实验实训(设计)报告
项目名称: 垫圈冲压工艺及模具设计
专业:模具设计与制造班级: 模具14１
企业指导老师: 校内指导老师: 邓老师
学号: 201401０91 姓名: 江峰
地点:绵阳职业技术学院时间: 2０16。7
二〇一六年七月十三日
绵阳职业技术学院实验实训(设计)
进度检查及成绩评定表
摘要
本次得课程设计就是一个简单得防滑垫圈及其复合模设计,此副模具就是采用落料—冲孔两道工序相结合得复合模,本人经查阅相关书籍、资料以及对设计此副模具所要用到得相关公式、数据作出了一个准确得依据、
本次课程设计一共分为两部分,与其她模具得设计一样,第一部就是对零件进行工艺分析,接着对工艺方案进行比较,最终确定选用复合模加工制件得工艺方案、然后画工序图、排样图以及对材料利用率得计算,计算冲压力,选择冲压机。然后填写冲压工艺规程卡。第二部分就是冲压模具得设计,选择冲模类型以及结构形式,定位方式,卸料方式,模具设计计算(主要计算各类主要零件得外形尺寸),最后确定凸凹模工作部分尺寸。
前言
在现代工业生产中,模具就是重要得工艺装备之一,它在铸造、锻造、冲压橡胶等生产行业中得到了广泛应用。由于采用模具进行生产能够提高生产效率,节约原材料,降低成本,并可保证一定得加工质量要求。所以,汽车、飞机、拖拉机、电器、仪表、玩具等得零部件很多采用模具来加工。随着科学技术得发展,产品得更新换代加快,对产品质量外观不断提出新要求,对模具质量要求也越来越高。模具得设计、制造工业部门肩负着为相关企业与部门提供产品得重任。如果模具设计及制造水平落后,产品质量低劣,制造周期长,必将影响产品得更新换代,使产品失去竞争能力,阻碍生产与经济得发展。因此,模具设计及制造技术在国民经济中得地位就是显而易见得、
金属板料冲压就是模具在工业生产中应用广泛得加工形式之一,随着市场竞争日趋加剧,产品质量不断提高,对生产得安全性,操作得方便性等要求也日益提高。模具作为冲压生产得基本要素,其设计制造技术受到普遍重视、因此学习模具课程,进行模具设计也就是适应现代化工业要求得。
这次课程设计得内容就是利用CAＤ等系列软件设计材料为H62—M得黄铜垫圈冲压模具,说明书有四部分内容,叙述了整个设计得过程。分析了零件得工艺性,经济性,确定零件得冲压工艺方案及其模具得结构。然后进行模具零件得设计计算。计算出零件尺寸后,通过ＣAD 软件做出各个零件得实体,最后完成模具装配。
由于时间比较仓促,有得地方考虑不足,希望老师予以指导。
目录
1、冲裁件工艺分析?????????????????????????????????????????1
1。1冲裁件得结构工艺性?????????????????????????????????????1
１。2尺寸精度与断面粗糙?????????????????????????????????????1
2、冲压工艺方案得确定?????????????????????????????????????２
3、冲压工艺计算???????????????????????????????????????????４
3。1排样图设计,材料利用率计算?????????????????????????????４
３。2计算凹凸模尺寸?????????????????????????????????????????５
4、冲裁力计算及压力中心计算,初选压力机???????????????????6
４。１冲裁力计算及初选压力机?????????????????????????????????6
４、2压力中心得计算?????????????????????????????????????????7
５、模具结构型式得确定?????????????????????????????????????８
5、1模具结构型式???????????????????????????????????????????８5。2定位装置???????????????????????????????????????????????8 5、3推件装置???????????????????????????????????????????????8 5。4卸料装置???????????????????????????????????????????????９5。5 导向装置??????????????????????????????????????????????9
6、模具零部件设计????????????????????????????????????????10６。1落料凹模??????????????????????????????????????????????10 6.2冲孔凸模??????????????????????????????????????????????10 6。3凸凹模????????????????????????????????????????????????11６、4其她主要零件结构??????????????????????????????????????11
7、零件及压力机校核???????????????????????????????????????1２7.1垫板得校核????????????????????????????????????????????12 ７。2压力机得校核??????????????????????????????????????????1２总结??????????????????????????????????????????????????????１3参考文献??????????????????????????????????????????????????14
设计任务书
如图垫圈零件冲裁图,材料H62铜片,料厚t=1。5mm,大批量生产,试确定冲裁工艺性, 设计冲裁模、
图1-1 零件图
1、冲裁件工艺分析
1、1冲裁件得结构工艺性
表1-１冲裁件结构工艺性分析表
工艺性允许值工艺性评价工艺性质冲裁件工艺
项目
１、零件结构该零件结构简单,尺
寸较小,厚度适中,适
合冲裁
２.落料圆角半径Ｒ０、5 ０、18t 符合工艺性
3.冲裁件孔得最小尺寸φ7 0、9t/0.35t 符合工艺性
4、最小孔边距3、7５1t 符合工艺性
５。材料H6２ t=1。５
具有良好得冲压性能
mm
=１9６Ｍ
Pa
=412MPa
δ=１0％
１、2尺寸精度与断面粗糙度
尺寸精度:该制件所有尺寸都未标注公差,按IＴ１4级确定工件得公差、一般得冲压均能满足其尺寸精度要求。经查公差表,各尺寸公差分别为:
;;;
表面粗糙度:零件图上所有未标注表面粗糙度,考虑为1２。5μm、适合冲裁。
结论:该制件符合冲裁工艺性,适合冷冲裁加工,其加工工艺性好。
2、冲压工艺方案确定
该零件包括冲孔与落料两个基本工序,有以下三种方案可以采用
方案一:先冲孔,后落料,采用单工序模生产、
方案二:冲孔-落料复合冲压,采用复合模生产。
方案三:冲孔落料连续冲压,采用级进模生产。
图2-1 方案一
图2—2方案二
图2—3方案三
表2－１冲压工艺方案比较表
项目方案一方案二方案三
模具结构简单复杂复杂
模具数量二套一套一套
模具寿命低较高不高
制件质量精度低精度高精度不高
生产率低高较高
根据表１—２,确定方案二
倒装复合模,冲孔废料由下模漏出,工件落在下模表面,需要及时清理。安全性相对较低。但工件精度较高,同轴度,对称度及位置度误差较小,生产效率较高,对材料要求不严,可用边角料。
正装复合模,冲孔废料与工件都落在下模表面,安全性更差、
综合以上分析比较结果说明,本零件采用倒装复合模最为合适。
3、冲压工艺计算
3。１排样图设计,材料利用率计算
(1)为了提高材料利用率选用直排查表6-1-９工件间搭边值=1。8,边缘搭边值a＝2、2,条料宽度偏差查表6-1－11,取Δ=0。5,导料板与条料之间得最小间隙,查表６—1-13,取Z=０。5
(2)计算送料步距A:经计算求得A=１4+＝1５、8mm
(3)计算料条宽度B:经计算求得
＝＝＝
导料板间得距离Ｂ0 =Ｂ＋Z=２7。2+０、５＝27、８mm
以上式中:B―条料得宽度,单位ｍm
―冲裁件垂直于送料方向得最大尺寸,单位mm
ａ―侧搭边值
Z―导料板于最宽条料之间得间隙
―条料宽度得单向(负向)公差
查表7-3－１选择板料规则为
纵裁:
下条料数:ｎ＝［］==36(条)
单个条料制件数:m=［]=［］=１26(个)
材料利用率:===３9.3%
横裁:
下条料数:n=［］＝=７3(条)
单个条料制件数:m＝［]=[］=63(个)
材料利用率:===39。8%
由于纵裁与横裁利用率相差不大,优先选用纵裁
图3－１纵裁图3-2 排样图3。２计算凹凸模尺寸
(1)凹模磨损后变大得尺寸:、、
查表3—5得:===0、5
=mm=ｍｍ
=mm＝mm
=ｍm=ｍm
(２) 凹模磨损后变小得尺寸:
查表3-5得:＝0、5
＝mｍ＝mm
查表6—1—1得
凸模刃口尺寸按凹模实际刃口尺寸配制,保证最小合理间隙值
４、冲裁力计算及压力中心计算,初选压力机
４.1 冲裁力计算及初选压力机
该制件厚度t=1、5ｍｍ,初步考虑采用弹性性卸料装置,因此完成本制件所需得冲压力有冲裁力、顶件力、卸料力。
由表得=４１2MＰa
冲孔力:＝L ｔ=20。４1。541２＝12。61KN
落料力:=L ｔ=６1。5 1.5４１2=18。4５KＮ
冲裁力:F ＝+
F=12.6１+18、45=３1、06KN
卸料力:查表3—15得=0、06
3１。06=1、８６ＫN
顶件力:查表3—１5得=0、09
=０、0931、０6＝2.8０KＮ
＝31。06+１、86+２。80=３5、7２KN
= 1.3=４6、45KN
从满足冲压力得要求来瞧由国家标准初选J２3—６、3压力机
表4—1所选择压力机得相关参数
型号
公称压力
/kN 滑块行程
／mｍ
最大封闭
高度/mm
工作台尺
寸/mm
立柱距离
/mm
封闭高度
调节量／
ｍｍ
J２3—6。3 63 ３5 150 200×3１
1５0 35 4。２压力中心得确定
图4－1
因为该工件就是一个关于x轴与ｙ轴对称得图形,所以该工件得中心点O点为压力中心。5、模具结构型式得选择
确定冲压工艺方案后,应通过分析比较,选择合理得模具结构型式,使其尽量满足以下要求:
(1)能冲出符合技术要求得工件;
(2)能提高生产率;
(3)模具制造与维修方便;
(4)模具有足够得寿命;
(5)模具易于安装调整,且操作方便、安全、
5、1 模具结构型式
在确定采用复合模后,便要考虑采用正装式还就是倒装式复合模。大多数情况优先采用倒装式复合模,这就是因为倒装式复合模得虫孔废料可以通过凸凹模从压力机工作台孔中漏出。工件由上面得凹模带上后,由推荐装置推出,再由压力机附上得接件装置接走。条料由下模得卸料装置脱出。这样操作方便而且安全,能保证较高得生产率。而正装式复合模,冲孔废料由上模带上,再由推料装置推出,工件则由下模得推件装置向上推出,条料由上模卸料装置脱出,三者混杂在一起,如果万一来不及排出废料或工件而进行下一次冲压,就容易崩裂模具刃口。
故本零件采用倒装式复合模结构。
5、2 定位装置?为了使条料送料时有准确得位置,保证冲出合格得制件,同时考虑到零件生产批量不多,且要求模具结构尽量简单,所以采用定位销定位、
因为板料厚度t=1、5ｍm,属于较小厚度得板材,且制件尺寸不大,固采用侧面两个固定挡料销定位导向,在送料方向由于受凸模与凹模得影响,为了不至于削弱模具得强度,在送给方向采用一个弹簧挡料装置得活动挡料销.
5。3 推件装置
在倒装式复合模中,冲裁后工件嵌在上模部分得落料凹模内,需由刚性或弹性推件装置推出。刚性推件装置推件可靠,可以将工件稳当地推出凹模。但在冲裁时,刚性推件装置对工件不起压平作用,故工件平整度与尺寸精度比用弹性推件装置时要低些。
由于刚性推件装置已能保证工件所有尺寸精度,又考虑到刚性推件装置结构紧凑,维护方便,故这套模具采用刚性结构、为兼顾工件得平整度与尺寸精度,可在刚性推件装置与凸模固定板之间镶嵌橡胶。
５。４卸料装置
复合模冲裁时,条料将卡在凸凹模外缘,因此需要在下模设置卸料装置。
在下模得弹性卸料装置一般有两种形式:一种就是将弹性零件(如橡胶),装设在卸料板与凸凹模固定板之间;另一种就是将弹性零件装设在下模板下。由于该零件得条料卸料力不大,故采用前一种结构,并且使用橡胶作为弹性零件。
5.5 导向装置
采用后侧导柱式模架。
6、冲裁模零部件结构
6。1 落料凹模外形尺寸H得确定
凹模采用板状结构通过螺钉、销钉与下模座固定、因冲件批量较大,考虑凹模得磨损与保证冲件得质量,凹模刃口采用直刃壁结构。
图6—１
凹模厚度
Ｈ=kb＝22。30、５=11.15<15取为２０
凹模壁厚
C=(1、5~2)H＝1.520=30mm
凹模宽度
Ｂ=s＋2c=１4+6０＝74ｍｍ
凹模长度
A=b+2ｃ=22、３+60=82、3mm
式中b—凹模刃口得最大尺寸
K—系数,查表３-19
Ｓ—垂直送料方向得凹模刃壁间最大距离
查表7－1０－2,确定凹模得外形尺寸为100８020mｍ
6。2 冲孔凸模长度得确定
冲孔凸模在复合模中长度主要由凸模固定板厚度与落料凹模厚度确定,并保证合理间隙mm ｍm
图6－２
Ｌ==２０+1４=34ｍm
6、３凸凹模外形尺寸得确定
凸凹模长度尺寸应根据模具得具体结构,并考虑修模量、固定板与卸料板之间得安全距离、装配等得需要来确定,并保证合理间隙mｍmm
图６—3
采用弹压卸料板时其长度为
L=+ｔ+h=14+１0+１。5+７。5=32
式中 L—凸凹模长度,mm
—固定板厚度,mｍ
—卸料板厚度,ｍm
ｔ-材料厚度,mm
h—增加长度
６。4 其她主要零件结构
上模座１008025
下模座100803０
导套６523
导柱２0１20
模具所需其余结构根据需要从表７—9—1中选取
７、零件及压力机校核
7。1垫板得校核
由=得
凸模
＝=37９。8２MPa＞140MPa
因此凸模需要加装垫板以降低模座所受得单位压力
凸凹模
＝＝１06。５２MPa
因９0〈１06。52〈14０满足模座要求,因此下模座不需加装垫板
查表７－9-1选用垫板尺寸10０8014
7、2压力机得校核
选用J２3—6。3型压力机,采用固定台式,工作台尺寸为200X3１0mm,其最大闭合高度为15０mｍ
调节高度为3５ｍm。
模具闭合高度为:=上模座厚度+下模座厚度+凸模固定板厚度+凹模板厚度+卸料板厚度+垫板厚度＋安全距离=2５+30＋１4+2０+１0+4+20＝1２3满足:
要求
总结
历经近两周得冲压模具课程设计即将结束,在这次课程设计中通过参考、查阅各种有关模具设计方面得资料,请教各位老师有关方面得问题,使我对冲压模具设计得各种成型方法,成型零件得设计,成型零件得加工工艺,主要工艺参数得计算,产品缺陷及其解决办法,模具得总体结构设计及零部件得设计等都有了进一步得理解与掌握。在这次课程设计过程中我学会了许多书本之外得东西,那就就是遇事多动脑,密切与其她同学得合作。并且注意学习其她人得长处,吸收老师与教导者得经验。在实际过程中,遇到许多拦路虎,各种各样得困难摆在眼前,从中煅炼自己遇到问题时处理问题得能力,使自己在下一次遇到新事物时能更快、更好地熟悉它。
这次设计得到邓老师悉心得帮助与辅导。在这里,我向所有指导过我得邓老师与帮助过我得同学们表示衷心得感谢与敬意。有了克服设计期间得种种困难与艰辛得经历,我想,在今后得学习与工作中一定会兢兢业业,奋发向上得拼搏!
参考文献
1.《冷冲模设计指导教程与简明手册》,机械工业出版社 ,主编:周理
2、《冲压工艺与模具设计》, 中南大学出版社,主编:魏春雷、徐慧民３。《冷冲压模具设计指导》,北京理工大学出版社, 主编:王芳
冲压模具设计书班级
学号 同心圆垫片冲压模具设计 目录 一．冲压件 1.1.冲压件零件图 二．零件的工艺性分析 2.1.零件的工艺性分析 2.2.冲裁件的精度和粗糙度 2.3.确定工艺方案 三．冲压模具总体结构设计 2.1.模具类型 2.2.操作及定位方式 2.3.卸料及出料方式 2.4.模架类型及精度 四．冲压模具工艺及计算
4.1.排样设计及条料宽度计算 4.2.设计冲裁压力及压力中心，初选压力机五．冲裁模间隙的分析及确定 5.1.冲裁模间隙的分析 5.2.冲裁模间隙的确定 六．凸凹模刃口尺寸的计算 6.1.刃口尺寸的计算的基本原则 6.2.刃口尺寸的计算 6.2.1凸凹模的刃口尺寸计算 七．主要零部件的设计 7.1.工作零件设计及计算 7.2.模架及其与它零件的设计
一．冲压件 二．零件工艺性分析 2.1.零件工艺性分析 该零件只有冲孔落料两个工序，材料为15钢，强度极限为450MPa，具有良好的冲压性能，适合普通冲裁。该零件冲孔及落料的尺寸均满足冲裁要求
2.2.冲裁件的精度和粗糙度 按零件的尺寸公差查公差表得零件的冲裁精度不超过IT11，故冲孔的精度为IT11,落料的精度为IT12，均满足普通冲裁要求。 2.3.确定工艺方案 以上分析可得，有冲孔落料两道工序，结构简单，可采用两工位连续冲裁，可选择级进模或复合模。 三．冲压模具总体结构设计 2.1.模具类型 复合模和级进模均只需要一副模具，但是复合模结构相对复杂，设计难度较大，而级进模的结构简单，更容易设计和制作，故选级进模。 2.2.操作及定位方式 该级进模可同时两工位连续冲裁，为提高工作效率，可选用自动送料。采用固定定位销和导料板定位 2.3.卸料及出料方式 为了实现快速卸料，采用弹性卸料，并采用下出料方式。在落料的同时，将零件顶出。 2.4.模架类型及精度 综合比较无导向模架，导板式模架，导柱式模架，该级进模更适合导柱式模架。该模架在模具冲孔落料时，有定位的作用，提高零件的精度，且导柱和导套也容易加工到较高精度。故选用导柱式模架，模架的尺寸根据凹模的尺寸选择标准的模架。 四．冲压模具工艺及计算
毕业设计(论文)开题报告 题目：华航HKHT中罩冲压工艺及 模具设计 学院：机械工程学院 专业：材料成型及控制工程 学生姓名：龙慧学号： 27 指导老师：李向荣彭庚新 2014年 3 月25 日
开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。 4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。
毕业设计（论文）开题报告 1．文献综述：结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2500字以上的文献综述，文后应列出所查阅的文献资料。 文献综述 前言 模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备,具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点,被广泛应用于汽车、机械、航天、航空、轻工、电子、电器、仪表等行业。据统计，75%的粗加工工业产品零件、50%的精加工零件由模具成形；家用电器行业的80%零件、机电行业的70%以上零件也要靠模具加工。因此，模具又被称为“百业之母”。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标志之一[]1。目前，全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业。我国的模具工业的发展，也日益受到人们的关注和重视。近几年，我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年，在国务院颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，模具被列为机械工业技术改造序列的首位。1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》。经国务院批准，从1997年开始对部分模具企业实行了增值税返还70%的优惠政策，由此可见模具制造工艺在基础工业中的地位和对国民经济的影响日益重要[9]
第一章概述 内容简介: 本章讲述冲压冲压模具设计的基础知识。涉及冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类；常见冲压设备及工作原理、选用原则；冲压成形基本原理和规律；冲压成形性能及常见冲压材料；模具材料种类；模具制造特点、模具零件加工方法及应用等。 章节内容： 1.1冲压的定义 1.2冲压工序分类 1.3冲压工艺的特点及其应用 1.4冲压变形的理论基础 1.5冲压用板料 1.6冲压设备简介 学习目的与要求： 1．掌握冲压和冲模概念、冲压工序和冲模分类； 2．认识常见冲压设备，掌握选用原则； 3．了解屈服准则、塑性变形时应力应变关系、体积不变条件、硬化规律、等冲压成形基本规律； 4．了解冲压成形性能与机械性能关系； 5．认识模具制造特点，掌握模具零件加工方法。 重点内容： 冲压成形基本概念、冲压设备及选用、冲压成形基本规律及应用、冲压成形性能与机械性能关系、常用模具零件加工方法及应用。 难点内容： 冲压成形基本规律、冲压成形性能与机械性能关系。
主要参考书： [1] 王同海.实用冲压设计技术.北京：机械工业出版社，2000 [2] 冯炳尧.模具设计与制造简明手册.上海：上海科学技术出版社，2000 复习思考题：<参考答案下载> 1-1什么是冲压加工？ 1-2 冲压加工又何特点？ 1-3冲压加工又哪几种类型？ 1-4什么是分离工序？ 1-5 什么是塑性变形工序？ 1-6 我国冲压技术的发展方向是怎么样的？ 1-7 常用的冲压设备有哪几种? 1-8 通用曲柄压力机的工作原理是怎么样的? 1-9 选用冲压设备的基本原则是什么？ 1-10怎样根据冲压工艺来选择压力机的种类？ 1-11怎样选择压力机规格大小？ 1-12如何正确使用压力机？ 1-13使用时如何正确地调整压力机？ 1-14冲压材料常用的备料设备有哪些？ 1-15剪板机由哪几部分组成？ 1-16如何正确使用剪板机？ 例题与解答： [1]冲压塑性变形辅助分析 [2]拉深变形中的变形趋向：注意变形过程、变形区与传力区、变形缺陷 电子教材 1.1 冲压的定义 冲压是利用冲模在冲压设备上对板料施加压力（或拉力），使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的制件的加工方法。冲压加工的对象一般为金属板料（或带料）、薄壁管、薄型材等，板厚方向的变形一般不侧重考虑，因此也称为板料冲压，
目录 目录 ...................................................................................... III 前言 (1) 第一章工艺设计 (12) 1.1零件介绍 (12) 1.2零件工艺性分析 (13) 1.3工艺方案的确定 (13) 第二章排样设计 (15) 2.1毛坯排样设计 (15) 2.2材料的利用率 (18) 第三章工艺计算 (20) 3.1冲压工艺力的计算 (20) 3.1.1冲裁力计算 (20) 第四章模具总体概要设计 (23) 4.1模具概要设计 (23) 4.2模具零件结构形式确定 (23) 4.2.1 定位机构 (25) 4.2.2 卸料机构 (25) 4.2.3 导向机构。 (25) 第五章模具详细设计 (27) 5.1工作零件 (27) 5.1.1冲裁凸、凹模刃口尺寸计算 (27) 5.1.2凸模高度设计 (30) 5．1.3定位零件 (30) 5.1.4 挡料零件 (31) 5.2出件零件 (31)
5.2.1 卸料零件 (31) 5.3.2 顶件零件 (32) 5.3导向零件 (33) 5.4其他零件 (33) 第六章设备选择 (35) 6.1设备吨位确定 (35) 6.1.1设备类型的选择 (35) 6.1.2设备规格的选择 (35) 6.2设备校核 (36) 6.2.1.压力行程 (36) 6.2.2.压力机工作台面尺寸 (36) 结论 (37) 参考文献 (38) 致 (39)
前言 随着现代化工业的发展, 越来越多的产品依赖模具加工, 模具工业已成为工业发展的基础。模具质量好坏直接影响产品的质量, 模具的质量不仅表现在制造质量, 也表现在安装调整维护保养等方面的后续工作质量。因此, 在模具在加工过程和质量控制中, 要采取相应的措施, 杜绝类似事故的发生。 第一章工艺设计 图1.1垫片零件图 1.2 零件工艺性分析 零件尺寸：图中零件的标注公差的为IT12级精度，其余未注由图术要求可知为
设计题目： 零件图：
前 言 从几何形状特点看，矩形盒状零件可划分成 2 个长度为 (A-2r) 和 2 个长度为 (B-2r) 的直边加上 4 个半径为 r 的 1/4 圆筒部分。若将圆角部分和直边部分分开考虑，则圆角部分的变形相当于直径为 2r 、高为 h 的圆筒件的拉深，直边部分的变形相当于弯曲。但实际上圆角部分和直边部分是联系在一起的整体，因此盒形件的拉深又不完全等同于简单的弯曲和拉深，有其特有的变形特点，这可通过网格试验进行验证。 拉深前，在毛坯的直边部分画出相互垂直的等距平行线网格，在毛坯的圆角部分，画出等角度的径向放射线与等距离的同心圆弧组成的网格。变形前直边处的横向尺寸是等距的，即321L L L ?=?=?，纵向尺寸也是等距的，拉深后零件表面的网格发生了明显的变化(如图1所示) 。这些变化主要表现在： 图 1 ⑴直边部位的变形 直边部位的横向尺寸变形后间距逐渐缩小，愈向直边中间部位缩小愈少，纵向尺寸变形后，间距逐渐增大，愈靠近盒形件口部增大愈多，可见，此处的变形不同于纯粹的弯曲。 (2) 圆角部位的变形 拉深后径向放射线变成上部距离宽，下部距离窄的斜线，而并非与底面垂直的等距平行线。同心圆弧的间距不再相等，而是变大，越
向口部越大，且同心圆弧不位于同一水平面内。因此该处的变形不同于纯粹的拉深。 盒形件拉深有以下变形特点： σ的分布是不均匀的。在圆角部分最大，直 (1) 凸缘变形区内径向拉应力 1 σ也远小于相应的圆筒形件的拉应力。边部分最小。即使在角部，平均拉应力 1 因此，就危险断面处载荷来说，矩形盒拉深时要小得多；对于相同材料，矩形盒拉深的最大成形相对高度要大于相同半径的圆筒形零件拉深时的最大成形相对高度。 (2) 由于直边和圆角变形区内材料受力情况不同，直边处材料向凹模流动的阻力要远小于圆角处，并且，直边处材料的径向伸长变形小而圆角处材料的径向变形大，使变形区内两处材料的变形量不同，直边处大于圆角处。由此引起两处位移速度差，因而必然诱发出切应力（图2），以协调直边与圆角处的变形。 图2 盒形件拉深时的应力分布 σ的分布也是不均匀的。从角部到中间直 (3)在毛坯外周边上，切向压应力 3 σ的数值逐渐减小。通常情况下，起皱都发生在角部，但是起边部位，压应力 3 皱的趋势要小于拉深相应圆筒形件时的情况。 常用相对圆角半径r/B表示矩形盒的几何形状特征，0 冲压模具设计论文 一、简述 冲压模具--在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种专门工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。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，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 冲压模具是冲压生产必不可少的工艺装备，是技术密集型产品。冲压件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有直截了当关系。模具设计与制造技术水平的高低，是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一，在专门大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 二、分类 冲压模具的形式专门多，冲模也依工作性质,模具构造,模具材料三方面来分类。 一样可按以下几个要紧特点分类： １．按照工艺性质分类 a.冲裁模沿封闭或放开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。 b.弯曲模使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。 c.拉深模是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。 d.成形模是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直截了当复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。 ２．按照工序组合程度分类 a.单工序模在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。 b.复合模只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。 c.级进模（也称连续模）在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。 3、依产品的加工方法分类 依产品加工方法的不同，可将模具分成冲剪模具、弯曲模具、抽制模具、成形模具和压缩模具等五大类。 a. 冲剪模具：是以剪切作用完成工作的，常用的形式有剪断冲模、下料冲模、冲孔冲模、修边冲模、整缘冲模、拉孔冲模和冲切模具。 b.弯曲模具：是将平坦的毛胚弯成一个角度的形状，视零件的形状、精度及生产量的多寡，乃有多种不同形式的模具，如一般弯曲冲模、凸轮弯曲冲模、卷边冲模、圆弧弯曲冲模、折弯冲缝冲模与扭曲冲模等。 c.抽制模具：抽制模具是将平面毛胚制成有底无缝容器。 d.成形模具：指用各种局部变形的方法来改变毛胚的形状，其形式有凸张成形冲模、卷缘成形冲模、颈缩成形冲模、孔凸缘成形冲模、圆缘成形冲模。 e.压缩模具：是利用强大的压力，使金属毛胚流淌变形，成为所需的形状，其种类有挤制冲模、压花冲模、压印冲模、端压冲模。 三、模具典型结构 通常模具是由二类零件组成: 第一类是工艺零件，这类零件直截了当参与工艺过程的完成并和坯料有直截了当接触，包括有工作零件、定位零件、卸料与压料零件等； 第二类是结构零件，这类零件不直截了当参与完成工艺过程，也不和坯料有直截了当接触，只对模具完成工艺过程起保证作用，或对模具功能起完善作用，包括有导向零件、紧固零件、标准件及其它零件等，如表1.1.3所示。应该指出，不是所有的冲模都必须具备上述六种零件，专门是单工序模，然而工作零件和必要的固定零件等是不可缺少的。 四、模具先进制造工艺及设备 模具制造技术现代化是模具工业进展的基础。随着科学技术的进展， 第一节冲压工艺与模具设计的内容 及步骤 冲压工艺与模具设计是进行冲压生产的重要技术准备工作。冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员 等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产成本、劳 动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考 虑，选择和设计出技术先进、经济上合理、使用安全可 靠的工艺方案和模具结构，以使冲压件的生产在保证达 到设计图样上所提出的各项技术要求的基础上，尽可能 降低冲压的工艺成本和保证安全生产。一般来讲，设计 的主要内容及步骤包括： ⒈工艺设计 (1) 零件及其冲压工艺性分析根据冲压件产品 图，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求、原 材料尺寸规格和力学性能，并结合可供选用的冲压设备 规格以及模具制造条件、生产批量等因素，分析零件的 冲压工艺性。良好的冲压工艺性应保证材料消耗少、工 序数目少、占用设备数量少、模具结构简单而寿命高、 产品质量稳定、操作简单。 (2) 确定工艺方案，主要工艺参数计算在冲压工 艺性分析的基础上，找出工艺与模具设计的特点与难点，根据实际情况提出各种可能的冲压工艺方案，内容包括 工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式等。有时同 一种冲压零件也可能存在多个可行的冲压工艺方案，通 常每种方案各有优缺点，应从产品质量、生产效率、设 备占用情况、模具制造的难易程度和寿命高低、生产成 本、操作方便与安全程度等方面进行综合分析、比较， 确定出适合于现有生产条件的最佳方案。 此外，了解零件的作用及使用要求对零件冲压工艺与模具设计是有帮助的。 工艺参数指制定工艺方案所依据的数据，如各种成形系数（拉深系数、胀形系数等）、零件展开尺寸以及冲裁力、成形力等。计算有两种情况，第一种是工艺参数可以计算得比较准确，如零件排样的材料利用率、冲裁压力中心、工件面积等；第二种是工艺参数只能作近似计算，如一般弯曲或拉深成形力、复杂零件坯料展开尺寸等，确定这类工艺参数一般是根据经验公式或图表进行粗略计算，有些需通过试验调整；有时甚至没有经验公式可以应用，或者因计算太繁杂以致于无法进行，如复杂模具零件的刚性或强度校核、复杂冲压零件成形力计算等，这种情况下一般只能凭经验进行估计。 (3) 选择冲压设备根据要完成的冲压工序性质和各种冲压设备的力能特点，考虑冲压加工所需的变形力、变形功及模具闭合高度和轮廓尺寸的大小等主要因素，结合工厂现有设备情况来合理选定设备类型和吨位。 常用冲压设备有曲柄压力机、液压机等，其中曲柄压力机应用最广。冲裁类冲压工序多在曲柄压力机上进行，一般不用液压机；而成形类冲压工序可在曲柄压力机或液压机上进行。 ⒉模具设计 模具设计包括模具结构形式的选择与设计、模具结构参数计算、模具图绘制等内容。 目录 引言 一、工艺分析 二、工艺方案的确定 三、制件排样图的设计及材料利用率的计算 四、确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心 五、凸、凹模尺寸计算 六、模具结构形式的确定 七、模具零件的结构设计 (一)、落料凸凹模的设计 (二)、落料凹模的设计 (三)、冲头固定板的设计 (四)、弯曲凸模的设计 (五)、弯曲凹模的设计 八、模具零件的加工工艺 （一）落料凹模的加工工艺 （二）凸凹模的加工工艺 （三）冲头的加工工艺 （四）弯曲凸模的加工工艺 （五）弯曲凹模的加工工艺 九、模具的总装配 小结 参考文献 摘要 随着模具制造的技能化逐步向科学化发展，逐渐由以前手动方式发展为利用软件等高科技方式来辅助设计的完成。冷冲模是其中的一种。 毕业设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识的一次总检验，是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是，综合运用所学课程的理论和实践知识,设计一副完整的模具训练、培养和提高自己的工作能力。巩固和扩充模具专业课程所学内容，掌握模具设计与制造的方法、步骤和相关技术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握模具设计与制造的基本技能，如制件工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。 冲压工艺与模具设计应结合工厂的设备、人员等实际情况，从零件的质量、生产效率、生产成本、劳动强度、环境的保护以及生产的安全性各个方面综合考虑，选择技术先进、经济合理、使用安全可靠的工艺方案和模具，以使冲压件的生产在保证达到设计图样上的各项技术要求，尽可能降低冲压的工艺成本和保证安全生产。 关键词： 工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。 课程设计 （说 明 书） 题 目：垫片模具设计 姓 名： 印小莉 学 号： 070708239 常熟理工学院 2010 年 11月 目录 第1章垫片图纸及技术要求 1.1零件图 1.2技术要求 第2章冲压工艺与模具设计 2.1冲裁的工艺分析 2.2确定冲裁工艺方案及模具结构形式 2.3冲压模具的设计计算 2.3.1排样方式的确定及其计算 2.3．2冲压力的计算 2.3.3压力中心的确定及相关计算 2.3.4模具刃口尺寸计算 2.3.5确定各主要零件的外形尺寸 2.4绘制冲模总装图 第3章主要零件及其他零件设计选取 3.1 主要零件设计 3.1.1 工作零件结构设计 3.1.2 定位零件设计 3.2 其他零部件结构设计 3.2.1导料板的设计 3.2.2卸料部件的设计 3.2.3推件装置 3.2.4模架的选择 3.2.5其他标准件的选择 第5章结论 参考文献 第1章垫片图纸及技术要求 工件名称：垫片 工件简图：如图所示。 材料：Q235 材料厚度：1.5mm 技术要求：零件的精度要求公差等级均为IT110 标准公差表 注：基本尺寸小于1mm时，无IT14至IT18。 第2章冲压工艺与模具设计 2.1 冲压件工艺性分析 此工件只有落料和冲孔两个工序。材料为Q235，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，有两个φ10mm的孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为6mm(φ10mm的孔与R10mm外圆之间的壁厚)。此零件厚度小，形状简单，要求设计的模具具有高精度和高成型效率。，普通冲裁完全能满足要求。 2．2冲压工艺方案的确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 方案二：落料-冲孔复合冲压。采用复合模生产。 方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。方案二只需一副模具，工件精度要求高，生产批量大，表面要求平整，并且零件的几何形状简单对称，模具制造也并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，但工件的精度要求不容易满足。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案二为佳。 但是复合模具在设计过程中应注意以下问题： （1）复合模在模具的同一位置上完成两道或两道以上的工序，模具结构较复 冷冲压模具设计步骤 冷冲模设计的一般步骤如下： 1 ．搜集必要的资料 设计冷冲模时，需搜集的资料包括产品图、样品、设计任务书和参考图等，并相应了解如下问题： l ）了解提供的产品视图是否完备，技术要求是否明确，有无特殊要求的地方。 2 ）了解制件的生产性质是试制还是批量或大量生产，以确定模具的结构性质。 3 ）了解制件的材料性质（软、硬还是半硬）、尺寸和供应方式（如条料、卷料还是废料利用等），以便确定冲裁的合理间隙及冲压的送料方法。 4 ）了解适用的压力机情况和有关技术规格，根据所选用的设备确定与之相适应的模具及有关参数，如模架大小、模柄尺寸、模具闭合高度和送料机构等。 5 ）了解模具制造的技术力量、设备条件和加工技巧，为确定模具结构提供依据。 6 ）了解最大限度采用标准件的可能性，以缩短模具制造周期。 2 ．冲压工艺性分析 冲压工艺性是指零件冲压加工的难易程度。在技术方面，主要分析该零件的形状特点、尺寸大小（最小孔边距、孔径、材料厚度、最大外形）、精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求。如果发现冲压工艺性差，则需要对冲压件产品提出修改意见，经产品设计者同意后方可修改。 3 ．确定合理的冲压工艺方案 确定方法如下： l ）根据工件的形状、尺寸精度、表面质量要求进行工艺分析，确定基本工序的性质，即落 料、冲孔、弯曲等基本工序。一般情况下可以由图样要求直接确定。 2 ）根据工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等。 3 ）根据各工序的变形特点、尺寸要求确定工序排列的顺序，例如，是先冲孔后弯曲还是先弯曲后冲孔等。 4 ) 根据生产批量和条件，确定工序的组合，如复合冲压工序、连续冲压工序等。 5 ) 最后从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度、模具寿命、工艺成本、操作方便和安全程度等方面进行综合分析、比较，在满足冲件质量要求的前提下，确定适合具体生产条件的最经济合理的冲压工艺方案，并填写冲压工艺过程卡片（内容包括工序名称、工序数目、工序草图（半成品形状和尺寸）、所用模具、所选设备、工序检验要求、板料规格和性能、毛坯形状和尺寸等）: ; 4 确定模具结构形式 确定工序的性质、顺序及工序的组合后，即确定了冲压工艺方案也就决定了各工序模具的结构形式。冲模的种类很多，必须根据冲件的生产批量、尺寸、精度、形状复杂程度和生产条件等多方面因素选择，其选原则如下： l ）根据制件的生产批量确定采用简易模还是复合模结构。一般来说简易模寿命低，成本低；而复合模寿命长，成本高。 2 ）根据制件的尺寸要求确定冲模类型。 若制件的尺寸精度及断面质量要求较高，应采用精密冲模结构；对于一般精度要求的制件,可采用普通冲模。复合模冲出的制件精度高于级进模，而级进模又高于单工序模。 3 ）根据设备类型确定冲模结构。 拉深加工时有双动压力机的情况下，选用双动冲模结构比选用单动冲模结构好很多 你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法 用以生产各种板料零件 具有很多独特的优势 其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点 是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术 在制造业中具有很强的竞争力 被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后 已经形成了冲压学科的成形基本理论 以冲压产品为龙头 以模具为中心 结合现代先进技术的应用 在产品的巨大市场需求刺激和推动下 冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1） 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向 图1-1 冲压作业方式的进化 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System） 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 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 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]： （1）汽车覆盖件模； （2）精密冲模； （3）大型及精密塑料模； （4）主要模具标准件； （5）其它高技术含量的模具 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三 其中 冲压模占模具总量的40%以上[2] 但在整个模具设计制造水平和标准化程度上 与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距 以大型覆盖件冲模为代表 我国已能生产部分轿车覆盖件模具 轿车覆盖件模具设计和制造难度大 质量和精度要求高 代表覆盖件模具的水平 在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平 模具结构功能方面也接近国际水平 在轿车模具国产化进程中前进了一大步 但在制造质量、精度、制造周期和成本方面 以国外相比还存在一定的差距 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具 是我国重点发展的精密模具品种 在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上 与国外多工位级进模和多功能模具相比 存在一定差距[2-3] 冲压模具成型工艺及模具设计 设计课题：工件如下图所示，材料Q235，板料厚度1mm，年产量8万件，表面不允许有明显的划痕。设计成型零件的模具。 技术要求：未注圆角为R1；未注公差为IT14级；材料厚度t=1mm 一、冲压工艺分析 1、该零件的材料是Q235，是普通的碳素工具钢，板厚为1mm，具有良好 的可冲压性能。 2、该零件结构简单，并在转角处有R1的圆角，所冲的三个孔都是Φ5的 尺寸，工艺性比较好，整个工件的结构工艺性好。 3、尺寸精度，零件上的三个孔的尺寸精度为IT12～13级，三个孔的位置 精度是IT11～12级，其余尺寸的公差为IT12～14，精度比较低。 结论：适合冲压生产。 二、工艺方案确定 该工件包括落料、冲孔两个基本工序，有以下3种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模具生产。 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔—落料级进冲压，采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需要两道工序两幅模具，成本高而生产率低，难以满足中批量生产需求。 方案二只需一副模具，工件精度及生产效率都较高。 方案三也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但位置精度不如复合模具冲裁精度高。 通过对上述三种方案的分析比较，成型该零件应该采用方案二复合模具成型。 三、确定模具类型及结构形式 1、该零件质量要求不高，板的厚度有1mm, 孔边距有6mm，所以可以选用 倒装复合模。 2、定位方式的选择：控制条料的送进方向采用两个导料销，控制条料的 送进步距采用挡料销。 3、卸料、出件方式的选择：采用弹性卸料。下出件，上模刚性顶件。 4、导向方式的选择：为了方便操作，该模具采用后侧导柱的导向方式。 冲压件的形状简单、精度要求不高、生产批量为中批量，为了使得模具寿命较高，采用有导向、弹性卸料、下出件的模具结构形式。 四、工艺计算 1、确定最佳排样方式，并计算材料利用率，选择板料规格。 该零件为近似矩形零件，设计排样1、排样2三种排样方式，如图：排样1： 排样2： 【范例】 (1)题目：东风EQ-1090汽车储气简支架 (2)原始数据 数据如图7—1所示。大批量生产，材料为Q215，t=3mm。 图7-1零件图 (3)工艺分析 此工件既有冲孔，又有落料两个工序。材料为Q235、t=3mm的碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构中等复杂，有一个直径φ44mm的圆孔，一个60mm×26mm、圆角半径为R6mm的长方形孔和两个直径13mm的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求，孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚大于8mm。工件的尺寸落料按ITll级，冲孔按IT10级计算。尺寸精度一般，普通冲裁完全能满足要求。 (4)冲裁工艺方案的确定 ①方案种类该工件包括落料、冲孑L两个基本工序，可有以下三种工艺方案。 方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。 方案二：冲孔一落料级进冲压。采用级进模生产。 方案三：采用落料一冲孔同时进行的复合模生产。 ②方案的比较各方案的特点及比较如下。 方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。故而不选此方案。 方案二：级进模是一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，采用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，因而也排除此方案。 方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸较小、模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。 ③方案的确定综上所述，本套模具采用冲孔一落料复合模。 (5)模具结构形式的确定 复合模有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形后脱模方便性，正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模，只需在上模装一副推件装置，故采用倒装式复合模。 图7 2粗画排样图 (6)工艺尺寸计算 ①排样设计 a ．排样方法的确定根据工件的形状。确定采用无废料排样的方法不可能做到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，初画排样图如图7 2所示。 b ．确定搭边值查表，取最小搭边值：工件间a l =2.8，侧面a=3.2。 考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取。a=5；为了方便计算取a l =3。 c. 确定条料步距步距：257.5mm ，宽度：250+5+5=260mm ． d ．条料的利用率 21752052.35%257.5260 η?==? e ．画出排样图根据以上资料画出排样图，如图7-3所示。 前言 伴随着科技的提高，技术的进步，市场需求不断提高，模具生产的发展方向越来越广，包括信息化、无图化、数字化、精细化、自动化等方面发展；简单的模具企业已经无法满足市场的需求，模具企业的转型向着设备精良化、技术集成化、产品品牌化、经营国际化方向发展。以冲压模具为例： 冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。 冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。 目录 前言 (1) 目录 (2) 设计任务书 (3) １. 零件的工艺分析 (4) ２. 确定工艺方案 (4) ３. 工艺计算 (5) ３.1 计算工艺力 (5) ３.2 确定拍样样式和裁板方法 (5) ３.3 材料利用率计算 (6) ４. 压力中心确定，压力机的选择 (7) ４.1 压力中心的确定 (7) ４.2 压力机的选择 (8) ５. 模具设计 (9) ５.1 确定模具结构 (9) ５.2 模具零件尺寸计算及确定 (9) ５.2.1 冲裁模具间隙及凹模.凸模刃口尺寸的确定 (9) ５.2.2 凸模、凹模、外形尺寸计算 (9) ６. 模具其他零件的选用 (11) ６.1 模具上下模板及模柄的选择 (11) ６.2 垫板、凸模固定板 (11) ６.3 闭合高度 (11) ６.4 卸料螺钉 (11) 设计心得体会................................................. 错误!未定义书签。参考文献..................................................... 错误!未定义书签。 冲压模具设计素材(1)(doc 6) 冲压模具设计素材 一、制件图的分析 深→修边→冲孔。考虑到实验的特殊情况，只需设计制造三套冲压模具，即：落料模具、拉深模具、冲孔模具，修边工序采用手工方式进行。 3、此制件是和其它多种小零部件相互配合、有严格装配关系的零件，虽然图纸上的尺寸精度没要求那么高，但考虑到使用时的互换性，在进行模具设计时仍然要对模具的型腔尺寸精度要求高些。 二、模具结构的选取 1、此次制做的冲压模具是用来做实验的，为简化冲压模具的结构复杂程度、缩短模 隙。 2）冲裁间隙（单边）C min =0.015mm 3)凸、凹模刃口尺寸计算公式 设制件尺寸为0?-D 则： a X D D a δ+?-=0)( min )2(t C D D a t δ--= 式中： t a D D 、――分别为落料模具凹模、凸模的刃口尺寸 t a δδ、――分别为落料模具凹模、凸模的制造公差 ?――制件的制造公差 C――单边最小冲裁间隙 min X――磨损系数（取X＝1） 4）凸、凹模刃口尺寸（略） 3、为降低模具制造成本，没有进行排样设计，而是在凹模的相应部位设计了定位销（采用手工送料方式），以解决用小块板料落料生产时的定位问题。 4、因镁板的壁厚只有0.6mm，落料时包紧力不大，故采用弹性卸料装置。卸料板和凸模之间的间隙取0.1mm。 5、压力中心和冲裁力的计算（略） 6、凹模采用柱孔口直筒形结构，既便于制造又解决了向下漏料的问题。 四、拉深模具设计 1、拉深的总高度比较小，只有5mm，设计时采用了一次拉深成形工艺。 2、拉深模具凸、凹模尺寸的确定 1）此制件是要求外形尺寸零件（便于装配），设计时应以凹模为基准件，间隙通过减小凸模尺寸获得。 2）拉深间隙 拉深间隙值C的大小对拉深力、制件质量、模具寿命等影响很大。间隙过大，制件易起皱，有锥度、精度差；间隙过小，则有害摩 擦加大，制件变薄严重，甚至破裂。因此，确定合适的拉深间隙值C 是很重要的。 考虑到镁板的拉深性能差（需把拉深模具和坯料加热到合适的温度才能进行拉深生产）、制件精度要求较高等诸方面的因素，拉深间隙取值如下： （1）直边部分拉深间隙值C=1t=0.6mm （2）转角部分拉深间隙值C=1.1t=0.66mm 3）凸、凹模园角半径 r＝1mm （制件尺寸决定） t r＝2mm （便于拉深） a 你如果认识从前的我,也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法 用以生产各种板料零件 具有很多独特的优势 其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点 是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术 在制造业中具有很强的竞争力 被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后 已经形成了冲压学科的成形基本理论 以冲压产品为龙头 以模具为中心 结合现代先进技术的应用 在产品的巨大市场需求刺激和推动下 冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如:旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造(图1-1) 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向 图1-1 冲压作业方式的进化 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统 CIMS(Computer Integrated Manufacturing System) 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 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 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]: 毕业设计（论文）开题报告 系（部）：机械工程系年月日（学生填表）课题名称挡环冲压模具设计 学生姓名专业班级课题类型工程设计 指导教师职称课题来源生产 1.综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 近些年来我国模具工业迅速发展，中国正成为世界模具大国，但模具水平和生产工艺水平比国际先进水平低很多，成为真正的模具强国任重而道远。 改革开放以来，随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展。 21世纪，随着科技的发展，计算机的普及以及操作性能的提高，CAD/CAM 开始技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM 技术。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。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 近几年来，随着工业和高科技产业的飞速发展，我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平。尽管如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。为了弥补这一技术上的差距，我国正在努力改善生产工艺，提高生产技术，紧追世界模具发展步伐，现如今代表着最先进冲模技术水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。其中具有代表性的集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 模具的专业化程度也是限制冲压模具发展的一大因素，因此想要提高我国整体冲压模具水平，还得从最基础做起，首要的就是多与国外的先进技术进行交流，教育知识与国外的相同步，另外，国内企业也应多和国内外大中专学院开展模具技术的研究和开发，确保能获得最前沿的知识与最先进的技术。 就全球模具发展现状而言：日本模具产能约占全球的40%，居世界第一位；德国在模具行业具有领先世界的技术；美国模具占有率逐渐减少，但在高端模具领域占有重要地位。 国外模具发展趋势——工业发达国家在模具设计上已经大量使用计算机辅助设计模拟软件进行模具结构的设计；模具加工上已大量使用数控机床，应用计算机辅助加工和数控编程技术对模具进行加工，使模具的加工质量和附加值大大冲压模具设计论文
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