连接片冲孔、翻边、落料连续式复合模设计【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 1 连接片冲孔、翻边、落料连续式复合 模 设计 摘要 ： 本文进行了连片冲孔、翻边、落料连续复合模设计，根据要求完成相应的任务。 本文的主要内容有：取得必要的材料，并分析零件的冲压工艺性 ;确定模具的结构形式；进行必要的工艺计算 ;模具的总体设计 ;模具的主要零部件的结构设计；绘制模具总图； 利用件建立了 连接片冲孔、翻边、落料连续式复合膜 具全部零件的三维实体模型，并对其进行了虚拟装配。通过对它的虚拟样机设计，可以更好的了解它的结构和主要零部件。同时也可以将验证结构设计的正确性和合理性，为 制作物理样机节省成本。 关键词 ： 冲裁模具；计算；三维实体模型 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 to of of of is by of to be to of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目 录 摘要 1 关键词 1 1 前言 3 2 冲压工艺过程制定 6 计条件 6 艺分析 7 样 7 算翻边力 8 艺分析 8 艺计算 8 9 算冲裁力 9 裁力 9 料力 9 出力 9 冲压力 9 算凸凹模的刃口尺寸 10 算冲压力 11 11 卸料力 11 顶料力 11 总冲压力为 11 算凸凹模的刃口尺寸 11 12 选择冲压设备 12 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 3 模具总体设计及主要零件设计 13 固定零件 13 、下模座 13 柄 14 模固定板 15 板 15 15 向零件 16 16 16 17 簧 17 4 模具装配的工艺过程 18 18 18 5 模具中的主要零部件的组装方法 19 19 柱、导套的装配 19 6 冲裁模的调试 19 料不通畅或被卡死 19 料不正常，退不下料 19 模的刃口相碰 20 20 20 现偏移现象 20 件不平整 20 件毛刺较大 20 7 总结 21 参考文献 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 致 谢 24 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 1 前言 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。我国的模具无论是在数量上，还是在技术、质量和能力方面上都取得的很大的成绩。特别是 近年来， 我国的 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。 我们国家出现的许多具有自己知识产权的模具。比如： 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。 当今世界正进行着新一轮的产业调整，一些模具制造逐渐向发展中国家转移，中国正成为世界模具大国。近年来，外资对我国模具行业投入量增大，工业发达国家将模具向我国转移的趋 势进一步明朗化，这代表着我国模具行业迎来新一轮的发展机遇，也代表着面临国外先进技术和高品质制品的挑战。 有数据显示，我国目前模具总产值已跃居世界第三，仅次于日本和美国，其中，汽车、摩托车、家电行业是模具最大的市场。据权威报告，中国已成为第一制造大 国。 冲模是实施冲压工艺的工具。冲压设计就是根据冲压零件及其冲压工艺，设计出安全、实用、可靠的冲模结构，保证优质高效地产出合格的冲压件。冲模设计的核心是冲模的结构设计。一套结构巧妙、实用而先进的冲模，可以使原本依靠传统冲压工艺分序多模冲制完成复杂的冲压件， 直接由原材料在一套多工序连续冲模上一模成形冲制完成。使一套冲模取代多代冲模，而且操作简单安全，优质高产，又节能降耗。一套结构完美的冲模，往往要经过设计人员长期构思，多次修改，甚至多次试模或通过生产后提升改进，凝结着技术人员和模具工等众人的智慧，是很多人不断努力，执着追求的结果。与以前相比，随着很多设计软件的不断完善，现代有虚拟的模具设计，还有有限元分析。为达到以上目的， 本次毕业设计的主要任务就是设计一套连续式复合模，在设计过程中，通过查阅大量资料，综合已学的知识，对冲压模具的组成结构 及设计步骤有了一个系统的认识，为将来的设计工作积累了一定的经验。 2 冲压工艺过程制定 计条件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 . 图 1 连接片 零件简图：如图 1所示； 生产批量： 大批量 材料：低碳钢 材料厚度： 1艺分析 由工件简图可见，该工件的加工涉及到冲孔、翻边、落料三种工序内容。根据零件变形特点，采用先冲孔、翻边、落料的加工工序。 样 采用直排有废料排样方式，如图 2所示。 图 2 排样 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 计算冲裁件面积 A (1) 按 查得最小打边值： 1 条料宽度： 79b 进矩： h 一个进矩的材料利用率： 算翻边力 艺分析 直 径 边前应预冲孔 艺计算 工件在翻边过程中，材料主要受切向拉伸使厚度变薄，而径向变形不大。因此，可以简化单弯曲的方法，近似地进行底孔尺寸的计算，预冲孔的直径按下式确定 : ) (2） 由表 （ 3） 由 d/t=171表 得知底碳钢极限翻边系数 m,所以该零件能一次翻边成型，预冲直径 d=(4） 00查表 3 N M p 9162 222 A%45%161%100 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 i i 6( 因为翻边时孔内有尺寸精度要求是，所以尺寸精度由凹模保证。此时，按 算凸凹模的径向尺寸 （ 5） 算冲裁力 裁力 （ 6） 其中 料力 卸卸（ 7） 查 得 : 卸卸F 出力 （ 8） 查 ： 冲压力 卸顶总 F（ 9） 20307522220 3 2 6 5 6 顶顶K 顶顶纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 =2656 = 计算凸凹模的刃口尺寸 查 得间隙： （ 10) 查 得磨损系数： 75.0x 对零件图中未注公差的尺寸，查 ,其极限偏差为： 0 0 0 0 本例工件 形状比较复杂，且为薄材料，为了保证凹凸模之间的间隙值，必须采用凸凹模配合加工的方法，现以凹模为基准件，根据凹模的磨损后的尺寸变化情况，将零件图中各尺寸进行分类： 模刃口尺寸计算如下 : 4/0 1） d d d 保证双面间隙 凹模的外形尺寸，凹模壁厚参考： (12) 其中 81 查 得： H C 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 算冲压力 冲裁工艺力包括 F,卸料力卸F。推件力推 平刃模具冲裁时，其理论冲裁力可按下式计算。 (13） 预冲孔的大小由翻边决定的，计算得出 D=中： 882 00 故 F 卸料力 F（ 14） 查 得： 8 51 0 0 顶料力 查 4 14 5 0 0 总冲压力为 5 0 7 2 14 5 6 9 62 2 8 42 7 4 1 算凸凹模的刃口尺寸 查 得间隙： . 查 得磨损系数： 75.0x 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 对零件图中未注公差的尺寸，查 ,其极限偏差为： 本例工件形状比较复杂，且为薄材料，为了保证凹凸模之间的间隙值，必须采用凸凹模配合加工的方法，现以凸模为基准件，根据凸模的磨损后的尺寸变化情况，将零件图中各尺寸进行分类： 0 4/ d （ 15） P d 0 d 凸模的刃口尺寸按凹模的实际尺寸配制，并保证双面间隙 模的外形尺寸，凹模壁厚参考： （ 16） 其中 81 查 H C 经分析后，冲孔、翻边、落料凹模采用一个整体式，尺寸为 16018020 模具的压力中心就是合力的作用点。工作时，模具的压力中心一定要与压力机滑块的中心线重合；否则滑块就会承受偏心载荷，是模具歪斜，间隙不均，从而导致压力机滑块与导轨和模具的不正常磨损，降低压力机和模具的寿命。所以在设计模具时，必须要确定模具压力中心，并使其通过模柄的轴线，从而保证模具压力中心与压力机滑块中心重合 由于此模具是冲孔、翻边、落料连续式复合膜设计，因此压力中心采用中心对称。 模具的闭合高度计算 模具的闭合高度： （凸模露出模 选择冲压设备 冲压设备的选择是工序设计和模具设计的一项重要内容，合理选用设备对工买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 作质量的保证、生产率的提高、操作时的安全都有重大影响，也为模具设计带来方便，冲压设备的选择主要决定其类型和规格。 冲压设备类型的选定，主要取决于工艺要求和生产批量。 冲压设备规 格的确定，主要取决于工艺参数及冲模结构尺寸。 在冲压生产中，为了 适应不同的冲压工作需要。采用各种不同类型的压力机。压力机的种类很多，按传动方式的不同，主要有机械压力机和液压压力机两大类。其中机械压力在冲压中应用最广。 将翻边力、落料的冲压力、冲孔的冲压力相加来确定确定公称力的选择。 选用开式双柱可倾压力机 称压力： 160大闭合高度： 220合高度调节量 ;45块中心线至床身距离 ;160 工作台尺寸： 50300 垫板厚度 :40 模具总体设计及主要零件设计 如下图所示为模具总图 图 3 模具总图 定零件 、下模座 模座分为带导柱和不带导柱两种，其中带导柱的常用模座有以下六种形式： 后侧导柱模座， L=63 400个导柱装在后侧，可以三面送料，操作方买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 便，但冲压时容易产生偏心距而使模具歪斜。因此，适用于冲压中等精度的较小尺寸冲压件模具，大型冲模不宜采用此种形式。 对角导柱模具， L=63 500个导柱装在对角线上，便于纵向或横向送料，由于导柱装在模具中心对称位置，冲压时可防止由于偏心距而引起的模具歪斜。适用于在快速行程的压力机上，冲制一般精度冲压件的冲裁模或连续模。 中间导柱模座， L=63 630用于横向送料和单个毛坯冲制的较精密的冲压件。 四导柱模座， L=160 630个导柱冲模的导向性能最好，适用于冲制比较精密的冲压件。 后导柱窄形模座， L=250 800于冲制中等尺寸冲压件的各种模具。 三导柱模座，一般用于冲制大尺寸冲压件。 综上所述，再结合本次设计，最后选用材料为 动导向后侧导柱上模座为 模座为 实体如下图所示 图 4 图 5 模柄 模柄的作用是将模具的上模座固定在压力机的滑块上，此次设计中选用旋入式模柄，它与上模座安装孔采用 H6/以保证较高的同轴度和垂直度，其长度不大于压力机滑块里模柄孔的深度，因此采用旋入式模柄 实体如下图所示 图 6 模柄 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 模固定板 固定板的外形通常为矩形或圆形，平面尺寸应与相应的整体凹模尺寸一致，材料通常选用 5钢，压装配合面的表面粗糙度应达 m。 本次设计的凸模按一定的位置以 H7/后作为一个整体与垫板一起安装在上模座上，其尺寸大小为 13012020实体如下图所示 图 7 凸模固定板 垫板 垫板的作用是分散凸模传递的压力 ，当凸模尾端传递的压强大于模座材料的许用压应力时，为防止凸模尾端压损模座，并对模柄造成直接冲击，在上模座和凸模固定板之间必须安装淬硬磨平的垫板。 一般冲裁模使用的垫板，厚度可在 4 12按标准选用，外形尺寸应与凸模固定板相同。为便于模具装配，销钉通孔直径可以比销钉直径增大 板材料可选用 45钢，淬火硬度 48；或选用 火硬度为 58。 所以，此设计中的垫板选用材料为 45 钢、尺寸大小为 1201308实体如下图所示 图 8 垫板 紧固及其他零件 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 螺钉和销钉 均是用于模具零部件的固定与定位的元件，通常两者选用相同的直径。一般设计时，应不少于 3个螺钉，拧入被连接件时的深度，铸铁为 2d,钢为 钉设计为 2 个，连接件的销钉孔应与同时钻、铰，销钉与孔采用H7/壁的表面粗糙度应达 m，压入连接件与被连接件的深度分别为 形板件的销钉应取对角布置。 本次设计中所采用的螺钉与销钉均采用上述标准，螺钉选用内六角，钉选用 内六角，标准为 向零件 柱与导套 由于本次设计中的零件需要大批量生产，要求模具寿命高，且滑动导柱、导套都是圆形，其加工方便，容易装配，是目前模具行业应用最为广泛的导向装置，故设计中采用滑动结构式的导柱、导套来保证上、下模的精确导向。 导柱的直径一般在 16 60间，长度 L 在 90 320间。按标准选用时， L 应保证上模座在闭合状态时，导柱上端面与上模座顶面距离不小于 1015下模座底面与导柱面的距离 柱的下部与下模座导柱孔采用过盈 配合，导套的外径与上模座导套孔采用过盈配合，导套的长度 保证在冲压开始时导柱一定要进入导套 10上。由于冲裁凸、以导柱与导套之间则采用 H6/合。因此，导柱采用 B 实体如图所示。导套采用型导套 实图如图所示 图 9 导套 图 10 导柱 导料板 常见的送进导向方式有导销式和导尺式，本次设计采用导料板导向，为了使条料顺利通过，导板间距离在条料的最大宽度上加上 间隙值。由于条料宽度尺寸公差比较大，所以为了节省板料和保证冲压件的质量，在送料方向的一侧装侧压装置，迫使条料始终紧靠另一侧导板送进。其尺寸为 180文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 为了保证冲裁件的内 孔与外缘的相对位置精度，在落料凸模和弯曲凸模的工作端面上分别装一个导正销，工作时，导正销先插入已冲好的孔中，确定内孔与外形的相对位置，消除送料与导向造成的误差，其余侧刃配合使用，进一步提高了零件的尺寸精度。 料板 为了保证冲件能被条料顺利带到下一工位，本次设计采用弹压卸料板。弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高。其尺寸为 180 弹簧 弹簧是模具中广泛应用的弹性零件，主要用于卸料、推件、压边等工作。 卸料弹簧的选择应满足以下条件： 压力要足够，即 预式中： F 预 弹簧的预压力， N； F 卸料力、推件力或压边力， N； n 弹簧的根数。 压缩量要足够，即 修模工作预总 j 式中： 弹簧允许的最大压缩量 , h 总 弹簧需要的总压缩量 , h 预 弹簧的预压缩量 , h 工作 卸料板、推件块或压边圈的工作行程， h 修模 模具的修模量或调整量， m 工作零件 工作零件包括冲孔凸模、翻边凸模、落料凸模、冲孔翻边落料凹模。他们的实体如图所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 11工作零件 模具装配的工艺过程 配的技术要求 模具上、下模座的上平面与下平面邀保持相互平行，其平行度公差一般在400，在 400。 模柄的轴心线应与上模座的上平面垂直， 用导柱、导套导向的模具：导柱、导套的轴心线应分别垂直于下模座的下平面与上模座的上平面。其垂直度公差在 160量范围内 160。同时应保证导柱导套配合间隙均匀，上模座沿导柱上、下移动时平稳无阻滞。 凸模与凹模的间隙沿工作型面应均匀一致，并符合设计要求。 保证冲压时坯料在冲模内定为准确可靠，出件 与退料畅通无阻，使模具各部分协调运作并冲出合格的冲压件。 模具的紧固件（如螺钉、销钉 )应固定可靠，且其头部均不能高出安装基面。 模具的闭合高度及压力机的配合部分，均应符合所选压力机的要求。 模具装配时应考虑易损零件偏于更换。 装配模架，将导套、模柄、导柱分别装入上、下模座，并注意安装后使导柱、导套配合间隙均匀，山、下模座相对滑动时无发涩及卡住现象，模柄与上模座上平面保持垂直。 装配凸凹模组件（凸凹模及其固定板 )和凸模组件（凹模及其固定板），注意安装后配合间隙均匀，尾 部与固定板一起磨平，同时为了保持刃口锋利，还应将工作端面在平面磨床上刃磨。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 将凸凹模组件用螺钉和销钉安装在固定在指定下模座的相应位置上。 以凸凹模为基准，将凸模组件及凹模初步固定在上模座上，调整凸模组件及凹模的位置，使凸模刃口和凹模刃口分别于凸凹的内、外刃口配合，并保证配合间隙均匀后紧固凸模组件与凹模。 试冲检查合格后，将凸模组件、凹模和相应模座一起钻铰销孔。 卸开上、下模，安装相应的定位、卸料、，再从新组装上、下模，并用螺钉和定位销紧固。 5 模具中的主要零部件的组装方法 柄的装 配 旋入式模柄的装配方法，先将模柄垂直旋入上模座，然后用角尺检查模柄周曲线与上模座上面的垂直度，符合要求后再加工防转销孔，并装入防转销，最后在平面磨床上将模柄端面与上模座的下平面一起磨平。 柱、导套的装配 因为导柱导套与模座的配合均为过盈配合，所以一般都是在压力机上将导柱、导套压入模座的。压入时应通过百分表或角尺校正导柱和导套对模座底面的垂直度要求，压入后导柱、导套其固定端端面应比相应模座的地面低 23。 压入导套时，先将上模板反置套在导柱上，以导柱为引导件将导套适量压入上 模座，再取走下模座，继续将导套的配合部分继续压入 6 冲裁模的调试 料不通畅或被卡死 生的原因 ： 搭边翻扭； 条料卡死； 条料卡死。 整方法 ： 料不正常，退不下料 生的原因 ： 料装置不能动作，如卸料板与凸模配合过紧，或因卸料板倾斜而卡紧； 模孔有倒锥度造成工件堵塞，料不能排出； 推件块）过短，或卸料板行程不够 . 板等零件或重新装配。 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 整凹模； 深卸料螺钉的沉孔深度。 模的刃口相碰 模座、固定板、凹模、垫板等零件安装面不平行； 凹模错位； 柱等零件安装不垂直； 套配合间隙过大使导向不准确； 冲孔凸模移位。 装上模或下模； 模，使之对正； 模折断 凹模孔有倒锥度现象 。 修整凹模孔，消除倒锥度现象。 凸模和凹模的刃口形状尺寸不正确。 先将凸模和凹模的形状及尺寸修准，然后调整冲模的间隙。 现偏移现象 孔位偏移； 件不平整 生原因 ： 件从孔中通过时被压弯； 料时没有弹性顶件或推件装置压住工件； 正销与预冲孔配合过紧，将工件压出凹陷，或导正销与挡料销的间距过小，导正销使条料前移，被挡料销挡住。 整方法 ： 除倒锥度现象； 件毛刺较大 模配合间隙过大或间隙买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 不均匀。 模间隙，使其均匀。 7 结论 这次毕业设计是大学四年中学习的最后一个环节，是对在四年学习生活中所学知识的一个汇总和概括，使自己能够综合运用所学知识进行设计。对我个人而然，通过这次毕业设计，我学到的很多东西，对模具设计与制造有了更深刻的认识和了解，是一次从理论向实践的飞跃，让我感慨颇深，主要体会由以下几点 : 由于以前学的课程难免有些理解不深或遗忘的，而本次或多或少的运用到的了这些知识，从而迫使我再次回忆以前所学知识，从而加深了对这部份知识的理解，如机械 制图的各种线型特点应用，材料力学的应力校核，公差配合和测量技术的公差正确选择，模具的设计与制造技术，模具材料的正确先择等。 以前在学习中，主要是注意纯理论的学习，虽然有金工实习、毕业实习等实践学习过程，但都停留在表面上，没有进行过真正的设计，从而使理论与实践严重脱节，在做设计的过程中，我才真正感受到眼高手低的含义，同时也是“窥一斑而知全豹”，自己在学习中的不足和缺陷完全暴露了，但是，在老师和同学的帮助下及在自己的努力下，我克服重重困难，使得设计才能胜利完成。通过向老师的请教，我了解到设计要面向企业面向市场的原则，毕业设计正是对实践能力一次强有力的训练，是我们独立工作的前奏，将对我们以后的工作产生积极深远的影响。 在设计过程中，要不断得对安全性进行分析，从操作员的角度进行设计，在设计中，要考虑模具的经济成本问题，经济效益是工业生产的前提，成本的高底直接决定产品的竞争力，故在设计中尽肯能的选择标准件。 由于工件形状复杂，在设计中体积的计算的程度也很大，通过计算机辅助绘图和计算才得以解决。另外在 绘制零件图和装配图时使用电脑方便快捷。采用电脑处理，精度高。在本次毕业设计中，应用到两款软件如 他们有了进一步的了解，同时也更加熟练 各项操作，这对提高自己的综合素质有及其重要的现实意义。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 毕业设计一般时间足够，但时间足够不一定能够做出优秀的模具设计，这除了能力水平外，及其重要的一点就是设计态度问题了，作为学生必须态度谦逊，工作认真，实事求是，只要这样正确的面对设计，才能做出优秀的毕业设计。 综合应用好这些课程，加之自己平时知识的积累和 周老师耐心的帮助指导下，为这次毕业设计提供了有力的保障。 因为水平有限，设计中必然有许多不足之处，还望老师批评指导。 参考文献 1 王秀凤，张永春 二版） M京航空航天大学出版社， 2 路甬祥 M子工业出版社， 3张修正 . 冲模实用典型结构图集 M,北京：机械工业出版社 ,4 佘银柱 M京大学出版社， 2005 5 齐卫东 M京理工大学出版社， 2010 6 张淑娟，全腊珍 M国农业出版社， 7 王先垸 第二版） M械工业出版社， 8 吴宗泽，罗圣国 M等教育出版社， 9 洪慎章，金龙建 M械工业出版社， 10王孝培 . 实用冲压技术手册 M械工业出版