精冲片齿轮的冲压工艺与模具设计(2)
齿轮螺栓垫片冲压成形工艺与模具设计齿轮螺栓垫片冲裁模毕业设计说明书
1 绪论大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。
随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。
随着工业的发展，工业产品的品种和数量不断增加。
换型不断加快，使模具的需要不断增加，而对模具的质量要求越来越高。
模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。
模具是一种特殊的模型，用来塑造(制造)产品；从工艺的角度，模具是一种成型制品的特殊工艺装备。
模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60％—80％的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“工业之母”。
模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。
目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还比较的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。
随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。
虽然模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。
模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。
因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本。
由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。
根据上述需要量大、技术含量高、代表发展方向、出口前景好的原则选择重点发展产品，而且所选产品必须目前已有一定技术基础，属于有条件、有可能发展起来的产品。
齿座冲压工艺分析及模具设计
齿座冲压工艺分析及模具设计齿座冲压工艺分析及模具设计齿座冲压工艺是齿轮制造过程中不可或缺的一部分，尤其是对于高精度、高质量的齿轮产品，冲压工艺的影响尤为重要。
本文通过分析和研究齿座冲压工艺，总结出相应的工艺流程和模具设计方案，有助于提高齿轮冲压工艺的稳定性和精度。
一、齿座冲压工艺流程齿座冲压工艺的流程可分为以下三个步骤：1. 材料准备：选择适合的冷硬性钢材，保证其硬度和强度足以满足齿轮产品的要求。
2. 模具设计与制造：基于齿座的尺寸和形状，设计出相应的模具，并进行制造、加工和调试。
3. 冲压加工：将预制好的钢带或钢板放入模具中，进行冲孔、冲齿等加工，最终制成齿轮产品。
二、齿座冲压工艺中的关键技术1. 模具设计模具设计是齿座冲压过程的核心，在设计时需要考虑以下几个因素：（1）齿座的形状、尺寸以及公差要求；（2）冲头和模头的设计，包括截面形状和等量压力线的设计；（3）填料、泄料、进料口的设计；（4）模具的长寿命设计，包括材质选择、表面处理等方面的考虑。
2. 冲床的选择齿轮制造中常用的冲床有单向冲床和双向冲床两种。
单向冲床一次只能进行单面加工，而双向冲床能够同时进行两面加工，可以大大提高生产效率。
同时，还要根据齿轮的尺寸和材质来选择冲床的型号和规格。
3. 钢材的预处理在进行齿轮的冲压加工之前，需要对钢材进行预处理，如开卷、去油和退火等，以便钢材具有更好的冲压性能和机械性能。
三、结论本文通过分析和总结，认为齿座冲压工艺是齿轮制造过程中的核心环节之一。
在工艺流程、模具设计以及关键技术等方面，都需要精心设计和落实，才能保证齿轮产品的高精度、高质量和长寿命。
冲床的选择和钢材的预处理同样很重要，也需要根据实际需要进行选择和处理。
由于齿轮制造涉及到大量的技术和工序，在实际操作中需要结合具体情况进行调整和优化。
毕业设计——齿形冲压模具设计与工艺分析
齿形冲压模具设计与工艺分析【摘要】本设计主要进行了冲孔、落料模的工艺分析与设计。
对产品进行了详细工艺分析和工艺方案的确定。
依据冲压模具设计的一般步骤，计算并设计了本套模具上主要的零部件，例如：凸模、凹模、凸凹模、凸模固定板、垫板、凹模固定板、卸料板等。
模架选用了标准模架，选用了合适的冲压设备。
本设计对工作零件和压力机规格都进行了必要的校核计算。
【关键词】：冲压模具；工艺计算；冲压设备；校核；冲孔；落料目录引言 1一、冲裁件的结构工艺性分析 2（一）零件分析 2（二）材料分析 2（三）尺寸精度 3（四）冲压工序 3二、冲压工艺设计 3（一）冲裁工艺方案的确定 3（二）冲裁工艺方案的选择 4三、冲孔落料模的工艺设计 5（一）冲裁间隙 5（二)凸、凹模刃口尺寸的确定 6(三）排样 7（四）冲压力的计算 9（五）压力中心的计算 9（六）冲孔落料模主要零部件的结构设计 10 四、冲孔冲齿模的工艺设计 17（一）冲裁间隙 17（二）凸凹模刃口尺寸的确定 17（三）冲压力的计算 17（四）压力中心的计算 18（五）冲孔冲齿模主要零部件设计 18总结 24致谢 25参考文献 25引言一转眼就到了每一个毕业生的最后一课——毕业论文设计，这是每一个毕业生必需要完成的任务。
作为苏州工业职业技术学院的毕业生，到工厂去实地实习是非常有必要的。
毕业实习使学生能够直接参与生产加工，进一步了解产品的实际生产流程，并通过撰写模具设计专业论文，学生学习知识的综合应用，提高应用专业知识的能力，在实践中接受教育，锻炼解决生产中的实际问题的能力。
本次设计以冲压模具为中心，综合了成型工艺分析，模具结构设计和模具总的装配等一系列模具生产制造的全部过程。
在设计该模具的同时总结了以往模具设计的基本步骤，如模具设计中常用的公式、数据、模具结构及零部件。
把以前学过的各种知识综合应用到本次设计当中来，所谓学以致用。
由于实际经验和理论技术有限，设计的不足之处在所难免，恳求老师批评指正。
齿轮垫片冲压模设计
前言模具是现代工业生产中重要的工艺装备，它在各种生产行业，特别是冲压和塑料成形加工中，应用极为广泛。
我国模具工业总产值中，冲压模具的产值约占50%，现代模具技术的发展，在很大程度上依赖于模具标准化的程度，优质模具材料的研究，先进的模具设计和制造技术，专用的机床设备及高水平的生产技术管理等等，但其中模具设计是至关重要的一个方面。
冲压模具设计包括冲压工艺设计和模具结构设计两方面，冲压工艺设计是对冲压件的生产过程，包括工艺方案、工序安排、工序尺寸，使用的设备及模具类型，以及各项技术经济指标等作综合性的总体规划，而模具结构设计则是按照冲压工艺设计的要求，设计所需模具的具体结构，绘制出模具装配图和模具零件图。
冷冲压模具设计是为模具设计与制造专业学生在学完基础理论课、技术基础课的基础上，所设置的一个重要时间环节，其目的：⒈综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次冷冲压模具设计工作的实际训练，从而提高自己的独立工作能力。
⒉巩固与扩充“冷冲压模具设计”等课程所学的内容，掌握冷冲压模具的方法和步骤。
⒊掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计材料和手册、熟悉标准和规范等。
本设计对指定工件进行的级进模设计，利用Auto CAD软件对制件进行设计绘图。
明确了设计思路，确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。
如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。
并绘制了模具的装配图和零件图。
本课题通过对工件的冲压模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。
关键词：级进模；弯曲；冲孔设计任务书冲压件图如1.1示工件名称：齿轮螺栓垫片材料： A3钢料厚： 1mm生产批量：大批量图1.1工作要求：1、制定并审核图示齿轮螺栓垫片的冲裁工艺方案；2、确定图示齿轮螺栓垫片的模具结构；3、设计并画出齿轮螺栓垫片的模具装配图；4、设计并画出齿轮螺栓垫片模具所有非标零件图；5、编制所有需加工零件的加工工艺规程；6、填写相关工作单。
精密垫片精冲工艺与模具设计[详细讲解]
![精密垫片精冲工艺与模具设计[详细讲解]](https://img.taocdn.com/s3/m/ea9df357ff4733687e21af45b307e87101f6f8cb.png)
精密垫片精冲工艺与模具设计摘要分析了精密垫片的冲压工艺性，介绍了精密垫片的精冲工艺和精冲压力的计算及在普通冲床上实现精密冲裁的精冲复合模的设计。
该模具投入生产后，冲出的零件毛刺极小，断面平整光滑，达到了预期的要求，保证了产品的质量。
关键词：精密垫片精冲工艺模具设计1、引言精冲又称精密冲裁，是一种对模具有特殊要求的金属塑性加工工艺。
这种冲裁件具有较高的尺寸精度与形状精度以及完全光亮的冲裁面。
甚至可以直接装配使用。
它具有优质、高效、生产成本低等特点，容易实现自动化生产。
精冲是在普通冲压的基础上发展起来的一种精密板料加工工艺，精冲成型工艺是在普通压力机或者专用压力机(精冲机)上，通过专用的精密冲裁模具，在强力压料状态下对金属板料进行冲压，使金属材料产生塑性变形，由原材料直接获得比普通冲压零件精度高、光洁度好、平面度高、垂直度好，并拥有光洁剪切面及所需形状和质量特性的产品。
精密冲裁的本质是将冲裁模具的凹凸模具之间的间隙调整到普通冲裁模具的10％，甚至实现负间隙(即凹凸模之间产生过盈)，从而大幅度提高冲裁件的精度。
图1为冲裁间隙对冲裁件精度的影响关系图，图中，曲线与=0的交点为最合理的间隙值。
此时，冲裁件的尺寸与模具刃口的尺寸完全一致，当曲线位于交点右边时，冲裁件与模具间存在间隙。
间隙越大，会使冲裁件与模具之间的摩擦力减小，所需要的冲裁力也小，但会造成冲裁件的变形增大，影响冲裁件精度。
(a) 落料(b) 冲孔精密冲裁理论的核心是：固体在多向受压的情况下比在单向受压时塑性好、变形状态更好，更易变形。
因此在板料精密冲裁时，利用精冲模特殊结构，在板料的剪切分离区，三向施压形成立体压应力状态，对材料进行纯剪切分离，实现精密冲裁。
根据该理论发明的使用V型齿圈强力压边进行精冲的工艺技术简称FB精冲法。
因此，近年来精冲技术得到了快速的发展，在机械工业领域得到了越来越高的重视。
2 精冲工艺过程及特征用普通冲裁所得到的工件，剪切断面比较粗糙；而且还有塌角、毛刺，并带有斜度，同时制件的尺寸精度也较低。
冲压工艺与模具设计章节自测题原题(修改)
第一章冲压变形的基本原理一. 填空题1、塑性变形的物体体积保持，其表达式可写成。
2、冲压工艺中采用加热成形方法，以增加材料能达到变形程度的要求。
3、压应力的数目及数值愈，拉应力数目及数值愈，金属的塑性。
4、在材料的应力状态中，压应力的成分，拉应力的成分，愈有利于材料塑性的发挥。
5、一般常用的金属材料在冷塑性变形时，随变形程度的增加，所有强度指标均，硬度也，塑性指标，这种现象称为加工硬化。
6、硬化指数n 值大，硬化效应就大，这对于变形来说就是有利的。
7、当作用于坯料变形区的拉应力的绝对值最大时，在这个方向上的变形一定是，故称这种变形为变形。
8、材料对各种冲压加工方法的适应能力称为材料的。
9、材料的冲压性能好，就是说其便于冲压加工，一次冲压工序的和大，生产率高，容易得到高质量的冲压件，模具寿命长等。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）1、变形抗力小的软金属，其塑性一定好。
（）2、物体的塑性仅仅取决于物体的种类，与变形方式和变形条件无关。
（）3、物体某个方向上为正应力时，该方向的应变一定是正应变。
（）4、材料的塑性是物质一种不变的性质。
（）5、当坯料受三向拉应力作用，而且时，在最大拉应力方向上的变形一定是伸长变形，在最小拉应力方向上的变形一定是压缩变形。
（）三、问答题1、影响金属塑性和变形抗力的因素有哪些？影响金属塑性的因素有如下几个方面：2、请说明屈服条件的含义，并写出其条件公式。
3、什么是材料的机械性能？材料的机械性能主要有哪些？4、什么是板厚方向性系数？它对冲压工艺有何影响？5、什么是板平面各向异性指数Δ r ？它对冲压工艺有何影响？第二章冲裁工艺及冲裁模设计一、填空题1、从广义来说，利用冲模使材料叫冲裁。
它包括、、、、等工序但一般来说，冲裁工艺主要是指和工序。
2、冲裁根据变形机理的不同，可分为和。
3、冲裁变形过程大致可分为、、三个阶段。
4、冲裁件的切断面由、、、四个部分组成。
5、冲裁毛刺是在刃口附近的側面上材料出现时形成的。
精 密 冲 裁
8—凸模； 9、21—垫板； 10—座圈；
11—压边圈； 12—顶件板；
13—冲孔凸模固定板； 14—支承环；
15—压床上工作台； 19、20—传力杆；
22、27—模座； 23—冲孔凸模；
24—
25—导向装置；
26—支承顶杆
活动凸模式复合精冲模
精密冲裁
1.5 精密冲裁模的结构及特点
1—压床下工作台； 2—专用下结合环； 3、13、19—传力杆； 4—上垫板；5—凸模座板； 6—顶件板；7—冲孔凸模； 8—闭锁销；9—凸模； 10、21—顶杆； 11—导向件； 12—垫座； 14—专用上结合环； 15— 16、30—液压活塞； 17—压板； 18、28—支承销； 20、29—模座； 22—压边圈； 23—支板； 24—冲孔凸模；25—凹模； 26—缩紧环；27—下垫板
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
1—凹模； 2—切屑； 3—凸模； 4—工件
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
1）小间隙圆角刃口冲裁
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
2）负间隙冲裁
1.2 精密冲裁的工艺方法
精密冲裁
对向凹模冲裁过程 1—顶件器； 2—材料； 3—冲裁凸模； 4—凸起凹模； 5—凹模； 6—废料；
26—垫片； 27—卸料板；
28—碟簧
简易精冲落料模
精密冲裁
1.6 精密冲裁模齿圈的设计
抑制冲件以外的力， 如与冲压方向相垂直的 水平侧向力对冲件的影 响。
固定被加工的板料， 避免材料受弯曲或拉 伸。
压应力提高了被加 工材料的塑性变 形能力。
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길벗
출판분야
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冲压工艺及模具设计经典教材-冲压工艺及模具设计-第2章冲压成形的特点
即在拉应力的方向上的应变是正的，是伸长变形。
由于r 0, ，当 r 时，r 0；单向压应力状态( r 0
)时，有 r / 2 0。 这种应力和变形状态处于冲压应力图中的EOF范围(见图2.2)， 在冲压变形图中处于MOL范围(见图2.3)。
在冲压变形图中处于GOE范围(见图2.3)。
2. r 0 ， t 0时的应力状态 当 r 0 ， t 0时，由式(2.2)可知 2 r 0 ，所以一定要 0 。这表明，对于两向压应力作用的平面应力状态，如果 绝对值最大的应力是 ，0 则在这个方向上的应变一定是负的， 是压缩变形。
一般的简单拉伸完全一致。
上述两种冲压变形情况，两个应力的性质与比值范围以
及它们引起的变形都是一样的，仅仅是最大应力的方向不同。
因此，对于各向同性的均质材料，这两种变形是完全相同的。
2.3.2 两向压应力
冲压毛坯变形区受两向压应力的作用时，变形也可分两种情况
1.
r 当
r
0，0，tt
t 0 和 r 0 ， t 0。
1. r 0， t 0 时的应力状态
当 r 0 ， t 0 按全量理论可以写出如下应力与应变的关
系
r t k
r m m t m
(2.1)
式中：r ， ，t ——分别是轴对称冲压成形时的经向、纬向
2.1 冲压成形的特点
冲压成形主要具有如下特点： (1) 平面应力状态多 由于冲压成形板料毛坯的尺寸特点，模具 对毛坯的作用力一般作用于板料的表面，产生数值不大且垂直 于板面方向的单位压力，但此单位压力已足以产生使板材塑性 变形的内应力。由于垂直于板面方向上的单位压力数值远小于 板面方向上的内应力，因此大多数的冲压变形都可以近似作为 平面应力状态处理。 (2) 伸长类变形多 相对于板面尺寸，冲压毛坯的厚度很小，压 应力作用下的抗失稳能力也很差，在没有抗失稳装置(如压边圈 等)的约束作用下较难顺利地冲压成形，因此在各种冲压成形方 法中，以拉应力作用为主的伸长类冲压成形多于以压应力为主 的压缩类成形。 (3) 静水压力影响小 在体积成形(如模锻、挤压等)时，毛坯的 内应力有时可能超过其屈服应力许多倍，不可忽视变形区应力 状态中的静水压力(即应力球张量)对成形极限和变形抗力的影 响。而板料冲压成形时，毛坯中的内应力数值接近或等于材料
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对于t≤0.5mm 的片齿轮，使用高精度普通全钢冲模，冲制薄料、超薄料零
件，只要制模精度高、冲裁间隙小、冲裁刃口锋利，也能获得高质量零件。
精冲件与普通冲裁件相比，冲切面光洁、平整，表面粗糙度值一般为
RA0.63!m-0.25∮m；尺寸精度可达IT7-9 级。
而普通冲裁件冲切面质量随料厚t 增加，波动很大：t=1mm 时，其表面粗糙度值为 RA3.0-3.2∮m；T≤0.5mm 时，可达 RA2.5m-2.0m，尺寸精度可达 IT9-10 级。
因此，对于料厚t<1mm 的片齿轮零件，尤其t≤0.5mm 的片齿轮零件，推荐采用图 5 所示高精度固定卸料导板式冲裁模或连续冲裁模冲制片齿轮，可以收到精冲效果，达到 IT8-IT9 级冲
压精度。
3 薄板与中厚板片齿轮的冲制
料厚t>1mm-3mm 的薄板与t>3mm-4.75mm 中厚板片齿轮零件，当投产批量达到大批大量生产的水平，推荐采用 FB 精冲，即用V形齿圈强力压板精冲工艺加工。
实施 FB 精冲，采用专用CNC精冲机组，不仅效率高、自动化程度高、操作安全性高，更主要的是以人为本，劳动强度低，无噪声与污物对环境污染，精冲在封闭空间进行，外扩散噪声控制在 85dB(A) 以下。
专用CNC 精冲机或成套CNC精冲机组过去一直靠进口，价格高昂，维修技术要求高，配套水、电、空调、压缩空气等动力系统及设施投资巨大，专用精冲机与CNC 精冲机国内也有几家生产，售价仍觉偏高。
建议外委协作加工。
同时，对于尺寸不大的小型精冲件，也可用特殊结构的冲模，在普通压力机上实施 FB 精冲。
下图所示是齿弧板零件在专用CNC精冲机上精冲的冲孔——落料复合冲裁精冲模。
该模具采用顺装-结构型式，齿圈压板件 6 亦是冲裁凸模件 13 的导板，虽采用滑动导向导柱模架，但有嵌装在模座沉孔中的V形齿圈压板为内嵌式凸模导向，两者原本同轴度极好，导向也可达到零偏差或接近零偏差导向，精度极高。
4 厚板齿轮、凸轮与类似零件的精冲、整修及后续加工
料厚超过t≥4.75mm 的片齿轮，如果产量达到成批和大量生产的水平，采用CNC专用精冲机组生产最合算，不仅仅是发展与深化了科学发展观的理念，坚持以人为本的宗旨，获得巨大经济技术效益和良好的社会与环保效益，而且确保冲压生产安全，消除了多项安全隐患。
所以，推广厚板零件，包括片齿轮、凸轮、棘轮等，用精冲工艺生产，扩大无削加工范围，使冲压生产技术得到提升。
目前国内已有内江锻压机床厂、徐州特种锻压设备厂、武汉华夏精冲公司等企业制造多种规格的精冲机。
其性能比世界一流的瑞FEINTOOL公司CNC精冲机有一些差距，但实际使用效果还不错，其售价也远低于进口机。
用国产精冲机实际精冲，效益也会很好的。
对普通冲裁的齿轮、凸轮、棘轮等零件，经过后续整修获得高的尺寸与形位精度、光洁平整的冲切面。
实践证明，该工艺行之有效。
对于厚板高精度片齿轮等零件，不仅可行，而且经济，特别适合小型零件的多品种生产。
诸如凸轮、多边形型板、标准孔板、基座等精冲件，厚度虽都较大，一般t ≥4.75mm 属于厚板零件，但其外廓形状简单，有利于冲裁后整修加工。
微间隙整修变形过程有些类似的负间隙整修工艺，用于形状简单、材料强度不大的低碳钢、有色金属零件加工，效果很好。
例如有种模具是采用负间隙修整，凸模、凹模间负间隙为(0.1-0.2)T，凹模刃口带有小圆角，其圆角半径取R0.05-R0.1mm。
卸料板既起卸料作用又起毛坯的定位作用，故下端面离凹模刃面应小于料厚(约取0.8T)，以保证毛坯定位，又能排屑。
排屑需用压缩空气吹掉。
由于凸模刃口大于凹模刃口，故用两限位柱，以防凹、凸模的刃口啃伤。
整修完毕，工件没有全部挤入凹模，由下一个工件整修时将它全部推入并推出凹模。