4882-某款锁扣板冲裁弯曲复合模具设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】
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某款锁扣板冲裁
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4882-某款锁扣板冲裁弯曲复合模具设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】,某款锁扣板冲裁,弯曲,曲折,复合,模具设计,机械,毕业设计,全套,资料,已经,通过,答辩
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华 南 理 工 大 学 广 州 学 院 毕 业 设 计 （论文） 任 务 书 兹发给 机械工程及自动化 专业 09（ 7） 班 学生 毕业设计（论文）任务书，内容如下： 文）题目： 某款锁扣板冲裁弯曲复合模具设计 论文提纲 )： （ 1）查找、阅读有关冲压工艺方面的书籍、论文资料 4篇以上 （要求外文资料阅读量不少于 3万印刷字符），撰写一 份不少于 3000字的 开题报告 。 （ 2）根据提供的 某款 锁扣板 零件 ，分析零件的 冲压工艺性，确定 模具 总体方案；设计计算毛坯排样尺寸；设计模具零件及装配结构；利用平面 件绘制模具总装图和零件图。要求总图量不少于 3张 （ 3）撰写成一份 1万 汉 字 以上 的毕业设计说明书； （ 4）翻译一份与毕业设计相关的外文文献资料，字数要求 3000汉字左右（或 1 王孝培 . 冲压手册（第 2版） M. 北京：机械工业出版社， 2004. 2 夏琴香 . 冲压成形工艺及模具设计 M. 广州：华南理工大学出版社， 2005. 3 王新华 . 冲模设计与制造实用计算 手册 M. 北京：机械工业出版社， 2003. 4 王芳 . 冷冲压模具设计指导 M. 北京：机械工业出版社， 2005. 5 薛启翔 . 冲压模具设计结构图册 M. 北京：化学工业出版社， 2005. 6 陈锦昌 . 计算机工程制图（第 3版） M. 广州：华南理工大学出版社， 2003. 文）任务书于 2012 年 12 月 20 日发出，应于 2013 年 5 月 18 日前完成， 然后提交毕业设计（论文）答辩委员会进行答辩。 专业教研组（系） 负责人 审核 年 月 日 指导教师（导师组负责人） 签发 年 月 日 本科毕业设计（论文）说明书 某款锁扣板冲裁弯曲复合模具设计 学 院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 提交日期 年 月 日 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学广州学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在 年解密后适用本授权书。 本 学位论文属于 不保密 。 （请在以上方框内打 “”） 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 指导教师签名： 日期： 年 月 日 毕 业 设 计 （论文） 任 务 书 兹发给 机械工程及自动化 专 班学生 毕业设计（论文）任务书，内容如下： 文）题目： 某款锁扣板冲裁弯曲复合模具设计 论文提纲 )： （ 1）查找、阅读有关冲压工艺方面的书籍、论文资料 4 篇以上（要求外文资料阅读量不少于 3 万印刷字符），撰写一份不少于 3000 字的开题报告。 （ 2）根据提供的某款锁扣板零件，分析零件的冲压工艺性，确定模具总体方案；设计计算毛坯排 样尺寸；设计模具零件及装配结构；利用平面 件绘制模具总装图和零件图。要求总图量不少于 3 张 纸。 （ 3）撰写成一份 1 万汉字以上的毕业设计说明书； （ 4）翻译一份与毕业设计相关的外文文献资料，字数要求 3000 汉字左右（印刷字符）。 1 王孝培 . 冲压手册（第 2 版） M. 北京：机械工业出版社， 2004. 2 夏琴香 . 冲压成形工艺及模具设计 M. 广州：华南理工大学出版社， 2005. 3 王新华 . 冲模设计与制造实用计算手册 M. 北京：机械工业出版社， 2003. 4 王芳 . 冷冲压模具设计指导 M. 北京：机械工业出版社， 2005. 5 薛启翔 . 冲压模具设计结构图册 M. 北京：化学工业出版社， 2005. 6 陈锦昌 . 计算机工程制图（第 3 版） M. 广州：华南理工大学出版社， 2003. 设计（论文）任务书于 2012 年 12 月 20 日发出，应于 2013 年 5 月 18 日前完成，然后提交毕业设计（论文）答辩委员会进行答辩。 专业教研组（系）负责人 审核 年 月 日 指导教师（导师组负责人） 签发 年 月 日 毕业设计（论文）评语： 毕业设计（论文）总评成绩： 毕业设计（论文）答辩小组负责人签字： 年 月 日 I 摘 要 排样是冲压模具设计中的一个重要工艺。材料成本是板料冲压中最重要的成本之一，因此最大限度减小废料是节省材料的本质所在，这不仅仅体现在板料冲压过程中，而且在整个生产过程中也应该注意。本文主要是讨论用 个排样优化系统的基本原理还是首次被描述，并且也提出了这个系统的一般结构。这个系统不仅仅是一个排样算法的计算问题而且还要考虑到工业实际要求和用户操作的问题。在最后，以一个毛坯形状补偿法去解决补偿曲面的自交问题，并且这种方法是对传统的 “ 一步转换 ” 法的一种改良，它可以消除排样过程中高效性和精确性之间的冲突。 关键词： 排样；优化；冲压模具 is of in As in is to in in in is at a by s of of is a in an is to of in 1of is to in 目 录 摘 要 . I . 一章 绪论 . 1 冲压与模具技术现状 . 1 . 2 章小结 . 3 第二章 冲压件工艺性分析及冲裁方 案的确定 . 4 料分析 . 4 裁件的结构工艺性 . 4 开尺寸的计算 . 4 裁件尺寸精度和表面粗糙度要求 . 5 . 5 章小结 . 6 第三章 排样图的设计及材料利用率的计算 . 7 样的设计 . 7 边的选取 . 7 料利用 率的计算 . 9 章小结 . 9 第四章 冲裁工艺力的计算 . 10 裁力的计算 . 10 . 10 料力、推件力、和顶件力的计算 . 10 曲力的计算 . 12 压压力中心计算 . 12 章小结 . 14 第五章 冲压设备的选择 . 15 压设备类型的选择 . 15 章小结 . 15 第六章 冲裁模工作部分设计计算 . 16 裁间隙 . 16 具刃口尺寸的计算 . 16 料部分刃口设计计算 . 18 孔部分刃口设计计算 . 19 曲凸模，凹模设计计算 . 19 章小结 . 20 第七章 模具总体设计 . 22 . 22 . 22 . 22 件方式的选择 . 22 章小结 . 23 第八章 卸料零件计算 . 24 料树脂的选择 . 24 第九章 主要零部件设计 . 25 . 25 具材料的性能与热处理 . 25 . 25 料凹模外形和尺寸的确定 . 25 料凹模的结构形式 . 26 设计 . 26 具的结构形式和固定方法 . 26 凹模长度的确定 . 26 凹模结构设计 . 27 . 27 孔凸模的固定形式 . 27 模强度校核 . 27 孔凸模的结构 . 27 曲凸模设计 . 27 具的结构形式和固定方法 . 27 模强度的较核 . 28 曲凹模设计 . 28 具的结构形式和固定方法 . 28 模强度的 较核 . 28 章小结 . 28 第十章 标准件的选择 . 29 . 29 . 29 . 29 . 30 . 30 章小结 . 30 第十一章 模具装配 . 31 以弯曲模为例） . 31 参考文献 . 34 致 谢 . 35 附录 . 36 第一章 绪论 1 第一章 绪论 冲压与模具技术现状 我国考古发现，早在 2000多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。 1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该厂于 1958 年开始制造汽车覆盖件模具。我国于 20 世纪 60年代开始生产精冲模具。在走过了漫长的发展道路之后，目前我国已形成了 300多亿元（未包括港、澳、台的统计数字，下同。）各类冲压模具生产能力。 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 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内也能生产了。精度达到 12 m，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 m 的精冲模，大尺寸（ 300冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。 冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当 内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。 冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。 利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。 冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要再经过机械加第一章 绪论 2 工便可以使用。 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量的切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用 的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。 因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。 冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。 当今，随着科学技术的发展，冲压工艺技术也在不断革新和发展，这些革新和发展主要表现在以下几个方面： （ 1）工艺分析计算 方法的现代化 （ 2）模具设计及制造技术的现代化 （ 3）冲压生产的机械化和自动化 （ 4）新的成型工艺以及技术的出现 （ 5）不断改进板料的性能，以提高其成型能力和使用效果 。 业设计的意义与目的 毕业设计是一种综合性的训练，也是一个重要的专业实训环节，它综合性强，应用知识面宽。随着社会主义市场经济的不断发展，工业产品增多，产品更新换代加快，市场竞争激烈。模具作为一种工具已广泛地应用在各行各业之中。模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。模具已成为国民 经济的基础工业。模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。 为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。毕业计也是我们专业在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。 本次设计的目的： 一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冲压模设计的实际训练，从而提高我们独立工作能力。 第一章 绪论 3 二、巩固复习三年以来所学的各门学科的知识，以致能融贯通，进 一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。 三、掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 由于本人设计水平有限，经验不足，错误难免，敬请老师批评、指导，不胜感激。 章小结 本章从国内外当今模具的发展状况这个角度介绍了课题的研究意义，在此基础上提出课题设计的任务。并分析了产品工艺，进行了比较，选择最佳方案。 第二章 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 4 第二章 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 料分析 冲裁材料为 文献属于普通碳素钢，屈服点 s=240拉强度 440伸率不小于 21抗剪强度 310性好，焊接性好，适合冲裁。 裁件的结构工艺性 冲裁件的结构形状应尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，在许可的情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状，以减少废料，矩形孔两端宜用圆弧连接，以利于模具加工。 冲裁件凸出或凹进的部分不能太窄，尽可能避免过长的悬臂和窄槽，如图 2示。最小宽度 b 一般不小于 冲裁材料为高碳钢， b 2t, 当材料厚度 铝合金 紫铜 黄铜 ：表 42。卸料力系数 K 卸 在冲多孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值。 冲裁时，所需冲压力为冲裁力、卸料力和推件力之和，这些力在选择压力机时是否要考虑进去，应根据不同的模具结构区别对待。 采用刚性卸料装置和下出料的冲裁模的总压力为 F F F总 冲 推（ 4 采用弹性卸料装置和下出料的总压力为 F F F F 总 冲 卸 推（ 4 采用弹性卸料装置和上出料方式的的总压力为 F F F F 总 顶冲 卸（ 4 式（ 4（ 4（ 4自文献 2 因为工件厚 对较薄，卸料力也比较小，故采用弹性卸料装置上出料方式，总冲压力 F 总 =F 冲 +F 卸 +F 顶 =四章 冲裁工艺力的计算 12 曲力的计算 本产品属于 V 形弯曲，由于弯曲虽然是一副模具，但需要弯曲两次，定位做成可调接的，所以在计算弯曲力时，需要计算两次， 第一次弯曲，弯曲力计算 F=(R+t) (4F=14 470/（ =一次弯曲，弯 曲力计算 F=(R+t) (4F=28 470/（ =中 F 弯曲力（ N）； B 产品的弯曲的宽度（ 材料抗拉强度（ （ 440 t 材料厚度； (K 系数，通常 K= 弯曲力用理论计算很复杂，一般采用经验计算方法， 数值由实验确定。 由 于弯曲时两边对称弯曲，所以计算弯曲力时，两侧弯曲力等同。 由于本设计中，上模和下模刚性碰撞，成型。 所以总的弯曲力 F=压压力中心计算 冲裁时的合力作用或多工序模各工序冲压力的合力作用点，称为模具压力中心。如果模具压力中心与滑块的压力中心不一致，冲压时会产生偏载，导致模具以及滑块与导轨的急剧磨损，降低模具寿命和压力机的使用寿命。 计算压力中心时，如图 4示。为了减少计算，坐标设在12此时1x=0，12y=0，可少算两个数。 将 标系建立在图示的对称中心上，将冲裁轮廓线按集合图形分解为 10 段基本线段。若选用 床，模柄孔 40，压力中心点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。有关计算如表 4 落料冲孔模如下： 第四章 冲裁工艺力的计算 13 冲 6孔力 80 6 2 冲 6孔力 80 6 3 冲方孔力 80 4 落料力 80 6577得 1 轴的力臂 1 轴的力臂 2 轴的力臂 2 轴的力臂 3 轴的力臂 轴的力臂 4 轴的力臂 轴的力臂 根据合力距定理： = （ 23） /（ ） 轴的力臂； G = （ 23（ 轴的力臂； 曲模计算公式如上， 式中 各图形冲裁力的 第四章 冲裁工艺力的计算 14 各图形冲裁力的 1l、2l 各图形冲裁周边长度（ 由于本设计中产品对称，所以模具的压力中心为零，即在产品中心。 章小结 本章分析了加工该零件冲压工序的安排，计算冲压力，为选择合理的模具结构和压力机打下基础。 第五章 冲压设备的选择 15 第五章 冲压设备的选择 压设备类型的选择 根据所要完成的冲压工艺的性质、生产批 量的大小、冲压件的几何尺寸和精度要求来选定设备类型。 开式曲柄压力机虽然刚度差，降低了模具寿命。但是它成本低，且有三个方向可以操作的优点广泛适用于中小型冲裁件、弯曲件或拉深件的生产中。 闭式曲柄压力机刚度好、精度高，只能两个方向操作，适用于大型复杂冲压件的生产。双动曲柄压力机有两个滑块，压边可靠易调，适用于较复杂的大中型拉深件的生产。 高速压力机或多工位自动压力机适用于大批量生产。 液压机没有固定的工作行程，不会因板厚超差而过载，全行程中压力恒定，但是压力机的速度低、生产效率低。适用于小批量，尤其是大型厚板 冲压件的生产。 摩擦压力机结构简单、造价低、不易发生超负荷损坏。在小批量生产中用来完成弯曲、成型等冲压工作。 考虑到以上的因素，选用开式压力机比较合适。 择压力机 考虑到制件的精度要求，参考文献 2选 力机，其主要技术参数如下： 公称压力： 400称压力行程 :7块行程： 100大封闭高度： 300闭高度调节量： 80作台孔径（前后左右）： 420630柄孔尺寸（ 直径深度）： 5070章小结 本章分析了压力机的选择方法， 根据零件的特点以及厂里的要求，选择合理的冲床来调试模具。第六章 冲裁模工作部分设计计算 16 第六章 冲裁模工作部分设计计算 裁间隙 冲裁间隙是冲裁模的凸模和凹模刃口之间的间隙。冲裁间隙分为单边间隙和双边间隙单边间隙用 双边间隙用 间隙值的大小对冲裁件质量、模具寿命、冲裁力的影响很大，是冲裁工艺与模具设计中一个极其重要的工艺参数。 确定合理间隙的方法主要有理论计算法和查表选取法两种。一般直接采取查表的方法，直接明了。 间隙的选取主要与 材料的种类、厚度有关，但由于各种冲压件对其断面质量和尺寸精度的要求不同，以及生产条件的差异，在生产实践中就很难有一种统一的间隙数值，各种资料中给的间隙值并不相同，有的相差较大，选用时应按使用要求分别选取。对于断面质量和尺寸精度要求高的工件，应选用小的间隙值，而对于精度要求不高的工件，则应尽可能采用大间隙，以利于提高模具寿命、降低冲裁力。同时还必须结合生产条件，根据冲裁件尺寸和形状、模具材料和加工方法、冲压方法及生产率等，灵活掌握、斟情增减。 本模具所冲裁的材料为 料厚度为 表得：具刃口尺寸的计算 冲裁件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度，合理的间隙的数值也必须依靠模具刃口尺寸来保证。因此，正确确定模具刃口尺寸及其公差是设计冲裁模的主要任务之一。 （一）计算原则 由于凸、凹模之间存在间隙，所以冲裁件断面都是带有锥度的，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲裁件的小端尺寸等于凸模尺寸。在测量与使用过程中，落料件是以大端尺寸为 基准，冲孔件孔径 是以小端尺寸为基准。冲裁过程中，凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，结果使间隙越用越大。因此，在确定凸、凹模刃口尺寸时，必须遵循下述原则： 第六章 冲裁模工作部分设计计算 17 （ 1）落料模先确定凹模尺寸，其标称尺寸应取接近或者等于制件的最小极限尺寸，以保证凹模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格制件，凸模刃口的标称尺寸比凹模小一个最小合理间隙。 （ 2）冲孔模先确定凸模刃口尺寸，其标称尺寸应接近或者等于制件的最大极限尺寸，以保证凸模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格的孔。凹模刃口的标称尺寸应比凸模大一个最小合理间隙。 （二）计算方法 模具工作部分尺寸及公差的计算方法与加工方法有关，基本上可分为两类。 凸、凹模分开加工，是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸。此种方法适用于圆形或形状简单的工件，为了保证凸、凹模间隙小于最大合理间隙不仅凸、凹模分别标注公差（凸模p， 凹模d），而且要求有较高的制造精度，以满足如下条件 m a x m i Z （ 6 或取 m a x m i 4 ( )p （ 6 m a x m i 6 ( )d 也就是说，新制造的模具应该是m i n m a Z ， 如图 6示。否则制造的模具间隙已超过允许的变动范围影响模具的使用寿命。 对于冲制件形状复杂或薄板制件的模具 ,其凸、凹模往往采用配合加工的方法。此方法是先加工好凸模（或凹模）作为基准件，然后根据此基准件的实际尺寸，配作凹模（或凸模），使他们保持一定距离。因此，只需在基准件上标注尺寸及公差，另一件只标注标称尺寸，并注明“尺寸按凸模（或凹模）配作，保证双面间隙”。这样。可放大基准件的制造公差。其公差不再受凸、凹模间隙大小的限制，制造容易，并容易保证凸、凹模间的间隙。 由于复杂形状工件各部分尺寸性质不同，凸模和凹模磨损后， 尺寸变化趋势不同，所以基准件的刃口尺寸计算方法也不相同。 第六章 冲裁模工作部分设计计算 18 料部分刃口设计计算 应以凹模为基准件，然后配做凸模。 图示为落料件，先做凹模，凹模磨损后，（图 6刃口尺寸的变化有增大、减小、不变三种情况。因此凹模尺寸应按不同情况分别计算。 凹模磨损后尺寸变大（图中 计算这类尺寸，先把工件图尺寸化为 ，再按落料凹模公式计算 : 0() x （ 6 上式引自文献 22 式中 凹模刃口尺寸（ A 工件标称尺寸（ 工件公差（ d 凹模制造偏差（ d= /4。 落料凹模尺寸： + = + =+ =+ =+ =该零件落料时凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙值设计中取 落料凸模尺寸： =65 = =28 =26 =第六章 冲裁模工作部分设计计算 19 孔部分刃口设计计算 由于冲出的孔形状简单，所以凸模与凹模分开加工。 由文献 2 文献 2模的制造公差： d=p=mm /2=（ 1照 精度处理， x=工件公差 = 冲孔凸模尺寸： )+ /4 =6+ )+ /4 =26+ )+ /4 =18+ )+ /4 =2+孔凹模尺寸： Z)- /4 =6+2 2 Z)- /4 =26+2 Z)- /4 =18+2 )- /4 =2+2 曲凸模，凹模设计计算 毛坯经凹模圆角进入凹模时，受弯曲和摩擦作用，若凹模圆角半径过小，因径向拉力增大，易使拉伸件表面划伤或产生断裂；若过大，则压边面积小，由于悬空增大，易起 内皱。因此，合理的选择凹模圆角半径很重要。具体数值查表可得。 弯曲模间隙是单面间隙，即凹模和凸模直径之差的一半。 本次设计的模具结构比较简单，在选择间隙时可以直接查表，所以查表可知间隙为 ( 于产品圆角较大，所以间隙不能大，否则产品有锥度，精度差，不符合要求，间隙太小，模具寿命短，所以取间隙为 t。 凸、凹模工作部分尺寸的确定，主要考虑模具的磨损和产品的回弹。 第六章 冲裁模工作部分设计计算 20 1）、制件标注外形尺寸 凹模尺寸为 L d=（ 凸模尺寸为 L p=（ Z） （ 2）、制件标注内尺寸 凸模尺寸为 L p=（ 凹模尺寸为 L d=（ Z） 其中 L 产品件的外形或内尺寸 产品件的尺寸偏差 L d 产品凹模的基本尺寸 L p 产品凸模的基本尺寸 Z 凸凹模双面间隙 具体计算如下，制件标注内尺寸，按此公式计算 弯曲凸模尺寸为 L =16 L =30 凹模尺寸为 L Z） =17 L Z） =29 凸、凹模工作表面粗造度要求：凹模工作表面和型腔表面粗造度应达到 角处的表面粗造度一般要求 模工作部分表面粗造度一般要求 章小结 本章的难点 ， 设计计算并确定模具各零件尺寸，完成了模具总体设计，绘制出模具装配图。本章重点与难点是工艺方案，模具结构的确定以及凸模，凹模尺寸的计算，因第六章 冲裁模工作部分设计计算 21 为它将直接影响零件的质量和模具的合理性。 第七章 模具总体设计 22 第七章 模具总体设计 具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用 落料冲孔 复合模，弯曲模冲压，所以模具类型为复 合模具。 定送料方式 模具相对于模架是采用从前往后的纵向送料方式，还是采用从右往左的横向送料方式，这主要取决于凹模的周界尺寸。如 L（送料方向的凹模长度） B（垂直于送料方向的凹模宽度）时，采用纵向送料方式； L B 时，则采用横向送料方式； L=向或横向均可。就本模具而言，其送料方式应采用纵向送料。 位方式的选择 由于该模具采用的是条料，控制条料送进方向采用定位销侧向定位。控制条料送进步距采用挡料销（也叫定位销）。弯曲成型模采用外形定位。具体见 料、出件方式的选 择 模具是采用弹压卸料板，还是采用固定卸料板，取决于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考虑因素。由于弹压卸料模具操作时比固定卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动作，且弹压卸料板卸料时对条料施加的是柔性力，不会损伤工件表面，因此实际设计中尽量采弹压卸料板，而只有在弹压卸料板卸料力不足时，才改用固定卸料板。随着模具用弹性元件弹力的增强（如采用矩形弹簧），弹压卸料板的卸料力大大增强。根据目前情况，当材料料厚约在 2于 2模具所冲材料的料厚为 此可采用弹压卸料板。由于采用的是倒装复合模具，所以采用下出件便于操作和提高生产效率。弯曲模采用弹簧顶料，上模采用打料装置。 第七章 模具总体设计 23 章小结 本章分析了模具结构的设计，分析并确定模具的合理性。第八章 卸料零件计算 24 第八章 卸料零件计算 料树脂的选择 因为工件料厚为 对较薄，卸料力也比较小，故落料冲孔模采用弹性卸料。根据卸料力 8110N 采用 6 个树脂，此时每个弹簧担负的卸料力为约 1351N。 冲裁时卸料板的工 本科毕业设计（论文）说明书 某款锁扣板冲裁弯曲复合模具设计 学 院 专业班级 学生姓名 学生学号 指导教师 提交日期 年 月 日 华南理工大学广州 学院 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复 印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学广州 学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在 年 解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密 。 （请在以上方框内打 “”） 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 指导教师签名： 日期： 年 月 日 华 南 理 工 大 学 广 州 学 院 毕 业 设 计 （论文） 任 务 书 兹发给 机械工程及自动化 专 班学生 毕业设计（论文）任务书，内容如下： 文）题目： 某款锁扣板冲裁弯曲复 合模具设计 论文提纲 )： （ 1）查找、阅读有关冲压工艺方面的书籍、论文资料 4 篇以上（要求外文资料阅读量不少于 3 万印刷字符），撰写一份不少于 3000 字的开题报告。 （ 2）根据提供的某款锁 扣板零件，分析零件的冲压工艺性，确定模具总体方案；设计计算毛坯排样尺寸；设计模具零件及装配结构；利用平面 件绘制模具总装图和零件图。要求总图量不少于 3 张 纸。 （ 3）撰写成一份 1 万汉字以上的毕业设计说明书； （ 4）翻译一份与毕业设计相关的外文文献资料，字数要求 3000 汉字左右（印刷字符）。 1 王孝培 . 冲压手册（第 2 版） M. 北京：机械工业出版社， 2004. 2 夏琴香 . 冲压成形工艺及模具设计 M. 广州：华南理工大学出版社， 2005. 3 王新华 . 冲 模设计与制造实用计算手册 M. 北京：机械工业出版社， 2003. 4 王芳 . 冷冲压模具设计指导 M. 北京：机械工业出版社， 2005. 5 薛启翔 . 冲压模具设计结构图册 M. 北京：化学工业出版社， 2005. 6 陈锦昌 . 计算机工程制图（第 3 版） M. 广州：华南理工大学出版社， 2003. 文）任务书于 2012 年 12 月 20 日发出，应于 2013 年 5 月 18 日前完成，然后提交毕业设计（论文）答辩委员会进行答辩。 专业教研组（系）负责人 审核 年 月 日 指导教师（导师组负责人） 签发 年 月 日 毕业设计（论文）评语： 毕业设计（论文）总评成绩： 毕业设计（论文）答辩小组负责人签字： 年 月 日 I 摘 要 排样是冲压模具设计中的一个重要工艺。材料成本是板料冲压中最重要的成本之一，因此最大限度减小废料是节省材料的本质所在，这不仅仅体现在板料冲压过程中，而且 在整个生产过程中也应该注意。本文主要是讨论用 个排样优化系统的基本原理还是首次被描述，并且也提出了这个系统的一般结构。这个系统不仅仅是一个排样算法的计算问题而且还要考虑到工业实际要求和用户操作的问题。在最后，以一个毛坯形状补偿法去解决补偿曲面的自交问题，并且这种方法是对传统的 “ 一步转换 ” 法的一种改良，它可以消除排样过程中高效性和精确性之间的冲突。 关键词： 排样；优化；冲压模具 is of in As in is to in in in is at a by s of of is a in an is to of in 1of is to in 毕业设计（论文）的主要内容及基本要求 内容： 如图所示的零件， （ 1）生产批量：大批量； （ 2）材 料： （ 3）材料厚度： t= （ 1）要求有目录、设计任务书及产品图； （ 2）零件工艺性、经济性分析； （ 3）冲压零件工艺方案的拟订； （ 4）模具类型及结构形式的选择、排样方式，材料利用率的计算； （ 5）冲裁力的计算、压力中心的确定； （ 6）模具主要零件的确定（选择、设计和必要的计算）、压力机的选择等； （ 7）绘制正规的模具装配 图，要求有正视图、俯视图、排样图、零件图、技术要求及明细栏； （ 8）绘制模具的主要零件图（或折合 0#图纸 3张）；要求用计算机绘制图纸，说明书按照学院规定采用电子版格式： 0#： 1张； 3#： 4张，毕业论文 10000 字。 3 目 录 摘 要 . 错误 !未定义书签。 第一章 绪论 . 5 冲压与模具技术现状 . 5 业设计的意义与目的 . 6 章小结 . 7 第二章 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 . 8 料分析 . 8 裁件的结构工艺性 . 8 开尺寸的计算 . 8 裁件尺寸精度和表面粗糙度要求 . 9 裁方案的确定 . 9 章小结 . 10 第三章 排样图的设计及材料利用率的计算 .样的设计 .边的选取 .料利用率的计算 . 13 章小结 . 13 第四章 冲裁工艺力的计算 . 14 裁力的计算 . 14 裁力的计算公式 . 14 料力、推件力、和顶件力的计算 . 14 曲力的计算 . 16 压压力中心计算 . 16 章小结 . 18 第五章 冲压设备的选择 . 19 压设备类型的选择 . 19 择压力机 . 19 章小结 . 19 第六章 冲裁模工作部分设计计算 . 20 裁间隙 . 20 具刃口尺寸的计算 . 20 料部分刃口设计计算 . 22 孔部分刃口设计计算 . 23 曲凸模，凹模设计计算 . 23 章小结 . 24 第七章 模具总体设计 . 26 具类型的选择 . 26 定送料方式 . 26 位方式的选择 . 26 料、出件方式的选择 . 26 章小结 . 27 第八章 卸料零件计算 . 27 料树脂的选择 . 27 第九章 主要零部件设计 . 28 具材料的选择 . 28 具材料的性能与热处理 . 28 料凹模设计 . 28 料凹模外形和尺寸的确定 . 28 料凹模的结构形式 . 29 凹模设计 . 29 具的结构形式和固定方法 . 29 凹模长度的确定 . 29 凹模结构设计 . 30 孔凸模 . 30 孔凸模的固定形式 . 30 模强度校核 . 30 孔凸模的结构 . 30 曲凸模设计 . 30 具的结构形式和固定方法 . 30 模强度的较核 . 31 曲凹模设计 . 31 具的结构形式和固定方法 . 31 模强度的 较核 . 31 章小结 . 31 第十章 标准件的选择 . 32 架及模柄的选择 . 32 模固定板及垫板的选择 . 32 具闭合高度的校核 . 32 料螺钉 . 33 钉及销钉的选择 . 33 章小结 . 33 第十一章 模具装配 . 34 具的总装配（以弯曲模为例） . 34 第十二章 总 结 . 35 参考文献 . 36 致 谢 . 37 5 第一章 绪论 冲压与模具技术现状 我国考古发现，早在 2000多年前，我国已有冲压模具被用于制造铜器，证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。 1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该厂于 1958 年开始制造汽车覆盖件模具。我国于 20 世纪 60年代开始生产精冲模具。在走过了 漫 长的发展道路之后，目前我国已形成了 300多亿元（未包括港、澳、台的统计数字，下同。） 各类冲压模具生产能力。 改革开放以来，随 着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 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内也能生产了。精度达到 12 m，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 m 的精冲模，大尺寸（ 300冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。 冲压工艺是塑性加工的基本加工方法之一。它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，而且也可以加 工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定的形状、尺寸和性能的零件。 冲压生产靠模具与设备完成加工过程，所以它的生产率高，而且由于操作简便，也便于实现机械化和自动化。 利用模具加工，可以获得其它加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。 冲压产品的尺寸精度是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需要再经过机械加 工便可以使用。 冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那 样大量的切削材料，所以它不但节能，而且节约材料。冲压产品的表面质量较好，使用的原材料是冶金工厂大量生产的轧制板料或带料，在冲压过程中材料表面不受破坏。 因此，冲压工艺是一种产品质量好而且成本低的加工工艺。用它生产的产品一般还具有重量轻且刚性好的特点。 冲压加工在汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表、各种民用轻工产品以及航空、航天和兵工等的生产方面占据十分重要的地位。现代各种先进工业化国家的冲压生产都是十分发达的。在我国的现代化建设进程中，冲压生产占有重要的地位。 当今，随着科学技术的发展，冲压工艺技术也 在不断革新和发展，这些革新和发展主要表现在以下几个方面： （ 1）工艺分析计算方法的现代化 （ 2）模具设计及制造技术的现代化 （ 3）冲压生产的机械化和自动化 （ 4）新的成型工艺以及技术的出现 （ 5）不断改进板料的性能，以提高其成型能力和使用效果 。 业设计的意义与目的 毕业设计是一种综合性的训练，也是一个重要的专业实训环节，它综合性强，应用知识面宽。随着社会主义市场经济的不断发展，工业产品增多，产品更新换代加快，市场竞争激烈。模具作为一种工具已广泛地应用在各行各业之中。模具是现代化工业生产的重要工艺装备 。在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。模具已成为国民经济的基础工业。模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。 为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。毕业计也是我们专业在学完基础理论课，技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。 本次设计的目的： 一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冲压模设计的实际训练，从而提高我 们独立工作能力。 7 二、巩固复习三年以来所学的各门学科的知识，以致能融贯通，进一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。 三、掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 由于本人设计水平有限，经验不足，错误难免，敬请老师批评、指导，不胜感激。 章小结 本章从国内外当今模具的发展状况这个角度介绍了课题的研究意义，在此基础上提出课题设计的任务。并分析了产品工艺，进行了比较，选择最佳方案。 第二章 冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 料分析 冲裁材料为 文献 属于 普通碳素钢 ，屈服点 s=240拉强度 440伸率不小于 21 抗剪强度 310性好，焊接性好，适合冲裁。 裁件 的结构工 艺性 冲裁件的结构形状应尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，在许可的情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状，以减少废料，矩形孔两端宜用圆弧连接，以利于模具加工。 冲裁件凸出或凹进的部分不能太窄，尽可能避免过长的悬臂和窄槽，如图 2示。最小宽度 b 一般不小于 冲裁材料为高碳钢， b 2t, 当材料厚度 铝合金 紫铜 黄铜 ： 表 42。 卸料力系数 K 卸 在冲多孔、大搭边和轮廓复杂时取上限值。 冲裁时，所需冲压力为冲裁力、卸料力和推件力之和，这些力在选择压力机时是否要考虑进去，应根据不同的模具结构区别对待。
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