“垫圈冲裁模”零件的机械加工工艺规则及工艺装备

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1、模具制造工艺学课程设计任务书题目:“垫圈冲裁模”零件的机械加工工艺规则及工艺装备内容：1.零件图1张2.毛坯图1张3.机械加工工艺过程综合卡片1张4.结构设计装配图1张5.结构设计零件图1张6.课程设计说明书1份2009年06月08日第一章前言模具是现代化工业生产的重要工艺装备,是利用其特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。模具作为一种生产工具已经广泛的地应用于各行各业，其发展之快，模具需求量之多，是前所未有的，今天，在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工，模具已成为国民经济的基础工业

2、，已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。毕业设计也是我们在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。本次设计的目的：一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冷冲压模设计的实际训练，从而提高我们的独立工作能力。二、巩固复习三年以来所学的各门学科的知识，以致能融会贯通，进一步了解从模具设计到模具制造

3、的整个工艺流程。三、掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。在这次设计过程中我得到了罗老师的悉心指导和同学们的热情帮助，在此表示衷心的感谢！由于本人设计水平有限，经验不足，设计过程中错误难免，敬请老师批评、指正，不胜感激。学生：李郑强2009年6月08日第2章冲裁工艺及冲裁模具设计冲裁是指利用模具在压力机上使板料产生分离的冲压工艺。冲裁可直接冲出所需形状的零件，也可为其它工序制备毛坯。冲裁时所使用的模具称为冲裁模。冲裁工艺的种类很多，常用的有落料、冲孔、切断、切边、切口等，其中

4、落料和冲孔应用最多。从板料上冲下所需形状的零件(或毛坯)称为落料；在零件(或毛坯)上冲出所需形状的孔(冲去部分为废料)称为冲孔。落料与冲孔的变形性质完全相同，但在进行模具设计时，模具尺寸的确定方法不同，因此，工艺上必须作为两个工序加以区分。冲制外形D的冲裁工序为落料，如图2.1(a)所示；冲制内孔d的工序为冲孔，如图2.1(b)所示。根据冲裁的变形机理不同，冲裁工艺可以分为普通冲裁和精密冲裁两大类。精密冲裁断面较光洁，精度较高，但需专门的精冲设备与模具。2.1冲裁过程分析2.1.1冲裁原理冲裁变形过程，如图2.2

5、所示，大致可分为三个阶段：1.弹性变形阶段如图2.2(a)所示，当凸模下压接触板料时，材料将产生短暂的、轻微的弹性变形。此时如果提升凸模，变形将完全消失。2.塑性变形阶段如图2.2(b)所示，凸模继续下压，板料变形区的应力将继续增大。当应力状态满足屈服极限时，材料便进入塑性变形阶段。这一阶段突出的特点是材料只发生塑性流动，而不产生任何裂纹，凸模继续切人板料，同时将板料的下部挤入凹模孔内。3.断裂分离阶段图2.1垫圈冲裁中的落料与冲孔图2.2(c)、(d)、(e)表示了断裂分离的全过程，其中图(c)表示当凸模切入板

6、料达到一定深度时，在凹模侧壁靠近刃口处的材料首先出现裂纹。这表明塑性剪切变形的终止和断裂分离的开始。图(d)表示裂纹发展与贯通的情形。图(e)表示冲裁结束时板料被完全分裂分离的情形。被冲入孔的一块料在落料时为工件，冲孔时为废料。留在凹模面上的材料在冲孔时为工件，落料时为废料。普图2.2冲裁变形过程及冲裁件剪切断面(a)弹性变形(b)塑性变形(c)出现裂纹(d)裂纹贯通(e)板料完全断裂分离(f)剪切断面l一凸模2一板料3一凹模4一冲孔为工件，落料为废料5一落料为工件，冲孔为废料通冲裁件的剪切断面状况如图2.2(f

7、)所示，其精度一般在IT10级以下，表面粗糙度Ra可达3.2~50µm。如图2.2(f)所示，断面明显分4个特征区：a为圆角区，即塌角；b为光亮带，表面光滑，表面质量最好；c为剪裂带，表面粗糙并略带斜度，不与板面垂直；d为毛刺。在4个特征区中，光亮带越宽，断面质量越好。但4个特征区在其整个断面上所占比例大小随材料种类、状态、板厚、冲裁条件(冲裁间隙、刃口形状、冲裁速度)等不同而变化。2.1.2冲裁件的质量及其影响因素冲裁件质量是指断面状况、尺寸精度和形状误差。断面状况尽可能垂直、光洁、毛刺小。尺寸精度应该保证在图

8、样规定的公差范围之内。零件外形应该满足图样要求；表面尽可能平直，即拱弯小。1.尺寸精度冲裁模的制造精度对冲裁件尺寸精度的影响最直接，冲裁模的制造精度愈高，冲裁件的精度愈高。由于在冲裁过程中材料产生一定的弹性变形，冲裁结束后发生“回弹”现象，使落料件尺寸与凹模尺寸不符，冲孔的尺寸与凸模尺寸不符，从而影响其精度。对于比较软的材料，弹性变形量较小，冲裁后的回弹值也较小，因而零件