挂机底板连续模设计
摘要： 本次设计是包含了冲孔和落料的连续模设计，产品在精度要求方面较高。本文首先简单阐
述了论题的历史背景和现实意义，及通过与别国模具技术的研究对比，了解我们技术上的差异。再接着对
此次产品进行了详细地研究和尺寸公差计算，确定产品的加工工艺。遵循模具设计的一般流程，进行设计
和在可行性范围内选取主要零部件，最重要的是凸模刃口和凹模刃口，其次是选择合适的模架之类的标准
件与之搭配。再还需选取合适的压力机且对压力机进行校核计算。待所有工作完善后，对该连续模的非标
件绘制二维零件视图及装配视图。
关键词： 连续模、冲孔、落料、加工工艺、模具装配
第一章 绪 论
1.1 冷冲模课题的背景及意义
自工业革命以来，模具需求一直稳步上升，是一个需求增长稳定且技术趋于完
善的行业。国内自改革开放至今，市场日益拓宽，伴随全球化经济有了快速发展，
我国也出现了不少的“模具之乡”，出现了许多大企业，打造了属于自己的加工中
心，模具制造工厂。模具制造素来被称之为“工业之母”，是制造业的基石，是促
进社会工业化繁荣的源动力，沉重的钢铁模具是城市贸易得以轻盈的保障。
人类的物质需求随工业的繁荣而提高。参差的产品按顺序排列紧密，一个人目
光扫掠那些怪异零件，用手触摸那些瓶罐的凹凸曲面，就能在一瞬间分辨清楚，哪
些是用心设计的工业国烤箱，哪些是古法滥造的铁皮笼子。因此市场内的竞争日益
激烈残酷，内卷失败的低质量企业将被市场放弃。现如今，我们已经掌握和普及了
二维制图和三维建模技术，模拟装配和模拟工艺的受力分析技术，对产品的研究和
开发节流了更多的试错资本，减短了开发周期，提高了产品质量且在产品创新上有
了长足的进步。但是，我国与世界上技术顶尖的工业国之间还是有巨大的鸿沟，还
有巨大的发展空间。而且，对国内模具行业的发展产生制约的因素不仅仅在于生产
技术上的落差，还有管理层面的落后，农业国思维根深蒂固，人口红利逐渐退潮，
使得问题愈加突出，矛盾愈加尖锐。
该课题的研究意义主要在于对所学知识进行一个综合的实践运用，培养初步的
模具设计能力，掌握关键知识，为将来进入该行业打下扎实的基石。
通过对课题的研究和学习，培养学生勤劳刻苦、认真负责、仔细分析，严谨求
证的打工人精神，培养良好的工作习惯和专业素养。想要拥有独立设计模具的能力，
首先要了解模具基础结构和设计的基本步骤，了解零件的加工工艺及模具的装配工
艺。学会查阅和学习国内外的文献资料，时常对知识进行更新代谢，提高自己的专
业水准。
1.2 国内外的模具发展现状概括
国外：在过去，中国一直备受国外资本青睐，前来建厂投资，利用我国人力成本低廉，节约了不少成本，占领了不少市场。但近年来由于国际关系紧张和国内打工人心态
浮躁，认清现实、吞不下饼、经常提桶跑路，导致用工成本提升。现在不少外资考虑将
工厂转移到东亚其他国家，例如印度越南等劳动力更加低廉的地方。
虽说工业全球化给发展自国家带来利好，但发展自国家往往只能接触和学习到较为
低端的技术，所以在高质量产品上依然难以做到望其项背。美国也在考虑制造业回迁事
项。而德国由于一直是在制造业上处于世界领先地位的大国，在模具技术的发展上也没
有停滞。
国内：数据显示，我国的模具行业在 2019 年的较大规模企业以达到 2727 亿人民币
的销售额，即使在疫情打击下的 2020 年，依然有了不错的增长。近年看来，零件制造
工艺和员工的专业素养的稳步提升，我们的产品质量逐步接近国际领先水准，在经济全
球化中拥有强大的竞争力。
我国制造业虽然发展日渐昌盛，但依然难以打破核心的技术壁垒，导致行业困境难
以打破，陷入僵局。例如虽然在人口红利的浪潮下有许多廉价劳动力，但是缺少高端的
专业技术人才、行业管理人才。众所周知，专业培养和实践积累是培育一位优秀模具设
计工程师的必要条件，我们还有很长的路需要探索。二是产品标准滞后不利于行业竞争
现状。模具的产品标准能规范市场、推动产业升级和行业进步，然而我们在这方面的标
准同意还不够完善，产品的精度难以保证。市场上虽有各种产品，但良莠不齐，过多低
端产品难以出口，而高端产品我们也还需从外国进口。中国政府一直高度重视汽车模具
的开发。为了保持竞争优势，更好地满足消费者需求并不断提高产品升级速度，汽车制
造商逐渐缩短了新车型的开发周期和原始车型的修改周期。
但是我们的发展趋势依然蓬勃向上。我们在模具的数字化技术上下足功夫，开始了
智能制造的产业升级。在模具产品的研发、设计、制造以及质量检测等重要环节都起到
难以估量的作用，使得模具的产品开发周期得到有效的缩减，质量稳定性也获得市场的
认可，期待未来数字化模具技术成为主流应用，带动全国的产业升级。例如资源管理系
统 ERP、产品生命周期管理 PLM 和制造执行系统 MES 等优秀的信息化管理在各大优秀大
厂得到认可和应用。推动了行业朝着精益制造的目标和准时制造的要求稳步前进。在未
来朝着“质量优秀”、“精度达标”、“短交货期”、“成本低廉”的方向努力。
目 录
第一章 绪 论......................................................................................................1
1.1 冷冲模课题的背景及意义.....................................................................1
1.2 国内外的模具发展现状概括.................................................................1
1.3 冷冲模技术特点......................................................................................3
第二章 冲压工艺设计..........................................................................................4
2.1 冲压件简图.............................................................................................4
2.2 冲压件尺寸公差确定.............................................................................5
2.3 制件的工艺性分析.................................................................................6
2.3.1 制件的结构工艺性.....................................................................6
2.3.2 冲裁模间隙值的确定..................................................................7
2.4 选定冲压工艺方案.................................................................................7
第三章 冲压工艺的设计与计算..........................................................................8
3.1 排样的设计与计算.................................................................................8
3.1.1 毛坯定位方式的选择................................................................8
3.1.2 确定搭边值................................................................................8
3.1.3 排样方案....................................................................................8
3.1.4 材料利用率计算..........................................................................9
3.2 冲裁力的计算.........................................................................................9
3.2.1 冲孔部分冲压力计算..................................................................9
3.2.2 落料部分冲压力计算................................................................10
3.2.3 总冲压力计算............................................................................10
3.3 压力中心计算.......................................................................................10
第四章 凸、凹模刃口尺寸的确定....................................................................12
4.1 冲孔刃口 and 落料刃口尺寸计算.......................................................12
第五章 模具主要零件设计................................................................................14
5.1 落料凹模外形尺寸设计................................................................14
5.1.1 落料凹模结构设计....................................................................14
5.2 凸模设计...............................................................................................15
5.3 卸料板设计...........................................................................................15
5.4 导正销设计...........................................................................................15
5.5 导料板设计...........................................................................................16
5.6 主要非标件...........................................................................................16
第六章 模具标准件确定....................................................................................17
6.1 模架确定...............................................................................................17
6.2 卸料结构设计.......................................................................................17
6.3 螺钉确定...............................................................................................17
6.4 模柄确定...............................................................................................18
6.5 弹性元件确定........................................................................................18
6.6 定位销钉选用........................................................................................18
第七章 选用及校核压力机................................................................................20
7.1 压力机选择...........................................................................................20
7.2 压力机校核...........................................................................................20
结 束 语..............................................................................................................21
小结与致谢..........................................................................................................22
参考文献..............................................................................................................23
参考文献
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