支架冲压模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。模具行业日趋大型化。而且精密度将越来越高。 在此次的支架工艺分析及模具设计中，分析了支架的结构和成形工艺，计算了毛坯尺寸和冲压力。为了提高支架的生产效率，设计了集两工序为一体的落料冲孔复合模的结构。经过工艺分析、结构设计，论证了其可行性，保证了制品的质量。 在模具设计中，本着降低模具复杂程度、降低成本的原则，把弯曲模具、胀形模具、最后一次的拉深模具进行分别设计。在 模具设计中，充分利用已经掌握的知识和资源，尽量使模具设计简单和实用。 关键词 : 落料 冲孔 拉深 复合模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘要 第 1 章 绪论 1 第 2 章 零件的工艺性分析 2 材料分析 2 零件的结构分析 2 寸精度分析 2 第 3 章 确定冲裁工艺方案 3 冲裁工艺方案分析与选择 3 冲裁工艺方案分析与选择 3 第 4 章 工艺计算 4 拉深工艺计算 5 弯曲工艺计算 5 最终方案确定 5 第 5 章 落料冲孔复合模的设计 6 冲裁工艺方案 6 排样图 6 压力中心的计算 6 冲压力的计算 7 初选压力机 7 工作部分尺寸计算 8 主要零部件的结构与尺寸 8 校核模具闭合高度及压力机有关参数 9 第 6 章 首次拉深模的设计 10 确定模具方案 10 拉深力的计算及压力机的选取 10 工作部分尺寸计算 10 主要零部件的结构与尺寸 11 第 7章 二次拉深模的设计 12 确定模具方案 12 拉深力的计算及压力机的选取 12 工作部分尺寸计算 12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 主要零部件的结构与尺寸 13 第 8 章 弯曲模的设计 14 工艺性分析 14 回弹补偿量的确定 14 弯曲力的计 算及压力机的选取 14 工作部分尺寸的确定 15 弯曲模的结构 15 第 9 章 胀形模的设计 16 工艺性分析 16 胀形力的计算及压力机的选取 16 第 10 章 工艺流 程 19 总结 20 致谢 21 参考文献 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 章 绪 论 本设计课题为支架，通过这次设计使我们对冲压中经常遇到的问题以及冲压中最需要考虑的问题做了深入的了解和探究。设计说明书的书写使我们更清晰地更详细地了解了整套模具的设计步骤和思路。通过设计过程中查阅各种资料，不仅丰富了我们的见识也使我们更加直观清晰地了解到冷冲压技术的广阔应用前景和发展趋势。 随着近代工业的发展，冷冲压技术得到了进一步的研究和推广，它是金属塑性加工（或压力加工）的主要方法之一 ,旨在提高生产率和产品质量，降低成本和扩大冲压 技术的应用范围。为了减少拉深件的成型次数提高生产率又发明了多种拉深方法如反向拉深、双向拉深等。为了提高冲压件的精度，采用的是精密冲压。冲模是实现冲压生产的基本条件，模具的结构和精度正朝着高效、精密、长寿命、多工位的方向发展；为了适应产品的更新换代，快速成形方法 爆炸成形、激光冲击成形、超塑性成形等方法以及简易经济冲模的设计与制造也得到迅速发展。模具设计与制造的现代化，目前最为突出的是模具 了提高试冲率节约材料可以预先通过 一点极大地提高了工件成型的 设计成功率节约了各种成本。模具的加工方法迅速现代化，各种加工中心、高速铣削、精密磨削、电火花铣削加工、慢走丝线切割等技术已全面走向数控（ 计算机数控（ 。 此次设计件的名称为支架，通过查阅各种工具书进行冲压模具设计 ,设计全部模具零件 ,最后完成装配，画出主要的零件和装配图。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 章 零件的工艺性分析 料分析 该工件的材料 16有良好的综合力学性能，好的塑性及低温冲击韧性，且料厚为 对厚度较小，满足冲裁工艺要求，所以该工件适合冲 压成形。 16抗拉强度为 470620服点 315服强度 s=345长率 21%。 件的结构分析 工件名称为支架，材料： 16厚： 由底座、支撑部分、可穿过轴的圆环组成。底座上有 4个 撑部分设有加强筋，增强工件的强度很刚性；上部分是带凸缘没有底的圆筒形状。可通过落料、拉深、弯曲、胀形等工序冲压成形。 寸精度分析 该工件的整体尺寸精度要求不高，未标尺寸按 设计的模具能达到要求的尺寸。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 章 确定冲裁工艺方案 裁工艺方案 方案一：落料拉深冲孔弯曲胀性 方案二：落料冲预制孔翻边弯曲胀形 方案三：落料冲孔拉深 整形修边弯曲胀形切底 裁工艺方案分析及选择 方案一是先落料拉深，然后冲 28 的底孔及 4 个 ，这样制成的工件拉深底部有圆角，即使增加了整形工序，也难以保证加工质量。 方案二是用翻边的方法制作支架的上部分，然而工件要翻边的直壁高度较大，若多次翻边则会使翻边壁厚变薄，影响工件质量。 方案三是先落料、冲 4 个 ，然后拉深，再通过弯曲、胀形的工艺完成工件的形状要求，最后通过切底的方法将落料拉深成的底部圆角切除，达到工件所需的质量要求。 故选择冲裁方案三。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 章 工艺计算 深工艺计算 定修边余量 按 6df/d 表取修边余量 d=拉深时的实际凸缘直径应为 36+2*=41 计算毛坯直径 由于 rp=d/r= 20，故 D= 2 =68 判断是否一次拉深成 df/d 1.4,t/D=8=查表得首次拉深允许的最大相对高度为：h1/件的相对高度 h/d=以一次拉不成。 算首次拉深直径 假设 df/表得 首次拉深直径 d1=8=34按下列步骤验算所选 取的 否合适：先查表得出首次拉深允许的最大相对高度 h/d；再计算首次拉深允许的最大相对高度 h1/果 h1/h/d，则说明所选取的 果 h1/h/d，则需重新假设较小的 df/出较大的 算出较大的 进行验算。 df/t/D=8=查表得 h/d= 为了计算首次拉深工序件的高度，需首先确定首次拉深的圆角半径 rp=rd=( =5mm 6mm h1/7/34=到允许的 h/其他工艺条件有利时，可以拉成，故所选取的 进行后续拉深的工艺计算。 算再拉深工序件的直径 查表得 d2=28两次可拉深成。 定各次拉深的圆角半径 mm 计算各次工序件的高度 6mm 9二次拉深高度大于工件高度，这是因为 形买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 随圆角半径的减小，高度也将减小至工件要求的高度。 曲工艺计算 该工件的 r 形中性层的曲率半径 =（ r+ 单件弯曲件的展开长度 L=l1+ /180 =l1+ 180+31+（ 180 中性层内移系数 直边区长度 弯曲中心角（） 工件弯曲角（） 终方案的确定 由上述的分析与计算，该工件的冲压工序为：落料冲孔 首次拉深二次拉深冲小孔 整形修边 弯曲胀形 切底 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 章 落料冲孔复合模的设计 裁工艺方案 该工件为中等批量生产，且精度不高，为提高生产效率，故采用倒装式落料拉深复合模。 样图 首先查表确定搭边值 根据零件形状，查表得： a= 以条料的进料步距为 料宽度的按相应的公式计算 B=（ D+20式中 D 工件横向最大尺寸 横搭边值 条料宽度公差 查表得 = B= 图 2 排样图 力中心的计算 如右图所示，该工件左右对称，所以压力中心在对称轴上，即 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 过软件计算出 设计模具时，可取 ， 4 压力的计算 料力的计算 F 落 =b=中 L 冲裁周边长度 (t 板料厚度 b 材料抗拉强度， b=570 3 求压力中心 料力及推件力的计算 查表 K 卸 = K 推 =料力 F 卸 =K 卸 *F 落 =件力 F 推 =K 推 *F 落 = 总冲压力的计算 F=F 落 + 卸 +F 推 +选压力机 采用落料拉深复合模时，落料阶段的总冲压力 F 控制在压力机额定压力的30%40%，故 F 额 的范 围在 选择开式双柱压力机 力机主要参数如下： 表 1 压力机参数表 标称压力 /00 滑块行程 /0 行程次数 /（次 / 45/90 最大封闭高度 /30 连杆调节长度 /5 工作台尺寸 /后 460 左右 700 模柄孔尺寸 /径 50 深度 70 电机功率 /文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 作部分尺寸计算 按照 公差查表得如下数据： 41 6 0 采用配做法制模，计算公式如下： A=（ 4/0 B=（ x） 04/其中 x=算后得： 要零部件的结构与尺寸 料凹模外形尺寸计算 凹模厚度按下式估算 H= 321 式中 F 冲裁力（ N） 凹模材料修正系数，取 凹模刃口周边长度修正系数，取 终凹模板的厚度取 H=40模板长度 的确定 查表知凹模板壁厚为 c=4052 取 c=46 L=D+2c= 46=取 210=65+257 取 160凹模板外形尺寸为 210*160*35 架的选择 根据凹模的外形尺寸查模具大典，选用中间导柱模架 L*B=250*160 具体参数如下： 表 2 标准件尺寸表 上模座 250*160*40 模座 250*160*50 柱 32*190/35*190 套 32/ 35(105*43) 导料装置的选择 导料装置的主要作用是保证条料在横向有均匀的搭边，该工件的材料是买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6备一定的强度，故采用导料销导料。 料装置的选择 采用弹性卸料装置，卸料板兼有压料作用，卸料板与凸模的单边间隙取（ .2)t，卸料力由橡胶垫提供，送料方式是从前向后。 他零件的尺寸计算 （ 1）复合凸凹模的厚度计算 由于凸凹模还要完成冲孔动作，冲孔时进入凹模至少要等于一个料厚。凸凹模的刃口修模量通常可取 2料时 凸模进入凹模的深度为 凹模固定板厚度可依据经验值取 20凸凹模的长度 L= 21 +2+0=60中 1h 弹压卸料板的厚度 2h 在预压状态下橡皮的厚度，3h=（ H， （ 2）冲孔凸模的高度计算 321 中 1h 凸模固定板厚度 2h 凹模板的厚度 3h 凹模垫板的厚度 （ 3） 其他板类零件尺寸如下表所示： 表 3 各板尺寸表 名称 外形尺寸 /模垫板 210*160*20 弹压卸料板 210*160*15 凸凹模固定板 210*160*20 冲孔凸模固定板 210*160*20 凸模垫板 210*160*8 柄的选择 模柄的选择主要取 决于压力机上模柄孔的大小和深度，根据压力机的模柄孔的直径选择模柄直径为 50度为 110 核模具闭合高度及压力机有关参数 经计算模具的闭合高度 H=269于压力机的最大封闭高度。压力机工作台尺寸为 700*460，足以放的下设计的此套模具。故选用的压力机满足使用要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 章 首次拉深模的设计 定模具方案 考虑到模具加工的难度以及模具在实际工作中的使用状况，现采用有压边倒装的拉深模，以便于采用通用弹顶装置提供弹顶力。 深力的计算及压力机的选取 拉深力 式中 首次拉深件直径 t 板料厚度 b 材料抗拉强度 修正系数 拉深压力机额定压力 F 额 （ ） F F 额 的范围在 公称压力为 160开式双柱可倾压力机 力机的主要参数如下： 表 4 压力机参数表 公称压力 /60 滑块行程 /5 标准行程 次数（不小于） /（次 / 120 最大闭合高度 /20 闭合高度调节量 /5 模柄孔尺寸 / 40 60 工作台板厚度 /5 倾斜角（不小于） /（） 35 工作台尺寸 /右 450 前后 300 工作台孔尺寸 /右 240 前后 160 作部分尺寸计算 、凹模间隙 拉深模凸、凹模间隙是指凸凹模横向尺寸的差值，双边间隙用 确定间隙的原则是：既要考虑板料公差的影响，又要考虑毛坯口部增厚的现象，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 间隙值一般应 比毛坯厚度略大。当零件要求外形尺寸时应将间隙取在凸模上，当零件要求内形尺寸时，间隙取在凹模上。该件要求的是内部尺寸，则间隙应留在凹模上。 由参考文献知用压边圈时，凸、凹模单边间隙查表得 Z= Z= 凸、凹模刃口尺寸计算 拉深凸模尺寸 4/0)d= 中 d 拉深件内形尺寸 拉深件公差，查表 =深凹模尺寸 4/0) 要零部件的结构与尺寸 模外形尺寸计算 凹模端面非工作部分加工成锥形，这样使操作时比较安全，不容易压伤手指。 凹模板要完成拉深工序，拉深时进入凹模至少要等于一个工件的高度，凹模刃口修模量通常 可取 2板的厚度为 12凹模的厚度为 40 位圈的结构 毛坯由定位圈定位，为便于送进毛坯，定位圈的内孔应加工出较大的倒角，余下的直壁高度应小于板料厚度，故定位圈的厚度为 2 板与打杆的设计 推板与打杆的端头用螺纹联接，螺纹根部退刀槽处横截面积较小，长期工作很容易从这里断裂。因此打杆应用 45 钢制造并淬火，硬度 45右，为减小应力集中，退刀槽应车成圆弧形。 柄的选择 模柄的选择主要取决于压力机上模柄孔的大小和深度，根据压力机 的模柄孔的直径选择模柄直径为 40度为 60 核模具闭合高度及压力机有关参数 经计算模具的闭合高度 H=161于压力机的最大封闭高度。压力机工作台尺寸为 450*300，足以放的下设计的此套模具。故选用的压力机满足使用要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 章 二次拉深模的设计 定模具方案 考虑到模具加工的难度以及模具在实际工作中的使用状况，现采用有压边倒装的拉深模，压边圈兼作定位作用，前次拉成的工序件套在压边圈上进行定位。设置上顶杆，用通用弹顶装置提供弹顶力。 深 力的计算及压力机的选取 拉深力 中 再次拉深件直径 t 板料厚度 b 材料抗拉强度 修正系数 再次拉深压力机额定压力 F 额 （ ） F F 额 的范围在 公称压力为 160开式双柱可倾压力机 力机的主要参数如下： 表 5 压力机参数表 公称压力 /60 滑块行程 /5 标准行程次数（不小于） /（ 次 / 120 最大闭合高度 /20 闭合高度调节量 /5 模柄孔尺寸 / 40 60 工作台板厚度 /5 倾斜角（不小于） /（） 35 工作台尺寸 /右 450 前后 300 工作台孔尺寸 /右 240 前后 160 作部分尺寸计算 拉深凸模尺寸 4/0)d= 中 d 拉深件内形尺寸 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 拉深件公差 拉深凹模尺寸 4/0) 要零部件的结构与尺寸 模外形尺寸计算 凹模端面非工作部分加工成锥形，这样使操作时比较安全，不容易压伤手指。 凹模板要完成拉深工序，拉深时进入凹模至少要等于一个工件的高度，凹模刃口修模量通常可取 2推板的厚度为 12凹模的厚度为 43 位圈的结构 毛坯由定位圈定位，为便于送进毛坯，定位圈的内孔应加工出较大的倒角，余下的直壁高度应小于板料厚度，故定位圈的厚度为 2 板与打杆的设计 推板与打杆的端头用螺纹联接，螺纹根部退刀槽处横截面积较小，长期工作很容易从这里断裂。因此打杆应用 45 钢制造并淬火，硬度 45右，为减小应力集中，退刀槽应车成圆弧形。 柄的选择 模柄的选择主要取决于压力机上模柄孔的大小和深度，根据压力机的模柄孔的直 径选择模柄直径为 40度为 60 核模具闭合高度及压力机有关参数 经计算模具的闭合高度 H=164于压力机的最大封闭高度。压力机工作台尺寸为 450*300，足以放的下设计的此套模具。故选用的压力机满足使用要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 章 弯曲模的设计 艺性分析 设计件的材料为 16材料的塑性较好，具有较高的伸长率，故适合弯曲成形。 该工件的弯曲半径为 1于材料许用的最小弯曲半径，故弯曲时不会出现裂纹。 工件弯曲时，最 小直边高度 H=32 24） t，因而合理。 因为 t=2孔边距离 L=t，故孔不会变形，适合弯曲成形。 弹补偿量的确定 该工件 r/t 5，由于 r/弹后弯曲半径的变化量很小，可不给予考虑，而只对弯曲角进行修正。对于该工件，回弹角查表得 =2。 故设计模具时，凸模角度 p=908。 曲力的计算及压力机的选取 弯曲力 b/(rp+t)=中 B 弯曲件的宽度 t 板料厚度 b 材料抗拉强度 F 额 = F 额 的范围在 选择 压力机的主要参数如下： 表 6 压力机参数表 公称压力 /0 滑块行程 /0 标准行程次数（不小于） /（次 / 150 最大闭合高度 /80 闭合高度调节量 /0 模柄孔尺寸 / 25 40 工作台板厚度 /5 倾斜角（不小于） /（） 35 工作台尺寸 /右 370 前 后 240 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 作部分尺寸的确定 、凹模圆角半径 该工件的相对弯曲半径较小，故凸模圆角半径 r，即rp=r=1模圆角半径不能过小，以免增加弯曲力，擦伤工件表面。 该工件料厚 t=2 36） t， 模高度 凹模的工作深度将决定板料的进模深度，对于该工件，弯曲时不需全部直边都进入凹模内。 查表得 凹模深度 05凹模底部最小厚度 h=27 凸、凹模间隙 弯曲 V 形件时，凸、凹模间隙是依靠调节凸模下止点位置来控制的，因此在设计该工件弯曲模时不用考虑凸、凹模间隙。 曲模的结构 弯曲模的凸模装在标准槽形模柄上，并用两个销钉定位，组成上模。毛坯由定位板定位，沿定位面加工出倒角，便于放入毛坯。由顶杆和弹簧组成顶件装置，工作行程起压料作用，可防止毛坯横向移位，回程可将工件从凹模内顶出。设计的此套弯曲模不用模架，调整模具时，下模先不要固定死，在凹模与凸模之间放上厚度与工件板厚相同的板条，用凸模鐓压几次，上下模便可对正 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 章 胀形模的设计 艺性分析 零件上设有加强筋，胀形工序能达到加工要求。 %00L = %=%） ( =%） 式中 L 胀形前、后变形区截面长度 工件材料的许用伸长率，查表 为 21% %00L ( 适合胀形成形。 形力的计算及压力机的选取 胀形力按下式估算： =中 L 胀形区横截面长度 t 板料厚度 b 板料抗拉强度 K 考虑变形程度大小的系数，一般取 K= 则选择 压力机的主 要参数如下： 表 7 压力机参数表 公称压力 /0 滑块行程 /0 标准行程次数（不小于） /（次 / 150 最大闭合高度 /80 闭合高度调节量 /0 模柄孔尺寸 / 25 40 工作台板厚度 /5 倾斜角（不小于） /（） 35 工作台尺寸 /右 370 前后 240 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 章 工序流程 序号 工序名称 工序图 设备 1 下料 剪板机 2 落料冲孔 首次拉深 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 再次拉深 整形 6 修边 7 弯曲 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 胀形 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 结 本支架 冲压模具设计 工作成果有冲压模具装配图 2 张，模具零件图 17 张。比较成功的完成了设计任务。我在设计中遇到了一些问题，但是也收获了很多，首先，我对于钢料的知识有了进一步的了解；第二，我对热处理的知识有了更深的了解；第三，我对模具的结构及设计有了更深入的理解；同时，我又对模具设计与制造行业又有了一个新的认识。 在这几个月的毕业设计过程中，我收集了大量有关冲压 模具设计的资料与实例，吸收了许多资料的精华部分，因此，本文内容详细而丰富。