连续转位冲裁模设计【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 摘要： 本文介绍了一种连续转位多孔复合冲裁模具的设计，重点阐述了多品种中小批量生产中在平板上冲制密排多孔的工艺方法、模具结构应注意的问题。 本设计运用冲压成型工艺及模具设计的基础知识，首先分析了工件的成形工艺及模具成形结构对制件质量的影响。介绍了连续转位复合冲裁模具设计时要注意的要点，通过对制件进行工艺分析，可确定制件的成形加工用两套复合模即可。从控制制件尺寸精度出发，对连续转位复合冲裁模具的各主要尺寸进行了理论 计算，以确定各工作零件的尺寸，从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详细的阐述，并应用 关键词： 板料 密排多孔 转位连续冲裁 复合模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 of a is to in or to to on to of on by to as as so on on on AD 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目录 绪论 1 国内模具的现 状及发 展趋势 1 国外模具的现状及发 展趋势 1 冲裁模具的结构设计 1 冲裁模具设计的进度 1 第一章 工件的工艺性分析 .艺性分析 4 样设计 4 艺方案的确定 5 具结构形式的选择与确定 6 第二章 冲压力与压力中心的计算及初选压力机 7 裁工序总力的计算 7 选压力机 7 力中心的计算 8 第三章 模具主要零件和主要工作机构的设计与标准化 .作零部件的设计与标准化 .位装置的设计与标准化 .准模架的选用 . 第四章 中心孔冲孔落料复合模总装图 .第五章 连续转位冲裁模设计 .艺分析 .计思路 .具的选用及总装图 .具的工作过程 .具设计要点及应注意的问题 .第六章 压力机的校核 .附 录 . . 23 结束语 . 致 谢 . 29 参考文献 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 绪论 近十多年来 ,随着对发展先进制造技术的重要性获得前所未有的共识 ,冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展 ,其特征是与高新技术结合 ,在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等向冲 压领域的渗透与交叉融合 ,推动了先进冲压成形技术的形成和发展。 国内模具的现状和发展趋势 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 12m ，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 精冲模，大尺寸（ 300精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，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 。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 陆续开始使用 别厂家还引进了 成功应用于冲压模的设计中。 国外模具的现状和发展趋势 电子计算机的普遍应用给模具设计和制造开辟了新的前景。计算机辅助模具设计在不少国家得到了一定程度的应用 ,节约了设计工时 ,使模具结构 更加合理。各类模具加工设备也大量采用电子计算机控制 ,提高了加工效率和精度。用电子计算机辅助设计拉伸件的展开尺寸 ,可以根据各部位金属流动的情况更精确的得出毛坯形状和尺寸。 冲裁模具的结构设计 冲裁模具是冲裁工序所用的模具。冲裁模的结构型式很多，冲裁模可按不同的特征进行分类。 1按工序性质可分为落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等； 2按工序组合方式可分为单工序模、复合模和级进模； 3按上、下模的导向方式可分为无导向的开式模和有导向的导板模、导柱模、导筒模等。 4按凸、凹模的材 料可分为硬质合金冲模、钢皮冲模、锌基合金冲模、聚氨脂冲模等； 5按凸、凹模的结构和布置方法可分为整体模和镶拼模，正装模和倒装模。 6按自动化程度可分为手工操作模、半自动模、自动模。 7. 分类的方法还比较多，上述的各种分类方法从不同的角度反映了模具结构的不同特点。下面以工序组合方式，分别分析各类冲裁模具的结构及其特点。 冲裁模具设计的进度 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 用时间 15天； 用时间 5天； 用时间 30天； 4模具的调试，所用 时间 5天。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 第 1章 工件的工艺性分析 工件名称：支撑板 生产批量：中小批量 零件要求：配套产品更新换代很快 材料： 度： 件简图见图 1 图 1 支撑板 设计步骤： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 艺性分析 图示零件材料为 够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。 外形落料的工艺性：制件属于中等尺寸零件，料厚 形简单，尺寸精度要求一般，因此第一 步冲中心孔可采用落料工艺获得。 冲孔的工艺性：所冲圆形孔，尺寸精度要求一般，可采用冲孔。 冲中心孔只有外形落料和冲孔两个工序。按要求零件尺寸取 ，符合一般复合冲压的经济精度要求。 样设计 (1) 确定零件的排样方案 设计模具时，条料的排样很重要。压圈外形简单 ,可以采用单向排列 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 图 2 条料的排样 (2) 条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算 查表取得搭边值为 条料宽度的计算：拟采用无侧压装置的 送料方式，由 D+2a+- 2 D 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸 a 侧搭边值 导料板与最宽条料之间的间隙 代入数据计算，取得条料宽度为 导尺间距离的计算：由 s=D+2(a+代入数据计算得导尺间距离为 材料利用率的计算： 根据一般的市场供应情况，原材料选用 5001000 每块可剪 1000m 225条，材料利用率通用计算公式 = 00% A 一个冲裁件的面积， n 一个进距内的冲裁件数量； B 条料宽度， s 进距， = %1 0 72 2 5 3 0 11 =艺方案的确定 支撑板所需的基本冲压工序为冲孔和落料，可拟订出以下三种工艺方案。 方案一：单工序模，即先落料后冲孔 . 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 方案二：冲孔落料复合模。 方案三： 冲孔落料级进模。 采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。 支撑板的孔之间的距离为 于此零件要求的最小壁厚（ （ 1） ，可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。复合模模具能易保证冲裁精度 ,由于压料冲裁的同时得到了较平 ,冲件平直且有较好的剪切断面 装复合模较适用于冲制材料质较软的或板料较薄的平直度要求 较高的冲裁件 ,由于 倒装复合模结构简单 ,又可以直接利用压力机的打杆装置进行推件 ,卸料可靠 ,操作方便 ,并为机械化出件提供了有利条件 ,正适合我们此处的中小批量生产。所以，我们采用倒装复合模。 具结构形式的选择与确定 1）倒装结构：根据上述分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，为方便小孔废料和成形工件的落下，采用倒装结构，即凸，凹模装在下模，落料凹模和冲孔凸模装在上模。 2）送料方式：采用自动送料方式以减少劳动强度 . 3）定位装置：本工件在复合模中尺 寸是较大，在带导正销的复合模中常采用活动挡料装置 . 3）导向方式：为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。由于已经采用了自动送料方式，采用后侧导柱模架 . 4）卸料方式：本模具采用倒装结构，冲孔废料和工件留在凹模孔洞中，为了简化模具结构，可以在下模座中开有通槽，使废料和工件从孔洞中落下。工件厚度为 厚比较厚，为了简化模具结构和达到可靠的卸料力，选用刚性卸料板来卸下条料废料。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 第 2 章 冲压力与压力中心的计算及初选压力机 裁工序总力的计算 由工件结构和前面所 定的冲压方案可知，本工件的冲裁力包括以下部分。 冲圆形孔的力 外型料的力 下推出孔废料的力 下推出工件的力 刚性卸料板卸条料的废料的力不是压力机提供的，故不用计算在内。 考虑到模具刃部被磨损、凸凹模间隙不均匀和波动、材料力学性能及材料厚度偏差等因素的影响，实际计算冲裁力时按下面公式： P= 3 式中 P 冲裁力（ L 冲裁件剪切周边长度（ t 冲裁件材料厚度（ 被冲材料的抗 剪强度 (K 系数，一般取 上式中抗剪强度 与材料种类和坯料的原始状态有关，可在手册中查询。为方便计算，可取材料的 =b,故冲裁力表达式又可表示为： P= b 式中 b 被冲材料抗拉强度 (查手册 1表 8 7 得 的b=273此取 b=400 400=2=224 400=422件力 Pt=t 推件力系数 ,由手册查得 n 同时卡在凹模的工件 (或废料 )数 ,其中 n=h/t h 凹模刃部直壁洞口高度（ t 料厚 ( 查文献 1表 h=6 n=4 4=4 422=序总力 P 总 =2+4 =22+ 初选压力机 查文献 4开式可倾压力机参数初选压力机型号为 3表一。 表一 所选择压力机的相关参数 型号 公称压力 /块行程 /大封闭高度/作台尺寸/块底面尺寸 /倾斜角/ 封闭高度调节量/文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 5 55 280 370 610 25 20 50 00 75 200 500320 160 200 25 50 压力中心的计算 模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正 常工作，应使模具的压力中心与压力机的中心滑块中心线重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨与模具的导向部分不正常的磨损，还会使合理的间隙得不着保证，从而影响制件的质量和降低模具的寿命，甚至损坏模具。 此为多凸模模具的压力中心，首先计算大凸模的压力中心 图 3 压力中心的计算（ a） 计算其压力中心如下： （ A）大凸模的压力中心到坐标轴的距离下式确定： 到 =432144332211 32144332211 B)由于其余三个凸模为规则的凸模 ，则总的压力中心为 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 图 3 压力中心的计算（ b） 到 32144332211 =112 32144332211 =112文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 第 3 章 模具主要零件和主要工作机构的设计与标准化 工作零部件的设计与标准化 (1)工作零部件的计算 由于制件结构简单精度要求不高，又由于所冲的孔是圆形孔，冲裁此类零件的凸凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用按凸模与凹模图样分别加工的方法。要求公差 224 ， 根据文献 2表 得冲裁模初始双面间隙为： 据文献 2表 模极限偏差： 落料部分基本尺寸为 224： d + p =（ 以 。 根据上述方法确定凹模外形尺寸 须选用矩形凹模板 230 225 15（ 冲裁 圆形 孔凸模、凹模各尺寸及其组件确定和标准化（包括外形尺寸和厚度） 123( 0 . 6 0 . 8 ) 0 . 7 1 5 1 0 . 5( 0 . 8 1 . 0 ) 0 . 9 1 5 1 3 . 54h m mh m mh m m 小凸模长度 L=+18=46凸模刃口 为异形的 要使凸模正常工作，必须使凸模最小断面的压应力不超过凸模材料的许用压应力，即 对于圆形凸模 中 凸模最 狭小 截 处的 面 积 ， 凸模材料许用 压应力 (0 = m i n 2 . 2 4 8 . 8A m m 所以承压能力足够。 抗纵向弯曲力校核 对于圆形凸模（有导向装置） 270d 2/ F 式中 允许的凸模最大自由长度， 冲模力 ,N 凸模最小截面的直径， 70d 2/ F =270 102/ 所以长度适宜。 凸模固定端面的压力 q = 式中 q 凸模固定端面的压力， 落料或冲孔的冲裁力， N 模座材料许用压应力， q = 3122111 9 . 7 8 1 0 6 2 . 9 9( ) ( )22P M p 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 凸模固定板端面压力 没有 超过了 80 90 a， 不用在 在凸模顶端与模座之间加一个淬硬的垫板。 由于采用整体式凹模，所以由外形落料凹模确定其凹模板厚度（图 6），其凹模刃口高度由表 h=6= 20 外形落料凸模、凹模各尺寸及其组件的确定和标准化（包括外形尺寸和厚度） 外形凸模的设计：外形凸模用线切割机床加工成直通式凸模，用两 个 螺钉固定在垫板上，由于采用固定卸料板，凸模按下式计算 （图 9） ： L=h1+h2+h3+h 其中 ： 10.5 卸料板厚度 （ （ 4 要考虑凸模进 入凹模的深度 （ 1及模具闭合状态下 卸料板到凸模固定板间的安全距离（ 1520因素。 所以： L=+1+17=46 凸模固定板材料可用 45 钢，结构形式和尺寸规格见手册表 得200160 15 图 9 凸模长度 的确定 （ 3）凹模组件的尺寸确定和示意图 凹模采用整体式凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。（图 10） 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 图 10 整体式凹模的尺寸 凹模的长度选取要考虑以下因素： a)保证有足够的安装刚性卸料板的位置。 b)便于导尺发挥作用，保证送料粗定位精度。 选取凹模边界为 315250模材料选用 处理硬度为 58 62 定位装置 的设计与标准化 活动挡料块的设计与标准化（尺寸、位置、标准与示意图） 图 11 活动挡料销的设计 挡料块标记： 456 81（图 11） 材料： 45钢 99 88 热处理：硬度 43 48文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 技术条件：按 85 标准模架的选用 由凹模周界可以选取标准模架。 凹模周界 315=250合高度 45术条件 :按 8050侧 导柱模架。 如图 16。 导柱标记： 40 260 0 260 套标记： 40 140 53 99 40 140 53 99 上模座标记： 315 250 55 99 下模座标记： 315 250 70 99 1图 12 后侧导柱示意图 模柄与上模座的联接采用压入式的 结构如图 13 所示。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 图 13 压入式的模柄 （ 1）卸料装置的设计与标准化 在前面已经确定了采用刚性卸料板，设计卸料板为一整体板。本模具的卸料板不仅有卸料作用，还具有外形凸模的导向作用，并能对小凸模起保护作用。卸料板的边界尺寸经查手册 2表 卸料板长度 L =250度 B=2504模具中，卸料板对冲孔落料凸模起导向作用，卸料板和凸模按 H7/合制造 （ 2）联接件的选用与标准化 本模具采用螺钉固定，销钉定位。具体讲 内六角螺钉标记： 35 钢 5 85 螺钉标记： 35 钢 0 76 圆柱销钉标记： 35钢 665 19 86 止动圆柱销标记： 35 钢 4686 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 第 4 章 中心孔冲孔落料复合模总装图 前面各节已经设计好了中心孔冲孔落料复合模各零件，根据前面的设计，中心孔冲孔落料复合模的总装图如图 14。 图 14 中心孔冲孔落料复合模总装图 1239011121314151678买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 第 5 章 连续转位冲裁模设计 工艺分析 根据零件设计要求，虽精度不高，但为满足装配需要各孔位置度有一定要求，若采用钻孔加工各孔，结果会因位置度误差大使装配大费周折；若按其生产批量及零件结构，采用单冲，生产效率 低，积累误差大，不能满足要求；若采用复冲，模具结构上凸模过多无法实现，也影响工件强度；若采用多工位自动送料级进冲裁，模具成本高，生产准备周期长，且设备吨位不足，也不利于产品更新换代经综合分析，采用简易转位复合冲裁，能够较好地满足生产要求 计思路 1)分析并找出孔的排列规律，将其分成对称的六个区 1、 2、 3、 4、 5、 6，如图 15： 图 15 孔排列规律图 1）每区 40孔 40孔 (除中心孔外 )，将其中 5所示编号分成四 组： 2个孔， b组 0个孔， 个孔。 2)将凹模也相应分成六个区 1、 2、 3、 4、 5、 6同图 15，将 区冲，将 区冲，将 区冲，将 区冲；在 1区设置角向定位销如图示 M 位置，为在 1区留出充分的位置设置角向定位；并按工件几何中心作为压力中心粗略配平冲裁力，改变模具受力，将 个放 6区， 个放 1区，这样在冲床一次行程中冲出分散于整个凹模 6个区的 4中心孔及角向定位孔 M (上一冲次在 位置冲出 )定位每转 60。 ，冲 40孔，六次冲完。 具的选用及总装图 为便于操作，采用后侧导向正装式结构如图 16，角向定位销采用弹顶销，以便于每买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 件首次冲裁。 图 16 支撑板多孔转位复合冲模 1 下垫板 2 螺柱 3 凹模板 4 落料孔 5 卸料板 6 凸模 7 凸模固定板 8 上垫板 9 上模座 10 销钉 11 模柄 12 螺栓 13 导套 14 导柱 15 中心定位销 16 角向定位销 17 弹簧 18 螺塞 19 下模座 模具的工 作过程 将坯料放于凹模上，以角向定位销定位（坯料将角向定位销压入凹模中），上模下行，弹压卸料版压料，上模继续下行，完成第一次冲裁，上模抬起，卸料版将工件从凸模上卸下。将从工件顺时针旋转 60度，放于凹模上，以中心孔和上次冲出的孔 M（见图15）定位，进行第二次冲裁。依照这种方法，每转 60度冲一次，六次完成，即完成 240个孔的冲裁。制件从凸模上由卸料版推下取出，冲孔废料从凹模孔中漏下。 模具设计要点及应注意的问题 为保证各型孔位置度及上、下模装配后刃口间隙分布均匀，卸料顺畅，凹模、卸科板、固定 板各型孔位置应配作 (坐标镗或线切割 )为保证定位精确且重复转位后孔位置度符合要求，中心定位销工作部分直径按落料坯件上中心孔实际直径配作，保持精确滑配（间隙 0 02角向定位销按相对应冲头 (图 15中 位置上冲头 )刃口实际尺寸减 将工作部分削边以避免过定位、做到定位精确，转位顺畅为减缓定位销磨损，稳定制品质量，两销均采用 8钢淬火 45钢淬火48为提高模具刚度，保证模具使用可靠性，上、下模与模座之间均加一 45钢淬硬垫板。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 第 6 章 压力机的校核 前面已经初选了压力机， 模座外形尺寸 315 250合高度 260文献 4中，35 型压力机工作台尺寸为 6103 70大闭合高度为 280杆调节长度为60以在工作台上加一 35 90可安装。模柄孔尺寸也于本副模具所选模柄尺寸相符。 冲中心空 模具零件材料选用一览表 （表二）： 18 导料销 1 45 17 固定板 1 45 16 落料凸模 1 15 垫板 1 45 14 冲孔凸模 1 13 模柄 1 45 12 打杆 1 45 11 推板 1 45 10 连接推管 1 45 9 推件块 1 45 8 凸模固定板 1 45 7 上模座 1 6 导套 2 45 99 99 5 活动导料销 1 45 4 卸料板 1 45 3 弹簧 4 45 2 导柱 2 20 99 99 1 下模座 1 0016040 90 序号 名称 件数 材料 备注 支撑板多孔转位复合冲模 零件材料选用一览表 （表三）： 15 下模板 1 45 99 14 螺塞 1 13 弹簧 1 45 12 角向定位销 1 45 11 中心定位销 1 45 10 导柱 2 45 导套 2 45 模柄 1 45 7 上模座 1 B/99 6 上垫板 1 20 5 凸模固定板 1 45 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 4 凸模 40 45 3 卸料板 1 2 凹模板 1 20 1 下垫板 1 序号 名称 数量 材料 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 结束语 毕业设计作为三年大学学习中极为重要的一部分，是衡量一个学生专业课水平的重要标志。毕业设计是我们所学课程的一次系统而深入的综合性的总复习，是一次理论联系实践的训练，也是我们步入工作前的一次检验。 就我个人而言，通过这次毕业设计，使我学习到了许多知识，对模具的设计与制造有了极为深刻的认识，是一次由理论向实践的飞跃，回顾一个多月的设计生活，让我感慨颇深，主要体会有以下几点： (1) 扎实的基础课，专业课是模具设计的基础 由于以前所学的课程难免有些理解不深，遗忘等，而本次设计又或多或少的用到了这些知识，从而迫使我认真扎实的学习了以前的课程，并加深了对这些课程的理解、真正有一种温故而知新的感觉，如机械制图中的各种线型的特点应用，材料力学中的应力校核，热处理中各种材料与热处理性能，公差配合与测量技术中公差的正确选用，模具的加工与制造技术。塑料模具的设计与制造步骤，模具材料的正确选用等。 (2) 理论与实践相结合的重要性 以前的学习中，基本上是纯理论的学习，虽然有金工实习、毕业实习等实践的体 味，但却停留在表面上，没有进行过真正的设计，从而使理论与实践严重脱节，而现在我们是在经历了金工实习、毕业实习后的一次真正的练兵。我认真回顾了以前所见所学的塑料模知识，在脑海里反复了思考了塑料模的步骤，然后开始到图书馆查资料作设计。在作设计的过程中，我才真正感觉到眼高手低的含义，同时也“窥一斑而知全豹”，自己的学习中的不足和薄弱环节暴露无遗，但是在老师们的帮助下以及自己的努力下，我终于克服了重重困难，使设计得以顺利的进行。通过向老师们请教，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的一次强 有力的训练，是我们独立工作的前凑，将对我们以后的工作产生深远的影响。 (3) 对模具设计中的安全性，经济性加深了认识 在设计工作中，要不断对安全性进行分析，从操作者的角度进行设计，在设计中，需要考虑到模具的成本问题，经济效益是工业生产的前提，成本的高直接决定了产品的竞争力，故在设计中尽可能的选用标准件。 (4) 电脑成为设计中重要的辅助工具 由于工件形状复杂，在设计中计算塑件的体积出现了很大的难度，后经程老师指点迷津，通过 绘图和计算才得以解决。另外在绘零件和装配图时采用电脑也更方便快捷。采用电脑处 理，精度高，方便快捷，在本次设计时，要求机械绘图，电子文档文本，从而对 学习有了很大的进展，对 各种文字处理工具有了更为熟练的操作，而模具 术已成为该行业的发展趋势，电脑终将成为设计的必备工具，这对提高学生的综合素质着极为重要的现在意义。 (5) 设计态度直接决定着设计质量 毕业设计一般时间都足够，但足够的时间不一定都能设计出优秀的模具。这就除了能力水平的问题外，极为重要的一点便是态度问题，作为学生必须要态度谦虚、工作认真、勤学好问、实事求是，才能正确对待设计，才有可能取 得设计的圆满成功。 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