或推出，从凸模上卸下紧箍的料所需要的力称为卸料力，F顺冲裁方向推出所需要的力称为推件力，用F

推卸表示，将梗塞在凹模内料

表示，逆冲裁方向，从凹模内顶

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