基于PROE的电子零件压线卡冲压工艺及模具设计【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 摘 要 本文介绍的模具实例结构简单实用，使用方面可靠，首先根据工件图算工件的展开尺寸，在根据展开尺寸算该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析，采用复合模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后，对模具的装配方案，对主要零件的设计和装配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书以外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图。 本套模具包括落料冲孔和弯曲模两套模具，在模具的结构设计和计算完成后，开始利用 建模模块下设计 模具的每个零件图，如上 、下模座，上、下模座， 上 、下垫板，凹、凸模等，在零件的设计过程中需要利用 的拉伸 、旋转、扫掠、孔等各种功能，有利于我们熟悉 的强大功能。之后在 装配模块下再将零件装配。最后再利用 将零件的三维图转换为二维图。 关键词 ：模具 复合模 弯曲模 冲压 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is in is to to at to to of of to so be to an an in to of to on to to of in to of of of of in of is to of to be of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 1 前 言 . 1 课题研究的意义 . 1 究本课题的国内外的现状 . 1 内概况 . 1 外概况 . 2 课题研究的主要内容 . 3 2 冲裁零件工艺分析及工艺方案确定 . 4 曲件的工艺分析 . 4 构与尺寸 . 4 寸精度 . 4 艺方案的确定 . 5 3 冲裁工艺与设计计算 . 6 算毛坯的尺寸 . 6 算中性层弯曲半径 . 6 算调料宽度及步距的确定 . 7 边值的确定 . 7 . 9 算冲裁力的公式 . 9 冲裁力、卸料力、推料力、顶件力、弯曲力和总冲压力 . 9 的冲压力的计算 . 10 . 11 . 12 裁模间隙的确定 . 12 口尺寸计算 . 13 4 冲裁模具的主要零件、结构设计及材料选择 . 16 . 16 . 16 口高度的计算 . 16 . 17 位元件的设计 . 18 料和出件装置 . 19 料装置 . 19 件装 置 . 19 架及其他零件的设计 . 20 下模座 . 20 柱、导套的设计 . 20 柄 . 20 具总装图 . 21 5 弯曲模具的零件及结构设计 . 23 . 23 曲件工艺方案的确定 . 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 曲力的计算 . 24 曲力计算 . 24 顶件力和压料力的计算 . 24 簧的选择 . 25 弹值的计算 . 25 弯曲凸凹模之间的间隙 . 26 弯曲凸、凹模横向尺寸及公差 . 27 . 28 6 基于 的模具设计 . 29 的模具设计的意义 . 29 于 的模具零件三维设计 . 30 模座的三维建模实例 . 30 . 31 件装配实例 . 31 冲压模具总装配图： . 33 . 33 . 34 模固定板的三维图转化为二维图 . 34 总 结 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 36 附 录 . 错误 !未定义书签。 附图 冲压模具零件图 . 错误 !未定义书签。 附图 弯曲模零件图 . 错误 !未定义书签。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 前 言 随着国民经济的高速发展 ,市场对模具的需求量不断增长。人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性 ,而模具制造是整 个链条中最基础的要素之一 ,模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志 ,并在很大程度上决定企业的生存空间。 为迎接未来的无限挑战，在毕业之际选择一个冲压模具方面的设计论文，目的是想丰盈自己的翅膀，为将来在工作岗位上有更好的发展而抢得先机 通过老师指导和自学有关书籍，查阅期刊，完成毕业设计。从而能够对模具有了一个更深刻地认识对其工艺分析分类结构名称以及作用等方面有个崭新的诠释。初步达到了独立完成简单模具设计的目的及对模具的自我理解。 内概况 从 1839 年英国成立的 司算起现代冲压模具制造技术已有 168 年的历史，但我国的冲压技术却一直是发展缓慢。 1984中国才成立模具工业协会，1986年中国模具工业产值仅有 29亿元。当时生产模具的企业也只有几千家而已。1993年 3月国务院颁布了关于当前产业的改革政策要点的决定，把模具摆在了机械工业技术改造序列的第一位，确立了发展模具工业是国家的一个产业政策。 22005 年中国模具工业产值达到 610 亿元 ,增长率保持在 25%的高水平。除了国有专业模具厂外 ,广东的中外合资和外商独 资模具企业现有几千家 ,乡镇企业也快速崛起 ;江苏昆山建成了模具工业群 ;浙江黄岩被誉为“模具之乡”。在激烈的竞争中模具的生产技术及规模也不断提高 3。 2006 年吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 析 件、华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的汽车覆盖件模具和级进模 件、上海交通大学模具 内的模具企业也在充分抓住汽车工业所带来的发展契机 ,加大设备、产品、生产规模的升级步伐 ,积极开拓国内外市场 4。 外概况 然而 ,与国际先进水平相比 ,中国的模具行业的差距不仅表现在精度差距大、交货周期长等方面 ,模具寿命也只有国际先进水平的 50%左右 ,大型、精密、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具 ,每年都需要花费大量资金进口， 和国外相比主要如下： 冲压模具 术的开发手段比较落后、技术的普及率不高 ,应用不够广泛，仅有约 10%的模具在设计中采用了 抛开绘图板还有漫长的一段路要走 ;在应用 行模具方案设计和分析计算方面 ,也才刚刚起步 ,在应用 术制造模具方面 ,由于缺乏先进适用的制造装备和工艺设备 ,只有 5%左右的模具制造设备被应用于这项工作。但国外一些发达国家已将 别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具 术也更加宜人化、集成化、智能化和网络化。计算机和网络的发展已使 术跨地区、跨企业。实现技术支援的整合和虚拟制造。 精密加工设备在模具加工设备中所占比重较低，工艺设备落后 ,直接影响国产模具质量的提高。国外近年来发展的高速加工和高精度加工大幅提高了加工效率 ，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有升温低、热变形小等优点。高速加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电加工及快速制模技术。高速加工和高精度加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 生产冲压模具的专用技术尚未成熟 ,大多仍还处于试验摸索阶段如模具的表面涂层、表面热处理技术、导向副润滑技术、型腔传感及润滑技术、去应力技术、抗疲劳及防腐技术等未完全形成生产能力 ,走向商品化。一些关键、重要的技术买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 缺少知识产权的保护。 模具标准件标准化程度及使用覆盖率较低在汽车制造业中被大量使用的模具是冲压模。 5 年来 ,汽车模具标准件的使用覆盖率尽管有了较大增长 ,已从 20世纪末的 25%30%提高到目前的 45%左右。但目前，国外先进工业国家模具标准化已达 70%80%，模具厂只需要制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅提高。 为了促进我国冲压模具技术的发展 ,从计算机技术、先进加工技术及装备、其它新技术与冲压模等方面分析了我国冲压模具的技术现状。结果表明 :经过几十年的发展 ,我国的冲压模具总量位居世界第三位 ,加工技术装备基 本已与世界先进水平同步。以汽车覆盖件为代表的大型、复杂、精密冲压模 ,用 靠高速、精密的加工设备生产 ,用新型研磨或抛光代替传统的手工研磨抛光 ,提高模具质量。这些都代表了冲压模具发展的趋势。 总之，我国将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中 ,无论哪一行业的工程装备 ,都越来越多地采用由模具工业提供的产品。尤其近年来我国汽车工业的超高速发展 ,给模具行业带来了无限商机。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求 ,模具制造企业正广泛应用现代先进制造技术来 提升竞争实力 ,来满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求。展望未来 ,赶超世界模具制造技术的先进水平尚需我们做出不懈的努力 ! 课题研究的主要内容 在更改机械类基础课和专业课的基础上，学习和初步掌握拉伸模的设计方法 和原理，利用 三维 件，设计一个给定零件的拉伸模冲压工艺与模具，并对模具的材料与结构进行分析计算，确定拉伸工艺与模具材料及结构尺寸。分阶段完成调研、方案论证、结构设计计算与分析， 三维 模、二维工程图纸的生成、毕业设计论文书写与整理工作。通过本课题的设计与研究 ，了解拉伸模的一般设计方法，与制作工艺，学习 三维 操作使用与设计思想，掌握综合运用所学机械制图、机械原理、机构设计、计算机辅助设计与制造等知识的能力和解决实际问题的能力，培养学生用于实践、开拓创新的精神。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 2 冲裁零件工艺分析及工艺方案确定 曲件的工艺分析 零件图；如图 1生产批量 :大批量 材料： 料厚度： 1 1件图 构与尺寸 该零件结构较简单，尺 寸较小。在零件中还有一孔，需要考虑冲孔的最小的尺寸。冲孔的最小尺寸和孔的形状、板材的力学性能和厚度相关，因受凸模强度的限制，冲孔的尺寸不宜过小。查的表得 d=3t=1 满足要求。孔离边缘之间的距离受模具的强度和冲裁件的质量的限制，其值不能过小，一般取 a2t， a=6t=1 满足要求。根据工件的结构形状，需要进行落料、冲孔和弯曲三道基本工序。工件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证模具的复杂程度和模具的使用寿命。原料采用条料。 寸精度 零件图上的尺寸无特殊要求，属于自由尺寸，可 按 选取，利用普通冲裁方式可以达到图样要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 艺方案的确定 在冲裁工艺性分析的基础上，根据冲裁件的特点确定冲裁工艺的方案。该产品的材料为 度为 t=1剪切强度为 =310拉强度b=380缩率 =21屈服强度 S=2240有较高的强度、刚度和塑性，满足冲裁工艺对材料的要求，适合于冲压加工，能够保证冲压过程的完成，根据工件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔。弯曲三道基本工艺，按其先后顺序组合，可得如下几种方案： （ 1）落料 弯曲 冲孔；单工序模冲压。 （ 2）落料 冲孔 弯曲；单工序模冲压。 （ 3） 冲孔 落料 弯曲；连续模冲压。 （ 4）冲孔 落料 弯曲；复合模冲压。 方案（ 1）（ 2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制作生产批量大，尺寸又较这两种方案生产效率低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。 方案（ 3）属于连续模，是指压力机在一次行程中，一次在模具几个不同的位置上同事完成多道工序的模具。于制作的结构尺寸小，厚度小，连续模结构复杂，又因落料在前弯 曲在后，必然使弯曲时产生很大的加工难度，因此，不宜采用该方案。 方案（ 4）属于复合冲裁模，复合冲裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具。采用复合模冲裁，其模具结构没有连续模复杂，产生的效率也很高，又降低的工人劳动强度，所以此方案最为合适。 根据分析采用方案（ 4）复合冲裁。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 3 冲裁工艺与设计计算 算毛坯的尺寸 算中性层弯曲半径 相对弯曲半径为： R/t=10/1=10 中： R 弯曲半径（ t 材料厚度（ 由于相对弯曲半径大于 见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先求变形区中性层曲率半径（ =r0+ （ 3 1） 式中： 内弯曲半径 k 中性层系数 表 3-1 r/t r/t 4 5 6 7 8 K 据 r/t，由表 3 1查出中性层位移系数 算出图 3的 图 3件图 2 再根据公式（ 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 1=r1+0+1= 2=r2+1=据 1、 2与角度计算 /180 =180 /180 =2= /180 =90 /180 =算毛胚总长： L=2+4=+12=54据计算得：工件的展开尺寸为 54 10（ 图 3 图 3 2 零件展开外形尺寸 样、计算调料宽度及步距的确定 边值的确定 排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具使用寿命。或影响送料工作。 搭边值通常由经验确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。 搭边值是废料，所以应尽量取小，但过小的搭边值容易挤进凹模，增 加刃口磨损表 2025%）的搭边值。 该制件是矩形工件，根据尺寸从表 3 2中查出：两制件之间的搭边值 侧搭边值 a= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 表 3 2 搭边 a 和 材料厚度 圆件及 r2t 的工件 矩形工件边长 足条件 弯曲件的弯曲边高度 直角弯曲时，应使弯曲边的高度 hr+2t， h=8mm,r=1 ,t=1 所以 hr+2t 满足要求 弯曲件的孔边距离 当弯曲件毛坯上有孔时，若孔位于弯曲变形内，弯曲材料的流动会使原有孔变形，因此，应尽量使孔位为于变形区外，当 t=1L=6t 满足要求 形状与尺寸的对称性 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 该工件形状为非对称件，可以采取一模两件方式，便于保证毛坯偏移、 板材弯曲零件的冲裁毛刺面与弯曲方向 弯曲件的毛坯往往是经冲裁落料而成的，冲裁的断面是光亮面，另一面是毛刺面。弯曲件应使毛刺面作为弯曲件的内侧，当必须将毛刺面置于外侧时应尽量加大弯曲半径，以避免开裂 弯曲件的尺寸公差 弯曲件的精度受 坯料的定位、偏移、回弹和翘曲的影响，弯曲的工序越多，精度越低，该工件选择尺寸公差为 度公差为 +2 曲件工艺方案的确定 该工件外形较小，且压力中心不在其对称中心上，为了提高其稳定性，采用一模两件的方式，此方式有利于提高效率 ;采用倒装式模具便于脱模，并且通过零件上的孔飞达到定位要求，采用弹性卸料装置。 曲力的计算 曲力计算 由于弯曲件是半圆形，并且是受约束弯曲，弯曲力的计算根据 2 2 7 0 . 7 1 . 3 1 0 1 4 2 5 1 9 3 3 . 7 5 tF 自（ 5 1） 其中 K 为弯曲系数，取 K=B 宽度； r 弯曲件的内弯半径， b 材料的强度极限； t 工件的厚度 顶件力和压料力的计算 由于工件弯曲后会箍在凸模上需要顶件力和卸料力并且该零件的压力中心会有一定的偏移，也需要一定的压料力 弯曲顶件力或卸料力 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 弯曲压料力 （ 弹簧的选择 弹簧在冲模中的主要作用是为弹性卸料板、压料，及出件 装置提供弹力。弹簧的选择原则：所选择弹簧必须满足压力的要求，即 n=2 =择圆柱弹簧 30 40左 2089 d=4D=30大变形量为 f=弹簧的圈数为 4 圈。 弹值的计算 在材料弯曲变形结束，工件不受外力作用时，由于弹性恢复，使弯曲件的角度、弯曲半径与模具的形状尺寸不一，这种现象称为回弹。 （ 1）回弹的表现形式 1）弯曲半径增大 卸载前坯料的内半径 r（与凸模的半径吻合），在卸载后增加到0r，其增量为 0。 2）弯曲角增大 卸载前坯料的弯曲角度为 （与凸模顶角吻合），卸载后增大到0，其增量为 0。 （ 2）影响回弹的因素 1）材料的力学性能 材料的屈服点s越大，弹性模量 曲回 弹越大。即 的比值越大，材料的回弹值也就越大。 2）相对弯曲半径 相对弯曲半径越小，回弹值越小。相对弯曲半径 越小，则弯曲变形程度越大， 其中塑性变形 和弹性变形成分也同时增大。但在总变形中，弹性变形所占的比例则相应地变小，因此回弹会较小。 3）弯曲件角度 a 弯曲件角度越小，表示弯曲变形区域越大，回弹的积累越大，回弹角度也越大。 图 5 2 弯曲件的回弹 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 4）弯曲方式 自由弯曲与校正弯曲比较，由于校正弯曲可增加圆角处的塑性变形程度，因而有较小的回弹。 5）模具间隙 压制 具间隙对回弹值有直接影响。间隙大，材料处于松动状态，回弹就大；间隙小材料被挤紧，回弹就小。 6）零件形状 零件形状复杂，一次弯曲成形角的数量越多，各部分的回弹相互牵制作用越大，弯曲中拉伸变形的成分越大，回弹就越小。 （ 3）回弹值的大小 由于影响弯曲回弹的因素很多，而且各因 素又相互影响，因此，计算回弹角比较复杂也不准确。一般生产中是按经验数表或按力学公式计算出回弹值作为参考，再在试模时修正。 此工件有两个弯曲，一个半圆，一个直角弯曲。半圆弯曲时，凸模半径修改较小。 直角弯曲时查 表得回弹角为 30。 （ 4）控制回弹的措施 压弯中弯曲件回弹产生误差，很难得到合格的零件尺寸。生产中必须采取措施来控制或减小回弹，控制弯曲件回弹的措施有： 1） 改进零件的设计 选用弹性模量大、屈服极限小的材料，使坯料容易弯曲到位。 2） 从工艺上采取措施用校正弯曲代替自由弯曲，对冷作硬化的硬材料须先退火，降低其屈服点s，减小回弹，弯曲后再淬硬。 本工件不适合。 3） 从模具结构上采取措施 对于一般材料（如 10、 20、 可增加压料力，以增 加拉应变，减小回弹。 弯曲凸凹模之间的间隙 模间隙是靠调整压力机的装模高度来控制的，设计时可以不考虑。对于 应当选择合适的间隙。间隙过小，会使零件弯边厚度变薄，降低凹模的寿命，增大弯曲力。间隙过大，则回弹大，降低零件的精度。 模单边间隙一般可按下式计算 m a x 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 式中 Z 弯曲模凸、凹模单边间隙； t 零件材料厚度（基本尺寸）； 材料厚度的上偏差； C 间隙系数 查表可得 =+= m a x =1+1=弯曲凸、凹模横向尺寸及公差 确定 模横向尺寸及公差的原 则是：零件标注外形尺寸时（见图 5 3a)，应以凹模为基准件，间隙取在凸模上。零件标注内形尺寸时（见图 5 3b)， 图 5 3 标注内形和外形的弯曲件及模具尺寸 确定 模横向尺寸及公差的原则是：零件标注外形尺寸时（见图 5 3a)，应以凸模为基准件，间隙取在凹模上。而凸、凹模的尺寸和公差则应根据零件的尺寸、公差，回弹情况以及模具磨损规律而定。 当零件标注外形尺寸时，则 d 0m a x ) 0)2( 当零件标注内形尺寸时，则 0m i n )p 0)2(式中 L、 凸、凹模横向尺寸； 弯曲件横向的最大极限尺寸； 弯曲件横向的最小极限尺寸； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 弯曲件横向尺寸公差； 、 凸、凹模制造公差，可采用 精度，一般可取凸模的精度比凹模的精度高一级。 查得 = 凸 =凹 =+于零件的标注在内，则 0m p = 0 0 . 0 22 0 0 . 7 5 = 0 0 2 0 0)2(= 0 . 0 2 0 . 0 2002 0 1 . 1 2 2 2 . 2 4 曲 模具 的装配图 图 5 4 弯曲模的总装图 1 底座 2 凸模固定板 3 卸料螺钉 4 弹簧 5 卸料板 6 销 7 模