垫片落料冲孔复合模绪论在现在工业生产中，模具是重要的工艺装备之一。
它在铸造、锻造、冲压、塑料、粉末冶金、陶瓷制品等生活生产行业中得到广泛应用。
冲压是机械制造业中一种较先进的加工方法，与切削加工相比，具有材料利用率高、制品力学性能好，互换性强、生产效率高等优点。
由于采用模具能提高生产效率、节约材料、降低成本。
并且可以保证一定的加工质量要求，所以，汽车、飞机、拖拉机电器、仪表、玩具和日常用品等产品的零部件很多都采用模具加工。
随着工业科学技术的发展，工业产品的品种和数量不断增加，产品的改性换代加快，对产品质量、外观不断提出新的要求，对模具质量的要求也越来越高。
如果模具设计及制造水平落后，产品质量低劣、制造周期长，必将影响产品的更新换代，使产品失去竞争能力，阻碍生产和经济的发展。
因此，模具设计及制造技术在国民经济中的地位是显而易见的。
世界上一些发达国家，模具工业发展是很迅速的。
据有关资料介绍某些国家的模具发展速度超过了机床、汽车、电子等工业。
模具工业在这些国家已经摆脱了从属地位而发展成为独立的行业，是国民经济的基础工业之一。
为了适应工业生产，对模具的而需要，在模具生产中采用许多新工艺和先进加工设备，不仅改善了模具加工质量。
也提高了模具制造机械化，自动化程度。
电子计算机的应用给模具设计和制造开辟了新前景。
冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力使其产生分离或塑性变形。
从而获得所需的零件的一种压力加工方法。
冷冲压在工业生产中应用十分广泛，其加工效率高、且操作方便、易于实现自动化、冲压时模具保证了冲压件的尺寸与形状精度、一般不破坏冲压件的表面质量，而且寿命比较长，所以冲压件质量稳定，互换性好具有“一模一样”的特征。
可以加工出尺寸范围比较大、形状复杂的零件。
随着工业发展，冲压模具的应用越来越广泛。
同时由于产品更新换代速度的加快，除了要保证模具设计质量以外，对模具设计效率的要求也越来越高。
为了促进我国冲压模具技术的发展，从计算机技术、先进加工技术及装备、其它新技术与冲压模具等方面分析了我国冲压模具的技术现状。
结果表明：经过几十年的发展，我国的冲压模具总量位居世界第三位，加工技术装备基本已与世界先进水平同步。
第1 页共28页零件简图：如图所示工件名称：垫圈挡片生产批量：大批量材料：Q235号钢厚度：3mm1 冲裁工艺设计1.1 冲裁件的工艺性分析1、Q235号钢具有较高的强度和较好的冲压加工性能。
该零件形状简单,但对孔边距接近凸凹模所允许的最小壁厚，如零件图所示，故可以考虑采用积存废料的复合冲压工序。
2、冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。
冲裁件的工艺性是否合理，对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。
良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。
3、尺寸精度：零件图上所有尺寸未注公差，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差。
经查公差表，各尺寸公差如下：25052.0-1543.00+结论：符合冲裁条件，可以冲裁1.2 冲压工艺方案的确定方案一模具结构简单，但需要两道工序，两副模具，生产率较低，难以满足该零件的年产量要求。
方案二一套模具，冲压件的形位精度容易保证，且生产率也高。
虽然模具结构比方案一较为复杂，但由于零件的几何形状简单，模具制造并不困难。
方案三一副模具，生产率也高，但零件的冲压精度较差。
欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造安装较复合模复杂，且成本比方案二高。
通过对上述三种方案的分析比较，由于工件尺寸精度要求不高，形状不大，但工件产量较大，主要应用级进模和复合模进行生产，为了提高生产效率，故该零件的冲压生产，应采用方案二为佳。
2 冲裁排样设计2.1 排样方案的确定排样是指冲裁零件在条料、带料或板料上布置的方法。
合理有效的排样有利于保证在最低的材料消耗和高生产率的条件下，得到符合设计技术要求的工件。
在冲压生产过程中，保证很低的废料百分率是现代冲压生产重要的技术指标之一。
合理利用材料是降低成本的有效措施，尤其在大批量生产中，冲压件的年产量达数十万件，甚至数百万件，材料合理利用的经济效益更为突出。
保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得到符合技术要求的零件，同时要考虑方便生产操作、冲模结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料供应等情况，以选择较为合理的排样方案。
根据材料的合理利用情况，条料排样方法可以分为以下三种：（一）有废料排样：冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在搭边废料，冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率低。
（二）少废料排样：只在冲件与冲件之间或冲件与条料之间留有搭边值，因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凹模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率高，冲模结构简单。
（三）无废料排样：冲件与冲件之间或冲件与条料之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件。
冲件的质量较差，模具寿命较短，但材料利用率高。
采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构，减小冲裁力，提高材料利用率。
但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差影响，冲裁件公差等级低。
同时，由于模具单边受力，不但会加剧模具磨损，降低模具寿命，而且也直接影响冲裁件的断面质量。
综上分析，并考虑冲裁零件的形状、尺寸、材料，选取有废料排样。
2.2 搭边的选取排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。
搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能“啃刃”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。
搭边值的大小与下列因素有关：①材料的力学性能。
硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。
② 工件的形状与尺寸。
尺寸大或有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。
③ 材料厚度。
薄材料的搭边值应取的大一些。
由表2.1 确定搭边值根据零件形状两式件间按圆形取工件间搭边值a=2.5mm ，侧边取搭边值1a =2.5mm 。
图2.12.3 送料步距、条料宽度及板料间距计算2.3.1送料步距送料步距是指两次冲裁间板料在送料方向移动的距离，用S 表示，其值等于冲裁件相应部分宽度加上工件间搭边值1a ，即 1a d S +==27+2.5=29.5mm2.3.2 条料宽度及板料间距的计算经查表得：条料的剪切公差： 5.0=δ ，导料板之间的间隙：1.0=c条料宽度按下式：(2-1)其中D为冲裁件宽度方向的最大尺寸；C为导料板与最宽条料之间的间隙查表取C=0.1。
表2.2导料板与最宽条料之间的间隙表经查表得：条料的剪切公差：5.0=δ，导料板之间的间隙：1.0=c mmcDB5.05.003.27]1.05.01203.20225[]2[---=++++⨯=+++=）（）（δδα计算条料的利用率：图2.2 排样图2.3.3 冲裁力和压力中心的计算冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度而变化的。
通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。
用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力Fc 一般按下式计算：）（099.188360）42153253（3.1KN KtL Fc =⨯⨯+⨯+⨯⨯==πππτ推件力：）（KN Fc nK Ft 858.33099.18806.031=⨯⨯== 式中 F-------冲裁力 L-------冲裁周边长度 t-----材料厚度τb----材料抗剪强度（τb=400MPa ） K-----系数（一般取K=1.3）卸料力 Fx=KxF （2-3） 推件力 Ft=nKtF （2-4） 顶件力 Fd=KdF （2-5）式中 Kx 、Kt 、Kd -----卸料力、推件力、顶件力,如表2.3所示 n-----同时卡在凹模内的工件数量 式中 h-----凹模内的直刃壁高度t-----板料厚度查表2.3 Kx=0.045 KD=0.003总冲压力Fz 总冲压力是各种冲压工艺的总和，根据不同的模具结构计算，由于本模具采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模，则：总的冲压力：）（957.221858.33099.188KN Ft Fc Fz =+=+=2.3.4 压力中心的计算模具的压力中心就是冲压力合力的作用点，为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。
对于级进模以及轮廓形状复杂或多凸模的冲裁模，必须求出冲压力合力的作用点即压力中心。
模具的压力中心应与模柄的轴线重合，否则会影响模具及压力机的精度和寿命。
设直径为是10的圆心为中心坐标，则压力中心：X0《=-（-12×8-16×12-12×8-8×22+8×22）/（8+12+8+22+16+8）=-336/74=-4.54Y0=（-6×8+6×8+17×22+28×16+17×22）/74=1196/74=16.16 ρ=(180×11×sin90) Π×90=7.1 X=ρcos Ψ=ρcos(180+53)=4.3 Y=ρsin Ψ=ρsin(55+180)=-5.7故X=(-4.54*74+4.3*11Π+29.2*10*Π)/74+21Π=5.21 Y=(16.16*74-5.7*11Π)/74+11Π=-7.13 所以压力中心为(5.21,7.13)3刃口尺寸计算因冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类： （1）按凸模与凹模图样分别加工法：它主要用于圆形或简单规则形状的工作,因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工。
（2）按凸模与凹模配作法加工：常用于冲制复杂形状的冲模。
这种加工方法的特点是模具的间隙有配置保证，工艺比较简单，不必校核min max Z Z T A +≤+δδ的条件，并且还可以放大基准件的制造公差，使制造容易。
表3.1 初始双面间隙maxZ 、minZ由表3.1 确定初始双面间隙maxZ 、 min Z 的值：minZ =0.460mmmaxZ =0.640mmmmZ Z 180.0460.0640.0min max =-=-表3.2 规则形状凸、凹模的制造偏差基本尺寸凸模偏差T δ 凹模偏差A δ基本尺寸 凸模偏差T δ 凹模偏差A δ ～18 18～30 18～30 0.020 0.020 0.025 0.030120～180180～1600.030 0.040 0.045 80～120 0.0250.035 160～360 1360～500500～300.035 0.040 0.0500.050 0.060 0.070由表3.1 确定T δ、A δ的值：3.1冲模刃口尺寸及公差的计算：由零件图可知：052.025-φ由落料获得，43.0015+φ由冲孔获得。