加速踏板一种挂钩冲压工艺与模具设计【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 I 摘 要 此次所做的设计，是针对毕业实习来做的，一方面是用书本的知识来做一套工业中常用零件的模具，以此来提高自己的实践能力，另一方面是通过做设计来检测自己对所学的知识的掌握程度，同时，在设计时遇到困难时，可以针对自己的不足，有针对性去了解自己不熟的东西，从而达到对所学知识的自我完善的目的。 在模具设计过程中，综合运用已学知识和自主创新来进行设计和计算。本设计完整地进行了制件的工艺性分析和模具设计的各项内容，从形状工艺性分析、尺寸和精度工艺性分析、结构工艺性分析等方面对冲压件进行了系统的冲压工艺性分析；在模 具设计方面，主要进行了冲压零件总体工艺方案的确定、工序和排样设计、工艺计算，工作部分参数计算、工作力的计算、模具总体结构设计和主要零部件设计及主要零部件的加工工艺；对模具总体结构和主要零部件进行了二维造型。 本设计 完整的介绍了加速踏板挂钩的工艺特性和落料模和 括尺寸计算和结构设计。在整套模具的设计上，遵循经验和设计原则，借鉴前人经验，进行总结和创新，取的了良好的效果。 关键词 : 模具设计 ; 加速踏板挂钩 ; 落料模和弯曲模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 be is to a of in to a to on is at by to be s , up a to go to is to be In to of of of of of to of n of of he of -D of of In ie a of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 摘 要 . I . 绪 论 . 1 2 冲压零件的工艺性分析 . 4 冲压工艺过始资程的原料 . 4 零件的冲压工艺性分析 . 4 冲裁件的形状和尺寸应满足以下要求 . 4 冲裁件的精度与端面粗糙度 . 5 材料的冲压性能分析 . 5 本章小结 . 错误 !未定义书签。 3 冲裁工艺方案的确定 . 6 方案种类 . 6 方案的比较和确定 . 6 本章小结 . 6 4 工艺计算 . 7 毛坯展开尺寸计算 . 7 确定排样方法和计算材料利用率 . 8 确定排样方法 . 8 算材料利用率 . 9 确定材料规格和裁料方式 . 10 料宽和步距的计算 . 10 本章小结 . 11 5 冲裁力及冲裁压力中心计算 . 12 冲裁力计算 . 12 裁力 F . 12 卸料力 、 推件力 、 顶 件力 和弯曲力 的计算 . 12 冲裁工艺力的计算 . 14 冲裁压力中心的确定 . 14 本章小结 . 17 6 模具刃口尺寸计算 . 18 凸凹模间隙值的确定 . 18 凹模刃口尺寸的确定 . 19 凸模、凹模的设计原则 . 20 凸模、凹模刃口尺寸的计算原则 . 20 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 章小结 . 23 7 落料模结构设计 . 24 模具总体结构设计 . 24 模架及组成零件 . 24 模架 . 24 . 25 导柱和导套 . 25 . 27 工件零部件的结构设计 . 27 定位零件的设计 . 29 卸料装置的设计 . 31 本章小结 . 31 8 弯曲模的设计 . 32 弯曲力的计算 . 32 弯曲零件工艺性分析 . 32 成型模具设计与计算 . 32 弯曲模工作部分尺寸设计 . 33 凸模圆角半径 . 33 弯曲凹模的弯曲半径 . 33 凹模深度 . 34 弯曲凸凹模之间的间隙 . 34 . 36 本章小结 . 37 9 模具零件的加工工艺 . 38 冲裁凸模、凹模技术要求与加工特点 . 38 成形凸模、凹模技术要求及加工特点 . 39 上下模座的加工工艺 . 39 本章小结 . 39 10 结束语 . 40 参考文献 . 42 致 谢 . 44 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪 论 目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中， 60 80的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的 制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。 我国模具行业日趋大型化，而且精度将越来越高。 10年前，精密模具的精度一般为5 m ，现在已达 2 3 m 。不久， m 精度的模具将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在 m 以下，这就要求发展超精加工。 我国 模具行业要进一步发展多功能复合模具，一套多功能模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务。通过这种多功能的模具生产出来的不再是成批零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微小电机、电器及仪表的铁芯组件等。多色和多材质塑料成形模具也将有较快发展。这种模具缩短了产品的生产周期，今后在不同领域将得到发展和应用。 此次所做的设计，是针对毕业实习来做的，一方面是用书本的知识来做一套工业中常用零件的模具，以此来提高自己的 实践能力，另一方面是通过做设计来检测自己对所学的知识的掌握程度，同时，在设计时遇到困难时，可以针对自己的不足，有针对性去了解自己不熟的东西，从而达到对所学知识的自我完善的目的。 加速踏板挂钩是机动车上一个常见的小零件，而在这个工业发达的社会里，机动车已经成为人们外出必备的代行工具。在生活中，大到航空母舰上，小到电动自行车上，都能见到这些小零件，它作为机体的一部分，发挥着自己不可缺少的作用。 国内模具工业的发展趋势： 中国模具工业的发展趋势丰富且廉价的人力资源、庞大的市场及其它许多有利条件，使 中国已成为承接工业发达国家模具业转移的良好目的地。随着国际交往的日益增多和外资在中国模具行业的投入日渐增加，中国模具已经与世界模具密不可分，中国模具在世界模具中的地位和影响越来越要。据相关专业人士分析，未来十年，中国模具工业和技术的主要发展方向将主要集中在以下几个方面。 （ 1）模具结构日趋大型、精密、复杂及寿命日益提高 由于成型（形）零件日趋大型化以及高效率生产所要求的一模多腔（如塑封模已达到一模几百腔），使模具日趋大型化；随着零件微型化和模具结构发展的要求（如多工位级进模工位数的增加，其步距精度的提 高），模具精度已由原来的 5 m 提高到 23 m ，今后有些模具加工精度公差近年来发展的高速铣削加工，主轴转速可达 40000买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 100000 转 / 快速进给速度达到 30 40m/刀时间可提高到 1 3s，大幅度提高了加工效率，并可获得 10 m 的加工表面粗糙度，形状精度可达 10 m 。高速铣削加工技术的发展，促进了模具加工的 发展，特别给汽车、家电行业中大型腔模具制造方面注入了新的活力。 （ 2）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程 随着三坐标测量机、扫描仪、便携式扫描仪、激光跟踪仪等先进测量仪器的应用，现代检测技术正向高速度、高精度、高适应性、数字化、自动化方向发展，并不断融入模具产品逆向工程设计中，进一步推动模具制造产品快速制造的响应能力。 （ 3）开发成形新工艺和模具，培养新理念和新模式 在成形工艺方面，主要有冲压模具功能复合化、超塑性成形、塑性精密成形技术、塑料模气体辅助注射技术及热流道技术、高压注射成形技术等 。另一方面，随着先进制造技术的不断发展和模具行业整体水平的提高，在模具行业出现了一些新的设计、生产、管理理念与模式，具体主要有：适应模具单件生产特点的柔性制造技术；创造最佳管理和效益的团队精神，精益生产；提高快速应变能力的并行工程、虚拟制造及全球敏捷制造、网络制造等新的生产哲理；广泛采用标准件的分工协作生产模式；适应可持续发展和环保要求的绿色设计与制造等。 此外，还应大力研发模具的抛光技术和模具制造设备，可进一步改善成型产品的表面质量。 我国模具发展强劲，随着工业国家或地区将制造业纷纷转移到我国，大批海外企 业涌人，使我国模具行业迎来发展的良好机遇。在技术方面，我国模具的精密度、复杂程度和寿命都有很大提高。此外， 速加工、复合加工等先进的加工技术也得到进一步推广，模具的标准化程度也有一定提高。 “九五”期间，国内模具行业产值年增长 13，模具商业化程度提高近 ，模具进口金额近 口额 1亿美元。据海关统计， 2002年我国共进口模具 2001年增长 其中塑料橡胶模具进口金额达到 总进口量的 ， 2002年我国共出口模具 2001年增长 34，其中塑料橡胶模具出口金额 总出口量的 据预测，在外资的带动下， 2003年我国模具市场总体规模可增加 13左右，到 2005年模具产值将达到 460亿元，年均增长速度为 12左右，模具自给率将从目前的 70提高到 80左右，模具及模具标准件出口将从现在的 9000多万美元增长到 2005年的 2亿美元左右。我国模具正处在高速增长时期，尤其是塑料模具近年来发展相当快， 2002年已猛增到 140亿元左右。当前国内塑料模具市场以注塑模具需求 量最大，其中发展重点为工程塑料模具，这是与工程塑料的快速发展分不开的。预测 2005年建筑用塑料制品占总产量 约 400万吨；预计到 2010年塑料门窗和塑料管的普及率将达到 30 50，塑料排水管的市场占有率将超过 50。因此买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 塑料建材件模具需求量将增长较快。汽车、摩托车行业是我国国民经济五大支柱产业之一， 2002年我国汽车总产量比 2001年增长约 增长速度惊人，因此汽车模具潜在市场巨大。 2003年 11月，上海模具协会代表一批江浙企业与重庆渝北区签订了 50亿元的投资协议。重庆市将在渝北两路镇建立 西部最大的汽摩模具工业园，重庆虽然据称是世界上最大的汽摩生产基地之一，但模具的产量很小。这个基地建成后，重庆的汽摩企业不用再到外地采购模具了。正是看到了模具在重庆的市场，江浙的企业才有了在重庆投资的念头。重庆模具工业园投产后，产品主要供应给重庆企业，同时辐射西南其他城市，预计 1年就可以创造 150亿元的产值。目前，国内已能生产重达 50后会发展重达 100一方面向模具加工设备提出了大工作台、大行程、大承重和高稳定性等要求，同时也提出了加工一致性和 高精度的需求。 设计主要的内容如下： ：冲压工艺过程的原始资料，零件的冲压工艺性分析， 冲裁件的形状和尺寸应满足的要求，冲裁件的精度与端面粗糙度，材料的冲压性能分析。 行排样设计，并计算其利用率。 计算，包括凸凹模尺寸，间隙，压力中心等等。 于以上的内容，设计和确定模具的总体机构，描述模具的工作原理和工艺动作，并绘制二维装配图。 图 和模具零件图。 本章小结 本章主要讲述了此次毕业设计的目的及国内模具行业的发展趋势，而国内模具行业的发展趋势又是从三个方面 来分析的，其中也涉及到一些国内模具行业的工艺水平和产值问题，最后提出了设计的主要内容，为整个设计作了一个指引。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 2 冲压零件的工艺性分析 冲压工艺过始资程的原料 如图 2该零件是一个加速踏板挂钩，材料为 10钢，厚度为 米，其形状为上半部分是平直的，上面一个圆弧，连着长条的缺口，其下方有一个由板料弯曲成的半圆形。 图 2加速踏板挂钩 零件的冲压工艺性分析 冲压件的工艺性是指冲压件对冲裁工艺的适应性。一般情况下对冲裁件的工艺性影响最大的是制件的结构形状，精度要求，形位公差及技术要求。良好的结构工艺性应保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单而寿命高，产品质量稳定，操作简单。通常对工件的工艺影响最大的是几何形状尺寸和工艺要求。 此工件有落料 、弯曲两道工序，材料为 10 钢，厚度为 米， 具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构中等复杂，有一个直径 米的圆弧， 与圆弧相连有一个宽 米的长形落料，去锐边及孔口毛刺，未注圆角 尺寸精度一般，普通冲裁完全能满足要求。 冲裁件的形状和尺寸应满足以下要求 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 （ 1）冲裁件的形状应尽可能简单，对称，避免形状复杂的曲线，本次设计的工件形状简单，结构对称，没有复杂曲线，故符此形状方面的要求。 （ 2）冲裁件内外形转角处要尽量避免尖角，而以圆弧过度，以便于模具加工，减少热处理和冲压时候的开裂，减少冲裁时候尖角处的崩刃和过快磨损。冲裁件的一般圆角半径 R同种材料 相同的情况下外形上的圆角半径值可比内形上的圆角半径值小 10%20%。本次设计工件无尖角，便于模具的加工，减少了尖角处的崩刃和磨损，冲裁件的圆角半径 R=10冲裁件的尺寸满足要求。 （ 3）冲裁件的凸出悬臂和凹槽宽度不宜太大，以免凸模折断，而本次设计的工件无凸出悬臂。 冲裁件的精度与端面粗糙度 冲裁件的经济精度一般不高于 ，故本次设计中落料时工件采用 精度，设计模具时凸模采用 精度制造，凹模采用 精度制造。断面粗糙度只要不影响工件的使用和装配 ，取其自然的断面粗糙度，即 0,最高 材料的冲压性能分析 材料为 10 号钢，其主要性能为： s=205 b=335伸率 =31%，断面收缩率为 55%，塑性良好，适合于进行冲裁和弯曲。 本章小结 本章主要是针对此次设计的零件来讲述的，对零件的冲压过程的原始资料，冲裁件的形状和尺寸应满足的要求及精度与端面粗糙度有了一定的认识，同时给出了一些零件材料的冲压参数。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 3 冲裁工艺方案的确定 方案种类 该工件包括落料 、弯曲两个 工序，可以有以下三种工艺方案。 方案一：落料弯曲 同时进行，采用复合模。 方案二：落料弯曲级 采用级进模。 方案三：先落料，后弯曲 ,采用单 工序模。 方案的比较和确定 方案一： 复合模具生产时相对单工序模结构简单，效率比较高，但是因为有两道工序，故模具费用，人工工资费用都较高，重新定位时候也会导致制造误差，不能实现连续生产。 方案二：进级模是一种多工位 、效率高的加工方法。但进级模轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高。 方案三： 单 工序模结构简单 ，制造方便，成本相对较低。 综上所述，采用 方案三，落料弯曲都 采用单 工序模具。 本章小结 本章提出了冲裁掉三种不同的方案，并对其进行了分析比较，最后选取了相对较好的一种方案 ，而后动模具设计正是以此为依据来进行的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 4 工艺计算 毛坯展开尺寸计算 展开尺寸按图计算。 图 4件的俯视图 根据零件图上得知，圆角半径较大 （ R 弯曲件毛坯的长度 公式为： L 直 + L 弯 公式 （ 5 2） 式中： 弯曲件毛坯张开长度 （ L 直 弯曲件各直线部分的长度 （ L 弯 弯曲件各弯曲部分中性层长度之和（ 在图 5 1中 ： A= 2)(2 公式 （ 5 3） P=(C) 公式 （ 5 4） B= 根据公式 5 3 A= 2)(2 =2 根据公式 5 4 P= (C) = ( 8)/(= 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 则 P= 2 P=2= 根据公式 5 2 L 直 =L 总长 20 L 弯 =2（ P 180+ P 180） =280+80) = L 直 + L 弯 = 取 2（ 根据计算得：工件的展开尺寸为 2532（ 确定排样方法和计算材料利用率 确定排样方法 根据零件形状选用合理的方案，以提高材料的利用率。该零件采用落料模冲压，毛坯形状为矩形，为了便于送料，采用单排方案，如图： 图 4样方 案 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 搭边值 a和 a=b= 表 搭边 a和 材料厚度 圆件及 r 2t 的工件 矩形工件边长 L 50形工件边长 L 50 r 2t 的工件 工件间 边 a 工件间 边 a 工件间 边 a 2 计算材料利用率 排样的目的是为了在保证制件质量的前提下 ，合理利用原材料，衡量排样经济性，合理性的指标是材料的利用率，一 个进距内材料的利用率 的计算公式为： 100 = （ 式中： 冲裁件面积， 2 一个进距内冲裁件 面积， 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 确定 材料规格和裁料方式 根据条料的宽度尺寸，选择合适的板料规格，使剩余的边料越小越好。该零件宽度用料为 度为 裁料方式既要考虑所选板料规格，冲压零件的数量，又要考虑裁料操作的方便性，该零件以纵裁下料为宜。 料宽和步距的计算 计算条料宽度有三种情况需要考虑； 1 有侧压装置时条料的宽度。 2 无侧压装置时条料的宽度。 3 有定距侧刃时条料的宽度。 有定距侧刃时条料的宽度 。 为了保证条料始终沿着导料板送进，设有测压装置。 条料宽度 B=(D+2a+ ) 0 B ； D ； a c ； 查表得： a= = c= B=（ 100+2 = 条料宽度公差 (条料宽度 B/料厚度 t/ 1 1 2 20 20 30 30 50 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 导料板间的距离 A=B+Z Z 导料板与条料之间的最小间隙（ 查表 5 4 得 Z=5据公式 5 2 A= B+Z =28+5 =33（ 表 导料板与条料之间的最小间隙 材料厚度 t/ 侧 压 装 置 条 料 宽 度 B/00 以下 100 以上 12 23 34 45 5 5 5 5 5 5 8 8 8 8 8 8 本章小结 本章主要讲述了设计的工艺计算，其中包括毛坯展开尺寸计算。排样方法的确定，材料利用率的计算，材料规格和裁料方法的确定及料宽和步距的计算。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 5 冲裁力及冲裁压力中心计算 冲裁力计算 裁力 F 冲裁力是选择压力机的主要依据，也是设计模具的 必须的数据。在冲裁的过程中，冲裁力的大小是不断变化的，冲裁力是指板料作用在凸模上的最大抗力。对于普通平刃刀口的冲裁，其冲裁力 F 可按如下公式计算 （ 其中： F 冲裁力 ,N; L 冲裁件的周长 , t 材料厚度 , 材料抗剪强度 ,k 系数（与材料性能，厚度偏差，模具的间隙波动有关，常取 查表得： =340料： =60340 =397800 N N 冲孔： 40 104 此 F 冲 =04 = 卸料力 、 推件力 、 顶件力 和弯曲力 的计算 由于冲裁时材料的弹性变形和摩擦，在一般冲裁条件下， 冲裁后材料将发生弹性恢复，使落料件或冲孔废料梗塞在凹模中，而板料则紧卡在凸模上，为使冲裁工作继续进行，必须将卡在凸模上的板料卸下，将卡在凹模中的工件或废料向上或向下推出。将紧卡在凸模上的料卸下所需要的力称为卸料力；将卡在凹模中的料推出所需要的力称为推件力；将卡在凹模中的料逆着冲裁方向顶出所需的力称为顶件力。由经验公式可得以买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 上推件力，卸料力和顶件力的计算公式为： 冲卸卸 （ 冲推推 （ 冲顶顶 （ 表查 ， 得： ， ， K， n=2。 表 卸料力、 推件力和顶件力系数 料厚 t/x d 钢 、铝合金 纯铜，黄铜 此计算得： F 卸 =K 卸 97800 =23868 N N F 推 = =4 21 影响弯曲力大小的 基本因素有变形材料的性能和质量；弯曲件的形状和尺寸；模具结构及凸凹模间隙；弯曲方式等，因此很难用理论的分析法进行准确的计算。实际中常用经验公式进行慨略计算，以作为弯曲工艺设 计和选择冲压设备的理论。 形弯曲件的经验公式为： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 r+t 公式 (6 5) 冲压行程结束时不校正时的弯曲力。 B 弯曲件的宽度（ 。 t 弯曲件的厚度（ 。 r 内弯曲半径（等于凸模圆角半径） （ 。 b 弯曲拆料的抗拉强度 (查机械手册 b=400( K 安全系数，一般取 根据公式 6 5 r+t) =22 00/(10+=3640(N) 对于顶件或压料装置的弯曲模，顶件力或压料力可近似取弯曲力的 30% 80%。 F 压 =80% 80%3640 =2912(N) 弯曲力 : F 压 =3640+2912 =6552(N) N 冲裁工艺力的计算 如前面计算，冲裁工艺力包括冲裁力，卸料力和顶件力，因此选择压力机时依据模具结构分别计算冲裁工艺力。依据设计方案采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁工艺力为： F=Q+04+1+N) （ 依据此工艺力 F 选择压力机吨位。 冲裁 压力中心的确定 (1)按比例画出每一个凸模刃口轮廓的位置，并确定坐标系，标注各段压力中心坐买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 标系，如图所示。 (2)画出坐标轴 x,y。 (3)分别计算出各段压力中心的坐标值，并标注如图所示。 冲裁圆弧线段时，其压力中心的位置见图 5下式计算 x = = （ 式中： b 圆弧的长度， b= R 圆 弧的半径， R= S 圆弧所对应的弦长， S= 5圆弧压力中心的位置 所以，根据图 5点的坐标为 : L(5)。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 图 5(4)分别计算出凸模刃口轮廓的周长。 表 5力中心数据表 各段 基本要素长度 L/基本要 素压力中心的坐标值 冲裁力 F/N 备注 x y A 1L =30 0 15 1F =25125 冲裁力计算公式 Fb为材料的抗拉强度，查表得 b=335t 为材料的厚B 2L =18 9 30 2F =15075 C 3L=18 9 0 3F=15075 D 4L = 4F = 5L=23 25 5F= 6L= 6F= 7L=23 5 7F= 8L= 46 8F=文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 I 9L= 9F=8040 度， t= 10L= 10F=8040 K 11L =6 11F = 12L = 15 12F =5)根据力学原理，分力对某轴的力矩等于各分力对同轴力矩的代数和，则可求得