矩形垫片落料冲孔复合模具毕业设计

　　模具工业在国民经济中的地位

　　模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。

　　模具工业是国民经济的基础工业，是国际上的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，将模具列为机械工业技术序列的第一位。

　　模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中60％~90％的产品的零件，组件和部件的生产加工。

　　模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。汽车基本车型不断增加，2005年将达到170种。一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有80％的模具需要更换。中国摩托车产量位居世界第一，据统计，中国摩托车共有14种排量80多个车型，1000多个型号。单辆摩托车约有零件2000种，共计5000多个，其中一半以上需要模具生产。一个型号的摩托车生产需1000副模具，总价值为1000多万元。其他行业，如电子及通讯，家电，建筑等，也存在巨大的模具市场。

　　目前世界模具市场供不应求，模具的主要出口国是美国，日本，法国，等国家。中国模具出口数量极少，但中国模具钳工技术水平高，劳动成本低，只要配备一些先进的数控制模设备，提高模具加工质量，缩短生产周期，沟通外贸渠道，模具出口将会有很大发展。研究和发展模具技术，提高模具技术水平，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。

　　1.2我国模具工业的现状

　　自20世纪80年代以来，我国的经济逐渐起飞，也为模具产业的发展提供了巨大的动力。20世纪90年代以后，的工业发展十分迅速，模具工业的总产值在1990年仅60亿元人民币，1994年增长到130亿元人民币，1999年已达到245亿元人民币，2000年增至260~270亿元人民币。今后预计每年仍会以10℅~15℅的速度快速增长。

　　锻造冲压毕业论文目前，我国17000多个模具生产厂点，从业人数五十多万。除了国有的专业模具厂外，其他所有制形式的模具厂家，包括集体企业，合资企业，独资企业和私营企业等，都得到了快速发展。其中，集体和私营的模具企业在广东和浙江等省发展得最为迅速。例如，浙江宁波和黄岩地区，从事模具制造的集体企业和私营企业多达数千家，成为我国国内知名的“模具之乡”和最具发展活力的地区之一。在广东，一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，为了提高其产品的市场竞争能力，纷纷加入了对模具制造的投入。例如，科龙，美的，康佳和威力等知名集团都建立了自己的模具制造中心。中外合资和外商独资的模具企业则多集中于沿海工业发达地区，现已有几千家。

　　在模具工业的总产值中，企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。其中，target=_blankhref=冲压模具约占50℅（中国：40℅），塑料模具约占33℅（中国：48℅），压铸模具约占6℅（中国：5℅），其他各类模具约占11（中国：7℅）。

　　中国模具产业的成长，分为萌芽期（1961——1981），成长期（1981——1991），成熟期（1991——2001）三个阶段。

　　萌芽期，工业产品生产设备与技术的不断改进。由于纺织，电子，电气，电机和机械业等产品外销表现畅旺，连带使得模具制造，维修业者和周边厂商（如热处理产业等）逐年增加。在此阶段的模具包括：一般民生用品模具，铸造用模具，锻造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡胶模具等。

　　1981年——1991年是模具产业发展最为迅速且高度成长的时期。有鉴于模具产业对工业发展的重要性日益彰显，自1982年起，地区就将模具产业纳入“策略性工业适用范围”，大力推动模具工业的发展，以配合相关工业产品的外销策略，全力发展整体经济。随着民生工业，机械五金业，汽机车及家电业发展，target=_blankhref=冲压模具与塑料模具，逐渐形成模具工业两大主流。从1985年起，模具产业已在推行计算机辅助模具设计和制造等CAD/CAM技术，所以模具业接触CAD/CAM/CAE/CAT技术的时间相当早。

　　成熟期，在国际化，化和国际分工的潮流下，1994年，1998年，由地区委托金属中心执行“工业用模具技术研究与发展五年计划”与“工业用模具技术应用与发展计划”，以协助业界突破发展瓶颈，并支持产业升级，朝向开发高附加值与进口依赖高的模具。1997年11月间凭借模具产业的实力，获得世界模具协会（ISTMA）认同获准入会，正式成为世界模具协会会员，。整体而言，模具产业在这一阶段的发展，随着机械性能，加工技术，检测能力的提升，以及计算机辅助设计，模具厂商供应对象已由传统的民用家电，五金业和汽机车运输工具业，提升到计算机与电子，通信与光电等精密模具，并发展出汽机车用大型钣金冲压，大型塑料射出及精密锻造等模具。

　　1.3我国模具技术的现状及发展趋势

　　20世纪80年代开始，发达工业国家的模具工业已从机床工业中分离出来，并发展成为的工业部门，其产值已超过机床工业的产值。以来，我国的模具工业发展也十分迅速。近年来，每年都以15％的增长速度快速发展。许多模具企业十分重视技术发展。加大了用于技术进步的投入力度，将技术进步作为企业发展的重要动力。此外，许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。模具行业的快速发展是使我国成为世界超级制造大国的重要原因。今后，我国要发展成为世界制造强国，仍将依赖于模具工业的快速发展，成为模具制造强国。

　　尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。

　　（1）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。

　　（2）加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。

　　（3）推广CAD/CAM/CAE技术；模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高模具设计制造水平。

　　（4）重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现，模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术，以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。

　　1.4各种模具的分类和占有量

　　模具主要类型有：冲模，锻摸，塑料模，压铸模，粉末冶金模，玻璃模，橡胶模，陶瓷模等。除部分冲模以外的的上述各种模具都属于腔型模，因为他们一般都是依靠三维的模具形腔是材料成型。

　　1.5各种模具的定义

　　（1）冲模：冲模是对金属板材进行冲压加工获得合格产品的工具。冲模占模具总数的50％以上。按工艺性质的不同，冲模可分为落料模，冲孔模，切口模，切边模，弯曲模，卷边模，拉深模，校平模，翻孔模，翻边模，缩口模，压印模，胀形模。按组合工序不同，冲模分为单工序模，复合模，连续模。

　　（2）锻模：锻模是金属在热态或冷态下进行体积成型是所用模具的总称。按锻压设备不同，锻模分为锤用锻模，螺旋压力机锻模，热模锻压力锻模，平锻机用锻模，水压机用锻模，高速锤用锻模，摆动碾压机用锻模，辊锻机用锻模，楔横轧机用锻模等。按工艺用途不同，锻模可分为预锻模具，挤压模具，精锻模具，等温模具，超塑性模具等。

　　（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工艺装备。塑料模约占模具总数的35％，而且有继续上升的趋势。塑料模主要包括压塑模，挤塑模，注射模，此外还有挤出成型模，泡沫塑料的发泡成型模，低发泡注射成型模，吹塑模等。

　　（4）压铸模：压铸模是压力铸造工艺装备，压力铸造是使液态金属在高温和高速下充填铸型，在高压下成型和结晶的一种特殊制造方法。压铸模约占模具总数的6％。

　　（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工艺分类粉末冶金模有：压模，精整模，复压模，热压模，粉浆浇注模，松装烧结模等。

　　模具所涉及的工艺繁多，包括机械设计制造，塑料，橡胶加工，金属材料，铸造（凝固理论），塑性加工，玻璃等诸多学科和行业，是一个多学科的综合，其复杂程度显而易见。

　　第二章冲压工艺设计

　　2.1工艺方案的分析

　　2.1.1冲载件的工艺分析

　　冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大的是几何形状、尺寸和精度要求。良好的冲裁工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较易、寿命较高、操作方便及产品质量等要求。

　　1．冲裁件结构工艺性

　　(1)最小圆角半径

　　(2)冲裁件的最小尺寸

　　(3)最小孔距、孔边距

　　(4)冲裁件上的悬臂和凹槽部分尺寸

　　(1)冲载的形状简单对称，材料为T8A由《冲压工艺与模具设计》表1.4.1查得起抗剪强度为260Mpa。

　　(2)冲载件的外行采用过渡圆角，避免产生清角R=1。

　　(3)冲载件无悬臂和狭槽，易于加工。

　　(4)冲孔与零件壁间距a=7.5mm.>2×1.5.

　　(5)冲载件的孔径为Φ9和Φ3，满足冲孔凸模强度和刚度要求。

　　2.2工艺方案的确定

　　2.2.1冲压工艺的类型

　　该制件表明它为冲载件，制件的全部基本工序为：冲孔（Φ9和Φ3），落料，两道工序

　　2.2.2序的组合及方案的比较

　　方案一：Ⅰ冲孔冲孔模

　　Ⅱ落料落料模

　　方案二：Ⅰ冲孔，落料复合模

　　方案三：Ⅰ冲孔，落料连续模

　　分析以上三种方案，可看出：方案一采用单一工序模来加工制件，在落料时需要用冲孔Φ13的空来空与外形的度，该制件为大批量产生，而单工序模的生产效率低，因此不宜采用此方案。

　　方案二采用复合模加工制件，复合模结构紧凑，生产效率高，制件精度高且容易制件空与外形的度，但复合模结构复杂，对模具零件的精度要求高，模具装配要求也较高，制件复杂，加工制件的精度很高，因此，此方案宜采用。

　　方案三采用连续模加工制件，连续模的成型是一种工序集中的工艺方法，是一种工作多，效率高的冲模，但定位不能有高的进度，因此此方案不宜采用。

　　目录

　　第一章概述………1

　　1.1模具工业在国民经济中的地位…………………1

　　1.2我国模具工业的现状……………………………2

　　1.3我国模具技术的现状及发展趋势………………3

　　1.4各种模具的分类和占有量………………………3

　　1.5各种模具的定义4

　　第二章冲压工艺设计………………………………5

　　2.1冲压工艺分析5

　　2.2工艺方案的确定………………………………5

　　2.2.1冲压工序类型和工序数量的确定………5

　　2.2.2工序组合及方案…………………………5

　　2.2.3确定各工序件形状和尺寸………………6

　　2.2.4初选压力机………………………………8

　　第三章target=_blankhref=冲压模具设计………………………………10

　　3.1确定冲模类型及结构形式……………………10

　　3.2定位方式……10

　　3.3卸料方式……10

　　3.4模具设计计算10

　　3.4.1计算模具压力中心………………………10

　　3.4.2计算或估算各主要零件外形尺寸………10

　　3.4.3确定凸凹模间隙:计算凸凹模工作部分尺寸12

　　3.4.4校核压力机………………………………13

　　第四章结论………14

　　谢词………………15

　　参考文献…………16