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矩形垫片冲孔类模具的设计研究

摘要

现在的国家实力很大程度上取决于一个国家在工业方面的水平，而整个工业行业中最为关键的一个点就是加工，有通过直接的车削进行加工的，还有的通过模具的方式来完成加工的，此次设计的重点就是依据模具加工的具体特点，来完成矩形垫片部分的一个冲压类型模具的设计过程，这个过程中对于模具相关知识的应用是非常的多的，而且在完成这个过程的时候，对于我个人在这方面的一个知识储备有比较明显的提升，同时对于这方面的知识掌握情况也更加的牢靠，整个设计的过程也更加的清晰，在整个过程中，应用到了现阶段比较好的一种辅助软件，就是CAD制图软件，在这种软件的帮助下，整个设计过程变得比较简单，

在开始进行设计的时候，我们首先是需要对整个矩形垫片部分的详细情况进行分析，包括具体的尺寸以及所采用的相关的结构等等，这些都是需要进行确定的，之后根据在加工的时候所需要的各道工序中的相关内容进行了确定，所有内容完成确定之后，还绘制了相关的图纸。

起初的设计阶段是先通过整个现有文献的情况，对于整个模具的加工情况有一个比较清晰地了解，之后对于所应用的内容进行了汇总，确保在进行相关设计的时候能够用得到，还有就是根据加工的相关要求，再对所采用的相关设备予以确定，最终就是关于图纸的出具。

这个设计的过程，也是对于自身能力进行检验以及提升的过程，无论是从设计的流程上来看，还是从知识的掌握情况上来看，都有了比较明显的提升。

关键词：冲压模具；复合模；矩形垫片

 

目录 

摘  要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第1章 绪论 1

1.1 国内发展现状 1

1.2 未来国内模具设计的发展趋势 2

1.3 国外模具工业的发展情况 2

1.4 冲压模具的特点 3

1.5 课题来源与意义 3

第2章 任务分析 4

2.1 工件图 4

2.2方案的分析及确定 5

2.2.1方案种类 5

2.2.2方案比较分析 5

2.3 排样方案确定 6

2.4 搭边选取 7

2.5 进给步距，带宽和板间距计算 8

2.5.1 送料步距 8

2.5.2条料宽度和板料间距计算 8

2.5.3 材料利用率计算 9

第3章 冲压工艺的计算 10

3.1 凸、凹模刃口尺寸及公差计算 10

3.2  计算工艺力、初选压力机 11

3.2.1  计算工艺力 11

3.2.2初选压力机 12

3.3 压力中心计算 13

第4章 模具零部件结构设计 14

4.1 凸模 14

4.2 落料凹模 14

4.3凸模固定板尺寸设计 16

4.4卸料机构 17

4.5垫板确定 18

第5章 压力机的再次验证 20

5.1 公称压力 20

5.2 行程次数 20

5.3  闭合高度 20

结 论 21

参 考 文 献 22

致  谢 23

 

第 1章 绪论

1.1 国内发展现状

对于模具来说，现阶段的使用频率以及使用的范围都是比较广泛的，这对于整个加工行业的影响是非常巨大的，而且模具的存在，本身还有一定的用于示范的作用，以电子制造的情况为例，基本上所有的电子产品在进行制造的时候，都是通过模具的存在来实现加工的过程的，现阶段的模具行业的发展也是比较喜人的，而且整个模具行业的水平高低能够非常直观地反映出整个国家的工业化的水平。

制造业中的模具使用情况可以说是比比皆是，随处可见，而且比较明显的是无论是何种制造业，都存在有模具使用广泛的这种情况，生活中的多种产品的生产过程也都是借助于模具来完成加工和生产的，所以可以这样说，模具对于加工制造的作用是无可替代的，这也就是现阶段对于模具行业相关人才的缺口比较大的一个主要原因，这部分的人才可以说对于整个工业以及制造业的促进作用都是非常明显的，现阶段我们国家在制造业方面的发展是有目共睹的，种类以及范围都非常的大，国内现阶段的模具行业人才的缺口也比较明显，这方面的生产在人才存在短板的情况下也显得有点力不从心。模具的生产现如今已经可以看到明显的重心转移的现象，我们国家在这方面的发展情况已经在世界上处于一个不能够被忽视的存在，虽然现阶段从技术层面来看，我们国家实际上还有很大的差距需要弥补，但是因为势头比较好，追赶也只是时间的问题，现在国内对于模具行业的重视程度，也必然会为整个模具技术的发展提供助力。

模具本身是属于整个加工行业中的一种特殊的设备，对于整个国家经济的发展都是比较明显的，现阶段的生产过程中，采用冲压又或者是注塑的方式都是比较多的，而且一些与我们生活息息相关的产品，也都是采用这种加工的方式来完成制造的，这部分跟整个制造业之间的联系是非常密切的，具体的优势进行汇总罗列，情况如下：

(1)在模具的作用下，可以很好地实现加工的过程，因为模具本身事由很好的可塑性的，对于产品的适应性也比较好，比方说我们可以利用冲压的过程来实现不同金属，不同产品的一个加工的过程，无非只是对具体的形状或者是参数进行一定的调整而已，而塑料制品的话大部分采用的都是注塑的方式来完成加工的。

(2)通过模具的加工可以很好地避免切割的问题，这种方式基本上不需要采用切割的方式来进行加工的，这就使得整个产品在进行加工的时候，就会变得非常的便捷，这也是整个加工效率提升的根本原因，切割本身对于产品的原材料的浪费情况还是比较严重的，这也从侧面也能够说明成本可以很好的控制，在模具水平不断提升的情况下，产品自身的精度也是有很好的提升的，这部分甚至可以很好的控制产品本身的一个粗糙度的数值，对于整个工艺流程的简化也是非常明显的。

(3)现阶段的模具加工产品，具备有很高的一个精度，模具对于复杂结构的产品具备有很好的差异性，而且在模具的作用下，产品之间的一致性也保持得比较好，效率的提升是非常明显的，自动化的出现也使得模具加工的便捷性得到了很大的提升，成本控制的作用也异常的明显。

1.2 未来国内模具设计的发展趋势

现在的工业领域中，用来辅助设计或者是用来辅助加工的软件已经是非常多的了，我们在设计中比较常用的软件就是CAD，CAD本身的技术经过了多年的发展已经是比较成熟的了，这部分技术的发展对于整个模具行业本身的设计来说也是有比较明显的促进作用的，现在的大多数企业在进行相关设计的时候，都是采用的CAD来进行辅助的，整体的效果非常的好，我们国家在这方面的设计水平还是有很大的差距的对比其他国家来说，现在用来设计符合我们国家相关情况的设计软件也成为了非常重要的一个发展点。

1.3 国外模具工业的发展情况

一些发达国家里头，很大一部分原因是因为他们国家在这方面的发展时间比较早，这也是他们现在的技术能够领先于我们国家的一个主要的原因，整个设计的水平这方面的差距是最为明显的，还有很关键的一个点就是整个材质的差异，这方面我们国家的短板比较的明显。从塑料模具的情况来看，国外这方面的发展也是比较早的，因为时间比较长，所以对于材质方面的性能以及选择这方面还有比较大的优势，已经形成了一个比较成熟的体系，这些综合起来就是我们现在所能够看到的差距，但是我们国家的专业人才在这些年的发展中也都有了比较好的一个体量，未来的日子里，必然会迎头赶上。

1.4 冲压模具的特点 

对于现有的模具技术来说，冲压这方面的重要性是不言而喻的，整个冲压技术对于金属材质的加工有非常好的效果，对其本身的优势进行汇总罗列，详细的情况如下内容所示：

（1）通过冲压加工的时候，具备有比较好的一个操作性，非常地利于加工，对于整体的加工的效率提升效果是非常明显的，批量生产也是非常适合采用这种方式的，对于人力成本包括生产成本的节约效果是比较好的。

（2）冲压的过程对于材质基本上不存在有切削的情况，这就说明了材料本身极大部分都被加工成为了产品，废弃的材质比较少，这也是成本控制中比较关键的一个点。

（3）模具的存在可以使得整个批量生产中的产品之间的差异变得非常的小，这就是整个产品一致性能够得到保证的原因，从整体上来看，就是说这种加工的技术有很好的稳定性，无论是机械本身的维修或者是相应的替换，开展的时候都是非常的方便的。

（4）产品本身因为是在冲压的作用下完成的，这就使得产品本身有很强的一个可塑性，而且重量上也比较轻，对于整个产品的质量把控作用也比较强。

但是冲压这种加工的方式也不是说毫无确定，比方说因为是直接由模具来控制产品的质量的，所以对于模具的质量要求就是比较高的，要求模具有具备很好的精度，工人本身也需要具备相应的技术，这样才能够确保质量的问题，这无形中就增加了很多的成本。

1.5 课题来源与意义

此次设计的主要对象就是关于用于矩形垫片零件加工的一个复合模具，整个设计过程中对于自身的一个水平要求是比较高的，需要具备比较扎实的一个知识基础，同时设计的完成对于整个知识的回顾作用也是比较好的。

整个设计的开始之初，就需要先进行整个冲压件自身的一个分析过程，这部分的分析主要目的就是为了确定整个加工过程中的一些技术关键点，然后根据相关的要求进行详细地计算确定过程，之后才能够达到设计的相关要求，借助于绘图软件来完成相关图纸的绘制。

 

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