中文摘要

    在工厂几个月的实习加之与学校理论的相结合促成我完成了水池不锈钢脚的论文的模具设计与制造。本论文主要介绍拉伸件落料拉伸模的设计和制造的过程，期间严格按照国际模具设计和模具工作原理的具体要求而设计，冲裁工艺性以材料消耗少，工序数目少，模具结构简单，且寿命长，产品质量稳定，操作安全方便为准则，详细对零件的相关尺寸进行计算，分析，并绘制工作零件图及总装图，对主要零件的加工进行了详细工艺分析，工艺流程卡的编制，结合实际生产需要进行了详略得当的叙述，并运用计算机相关软件进行了模具运行过程的画面模拟，经过反复科学论证和对模具实际参数和工艺进行调整和修改，最后实现了水池不锈钢冲裁模具设计这一课题，经实际验证可行有效。

关键词：冲裁模，凹凸模，压力中心

ABSTRACT

A few months internship in factories and combining with school theory has led me to finish the feet of the paper pools stainless steel mold design and manufacturing. This thesis mainly describes tensile modulus tensile blanking the design and manufacturing process, in strict accordance with international mold during mold designing and working principle of the specific requirements and design, cutting technology, process with materials consumption number of simple structure, less, mould and long life, the product quality is stable, safe and convenient operation for the guidelines, detailed the relevant sizes of parts calculation, analysis, and drew the work parts graph and assembly chart of major parts processing, a detailed process analysis and process card, and combining with actual production needs to prepare the detailed slightly proper narrative, and use computer software in the process of mould operation after repeated scientific picture simulation, reasoning and actual parameters and process of mould adjust and modify, finally realizes the pool stainless steel cutting die design the subject, proved feasible and effective.

Keywords: Blanking Die， Embossing die, the pressure center.

目 录

前言 ………………………………………………………………………………………5

第一章．产品及其工艺性分析与方案确定 ……………………………………………6

1.1冲压件的工艺分析……………………………………………………………………6

1.2冲压件工艺方案的确定………………………………………………………………6

1.3.冲模设计与制造要求…………………………………………………………………7

第二章．模具的设计 ……………………………………………………………………9

2.1.排样方式的确定及其计算……………………………………………………………9

2.2.冲压力的计算及成形次数的确定……………………………………………………9

2.3.压力中心的确定及相关计算  ………………………………………………………10

2.4.模具凸凹模的人口尺寸计算 ………………………………………………………11

2.5.凸凹模的结构设计  …………………………………………………………………12

第三章．模具的总体设计  ………………………………………………………………14

3.1.定位设计的选择  ……………………………………………………………………14

3.2.卸料，出件，导向方式的选择  ……………………………………………………14

3.3.导料销，卸料板的设计  ……………………………………………………………14

3.4.模架及其它零部件的设计 …………………………………………………………14

第四章．模具的加工工艺分析 …………………………………………………………16

4.1.模具的加工工艺………………………………………………………………………16

4.2.模具主要部件的加工工艺分析………………………………………………………16

第五章．模具的装配 ……………………………………………………………………18

5.1.模具的装配工艺………………………………………………………………………18

5.2.模具总装图……………………………………………………………………………19

5.3.模具的组成……………………………………………………………………………19

5.4.模具的工作原理………………………………………………………………………20

第六章．冲压设备的选定 ………………………………………………………………21

第七章．总结 ……………………………………………………………………………22

参考资料  …………………………………………………………………………………23

致谢…………………………………………………………………………………………24

前言

    目前我国冲压技术与工业发达国家相比相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺，模具标准化，模具设计，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家有相当大的差距，导致我国模具在寿命，效率，加工精度，生产周期等方面与工业发达国家的模具相比长句相当大。

    现代模具与传统模具不同，它不仅形状与结构十分复杂，而且技术要求更高，用传统的模具制造方法显然难于制造，必须借助于现代化科学技术的发展，采用先进制造技术，才能达到技术要求。当前整个工业生产的发展特点是产品品种多、更新快、市场竞争激烈。为适应市场对模具制造的短交货期，高精度、低成本的迫切要求，模具将有如下发展趋势。

    与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。

(1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力机每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。

（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。

（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。

（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。

    但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。

    冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。

第一章产品及其工艺性分析与方案确定
1.1.冲压件的工艺分析

    此料板有落料，拉伸，冲孔等工序，材料为10钢，10钢是优质碳素结构钢，具有良好的冲压性能，既适合冲裁也适合拉伸。工件厚度为2mm，如下图，结构相对简单，精度要求不高，年产量在30万件左右。由于孔边距远大于凸凹模允许的最小壁厚（见《冲压模具设计与制造》表2.9.5），故可以考虑采用符合冲压工序。

图1  工件图

1.2冲压工艺方案的确定

    该零件包括落料，拉伸，冲孔三个基本工序，可以有以下机种工艺方案：

方案一：落料—拉伸—冲孔，采用复合模具生产。

方案二：冲孔—落料连续冲压，最后拉伸，采用级进模生产。

方案三：先落料，后冲孔，采用单工序模生产，最后再加工拉伸，采用多套模具生产。

方案一只需要一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高。方案二也只需要一副模具，生产率也很高，但零件的冲压精度笔方案一差，欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正等，故模具制造，安装较复合模复杂。方案三模具结构简单，但需要多道工序，多幅模具，生产率较低，难以满足该零件的年产量要求。通过上述三种方案的分析比较，该件的生产采用方案一为佳。

1.3冲模设计与制造要求 

    通常冲压产品的生产流程为：(冲压）产品设计—冲压成型工艺设计—冲压模具设计—冲模制造—冲压产品生产。

1.冲压产品设计

    基本内容：针对给定的生产图样，根据其生产批量的大小，企业现有冲压设备的类型规格，模具制造能力及工人技术水平等具体生产条件；从对产品零件图的冲压工艺性分析入手，经过必要的工艺计算，制定出合理的工艺方案（包括工序性质，数量的确定，工序顺序的安排，工序组合方式及工序定位方式的确定），最后编写出冲压工艺卡。

    基本要求：冲压原材料利用率高，即材料消耗应尽可能减少；根据工厂的具体生产条件，制定的工艺方案应技术上先进可行，经济上合理；工序组合方式和工序排列顺序应符合冲压变形规律，能确保冲压出合格的工件；工序数量尽可能减少，生产效率尽可能高；制定的工艺规程，应方便工厂的生产组织于管理。

2.冲压模具设计

    基本内容：依据制定的冲压工艺规程，在认真考虑毛胚的定位，出件，废料排除诸问题以及模具的制造维修方便，操作安全可靠等因素后，设计计算并构思出与冲压设备相适应的模具总体结构，然后绘制模具总装图和所有费标准零件图，要能保证冲压工艺的实施。

    基本要求：模具结构及尺寸参数应保证能冲压出形状，尺寸，精度均符合图样要求的零件；模具结构应尽可能简单，加工精度合理，制造维修方便，成本低廉；模具要坚固耐用，能满足批量生产的要求；模具要操作方便，工作安全可靠，工人劳动强度要低；生产准备周期要短。

3.冲模制造

    基本内容：根据模具结构，模具材料，尺寸精度，形位精度，工作特征和使用寿命等项要求，综合考虑各方面的特点，并充分发挥现有设备的一切特长，正确选择激昂工方法和装配方法，选出最佳加工方案，制定出合理得分冲模加工工艺规程。

    基本要求：为了生产合格的产品和发挥模具的效能，制造的模具必须有较高的精度；一般要求模具应具有较长的使用寿命；较短的模具制造周期；较低的模具制造成本。

    冲模设计与制造必须根据企业和产品生产批量的实际情况考虑，在保证产品质量的前提下，寻求最佳的技术经济性。片面追求生产效率，模具精度和使用寿命必然导致成本的增加，只顾降低成本和缩短制造周期而忽视模具精度和使用寿命必然导致质量的下降。