盖板冲孔拉深冲压模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 盖板冲孔拉深冲压模具设计 目录 盖板冲孔拉深冲压模具设计 . 1 目录 . 1 绪论 . 3 国模具技术的现状及发展趋势 . 3 压模的现状与发展趋势 . 4 外模具工业的发展情况 . 5 题研究的内容 . 5 第 2 章 制件的工艺分析 . 7 计题目内容 . 7 料的性能 . 7 型工艺分析 . 7 裁工艺方案的确定 . 8 具结构型式确定 . 8 样的确定 . 8 样方法的确定 . 8 定搭边值 . 8 定条料步距 . 9 出排样图 . 9 坯材料利用率的计算 . 9 裁压力中心的确定 . 9 部分工艺力计算 . 10 料力、冲孔力的计算 . 10 边力的计算 . 10 料力、顶件力、推件力的计算 . 11 深力的计算 . 13 力的计算 . 13 力机的选择 . 14 章小结 . 15 第 3 章 模具的结构设计 . 16 、凹模刃口尺寸的计算 . 16 料时凸、凹模刃口尺寸的计算 . 16 孔时凸、凹模刃口尺寸的计算 . 16 深时凸、凹模刃口尺寸的计算 . 17 边时凸、凹模刃口尺寸的计算 . 18 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 用模架、确定闭合高度及总体 尺寸 . 19 具各零部件的设计与计算 . 20 深 落料凸模设计 . 20 孔 拉深凹模、落料凹模的 设计 . 21 孔凸模的设计 . 22 凹模的设计 . 23 边凹模的设计 . 23 模固定板的设计 . 24 板的设计 . 24 位零件的设计 . 24 柄的选取 . 25 接件与紧固件的选取 . 25 模板的确定 . 25 具材料的选用 . 26 章小结 . 27 第 4 章 模具的装配图的设计 . 28 件技术要求 . 28 配技术要求 . 28 合模具的安装调试要求 . 29 合模具安装的要求 . 29 合模具调试的要求 . 29 要组件的装配 . 29 具的装配图 . 29 具的工作过程 . 30 章小结 . 31 千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印 。“结论”以前的所有正文内容都要编写在此 行之前。结论 . 32 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 绪论 国模具技术的现状及发展趋势 我国模具工业近年来发展很快 。 近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其产能增加较快； “ 三资 ” 及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来说，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最 为集中的省份是广东和浙江，这两个省的模具产值已占全国总产值的 6 成以上。我国模具总产值虽然已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比德国、美国、日本、法国、意大利等发达国家落后许多，也要比英国、加拿大、西班牙、韩国、新加坡等落后。 落后和差距主要表现在下列 5 方面： 内自配率只有 70%左右。其中中低档模具供过于求，中高档模具自配率只有 50%左右 。 构、产品结构、技术结构和进出口结构都不合理。我国模具生产厂点中多数是自产自配的工模具车间 (分厂 )，自产自配比例高达 60%左 右，国外 70%以上是商品模具；国内模具总产值中，大型、精密、复杂、长寿命模具所占比例不足 30%，国外在 50%以上 。 具生产周期比国际水平长许多。产品水平低主要表现在精度、型腔表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度等方面。 济效益欠佳。我国模具企业技术人员比例低，水平也较低，不重视产品开发，在市场经济中常处于被动地位。随之而来的是我国模具企业经济效益差，大都微利，不少企业亏损，缺乏后劲。 平相比，模具企业的管理落后更甚于技术落后 。国内大多数模具企业还沿用过去作坊式管理模式，真正实现现代化企业管理的还不多。 根据模具行业实际情况，今后 发展进步 的重点应放在如下方面： 台相应政策，引导投资方向。建议借鉴日本在 20 世纪六七十年代的几个振兴法 (振兴措施 )及其实践经验，针对我国模具工业振兴的具体对象，制订我们的法律法规。 力调整产业结构。目前模具行业产业结构不合理。主要表现在企业组织结构、产品结构、技术结构及进出口结构等方面。 “ 十一五 ” 期间应在有关政策的引导下，采取积极措施进行调整，使之逐步 合理化。 强国内外企业之间的交流与合作，进一步加强吸收外资工作的力度，积极引进技术和装备。 强产学研合作，推进模具行业科技开发和技术攻关工作，组织行业内产学研重点单位，分工合作，联合作战，争取早出成果，多出成果，共同享受成果，并加速成果产业化，以迅速提高行业的技术水平。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 先进技术转化为生产力。 织模具标准件大批量规模化生产，搞好 模具标准件的产需衔接，促进模具行业发展。 高人才素质。 及刀具、夹具，努力改善模具行业和有关的周边配套条件。 压模的现状与 发展趋势 近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50 多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到 12m，寿命 2 亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到 冲模及中厚板 精冲模国内也已达到相当高的水平。在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 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。 我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。 例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；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。 未来冲压模具制造技术发展趋势 ： 术 发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。 模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。 削加工技术是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技 术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工 (像数控铣一样 )，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展 。 我国模具标准化程度正在不断提高，目前我国模具标准件使用率已达到 30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。 优质钢材和应用相应的表面 处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理 技术 是 能 否 充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 理的发展方向是采用真空热处理。 、智能化 模 具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。 我国长远发展的目标 ： 在信息化带动工业化发展的今天，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，我国冲压模具必须尽快提高水平。通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下，我国冲压模具也一定会不断提高水平，逐渐缩小与世界先进水平的差距。“十一五”期间，在科学发展观指导下，不断提高自主 开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。 外模具工业的发展情况 国外发达国家的模具厂大体分为独立的模具厂和隶属于一些大的集团公司的模具厂，一般规模都不大，但专业化程度高，生产效率极高。 国外模具企业一般不超过 100 人，多数在 50 人以下。在人员结构上，设计、质量控制、营销人员超过 30%，管理人员在 5%以下。 我 国每个职工平均每年创造模具产值约合 1 万美元左右， 而 国外模具工业发达国家大多 15 20 万美元， 有的达到 2530 万美元。 国外先进国家模具标准件使用覆盖率达 70%以上 ，而我国才达 到45 。国内模具企业中一些私营、合资企业人员结构和国外差不多。 国外模具企业对人员素质要求较高，技术人员一专多能，一般能独立完成从工艺到工装的设计；操作人员具备多种操作技能；营销人员对模具的了解和掌握很深。国内模具企业分工较细，缺乏综合素质较高的人员。 国外模具企业 技术的应用比较广泛 ,逆向工程、快速原型制造铸造模具的使用也比较多。国内模具企业中一些骨干厂家在这方面和国外差距已经不大，有些已经达到国外 水平。但一些中小型模具企业与国外的差距还是很大的。不过在模具材料方面，随着国外技术的引进和中国研发能力的提高，差距在逐渐缩小。 国外模具总量中 ,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例 占到 50%以上 ； 国外模具企业 的组织形式 是 大而专 、 大而精 。 在模具的价格和制造周期上，国外模具价格一般是国内模具的 5，制造周期是 2。在这两方面应该说国内模具企业还是具有一定竞争优势的。 题研究的内容 据零件的材料与厚度， 进行工艺分析与计算。 初步确定零件的加工制造工艺。确定模具的类型， 选择多工序复合模。根据制件的形状确定加工工序，本次设计采用 两套复合模具。第一套为 “ 预冲孔 拉凸台 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 落料 ”的工序 ，此套模具工序较多，且复杂，其中难点在于拉凸台部分。第二套模具比较简单。采用“冲孔 翻边”工序，主要对第一套生产出来的零件进行后期处理。 次设计还需要选择模架，初步拟定选择 后 侧 导柱模架，尺寸规格的选择还需要进一步的计算。本次设计先设计出排样图，计算出搭边值，这要考虑到提高原材料的利用率。确定模具的压力中心后计算冲裁力，顶件力，弯曲力等，算出总力后即可根据模具设计大典选择压 力机的种类及型号。之后计算模具的刃口尺寸。再确定模具的主要结构要素，如确定送料方式，确定卸料方式。选择各模具零件的标准外形尺寸，有上模板、固定板、凹模、卸料板、固定板、下垫板的尺寸。再确定一下螺钉和销钉的数量与尺寸。 3. 进行模具的装配图与零件图的设计。查找零件与装配的技术要求，以及各零件的材料、硬度和规格，最后 用计算机绘制正式的装配图，再由指导教师指定零件图， 用计算机绘出图纸，标明尺寸，技术要求以及形位公差、粗糙度等，经指导老师检查无误后， 图。撰写毕业设计论文及日志， 最后进行修改， 工作即可完成。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 第 2章 制件的工艺 分析 计题目内容 图 2件简图 原始资料：如图 2示 材料 : 08F 厚度 : 1产批量：大批量生产 料的性能 此设计中的零件材料为 08F，此种钢的强度、硬度很低，而塑性、韧性极高，具有良好的冷变形性，所以主要用来制造冷冲压件。其 力学性能：抗拉强度b:27538395， 屈服强度 s ： 175伸长率 5 : 35 ,断面收缩率 :60 。 型工艺分析 此工件材料为 08F，厚度为 3具有良好的冲压性能，适合冲裁， 具有良好的冲压工艺性。 但 主要上艺难点在于 4 个凸台的成形，其相对高度较人，凸台之间距离又相对小，在成形过程中，材料变形复杂，尤其足凸台内侧及两凸台之间圆弧部分，材料补充困难，仅靠变薄拉仲难以达到要求，且易出现拉裂，经充分考虑成形条件和冲压工艺难点分析，提山改进设计后冲压工艺要点：（ 1）采取预冲中心孔，以改善 4 个凸台内侧及凸台之间的材料流动，以便从外侧补充 4 个凸台用料，（ 2）采取先将 4 个凸台拉伸到一定高度时再落制件外圆料 的方法，使得在拉仲过程中材料易于得到补充日外圆相对准确 (后一工序进行前，不必再修外圆边 )。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 裁工艺方案的确定 此毕业设计采用两套复合模具 。 第一套复合模具的工作顺序为“预冲孔 拉凸台 落料”。 取预冲中心孔，以改善 4 个凸台内侧及凸台之间的材料流动，以便四角从外侧补充 4 个凸台用料 。 4 个凸台拉伸到一定高度时再落制件外圆料的方法，使得在拉仲过程中材料易于得到补充日外圆相对准确。第二套模具的工作顺序为“冲孔 翻边”同时进行，是对第一套模具生产出的零件进行修整和补充。 具结构型式确定 模具结构型式的确定是一项关键的 内容。它直接关系到冲压过程的生产效率、冲压件的生产成本、冲压件的质量和尺寸精度以及模具寿命的高低。必须 考虑到工件成形后，如何脱模方便。 一般情况下： 正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取也不方便。倒装式复合模成形后工件留在上模，只须在上模装一推出装置，借助模具的 合 模 力 就可以轻松的将工件给卸下来。 但第一套模具比较复杂，有三个凸模，情况特殊，同时零件最易粘在拉深凸模上，综合考虑采用正装结构，但 须在上模装一推出装置，借助模具的合复力将工件给卸下来 。第二套模具比较简单，只有一个凸凹模和一个冲孔凸模，采用正 装结构，但需在下模装一个顶件环，以便取出零件。 样的确定 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是不可能做到；但能采用 有 废料的排样方法。经多次排样计算粗画排样图， 如图 2示 。 图2排样图 定搭边值 排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位误差，保证冲出合格的冲件，便于送料。 搭边数值取决于以下因素： （ 1）件的尺寸和形状。 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 （ 2）材料的硬度和厚度。 （ 3）排样的形式（直排、斜排、对排等）。 冲 裁金属材料的搭边值 查得搭边值 3a ,1 2a 定条料步距 简单计算零件展开后的直径 D=109+25+47.5/47.5145 步距： L=D+a =145+3=148 （ 2 宽度： B=D+12a+2 +0b=145+21+21+1=150 （ 2 出排样图 根据以上的内容，可以确定出制件的排样图，如图 2示。 图 2样图 坯材料利用率的计算 零件所用的 2 2 2/ 4 3 . 1 4 1 4 5 / 4 1 6 5 0 4 . 6S D m m （ 2 材料的利用率为 1 6 5 0 4 . 61 0 0 % 1 0 0 % 7 4 . 3 %1 4 8 1 5 0 （ 2 裁压力中心的确定 如对毛坯进行加工必须要用到压力机。而压力机位置的确定必须先确定压力中心。 其 出公式如下： 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 1 1 2 2 1121n L X L L L （ 2 1 1 2 2 1121n L Y L L L （ 2 本次设计 中 制件的结构 为中心 对称 图形 ， 且 材料分布均匀，因此压力中心的位置一定在制件的中心位置，即中心点处。 部分工艺力计算 对模具 的运动过程进行分析，可知 第一套模具 一共要有落料力、冲孔力、卸料力、推件力、 拉深 力、压料力。这 六 种力的共同作用才能完成模具的运动。这七种力是为了压力机的选择做准备。 第二套模具有冲孔力、翻边力、顶件力、卸料力四种力共同作用完成零件的成型，并为选压力机做准备。 料力 、冲孔力 的计算 1 . 3 t L t（ 2 式中 F 冲裁 力（ N） ； L 工件外轮廓 、或孔的 周长 ( t 材料厚度（ , 1t ； b 材料的抗 拉 强度 ,查得 2 7 5 3 8 3b M P a 。 所以 1 4 5 3 . 1 4 1 3 3 0 1 5 0 2 5 0 t N 落3 0 3 . 1 4 1 3 3 0 3 1 1 0 0 t N 冲 15 0 3 . 1 4 1 3 3 0 5 1 8 1 0 t N 冲 21 = 1 5 0 2 5 0 3 1 1 0 0 = 1 8 1 3 5 0F F F N 落 冲 1式中 12、 分别为冲孔 落料复合模、冲孔翻边复合模中的冲孔力 （ N） 。 边力的计算 （ 2 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 式中 P 翻边力 （ N）； L 翻边线长度 ( t 材料厚度 ( 1t ； b 材料的抗拉强度 ；查得 2 7 5 3 8 3b M P a ； C 安全系数，一般 。 则 ( 0 . 5 0 . 8 ) 3 . 1 4 1 0 9 1 3 3 0 5 6 4 7 2 . 9 9 0 3 5 6 . 6 L t N 所以第二套模具的冲裁力为（ P 取 75000N） 2 2 5 1 5 8 0 7 5 0 0 0 = 1 2 6 5 8 0F F P 冲 料力、顶件力、推件力的计算 F K F卸 卸（ 2 F K F顶 顶（ 2 F 推 推（ 2式中 分别为卸料力、顶件力、推件力系数， 由表 2的 查得 0 0 K 卸、 =推； F、 依次 冲裁力 、卸料力、顶件力、推件力 （ N）； 此设计中的第一套模具当中的卸料力 、顶件力、推件力 分别为： 1 0 . 0 5 1 8 1 3 5 0 9 0 6 7 . 5F K F N 卸 1 卸1 = 0 . 0 5 1 8 1 3 5 0 = 9 0 6 7 . 5F K F N顶 1 顶1 1 0 . 0 5 1 8 1 3 5 0 9 0 6 7 . 5F n K F N 推 1 推因为此模具有凸台结构，所以只能有一个零件，故 n=1 第二套模具的 卸料力、顶件力、推件力 分别为： 2 0 . 0 5 1 2 6 5 8 0 6 3 3 0F K F N 卸 1 卸2 = 0 . 0 5 1 2 6 5 8 0 = 6 3 3 0F K F N顶 1 顶2 1 0 . 0 5 1 2 6 5 8 0 6 3 3 0F n K F N 推 1 推购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 表 2卸料力、推件力和顶件力系数 材料及厚度（ 钢 、铝合金 3 买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 08 紫铜 、黄铜 拉深力的计算 （ 1） 拉深次数的确定： 2 7 . 7 6 0 . 9 2 530 （ 2 m 拉深系数； D 拉深前毛坯直径（ d 拉深后毛坯直径（ 由冲压模具应知应会查的 08F 钢的第一次拉深系数为1 0 0 m ，以后各次的拉深系数为 0 0 。由于1所以一次拉深即可。 （ 2） 拉深力的计算： 1 bF d t K 拉 深（ 2 式中 拉深力（ N）； 1d 拉深毛坯的中性层半径（ t 料厚（ K 系数，查的 1K ； b 材料的抗拉强度 ,查得 2 7 5 3 8 3M P a 。 则 14 = 3 . 1 4 7 3 1 3 3 0 1 = 3 0 2 5 7 0bF d t K N 拉 力的计算 所有在模具工作过程中产生的力已算出，取所有力之和即求出总力 则 1F F F F F F 1总 拉 深卸 料 1 推 件 1 顶 件 1（ 2 购买文档送 子版图纸， Q 11970985 或 401339828 1 8 1 3 5 0 9 0 6 7 . 5 9 0 6 7 . 5 9 0 6 7 . 5 3 0 2 5 7 0 511123N 2F F F F F 总 2 卸 料 2 推 件 2 顶 件 2（ 2 = 1 2 6 5 8 0 6 3 3 0 6 3 3 0 6 3 3 0 = 1 4 5 5 7 0 N 为 安全起见，防止设备超载，公称压力 按总压力的 来计算 11 . 3 = 1 . 3 5 1 1 1 2 3 = 6 6 4 4 5 6F F N总公 称 11 . 3 = 1 . 3 1 8 9 2 4 1 = 2 4 6 0 1 5F F N总 2公 称 2 力机的选择 按照公称压力选取压力机 。经查阅模具大典， 可选取公称压力为 800250式压力机，其有关技术参数为如表 2