科技水平持续提升，市场需求日益增长，模具产业拓展出更宽广的进步路径，涵盖了信息化、无图化、数字化、精细化、自动化等多个层面；传统模具制造模式已无法适应市场要求，产业升级正朝着设备性能卓越化、技术融合化、产品品牌化、业务全球化等方向迈进。以冲压模具为例：冲压属于一种生产效率很高的工艺，使用复合模具，特别是多工位连续模，可以在单台压力机上同时进行多个冲压步骤，达成从带料展开、校平、切割到塑形、修整的全程自动化作业。生产效率显著，工作环境优越，制造成本节约，通常每分钟能制造出数百个零件。冷冲压零件多数无需后续切削处理，或者只需进行轻微的切削加工。热冲压零件的精确度不如冷冲压零件，但表面情况比铸件、锻件要好，切削加工的工作量不大。冲压零件同铸件、
与锻造产品对比，这种工艺能制造出厚度均匀、分量较轻且强度高的零件。利用此技术，可以加工出普通工艺难以实现的含加强筋、肋条、曲面或翻边的构件，从而增强其结构稳固性。借助高精度模具，成品的精确度能达到微米量级，并且每次生产的结果都非常稳定，规格完全相同，还能制作出带有孔洞或凸起等复杂形状。通过压力机和模具对板材、带材、管材以及型材等施加外力，促使它们发生塑性变形或者分离，这是一种加工方式，目的是得到具有所需形状和尺寸的工件，也就是冲压件。冲压和锻造都属于塑性加工，也可以称为压力加工，两者合称为锻压。进行冲压时，主要使用的原料是热轧或者冷轧的钢板和钢带。前言部分包括第一页和第二页,目录部分从第三页开始,设计任务书位于第四页,接下来是零件的工艺分析,然后是确定工艺方案,随后进行工艺计算,其中包含计算工艺力,确定拍样样式和裁板方法,还要进行材料利用率计算,最后确定压力中心
确定压力中心位置，然后选择压力机，接着进行模具设计，首先明确模具结构，其次计算并确定模具零件尺寸，包括冲裁模具间隙以及凹模和凸模刃口尺寸，还要计算凸模、凹模和外形尺寸，此外选用模具其他零件，包括上下模板和模柄，选择垫板和凸模固定板，确定闭合高度，设置卸料螺钉，最后撰写设计心得体会，并整理参考文献，制定设计任务书，设计课题为异形垫片的冲压模具设计，冲压件名称为异形垫片，材料为h680.15mm，板厚为0.15mm，工件精度为mmit13，提供工件图，设计要求为绘制该工件的零件图和三维实体图需要制定该零件的压制流程规划，制作工艺文件。必须画出这个物件制造的全部过程
需要提供模具的整体装配示意图，4. 需要画出模具的凹模和凸模的独立零件图，5. 需要撰写详细完整的设计技术文档，1. 该零件是很多机械设备上使用的操作手柄，要实现中批量生产，对外部尺寸的精确度要求不高，只需要保证表面光滑平整，圆孔是制作时必须严格控制的部位。工艺流程的制定需依据零件的外形轮廓来设定冲压步骤并安排工序次序，制造该零件的冲压基础工序包括下料和打孔。其中，第一种方案是先进行下料再进行打孔，使用单一工序模具进行生产；第二种方案是将下料和打孔合并进行复合冲压，选用复合模具完成；第三种方案是连续进行打孔下料，采用级进模具实现。第一种方案模具构造较为简单，仅需两个工序，通过两副模具即可加工出零件。加工效能不高，无法适应零件的中小规模制造要求。零件构造较为简单，为提升制造效能，主要运用落料冲切或分步冲压等工艺方法
采用冲裁工艺，复合模可以在一个冲程中连续执行多个步骤，包括下料和打孔，加工出的零件精度较高，不受送料状态干扰，内外轮廓的相对位置一致性较好，表面平整度较好，不过模具构造相对复杂，经过比较，方案三最为适宜该零件。计算工艺力时,平刃口模具冲裁力f,依据公式f=lt,参考常用钢的力学性能表,该材料抗拉强度为550700mpa,选取600mpa作为设计依据,根据表格数据可知k值等于0.05,同时k值也等于0.05,所以p=lt=(304+42)1.26,计算得出p为92160n,而p=lt,其中53.14乘以1.26乘以600,最终得到n为22608n,计算kp时,将0.05乘以92160,结果为4608n,再次计算kp,依然得到4608n,确定拍样样式和裁板方法时,采用斜排有废料排样方式,材料厚度为1.2,相关数据可查表获得
经查，如图3.1排样1所示，首先，计算板料厚度，由于采用有废料排样方式，沿着制件部分外形进行冲裁，因此条料宽度设定为33毫米，其次，确定板料规格，选用q235板料，根据资料查询结果，板料长度采用1000毫米，宽度采用500毫米，并且采用横向裁切的方法进行加工。计算材料利用率的步骤如下,先确定单个零件的材料利用率,再计算冲裁面积,aa等于3.142减去46,结果是836.75,接着确定相关参数,n等于1,b等于33,h等于32加1.2,即31.2,然后计算冲裁件面积,调料宽度,送料进距,一个进距内冲件数,最后用这些数据求得材料利用率,结果是81.27%。确定中心位置和选择压力机的依据如下,首先确定压力中心,采用作图法,如图3.2所示,建立坐标系,由于该图形关于y轴对称,所以压力中心的x坐标等于0,最终确定压力中心位于点(0,1)。
该零件需实施中批量制造，因此选用高速压力机，具体型号为j75-30，参数详见表4.1，该型号压力机的相关数据如下，送料距离介于6至80毫米之间，公称压力为300千牛，厚度范围在0.1至2毫米，滑块运行频次为150至750次每分钟，设备宽度在5至80毫米，滑块运行轨迹长度为10至40毫米，主电机功率为7.5千瓦，最大合闭高度为260毫米，由上海第二锻压机床厂生产，合闭高度可调整范围达50毫米。模具构造的规划，考虑到该垫片将进行大批量生产，决定采用级进模，这种模具与加工工序相配合，制件通过刚性推件装置实现脱离，卸料环节使用弹簧卸料板，并选用带中间导柱的模架。模具零件的尺寸需要进行计算并加以明确,2.1部分主要涉及冲裁模具间隙,以及凹模和凸模刃口尺寸的选定,当冲裁的精确度达到
四点整时，x值等于五分之一，十点整时x值为一，十二点整时x值等于四分之三，根据附录n，查询到十四级数值为三，五十二数值为五，四十三数值为四，依据十二级数据得出十二数值为二，按照十级标准得到四十八数值为四十八，下料过程中a等于三百减去五十二再减去零点五，最终结果为二十九点七四，a同时等于四减去零点五再减去零点三，最终结果为三点八五，b等于六减去零点五再乘以零点一八，最终结果为五点九一，冲孔时a等于五加上四十八数值的四十八分之一，最终结果为五点零四八，c等于十六的二分之一，最终结果为十六点二，关于凸模、凹模以及外形尺寸的计算，凹模的高度计算公式为h等于b乘以系数k，其中b代表冲裁件的最大尺寸，单位为毫米，系数k通常取值三十五百分之百，凹模边壁厚度的计算，凹模板的边长，因此确定凹模板的外形规格为一百乘以一百乘以十五，冲孔凸模长度尺寸的计算，凸模长度计算公式为，凹模固定板厚度减去
落料凹模板的厚度和凸凹模的外形及内腔规格，决定了凸模需要用固定板来固定，固定板的厚度是25毫米，因为采用落料和冲孔一起加工的方式，所以凸凹模的长度要这样计算；其中减去凸凹模固定板的厚度，再减去橡胶的厚度，还要减去卸料板的厚度，凸凹模的长宽规格要与落料凹模配合制作。模具的其他零件如何挑选。1.模具的上下面板和模柄的选取依据gb2855.6-81标准，后侧导柱按照最大外形规格来选择型号，标准模板为，上模板的厚度是25毫米，下模板的厚度是30毫米，按照gb2855.6-81标准选择带凸缘类型的模柄，其他安装尺寸的核算，必须等到模架选定，结构尺寸确定之后才能实施。2.垫板、凸模固定板垫板、凸模固定板：建议装置在上模内部设置凹坑，采用垫板来增加厚度，固定板的厚度取25毫米，固定板和垫板的长是100毫米（和凹模一样）。3.闭合高度闭合高度：模具的闭合高度需要是上下模板、落料凹模、固定板、垫板、模柄等所选压力机的闭合高度相符。4.卸料螺钉卸料螺钉按照jb7650.5-1994标准选择直径为10毫米的带肩卸料螺钉，螺柱的长度l是50毫米第 12 页 共 12
