垫芯板级进模设计
摘要：垫芯板属于典型的冲裁件，本文在分析其工艺性的基础上，根据生产要求，确定采用级进模结构。本设计主要是落料凸、凹模及冲孔凸、凹模的设计，需要计算凸凹模的间隙、工作零件的尺寸和公差。此外,还需要确定模具工艺零件和结构零件以及模具的总体尺寸，然后根据上面的设计绘出模具的总装图。
关键词：模具；冲裁件；凸模；凹模
Design of Progressive Die pad
Abstract: The pad?core board?which belongs to the?typical?punching parts,?based on the analysis?of?theprocess,?according to the production requirements,?determine the?structure of progressive die.?This design is mainly the?design of?blanking punch,?die?and?punch,?die?gap,?the working parts,?need to?calculate?the?dimensions and tolerances?of convex and concave die.?In addition,?also need to determine?the overall size of?mold?parts and?structural parts?and mold,and then?according to the?design?drawing?mold?assembly diagram?above.
Keywords: die;?stamping?die;?mould;
目 录
1 绪 论 1
1.1 课题研究的目的和意义 1
1.2 课题国内外研究概况 1
1.2.1 国外模具发展概况 1
1.2.2国内模具发展概况 2
1.3 课题研究的主要内容 3
2 冲压工艺设计 4
2.1 冲压件简介 4
2.2 冲压的工艺性分析 5
2.3 冲压工艺方案的确定 7
3 连接板连续模设计 8
3.1 模具结构 8
3.2 确定其搭边值 8
3.3 确定排样图 9
3.3.1 排样方案 9
3.3.2 送料步距与带料宽度 10
3.4 材料利用率计 10
3.5 凸、凹模刃口尺寸的确定 11
3.5.1 冲孔凸、凹模刃口尺寸的计算 11
3.6 冲压力计算 12
3.7 压力机选用 14
3.8 压力中心计算 14
3.9 主要零部件的结构设计 15
3.9.3冲孔凸模的设计 16
3.9.4卸料和推件装置的设计 18
3.9.5凸模固定板的设计 19
3.9.6垫板设计 19
3.9.7弹性元件设计 19
3.10 标准件确定 20
3.11 模具闭合高度、校验压力机 22
4 结论与展望 24
小结与致谢 25
参考文献 26
1 绪 论
1.1 课题研究的目的和意义
我国把模具行业纳入高新技术产业重点领域，另一方面，冲压工艺广泛应用于民用、航空航天、汽车和工艺品等领域，在产品组件中所占的比例也越来越大。但由于我国模具工业起步较晚，起点较低，加工制造手段落后，尤其是技术应用人才缺乏，技术水平落后，制约了该产业的迅猛发展,已使之成为制约其他相关行业发展的“瓶颈”。 模具技术是上世纪下半叶制造业中发展最快的技术之一，由于模具的设计和制造是一个非常复杂的过程，并且是一个不断反复的过程，目前，采用具有三维参数化特征造型功能的CAD支撑软件，在模具设计中应用并行工程原理，实现模具管理、工艺分析与设计及模具结构设计的一体化是一种较有代表性也很有应用前景的模具CAD系统开发方法。
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。模具质量及附加值的高低，取决于模具专业人才的技术水平。随着产品市场的国际化，如何降低生产成本以适应竞争的激烈和残酷越来受关注，产品制造的批量化、集约化和标准化，就越来越显得十分重要了。
目前，在全世界，模具快速发展，已成为大国的重要工业发展对象，各个行业都需要模具的辅助制造，所以模具对工业的发展有个不可替代的重要性。未来，模具的发展也许有将成为国家第一产业的可能。
1.2 课题国内外研究概况
1.2.1 国外模具发展概况
全球主要模具生产国包括亚洲地区的日本、韩国与大陆，以及美洲地区的美国、欧洲地区的德国。技术先进国家如日本、美国、德国等，对于高精度与复合性模具开发，不论在设计能力或制造技术上，均有领先的地位，同时也拥有训练精良的技术研发人才。
日本的模具产能约占全球的40%，居世界第一位，每年向国外出口大量模具。现在模具市场竞争日趋激烈，因此日本模具业也在努力降低生产成本。模具行业是人力成本较高的行业，日本的人力成本是中国及东南亚地区的十几倍，而人力成本中有70%以上是非核心技术人员。
据相关研究部门调查得知，欧洲模具设计和生产的时间要分别比中国快44%和61%左右，但中国模具设计和生产的成本却只有欧洲同行的91%，因为中国的劳动力成本低廉，对部分国外客户有着很强的吸引力。同时，欧洲及世界各国之间的模具竞争也相应加剧，像德国近两年半内的模具整体价格就下降了25%左右。据统计,前些年全球58%的模具是由德国等西欧国家生产，中国等亚洲国家的比例只占到1%，但今后东欧国家的模具将会有较大幅度的增长，而亚洲国家的生产比例将提高至22%左右。这位教授高兴地说,鉴于中国廉价劳动力成本的优势和整体经济持续快速发展的良好势头，中国模具发展的前景将十分广阔。?
??“但这并不意味着中国发展的一切都是那么的理想和完美。”亚力山大认为，因为中国的市场过早地陷入了价格战的误区,还缺乏自主创新的能力，没有相应地建立起诚信可靠的市场体系,特别是有65%的欧洲客户觉得中国模具的价格虽低但质量不好。一种比较理想的解决方法是，加强中欧双方的合作,由欧洲国家出订单和图纸，中国模具企业具体负责完成设计及加工制作，并在此过程中不断学习欧洲先进的技术及管理理念,加快工业化的改造，努力提高企业自身的核心优势和竞争力。如在提高客户满意度方面，企业除了在价格低廉上做文章外，更重要的是要求交货时间短，产品质量好，诚信度高，尽可能让他们了解产品的研发、设计及生产的全过程企业要明确自己的主攻方,加强相互之间的合作,及时有效地对客户的需求作出反应。
1.2.2国内模具发展概况
改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。
浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷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现已有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG，Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。
虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。
1.3 课题研究的主要内容
本课题研究的内容如下：
第1章为绪论，论述了本课题的研究背景和意义，总结了冲压模具技术的发展历史和在国内外的发展现状及趋势。
第2章为本次设计的工艺分析，介绍了设计的零件图和设计的具体得要求，包括零件的名称、材料和生产批量等等，有技术要求和设计要求。
第3章为本次最为重要的部分——设计，首先分析零件的工艺性，包括尺寸和精度的分析，还有材料性质的重点分析，然后按照以上的分析初步确定设计的大体方案，从简单模、复合模和级进模中选择，最终选用级进模设计，然后进行工艺计算，有排样的设计和计算、材料利用率的计算，有凸、凹模的间隙和凸、凹模设计的原则，还有凸、凹模的刃口尺寸计算，包括基本尺寸的计算和公差的确定，冲裁力图形设计和具体的计算，压力机的确定和数据的校核，最后为模具工作零件的具体设计，包括凹模的设计和尺寸的计算，还有凸模的长度和硬度校核，还有卸料板、导料板及标准件的设计、选用和计算。
第4章为展望与结论、小结以及参考文献，并有非标准件的零件图形和最终的装配草图和装配正图。
参考文献
[1]高晓康，陈于萍.互换性与测量技术[M]·北京：高等教育出版社，2009.1
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[4]宋满仓．冲压模具设计[M]．北京：电子出版社，2010.
[5]郑家贤. 冲压模具设计指导[M].北京：机械工业出版社.2008
[6]胡佳秀. 简明机械零件设计手册[M].北京：机械工业出版社.2012.5（第二版）
[7]华红芳. 孙燕华. 机械制图及零部件测绘[M].北京.电子工业出版社，2012.8
[8]王孝培. 冲压手册[M].北京.机械工业出版社（第二版）
[9]王孝培. 冲压手册[M].北京.机械工业出版社.2011.7（第三版）
