E字形铁芯冲片模具设计【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 优秀设计 毕业设计说明书 题 目 专 业 班 级 姓 名 学 号 指导教师 20*年 5 月 15 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 1页 计 算 内 容 说 明 目 录 一、 设计任务书 (2) 二、 零件的工艺分析及工艺方案 (4) 三、 排样方案 (6) 四、 冲压力计算及设备选择 (10) 五、 压力中心计算 (12) 六、 模具结构草图 (15) 七、 工作零件设计 (16) 八、 卸料装置的设计 (28) 九、 标准件的选用 (30) 十、 设备校核 (35) 十一、设计总结 (37) 十二、凸凹模加工工艺规程编制 (38) 十三、参考资料 (40) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 2页 计 算 内 容 说 明 设计任务书 毕业设计（论文）内容及要求： 一、 原始数据： 1. 产品零件图：如下图 2. 材料 ： ： . 生产批量：大批量 二、 设计要求： 1. 在满足生产率保证产品质量的同时，要求成本低，模具寿命长； 2. 模具的制造工艺性良好，装配方便； 3. 操作安全、方便； 4. 便于搬运、安装； 5. 外形美观。 三、 设计图纸： 1. 模具总装图一张 2. 全部模具零件图纸（其中至少有一张 上电脑绘图） 四、 设计说明书 1. 资料数据充分，并标明数据出处。 2. 计算过程详细、完全。 3. 公式的字母含义应标明，有时还应标注公式的出处。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 3页 计 算 内 容 说 明 4. 内容条理清楚，按步骤书写。 5. 说明书要求用计算机打印出来。 五、 自选一个重要模具零件编制加工工艺规程 六、 参考资料 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 4页 第 5页 计 算 内 容 说 明 第二章 零件的工艺分析及工艺方案 零件图如下所示： 零件图 1. 形状： 铁心冲片形状如“山”字形，其长为 48为 两边距底边 21 5各有一个直径为 3孔，并与中心线对称。因此其形状较简单。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 6页 计 算 内 容 说 明 1) 本零件采用有较高精度的滑动导向进行冲裁，模架为中间导柱模架； 2) 本零件采用条料送进； 3) 模具中采用导尺和挡料销定位。 第三章 排样方案 1、毛坯尺寸的计算： 1)、 排样图如下： 参考 冷冲压工艺与模具设计 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 计 算 内 容 说 明 从工件的形状尺寸来看，为使模具制造更简单、方便，我们优先选用直排。 2)、 材料搭边值： 查表 2件最小 搭边值 a=虑支撑面刚度问题，在设计中取其搭边值为 a=3mm, 3)、 计算步距： b+a = =)、 定位方式： 从工件的形状以及尺寸上看，为使工件能准确定位，本设计中采用 导尺和挡料销来定位。 2. 条料宽度计算： 本设计为无侧压装置时的条料宽度计算，计算结果如下： B =（ D+2） 0 =(48+2*2+ 考 冷冲压工艺与模具设计 考 冷冲压工艺与模具设计 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 8页 计 算 内 容 说 明 导料板之间的尺寸，即导料尺寸为： +中 B 条料宽度（ 导料板的导料尺寸 ( D 工件横向最大尺寸 ( 横搭边； 条料宽度公差，见表 2 2 条料入端间隙，见表 2 3. 材料利用率计算： 一段条料能冲出的工件的重量与这段条料重量之比的百分数称为材料利用率。 由于板料冲裁时板厚是一定的，所以材料利用率可用面积之比，即一段条料的有效面积与这段条料的面积之比，来代替重量之比。同一工件，排样不同时，材料利用率也会不同，材料利用率越高者越省料。因此，材料利用率是判断排样是否经济的重要参数 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 9页 计 算 内 容 说 明 但材料利用率并不是选择排样的唯一标准。一般按下述原则选择：对于铜板等较贵重材料，特别是在生产量较大时，应尽量选择材料利用率较高的排样。如果某种排样不其它排样的材料利用率提高不到5%，且使模具复杂化时，那么这种排样是不可取的。而在生产量小时，应尽可能选择比较简单的排样，以便模具容易制造。 按条料计算材料利用率来计算： =(n*A/L*B)*100% A=48*3*4*2 =： =3*=式中： n 一根条料能冲出的工件数目； L 条料的长度 ( A 一个工件的实际面积 ( 参考 冷冲压工艺与模具设计 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 10页 计 算 内 容 说 明 第四章 冲压力计算及设备选择 1. 冲压 力 的计算： 冲裁的基本工序为落料、冲孔，冲裁方式为弹压卸料逆出件方式，所以冲裁力计算结果如下： 电工硅钢的抗剪强度为 450（退火）； 落料： =(48*2+)*1*450*109746 N 冲孔： = * *3*1*450 = F= 2 =109846+ 卸料力： 276 N 顶件力： 3F=914 N 因此总冲压力： + 276+7914 = 参考 冷冲压工艺与模具设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 11页 计 算 内 容 说 明 式中 A 剪切断面面积 ( 板料的抗剪强度 ( K 安全系数，取 分别为卸料力、顶件力； 分别为卸料力系数、顶件力系数，其值见表 1 2. 设备的选 择： 根据零件形状大小以及生产批量要求，同时根据计算所得选定压 力机为开式双柱可倾压力机。 因为 ,所以选定压力机为 压力机主要 规格如下： 型号 称压力 / 160 滑块行程 / 70 滑块行程次数 /（次 / 115 最大闭合高度 / 220 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 12页 计 算 内 容 说 明 封闭高度调节量 / 60 模柄孔尺寸 / 40斜角 30 立柱间距离 / 220 工作台板厚度 / 50 工作台尺寸 /右） 450 工作台尺寸 /后） 300 滑块底面尺寸 /右） 200 滑块底面尺寸 /后） 180 电机功率 / 五章 压力中心计算 冲裁力合力的作用点称为冲裁的压力中心。为了保证压力机和模具平稳的工作，必须使冲模的压力中心一压力机滑块中心线相重合，对于使用模柄的中小型模具就是要使其压力中心与模柄轴线相重合， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 13页 计 算 内 容 说 明 否则将使冲模和压力机滑块承受侧向力，引起凸、凹模间隙不均匀和导向零件加速磨损，甚至还会引起压力机导轨的磨损、影响压力机精度。对与工件外行尺寸大、形状复杂、多凸模的冲裁模和级进模，正确确定其压力中心就显得更为重要。 根据零件图建立坐标系 下 图： 坐标图 各线段及圆的长度和重心坐标如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 14页 计 算 内 容 说 明 8 4 1 3=3 7 4= 8 5=7 6=3 17= 1 8=14 4 49= 7 10=6 4 11= 1 12=14 4 413= 14=7 15=3 116= 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 15页 计 算 内 容 说 明 1+2+ +16)/(2+ +=(24*48+11*3 + +0*(48+3 + +=24 1+2+ +16)/(2+ +=(0*48+5*3 + +(48+3 + +=计算得压力中心的坐标为： 4 可取 4 2，作为设计模具的参数。 第 2章 模具结构草图 结构草图如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 16页 计 算 内 容 说 明 第七章 工作零件设计 1. 工作零件设计： 凸模设计的三原则： 为了保证凸模能够正常工作，设计任何结构形式的凸模都必须满足如下三原则： （ 1）、精确定位 凸模安装到固定板上以后，在工作过程中其轴线或母线不允许发生任何方向的位移，否则将造成冲裁间隙不均匀，降低模具寿命，严重时可造成啃模。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 17页 计 算 内 容 说 明 （ 2）、防止拔出 回程时，卸料力对凸模产生拉伸作用。凸模的结构应能防止凸模从固定板中拔出来。 （ 3）、防止转动 对于工作段截面为圆形的凸模，当然不存在防转问题。可是对于一些截面比较简单的凸模，为了使凸模固定板上安装凸模的型孔加工容易，常常将凸模固定段简化为圆形 。这时就必须保证凸模在工作过程中不发生转动，否则将啃模。 凸模的设计包括落料凸模（凸凹模）、冲孔凸模。 2. 凹模的外形尺寸确定： （ 1） 、 在排样图上沿送料方向与垂直料料方向从凹模孔之间最大距离处画一矩形 l*b 为凹模有效面积。凹模有效面积矩形的对称中心应与压力中心重合，以便使模柄的中心线通过压力中心。 经计算，我们所取压力中心与矩形 l*b 的中心重合。因此，凹模 有效面积即为凹模形孔。所以，只要确定凹模壁厚 c，就能确定凹模外形尺寸 L*B。 凹模壁厚 c 主要考虑布置连接螺钉和销钉孔的需要，同时也能保证凹模的强度和刚 度，设计时可参照 2取。 参考冲压工艺与模具设计 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 18页 计 算 内 容 说 明 因此，估算凹模外形尺寸时，我们从凹模有效面积向外扩大 3040： L=48+（ 30 40） =78 88 B=30 40)=用标准件： 查表得 L*B=80*63 凹模板厚度： 按经验公式 H=，在这取 1， 表 2 设计中根据要求我们取 H=25 为方便凹模的制作加工，凹模采用镶拼式结构。因此在设计模具时， 还要考虑拼块的固定。所以，凹模的固定可用具有一定过盈量的外套 箍紧。为使凹模框有足够强度，其厚度我们定为 45*37以，凹模周界为 L*B=125*100。 分别参考 冲压工艺与模具设计与中国模具设计大典第三卷冲压模具设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 19页 计 算 内 容 说 明 3. 刃口尺寸计算： 刃口尺寸计算的一般原则： 1) 刃口尺寸应保证冲出合格工件 2）刃口磨损一些仍能冲出合格工件 3）设计时应取最小合理冲裁间隙。本设计采用配作法制模计算刃口尺寸。 落料：其工件图和凹模磨损图如下，未注公差为 。 工件图与凹模磨损图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 20页 计 算 内 容 说 明 首先查标准公差数值表确定每个未注公差尺寸的偏差值勤如下： 轴类尺寸： 孔类尺寸： 140+043； 自由长度尺寸： 画出凹模刃口的磨损图，如上图所示。刃口磨损后，增大的尺寸有小的尺寸有 不变的尺寸有 按分类后的刃口尺寸再将工件相应尺寸分类： b=140+043、 c= 全部工件尺寸为 ，磨损补偿系数 x=因此，凹模刃口尺寸为： 0 =(0 =(0 =(0= ( =d =() =冲裁间隙表 1该件冲裁模初始合理双面冲裁间隙6%*1)文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 21页 计 算 内 容 说 明 在凸模零件工作图上，注与凹模刃口尺寸对应的基本尺寸，不注公差。并在技术要求中注写“刃口尺寸按凹模实际 尺寸配作，保证单边间隙为 冲孔：其工件图和凸模磨损图如下 工件图与凸模磨损图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 22页 计 算 内 容 说 明 由凸模刃口磨损图可确定凸模刃口尺寸磨损后的性质，见上图。 刃口磨损后，凸模尺寸将减小。工件尺寸为 损补偿系数 x=算如下： (3+ =件孔中心距尺寸： () =41 () =26 () =16 冲裁间隙表 1该件冲裁模初始合理双面冲裁间隙6%*1)凹模零件工作图上，注与凸模刃口尺寸对应的基本尺寸，不注公差。并在技术要求中注写“刃口尺寸按凸模实际尺寸配作，保证单边间隙为 4. 工作零件的设 计： 1)、 落料凸模（凸凹模）的设计及加工： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 23页 计 算 内 容 说 明 根据冲裁时凸模所受的力，为满足其需要，设计结构采用直通式，其结构如下： 落料凸模设计以凹模为基准，凸模为配制件，则凸模刃口尺寸为： 模根据其强度要求，选用 料热处理后的硬度为 6062通式凸模采用铆装式固定，凸模与固定板采用 H7/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 24页 计 算 内 容 说 明 凸模的装配方法为夺压入法，其特点为连接牢固可靠，对配合孔的精度要求高。加工成本高，因以凹模为配作件，所以凹模以凸模为基准配作，保证单面间隙为 凸模的加工方法： 冲压模具的凸模都需进行淬火等热处理工艺，获得高硬度和高耐磨性，则可采取以下加工方案： 锻造 退火 机加工 淬火、回火 精磨或电火花加工 成品 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 25页 计 算 内 容 说 明 凸模长度的确定： 设计标准模具时，当选定了典型组合以后，凸模的长度就确定了。设计非标准模具时，凸模的长度一般根据结构上的需要，并考虑磨损量和安全因素来确定 。因本模具采用的是标准模具，因此凸模的长度就可以通过公式来求，具体计算如下： 弹性卸料方式的凸模长度按下式计算：（ 2 L=h1+h2+h4+24+20+中： 凸模固定板厚度（ 弹压卸料板厚度（ 预压状态下卸料橡皮厚度（ H， H 为自由状态下橡胶的厚度。公式中的 端面缩进卸料板的距离。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 26页 计 算 内 容 说 明 2)、冲孔凸模的设计： 冲孔凸模的设计以凸模为基准，凹模为配制件，则凹模的刃口尺寸为： =模根据其强度要求，选用 料热处理后的硬度为 6062模的安装与固定方法如下：因所设计的凸模为圆凸模，所以其固定方式为凸模固定板上加工出 台阶来固定。（示图如下：） 凸模与固定板的配合为 H7/渡配合。 凸模的装配方法为压入法，其特点为连接牢固可靠，对配合孔的精度要求高。加工成本高，因以凹模为配作件，所以凹模以凸模为基准配作，保证单面间隙为 参考中国模具设计大典 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 27页 计 算 内 容 说 明 凸模的加工方法： 冲压模具 的凸模都需进行淬火等热处理工艺，获得高硬度和高耐磨性，则可采取以下加工方案： 锻造 退火 机加工 淬火、回火 精磨或电火花加工 成品。 凸模长度的确定： 设计标准模具时，当选定了典型组合以后，凸模的长度就确定了。设计非标准模具时，凸模的长度一般根据结构上的需要，并考虑磨损量和安全因素来确定。因本模具采用的是标准模具，因此凸模的长度就可以通过公式来求，具体计算如下： L=h1+20+2544中： 凸模固定板厚度（ 凹模板厚度（ t 板料厚度 ( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 28页 计 算 内 容 说 明 第 2章 卸料装置的设计 卸料装置的功用是在一次冲裁结束之后，将条料或工序件与落料凸模或冲孔凸模脱离，以便进行下一次冲裁。 因本模具零件精度要求较 高，同时为防止零件的变形，能够冲出平整的工件。因此采用弹性卸料，而因零件精度高，在采用弹性卸料的同时要采用导柱导向。 橡胶块作为弹性元件，具有承受负荷比弹簧大、安全及安装调整方便等优点。冲裁模的工作行程较小，选用橡胶块作为弹压卸料装置的弹性元件更为多见。 本设计中材料厚度 t 为 1计算卸料力 5276N，选用卸料橡胶，其计算过程如下： 1）、假设考虑了模具结构，决定用 8个厚壁筒形的聚氨脂弹性体。 2）、计算每个弹性体的预压力 276N/8=)、考虑橡胶块的工作压缩量较小，取预压缩率 y=10%，并由表 2 27查得单位压力 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 29页 计 算 内 容 说 明 4)、按式（ 2 49）计算弹性体的截面面积 A： A=q=）、如果选用直径为 8卸料螺钉，选取弹性体穿卸料螺钉孔的直径 d= 弹性体的外径 （ D /4=A 则 D =（ 4A/ +d） 1/2 =(4* + 29此 D 取 30 6)、橡胶高度的确定： H= y) =2/(20中： 橡胶块工作压缩量（ ； j 橡胶块极限压缩率，取 20%； y 橡胶块预压缩率，对于聚氨酯，取 10%。 对于卸料橡胶块， 般取 hg=t+1， 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 30页 计 算 内 容 说 明 7)、橡胶块高度的校核： H/D 本设计中 H/D=20/30=以所选橡胶合格。 所以经计算选取 卸料橡胶块为： 橡胶块的高度为 H=20计块数为 n=8 橡胶块的材料为 邵氏 70 80A 的聚氨酯橡胶 第 2章 标准件的选用 1. 各用途的螺钉、销钉的选用： 根据模具的实际选用圆柱头内六角螺钉、销钉，其结构图如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 31页 计 算 内 容 说 明 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 32页 计 算 内 容 说 明 螺钉的选用例表如下： 螺纹规格 d 距 p b 参考 22 26 c 0.6 da 11.2 e k s 钉的选用例表如下：（圆柱销） 销 19 86 d（公称） 6 8 10 a 1.2 c （公称） 12 60 14 80 20 95 参考中国模具设计大典 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 33页 计 算 内 容 说 明 2. 模柄的选用：结构图如下 根据压力机选择模柄： 查表，选用压入 式模柄 (d d1 2 0 42 50 100 35 6 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 34页 计 算 内 容 说 明 3. 模架的选用： 各模架名称 尺寸 凹模周界 125*100 上模座 125*100*35 下模座 125*100*45 导柱 25*130 导套 25*80*28 螺钉 6 4. 各模板的尺寸： 凹模板 80*63*25 导料板 100*36*6 卸料板 100*100*20 上固定板 100*100*24 下固定板 125*100*15 卸料橡胶 H=20 所以依据上面所选的各标准的模架，则整个模架的尺寸都以选择了。因此其它的尺寸根据各模架的尺寸来确定。 参考 中国模具设计大典 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 35页 计 算 内 容 说 明 第十章 设备校核 模具结构和各零件都设计好后必须对模具进行必要的校核。其中的校核包括凸模强度校核、压力机的校核等。 因各尺寸都是计算出来的，所以压力机的校核以及其它一些的校核都不要校核。因为它已经有足够的强度等，而必要校核的是凸模强度的校核。一般凸模的强度是足够的，没有必要进行强度校核。只有当凸模特别细长， 或凸模的截面尺寸相对于板厚很小时，才进行强度校核。凸模强度校核包括抗压能力和抗纵向弯曲能力两个方面的内容。 （ 1）、凸模抗压能力校核： 凸模能正常工作，其最小截面承受的压应力必须小于凸模材料允许的压应力 ： =F/A 落料凸模： =109746/85孔凸模： 对于圆形凸模， F= 入上式可得： d 4 =4*1*450/1000 =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 36页 计 算 内 容 说 明 式中： 凸模最小截面的压应力（ F 冲裁力（ N） A 凸模最小截面积（ d 凸模最小直径（ t 板料厚度（ 板料抗剪强度（ 凸模材料许用压应力（ 如果凸模材料用一般工具钢，淬火硬度为 58 62取 为1000 1600裁低碳钢板时， 取 300 核对各凸模 ： 落料凸模 ： ； 冲孔凸模： d= 所以各凸模的强度经核算后其各凸模强度足够 。 （ 2）、凸模纵向 抗弯曲能力校核： 冲裁时凸模纵向抗弯曲能力可利用杆件受轴向压力的欧拉公式进行校核。因凸模有导向，则采用式（ 2 23）计算： 2 EJ/1/2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 37页 计 算 内 容 说 明 落料凸模： 2 EJ/1/2 =(2*05* 2*109746)1/2 =孔凸模： 2 EJ/1/2 =(2*05* 2*： 落料凸模： 冲孔凸模： 经验算各凸模的纵向弯曲能力校核以满足凸模的要求 。 第十一章 设计总结 本 模具的整体设计已经完成，如今回顾自己的设计过程，总结如下： 本模具设计的是铁心冲片正装复合模，是一副落料冲孔模。从零件尺寸及其质量要求方面考虑，我们采用的冲压方式为弹压卸料逆出件方式，冲压方案是先落料后冲孔。冲裁后，条料由卸料板卸料，工件由顶件板顶出凹模，而冲孔产生的废料由斜堵销顶出凸凹孔外。 毕业设计是每位大学生毕业之前必经之路，经过了此次设计，我初 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 38页 计 算 内 容 说 明 步了解设计模具的各道工序，清楚了模具的各个结构，了解了各个 设计过程中的重要环节，具备了一定的设计能力，学到了真正的实践知识。 第十二章 凸凹模加工工艺规程编制 凸凹模加工工艺规程： 零件图： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第 39页 计 算 内 容 说 明 工序 1、下料： 30 50（按等体积法计算后加上锻 造上烧损量）； 工序 2、锻造：锻成 54 30 70（除考虑锻后的加工余量外还应加上线切割时零件变形影响的料边尺寸 8 工序 3、热处理：退火（消除锻后残余内应力，降低硬度）