石英表铁芯冲裁模具设计【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 1 石英表铁芯模具设计 绪论 此次设计的课题为石英表铁芯的模具设计，所用材料为 1一种不锈钢材料。此次设计是对大学三年所学知识的一个实践，主要的设计意义在于要认真掌握冲压模具设计的设计要点 、 设计的具体思路和步骤，知道如何运用资料进行设计，然后自己寻找出一条具体的设计思路完成此次的模具设计，并能够用与实际的生产。 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。近年来，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的变化，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的发展。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。 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 、国际通用软件，个别厂家还引进了 件， 并且成功应用于冲压模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已经取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构 和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具 术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计周期等方面作出了贡献。 例如，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析件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模具、汽车覆盖件模具合乎级进模 件，上海交通大学模具 家工程研究中心开发的冷冲压模具和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比还有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低； 术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 等等，致使相当一部分大型，精密、复杂和长寿命的模具依赖进口。 未来冲压模具的发展趋势 模具行业在今后的发展中，首先要更加关注其产品结构的战略性调整，使结构复杂、精密度高的高档模具得到更快的发展。我们的模具行业要紧紧的跟着市场的需求发展。没有产品的需求、产品的更新换代，就没有模具行业的技术进步，也就没有模具产品的上规模、上档次。如汽车生产中 90 以上的零部件，都要依赖模具成型，在珠三角和长三角，为汽车行业配套的模具产值增长达 40 左右。而模具技术水平的高低，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志。 其次，要积极推进中西部地区模具产业的发展，努力缩小发达地区和不发达地区的差距。中西部很多地区已经意识到 模具产业的发展对制造业的重要作用。如陕西、四川、河北等模具生产有了很大的发展，河北兴林车身制造集团有限公司作为河北泊头地区的骨干企业带动了一片模具企业的开拓；四川宜宾普什模具有限公司凭借强有力的资金投入，将在未来写下新的篇章。 第三，要积极推进模具企业特别是国有企业的体制的创新，转换经营机制，大力发展混合所有制经济，明确产权和完善法人治理结构。充分发掘企业发展的内在动力。要积极推进中、西部地区工业基础较好地区的制造业大中型企业主辅分离，使其模具车间、分厂在不太长的时间里，采用多种有效实现形式，转换机制，大力 发展产权明晰、独立自主经营，适应市场运作和模具生产快速反应的现代专业模具企业，培养能代表行业水平的“龙头”企业，带动地区产业链的发展。 第四，用信息技术带动和提升模具工业的制造水平，是推动模具工业技术的关键环节。 术在模具工业中的应用，快速原型制造技术的应用，使模具的设计制造技术发生了重大变革。再有，模具的开发和制造水平的提高，还有赖于采用数控精密高效加工设备，如五轴加工机床、高速铣等。超精加工手段也、大量用于加工。 我们期待模具行业的明天更加迅速发展！ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 第 1 章 零件工艺性分析 压件的结构工艺性 本冲压件为石英表铁芯，从工件的形状来看两边结构随有不同，但基本对称，所以可便于冲裁时的排样。从外形来看，此工件无尖角，都采用了原弧过度，外边圆角随未标注尺寸，但从与 圆孔比较来看，其圆角半径也都均符合冲裁件最小圆角半径的要求。本工件的最小宽度为 大于冲裁件的最小宽度尺寸。此工件中有 圆孔和 长轴， 短轴的椭圆，此两个空也 符合冲孔的最小尺寸要求。两孔间距为 大于 4 最小间距值，故也符合要 1求 。 压件的尺寸精度和表面粗糙度 从零件图上所标注的尺寸精度来看，孔的尺寸精度为为一般精度的工件，所以冲压可满足要求。至于表面精度，在零件图中没有明确给出特别的要求，所以只要所冲工件无毛刺，表面无明显伤痕即可。 图 件图 压件的材料分析 冲压件的材料费用往往要占冲压件成本的 60 80 ，冲压件材料的质量直接影响到冲压工艺设计和冲压件的质量、使用寿命与成本。因此，除了提高冲压件的工艺性、改善冲压变形 条件、降低对材质的要求外，还要努力提高冲压件材料的质量，使其适应冲压工艺的要求，生产出优良的冲压件。 本工件的材料为 1经退火处理的马氏体型不绣钢，此材料硬度大约在200右，力学性能与耐蚀性都都很高，很适合做表芯等精密零 4件 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第 2 章 拟订冲裁件的工艺方案 首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。该零件有两个孔，故需要冲孔。又因得到该零件的整体需要落料。其中冲孔决定了孔的大小尺寸及公差，而落料则决定了零件的总体形状和尺寸，因此 选择合理的冲压顺序和模具就显得十分重要。 方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模具生产 方案二：落料、冲孔复合冲压。采用复合模具生产 方案三：冲孔 落料级进冲压。采用级进模具生产 方案一模具结构简单，但需要两道工序，两道模具，生产成本高而且生产效率底，难以满足生产批量的要求。方案二只需一副模具即可完成零件的加工，工件的精度以及生产效率都较高，中间连接处的宽度仅有 ,模具强度较差，制造难度大。而且由于两端的孔尺寸较小，冲压后可能工件会留在冲孔凸模上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，给操作带来不便，影响冲压效率。方案三只需一副模具，工件即可加工完成，而且生产效率高，操作方便，工件精度也可满足要求。 综合分析上述三种方案，该工件的冲压生产采用方案三为佳 级进模具生产。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 第 3 章 主要设计计算 样方式的确定极其计算 设计级进模具，首先要设计条料排样图。 本工件的形状外形相对简单，两端随有差别但基本对称，又因为大批量生产，且属于小的窄的冲件，为了节约材料和保证工件的质量，故可以采用如下的排样方法。 图 3.1 零件图排样图 在此排样图中，搭边值查 3表 可得 a = 1a=那么条料的宽度为 距为 一个步距的材料利用率为 55 ，计算见下表所示，查板料标准，宜选 1200 600 的钢板，每张钢板可剪为 70 张条料 46 0 0 1 7 . 0 9 0 . 6m m m m m m。 表 条料计算 项目分类 项目 公式 结果 备注 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 排样 冲裁件面积 A A=（ + 1 215查 6表 得最小搭边值a = 1a =采用无侧压的装置，导料板 与条料之间的最小间隙 料宽度 B B = 步距 S S=一个步距的材料利用率 = 3 1 51 7 2 4 6 100 55 压力计算 该模具采用级进模具拟选弹性卸料下出件方式，冲压力的相公计算见下表 表 冲压力的计算 冲压力 冲裁力 1 . 3 4 6 . 1 8 0 . 6 1 5 0bF k l t N 卸料力 0 . 0 5 1 8 3 7 1 . 5 9 9 1 8 . 5 8k F N 查表得 推件力 1 0 . 5 5 1 8 3 7 1 . 5 9 1 0 1 0 4 . 3 7n k F N 冲压工艺总力 1 8 3 7 1 . 5 9 9 1 8 . 5 8 1 0 1 0 4 . 3 7 2 9 3 9 4 . 5 4z x F F N 由总的冲裁力的计算结果可选择压力机为 压力机可拟 2选 。 力中心的确定及相关计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 冲裁模对工件施加的冲裁力合力的中心称为冲裁压力中心。要使冲压模具正常工作，必须使压力中心与模具的模柄重合，从而使压力中心与所选冲压设备划块的中心重合。 计算模具的压力中心首先画出凹模的形口图如下所示： 图 模型口图 在图上建立如图 所示的 0其位置位于对称中心线上，将冲裁件轮廓按几何图形分解成1 23 23 段基本线段，用解析法求得该模具的压力中心，有关计算详细过程如下表所示： 表 压力中心的计算 基本要素长度 /l 个基本要素压力中心的坐标值 x y 1 0 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 8 0 1 2 3 4 5 0 6 7 8 19 0 1 2 3 计 以上计算结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点 0 较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍在坐标原点 0，若选用 220床， c 点仍在模柄的投影面积范围内，满足要求。 具工作零件刃口尺寸计算的 在确定工作零件刃口尺寸计 算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合本模具特点，工作零件的形状较为复杂，且尺寸较小，故可采用成型电极腐蚀方法加工凸凹模，卸料板，这种加工方法加工的冲模配合间隙均匀，刃口耐磨，且各半形孔的形位精度高。大大提高了模具的质量，也给模具的装配工作带来了方便。本模具的形状复杂，本应该采用配置法加工，但因次模具生产加工零件的批量大，在生产过程中凸凹模需要经常更换，故采用分别制造法加工，保证各自基本尺寸，使模具的制造公差控制在间隙的变化范围内。在以后的生产过程中方便使用。具体的计算数值见下表所示。 表 模具刃口尺寸计买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 尺寸分类 尺寸转换 计算公式 结果 备注 冲孔 0m d x m i n 0()d z 0 查有关手 8册 得冲裁双面间隙 m 0z m mm a x 0 2z m m模具按照 6制造，校核满足 m a x m i n()AT 磨损系数 1x （ 10 （ 10以下） 0 601 0 0 601 0 0 61 0 601 落料 m a x 0() x 0m i n() z 0 600 0 0 60 0 600 50 0 60 5孔心距 1 1 0 1 6买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 料装置设计 本模具工作所需要的卸料力不大，因采用弹压卸料装置，卸料板与卸料螺钉将在后面设计中详细叙述，在此只对弹性元件做一设计。 由于本模具的工作所需的卸料力不大，所以采用弹簧做为弹性卸料元件。 1，此模具所冲制 件的尺寸较小，故模具的总体尺寸也较小，考虑到弹簧的安装空间，初选弹簧数为 2，每个弹簧的预压力： 0 9 1 8 . 5 4 5 9 . 32 2，查有关弹簧规 6格 ，初选弹簧规格为 2 2 4 . 5 4 1 . 8m m m m m m。 具体参数： 22D ， ， 。2 8 6 3 2 28H ，0 4 1 ， 3，计算 H ： 00224 5 9 . 2 9 2 8 1 4 . 8 78 6 3 . 4 6 m m m m 。 4，校核：设 H ， 5H ， 0H H H H =1 4 . 8 7 1 . 6 5 2 1 . 4 8m m m m m m m m 由以上计算可知 ： 2 8 2 1 m m m m ，所以2 。 即所选弹簧是合适的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 第 4 章 模具总体设计 具类型的选择 由冲压的工艺分析可以知道，此工件采用级进模生产，所以模具的类型为级进模具。 位方式的选择 因为该模具采用级进模具生产，故需要条料送进，控制条料的送进方向采用导料销，控制条料的送进步距 采用挡料销定距，初始挡料销及终挡料销，在第一次送进时的冲压位置只要略大于工件的宽度加上工件的搭边值即可，可由操作工目测来定。 料，出件方式的选择 此工件的料厚为 比较薄，卸料力也比较小，可采用弹性卸料。又因为模具结构为级进模，所以采用下出件方式比较便于操作与提高生产率。 向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调试，该模具采用后侧导柱的导向方式，此导向方式可便与冲裁时的送料。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 第 5 章 主要零部件设计 作零件的结构设计 孔凸模设计 冲 的孔的凸模时，此孔为圆形，且所冲工件的料厚小于 1冲孔面积小于 1于细长凸模，容易弯曲失稳而折断，所以采用带护套的凸模，起结构如下： 图 冲孔凸模 对于冲长轴 轴 椭圆孔，也采用护套结构，对于工作部分可用磨削加工而成。 落料凸模设计 此落料凸模结构 虽 比较复杂， 但为了加工方便， 故可作成 整体 式凸模，其下端工作部分可用电极腐蚀法加工，上端部分可加工成矩形，便于装配，具体结构如下所示： 图 落料凸模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 与凸模固定板装配时，利用尾部的凸缘，配合为65 模设计 因凹模结构较小，故采用整体式结构，各个冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据压力中心计算的数据，将压力中心与模柄中心重合。 查 10表 并 计算结果与图如下： 凹模厚度： 0 . 4 1 7 . 2 5 6 . 9H k b m m 凹模壁厚： ( 1 . 5 2 ) 1 0 . 3 5 1 3 . 8c H m m m m 取凹模厚度： 15H 凹模壁厚： 12c 凹模宽度： 2 1 7 . 2 5 2 1 2 5 0B b c m m 凹模长度： 63L 位零件的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 当料第一次送进时，采用初始挡 料销定位， 其后的 落料定位采用两个固定挡料销，其结构如下所示：为 A 型 图 固定挡料销 料销的设计 本套模具用弹性卸料，所以选用导料销来进行送进板料的侧定位。其结构与挡料销相同，在不累述。 料部件的设计 料板的设计 卸料板的形状与凹模口形状相同，周界尺寸也与凹模相同，厚度初选为10卸料板与凹模单边间隙值为 料螺钉的选用 卸料板上设置 4 个卸料螺钉，选用圆柱头卸料螺钉，公称直径为 5M ，选用买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 标准的即可。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸模端面 1有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 第 6 章 模架及其它零部件设计 柄的设计 本套模具的冲裁力一般，模具结构较小，且有导柱，故可以选用旋入式模柄，此模柄是通过螺纹与上模座连接，并加螺丝防止松动，拆卸方 3便 。具体结构见下土所示： 图 模柄 柱销设计 圆柱销采用标准结构 5 25 和 5 35 的两种。 架的设计 该模具采用后侧导柱模架，以凹模周界尺寸为依 据，选择模架的规格如 6下 ： 导柱： /d m m L m m 分别为 16 90， 18 90； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 导套： / / /d m m L m m D m m分别为 16 60 25 ， 18 60 28 。 上模座尺寸： / / /L m m B m m H m m 63 50 25 下模座尺寸： / / /L m m B m m H m m 63 50 30 垫板厚度： 4 固定板厚度： 12 卸料板厚度： 10 凹模厚度： 15 螺钉： 58M ； 5 25M ； 5 30M ： 5 10M 圆柱销： 525 ； 5 35 卸料螺钉： 538 该模具的闭和高度： 2H H H L H H h 闭 垫上 模 下 模( 2 5 4 4 0 1 2 3 0 2 ) 1 0 9m m m m 式中 : L 凸模长度， 64L ； H 凹模厚度， 30H ； 2h 凸模冲裁后进入凹模的深度，2 2h 可见该模具闭和高度小于所选压力机 23 的最大装模高度（ 115，可以使用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 第 7 章 模具总装图 通过以上设计，可得到如图 示的模具总装图。模具上模部分主要由上模座、垫板、凸模、凸模固定板以及卸料板组成。卸料方式采用弹性卸料，以弹簧为卸料元件。下模部分由下模座、凹模、导料销等组成 。冲孔的废料及成品件均由漏料孔漏出。 图 石英表垫片模具装配图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 1 下模座； 2 紧固螺钉； 3 导套； 4 导柱； 5 凹模； 6 卸料板； 7落料凸模； 8 固定板； 9 上模座； 10 紧固螺钉； 11 模柄； 12 圆柱销； 13 卸料螺钉； 14 垫板； 15 冲孔凸模； 16 弹簧； 17 初始挡料销； 18 固定挡料销； 19 圆柱销； 20 螺钉 条料第一次送进时采用初始挡料销定位，当第一次冲裁完毕后将初始挡料销拉出，继续送料采用固定挡料销准确定位，每冲裁一 次，条料向前移动一个步距。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 第 8 章 冲压设备的选定 通过校核，选择开式双柱可倾压力机 23 能够满足使用要 6求 。其主要技术参数如下： 公称压力： 滑快行程： 25 滑快行程次数： 1200 最大闭合高度： 120 最大装模高度： 115 闭合高度调节量： 25 滑快中心线至床身距离： 90 立柱高度： 120 工作台尺寸（前后 左右）： 1 6 0 2 5 0m m m m 工作孔尺寸（前后 左右 直径）： 9 0 1 2 0 1 1 0m m m m m m 垫板 厚度： 30 模柄孔尺寸： 2 5 4 0m m m m 滑块底面尺寸（前后 左右）： 9 0 1 0 0m m m m 最大可倾角： 030 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 第 9 章 模具 的装配 多工位级进模的装配的关键是凸模固定板、卸料板上的形孔尺寸和位置精度的协调，要保证多个凸模、凹模或镶块的间隙和位置符合要求。根据级进模具装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返7修 。具体装配见表 表 石英表铁芯模具的装配 序号 工序 工艺说明 1 凸凹模预 配 1 装配前仔细检查各凸模形状及尺寸以及凹模行孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。 2 将各凸模分别与相应的凹模相配，检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换。 2 凸模装配 以凸模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并拧紧牢固 3 装配下模 1 在下模座上划中心线，按中心线预装凹模，导料销等； 2 在下模座上用已加工好的的凹模分别确定其螺钉孔位置，并分别钻孔，攻丝： 3 将下模座，凹模，初始挡料销，固定挡料销，弹簧装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉 4 装配上 模 1 在已装好的下模上放等高垫铁，再在凹模中放入 纸片，然后将凸模与固定板组合装入凹模； 2 预装上模座，划出与凸模固定板相应的螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔； 3 用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧； 4 将卸料板套装在已装入固定板的凸模上，装上弹簧和卸料螺钉，并调节弹簧高度，是卸料板 高出凸模下端面大约 1 5 复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉； 6 切纸检查，合适打入销钉 5 试冲与调 整 装机试冲并根据试冲结果作相应调整 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 设计总结 此次设计题目为石英表铁芯，设计的模具为级进模。级进模是冲压生产中常用的一种模具结构，此模具的优点是： 一副模具可完成冲孔、落料等多道工序，具有比复合模具更高的劳动生产率。 使用级进模可以减少设备、模具数量 和车间面积，省去了半成品的转运和存储。 级进模可使用带料，送料、出料，容易操作，安全。 级进模的工序分散在各个工位，不存在复合模“最小壁厚”的问题，因此模具强度高、寿命长。 缺点：模具结构较为复杂，制造周期长，成本高，维护困难。 由于各个工序不是在同一个工位上完成的，定位累计误差会影响工件的精度。 需要注意的就是此模具所加工的工件尺寸较小，冲孔凸模可能需要经常更换，在更换时要准确安装。 通过此次的设计，使我的知识面又加宽了，不仅有了扎实的理论基础，而且在实践操作方面又有了弥补。这次毕业设计是对我三年来学习的 一次测验，也是我踏入社会前的一次总演习。 在设计中难免要遇到很多难题，由于有了课程设计的经验及老师的不时指导和同学的热心帮助下，克服了一个又一个的困难，使我的毕业设计日趋完善。毕业设计虽然很辛苦，但是在设计中不断思考问题，研究问题，咨询问题，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同时也汲取了更完整的专业知识，锻炼了自己独立设计的能力，使我受益匪浅，我相信这些经验对我以后的工作一定大有益处。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 机械加工工艺过程卡 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零（部）件图号 01 产品名称 零（部）件名称 凹模 共（ ）页第（ ）页 材料牌号 坯 种类 锻造毛坯 毛坯外型尺寸 每个毛坯可制件数 1 每台 件数 备注 工序号 工序名称 工 序 内 容 车间 工段 设备 工 艺 装 备 工时 准终 单件 1 下料 下料 : 60 40 备料车间 锯床 2 锻造 锻成： 70 56 21 尺寸公差为2 锻造车间 空气锤50 ，加热炉 3 退火 退火 锻造车间 加热炉 4 检验 检验 锻造车间 5 刨 粗、精加工六个面，单边余量 具车间 刨床 虎钳 6 磨 磨上、下平面、两基准面至图样尺寸 模具车间 磨床 划线 划中心线、各螺孔、销孔、形孔轮廓线 模具车间 划线平台 8 加工各孔 各 个螺钉、销钉孔与下模座配钻孔配铰 模具车间 立钻行夹头 9 热 检 验 硬 度 硬 度 为 热处 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 处理 6062车间 10 磨 精磨上下面至要求尺寸 模具车间 磨床1 电加工 电加工落料孔与冲孔 模具车间 12 修整 修整型腔 模具车间 电机抛光机 13 检验 按照图纸检验 模具车间 设计日期 审核日期 标准化日期 会签 日期 标记 记数 更改文 件号 签字 日期 标记 处数 更该文件号 机械加工工艺过程卡片 产品型号 零（部）件图号 01 产品名称 零（部）件名称 落料凸模 共（ ）页第（ ）页 材料牌号 坯 种类 锻造毛坯 毛坯外型尺寸