支撑片冲孔落料复合模设计【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 摘 要 本设计题目为 复合 模具设计，体现了典型 复合 模具设计的要求，内容与方向。通过工艺分析，工艺方案的确定，确定了模具设计的方向， 对毛坯尺寸的确定，计算冲裁力，来计算压力中心，选择压力机和压力机的吨位。 本设计运用了冲裁工艺及模具设计的基础知识。首先，分析了板材的性能要求，为选去模具的类型做了准备，同时，也为凸，凹模的材料有了依据。后分析冲裁件的特征，确定了模具设计参数，选择其他零件及卸料装置。也为凸，凹模尺寸的计算有了根据。还有零件的加工工艺。 关键词 : 复合 模 凸模 凹模 he of he of he to to of of to of he of to is in of h ad a to a of to of a is to a 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 目录 1 绪 论 . 1 内模具的现状与发展趋势 . 4 内模具的现状 . 4 内模具的发展趋势 . 5 外模具的现状与发展趋势 . 5 2 模具工艺分析 . 7 始资料 . 7 艺方案的确定 . 7 要设计计算 . 8 样方式的确 . 8 压力的计算 . 9 力中心的确定及相关尺寸的计算 . 10 作零部件刃口尺寸的计算 . 12 料件的设计 . 13 3 模具的总体设计 . 16 具零部件的选择 . 16 具结构的确定 . 16 位方式的选择 . 16 料、出件方式的选择 . 16 向方 式的选择 . 16 4 模架及工作零件的设计和加工 . 17 作零件的结构设计 . 17 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 孔凸模的设计 . 17 料凹模的设计 . 18 凹模的设计 . 19 料销及挡料销的设计 . 20 料部件的设计 . 20 件块的设计 . 20 架的设计 . 21 压设备的选定 . 22 具零件的加工工艺 . 23 具的装配 . 23 . 25 致 谢 . 27 参考文献 . 28 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 1 绪 论 目前，我国塑料技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在塑料模基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我 国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。 内模具的现状与发展趋势 内模具的现状 我国模具近年来发展很快，据不完全统计， 2003 年我国模具生产厂点约有 2 万多家，从业人员约 50 多万人， 2004 年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满， 2004 年模具产值 530 亿元。进口模具 美元，出口模具 美元，分别比 2003 年增长 18%、 进出口之比 2004 年为 ，进出口相抵后的进净口达 美元，为净进口量较大的国家 。 在 2 万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有 20 多家，中型企业几十家，其余都是小型企业。 近年来， 模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；专业模具厂数量增加，能力提高较快； 三资 及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。 虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。低档模具过剩，高档模具供不应求，甚至有的依赖进口，因此，模具企业必须找 准自己的弱点，尽快缩短与国外的差距。 (1)体制不顺，基础薄弱 (2)开发能力差，经济效益欠佳 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 (3)艺装备水平低，且配套性不好，利用率低 (4)业化、标准化、商品化的程度低、协作差 内模具的发展趋势 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。 虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括 以下几方面 : (1) 模具日趋大型化； (2)在模具设计制造中广泛应用 术； (3) (4)辅注射成型和高压注射成型技术； (5) (6) (7). 模具的精度将越来越高； (8)能化； (9) (10) 外模具的现状与发展趋势 模具是工业 生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中， 60 80的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，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着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为 600650 亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之 一。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 国外模具总量中 ,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例 占到 50%以上 ； 国外模具企业 的组织形式 是 大而专 、 大而精 。 2004 年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织 模具协会了解到，德国有模具企业约 5000 家。 2003 年德国模具产值达48 亿欧元。其中（ 员模具企业有 90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益。 本课题设计进度的安排如下： 用时间 20 天； 用 时间 5 天； 用时间 30 天； 用时间 5 天 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 2 模具工艺分析 始资料 : 工件名称：支撑片 工件简图：如下图所示 生产批量：大批量生产 材料： 20F 材料厚度： 计方案：复合模一次冲压完成 图 1件图 艺方案的确定 该工件只需要采用冲孔和落料两道工序即可完成，材料为 ， 合冲裁。 该零件形状简单，是由圆弧和直线组成的。冲裁件内外形所能达到的经 济 精 度 为 ， 孔 尺 寸 与 边 缘 距 离 的 尺 寸 公 差 为 正 以认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁加工的工艺要求，故决定用冲压方式进行加工。 冲压工艺方案的选择 该工件仅包含落料和冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案： 第一 ：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。 第二 ：落料 冲孔复合冲压。采用复合模生产。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第三 ：冲孔 落料级进冲压。采用复合模生产。 方案一：模具结构简单， 成本较低， 但需要两道工序两副模具，由于两次 定位使得工件的形位误差难以保证，尺寸较小，制件的质量较差，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求，操作也不安全，故不宜采用。 方案二：只需一副模具， 由于一次成形，减少了多次定位出现的定位误差，并且在模具结构中采用弹性压料装置，使其制件质量较好， 工件的精度及生产效率都 较 高 。 方案三：也只需一副模具，生产效率高，操作较方便，工件精度也能满足要求，但是成本较复合模高 。 通过对上述三种方案分析比较，该件的冲压生产采用第二种方案进行冲裁为好。 要设计计算 样方式的确 设计复合模，首先 要设计的就是排样方式，该零件形状较规则，斜排可以显著地减少废料，所以采用斜排的方式排样，根据零件的结构特点需要冲孔和落料两个工序就可以完成零件的制造。工序方案如图所示。 图 2样图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 下面对工件的搭边值进行确定，各部分尺寸的确定由 4 a=a1=取 a=a=由零件图和排样图可以计算条料的宽度 b=个步距的长度为 s=10以计算出一个步距的材料利用率为 查板料的标准可得适宜选用如下：板料的宽度为 280长度为 200张钢板可裁为 10 条条料，条料尺寸为 28200材料的剪切的利用率为 95%。可得下表： 项目 公式 结果 备注 冲裁件的面积 A A=5+查表 料销导料 条料宽度 B B= + 距 S S=0个步距材料利 用率 =S100% 材料的利用率 总 =表 2压力的计算 该模具采用的复合模，拟选择弹性卸料 ,上出件，冲压力的计 算如下 ,由 3 F= 中 ： F 冲裁力 L 是 冲裁圆周的长度 t 材料的厚度为 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 b 材料的抗剪强度取 450 安全系数是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取 根据以上数据得计算可得 落料力： F=孔力： F=面我们分别对 卸料力、推件力和顶件力进行计算： 卸料力 推件力 式中 ： F 为冲裁力 卸料力系数 推件力系数 有 1得他们分别取 n 同时卡在凹模内的冲裁件或废料的个数，根据凹模的修 模余量的一般要求，我取 h=6 n =h/t=6/ 可得 因为采用的弹性卸料和上出料方式，可知冲压的总工艺力为 =了保证冲压力充足，一般冲裁时压力机吨位应比计算的冲压力大30%左右，即 、压力中心的确定及相关尺寸的计算 计算压力中心，首先根据前面的设计画出凹模型口图如下图，为了买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 尽可能保证模柄轴线、压力机滑块的中心和压力中心重合，依次防止偏载对模具和压力机带来的损害，所 选用的压力机的型号为 算步骤如下： 1）建立坐标系 图 22） 将组成此图形的轮廓划分为几个简单的线段，求出各个线段的长度，如下： 0）； 6， 5）； ( ,99); (3, (0, ( 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 压力中心点的确定，由 1算公式如下 ( c=( ( 以得到压力中心为图坐标系中的位置坐标为（ 这个压力中心确定以后，在下面的设计中就要尽量保证这个中心和模柄的中心线重合，同时还要考虑到装配和加工的方便的要求，还与压力机的结构相关。 作零部件刃口尺寸的计算 在确定工作零件刃口尺寸之前，首先要考虑到工作零件的加工方法和模具的装配方法，结合该模具的特点，工作零件的形状相对比较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸凹模、凹模、凹模固定板以及卸料板等，这种加工方法可以保证这些零件各孔的同轴度，使装配工作简化，因此工作零件刃口尺寸计算就按分别加工的方法来计算。 模刃口尺寸 查冲压工艺与模具设计书中表 1）冲孔 2非圆孔凸、凹模刃口尺寸的计算 由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凹模和凸模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸计算如下： 查【 5】书中表 6、凹模制造公差： T = A =核： T+ A =足 T+ A 的条件 查【 5】书中表 ： 时磨损系数 X=按式（ d 凸 圆 形 = 凸=（ 2+002.002.0 凹 圆 形 = 凸 凹0=(mm d 凸 非 圆 形 = 凸=(3+02.0文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 D 凹 非 圆 形 = 凸 凹0=(）外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算 由于外形形状简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸、凹模。 其凸、凹模刃口尺寸计算如下： 当以凹模为基准件时，凹模磨损后，刃口部分尺寸增大，因此属于 A 类尺寸。 工 件 中 未 标 注 公 差 的 尺 寸 ， 查 阅 相 关 资 料 得 出 其 极 限 偏 差 ：0 , . 查冲压工艺与模具设计书中表 磨损系数 x 为： 当 ， x= ， x=式（ ) 4/0 ）（凹 ）（凹 ）（凹 ）（凹 落料凸模的基本尺寸与凹模相同，在技术要求中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙 料件的设计 由以上计算可知卸料力为 F=个力相对较小，采用橡胶卸料装置较为合适。 （ 1）橡胶的设计计算： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 1）根据分析采用的复合模冲压力比较小，相应的卸料力也比较小，要求卸料装置的承载能力也比较小，所以采用橡胶是合适。 2）根据卸料力求橡胶的横截面积 由 p 可得，橡胶的横截面面积为 A=p 式中： 橡胶产生的压力，设计时取大于或等于卸料力 p 橡胶所产生的单位面积压力，与压缩量有关，其值可按确定，设计时取预压量下的单位面积； A 橡胶的面积 卸料板的工作行程： h1+h2+t 式中： 凸模进入卸料板的高度 1 凸模冲裁后进入凹模的深度 1 t 板料的厚度 即： 1胶的工作行程： 其中 凸模的修磨余量取 5 即： 橡胶的工作高度取自由高度的 25%，根据以上的计算可以得知橡胶的自由高度为 4买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 每个橡胶承受的载荷为 卸 /4=取压缩量为 40%查 3P=20% 3=上式 A=p=由 = ）橡胶的校核 橡胶的校核要求橡胶的高径比在 0. 5 =4=选 1块即可以满足要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 3 模具的总体设计 由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模，凸凹模在下，落料凹模和冲孔凸模在上，为典型的倒装冲孔落料复合模。 因为该模具采用的是条料，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，简单，可靠，定位方便。 件方式的选择 因为工件料厚为 对较薄，卸料力也比较小，故可以采用弹性卸料。又因为 是复合模生产，所以采用上出件比较便于操作和提高生产效率。 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整等因素该复合模采用后侧导柱的导向方式。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 4 模架及工作零件的设计和加工 根据模具设计的基本形式，可以确定模具的基本结构原理图 12 34 5 6 7 89 10111217192021131416151822图 4根据制件的零件图可以知道，冲孔凸模的结构为圆形，具体结构可以根据具体的设计需 要而定。因为所用的冲孔凸模为圆形，而且 1)买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 的数据可得，这里所用的凸模是不需要特殊保护的小凸模，所以冲孔凸模采用圆头直杆凸模，其总长 L=h1+35中： 82为凹模的厚度， 为了设计更适合标准，取 7里包含了后面的固定板、卸料板和橡胶的设计，其取值是根据他们的具体设计而确定的。 图 4模的设计 结合工件外形并考虑加工，凹模采用整体凹模，将落料凸模设计成直通式，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工， 4个 凸模固定板配合按 H6/排凹模在模架的位置时，要根据压力中心的数据，将压力中心和模柄中心重合，其落料凸模的长度根据冲孔凸模的长度进行设计，取 L=35面对其轮廓尺寸进行计算： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 凹模的高度 H=取 K=则 H=此为最小值圆整到 20=20凹模壁厚为 10模的宽度 80模的长度 取 50 凹模的轮廓尺寸为 1508020 结构详图如下所示 : 图 4结合工件外形并考虑加工，凸凹模采用整体凸凹模，将落料凸凸模设计成直通式，冲裁的凸凹模外形及孔均采用线切割机床加工， 1个 凸模固定板配合按 H6/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 条料采用两个导料销导料，送进方向上采用一个挡料销进行定位，导料定位都较可靠，方便，将其固定在卸料板上，在凹模板上设置避让孔，其深度稍大于销头部高度。 （ 1）卸料板的设计 卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，厚度为 10 卸料板采用 45钢制造，淬火硬度为 4545 （ 2）卸料螺钉的选用 卸料板上设置 4个卸料螺钉，公称直径为 8纹部分为 10 10。卸料钉尾部应留有足够的 行程空间。卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸凹模端面 1误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。 推件块用来推出卡在凹模里的之间，要有一定的行程空间，材料选买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 用 45钢。 该模具采用中后侧导柱模架，这种模架的导柱在模具后侧位置，模具较敞开。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。根据模具周界的具体尺寸，查 2 上模座的厚度 30 ， 下模座的厚度 35，材料为 上模座厚度 0模垫板的厚度 0模固定板的厚度为 14心垫板厚度为 10模厚度为 20凹模厚度为45下模座的厚度 35么，该模具的闭合高度 : + + + 30+35+10+10+14+45+2069中 : 上模座厚度 下模座厚度 上垫板厚度 空心垫板厚度 凸模固定板厚度 凸凹模的长度 凹模厚度 凸凹模冲裁后进入凹模的深度，此处 取 1可见该模具闭合高度小于所选压力机 16,最大闭合高度为490以使用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 根据设计出来的最大闭合高度设计导柱和导套，有模座上的导柱和导套的尺寸确定选择的尺寸查 2得： 导柱 150 81 导套 80 35 81 模柄的设计 根据压力的相关参数，由 2选择模柄为压入式模柄其参数为 0 81 由图 4模具上模部分主要由上模座、上垫板、凸模、凸模固定板、推件块、凹模等组成。卸料 方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性组件。下模部分由下模座、凸凹模板、卸料板、橡胶等组成。冲孔废料由漏料孔漏出，制件由推件块从上模推出。 通过校核，选择闭式单点动压力机 主要参数如下： 公称压力： 250块行程： 315称压力行程： 块行程次数： 20次 /大闭合高度： 490模具高度调节量： 200轨间距离： 810块底面前后尺寸： 850作台垫板尺寸： 950000文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 主电机功率： 30垫个数： 1个 气垫单个推出力： 0 气垫行程： 150形尺寸： 22622070面以上高度： 5660力机整机质量： 本副模具，模具零件加工的关键在工作零件、固定板以及卸料板，若采用线切割加工技术，这些零件的加工就变得相对简单。 凹模、固定板以及卸料板都属于板类零件，其加工工艺比较规范。其具体加工过程是：凹模，导料板等零件均是需要淬硬的零件，凹模淬硬以前，在模架的上模板上进行装配，在凹模板上划出各个孔的圆孔的线，并根据划出压力中心线，使压 力中心线与下模座中心线对正、钻、攻螺孔，将下模座、凹模、导尺进行校配，校正导尺间距后，钻、铰销钉孔，将三板固定，钻孔并安装挡料销，安装承料板。然后，将下模全部拆开，将凸凹模热处理淬硬（在淬硬以前要加工出传丝孔）后，进行线切割加工，用平面磨床磨平后重新装配。 固定在上模座的上模部分，各凸模和凸模固定板都应淬硬，装配前将凸模淬硬，并完成全部加工，垫板装配前不淬硬。 具的装配 根据复合模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，在装上模，并调整间隙、试冲、返修。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 具体的装配如下： 首先，凸凹模的预装配， 这个过程就是仔细检查一下各凸模形状及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求的尺寸精度、形状。并且将各凸模分别与相应的凹模孔相配合，检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换。这一步也是相当重要的，防止因为一些低级的错误而造成装配的不能顺利进行。 其次，凸模的装配，为了下一步装配的方便，所以要先装配凸模的部分，即将各个凸模插入到的相应孔内。然后，将凸模压入固定板凸模固定板的相应孔内，在垫板上钻孔，将外型凸模固定在垫板上，在与卸料板穿在一起。然后放在一边待用。 再次，下模的装配，装配的过程和前面加工过程一样， 总结起来就是要先把要装配的各个部分定位划线，再淬火，线切割加工。具体为，将下模部分的所用部件固定在下模座上，根据设定的零部件的相对位置定位，并根据划出压力中心线，使压力中心线与下模座中心线对正、钻、攻螺孔，将下模座、凹模、导尺进行校配，校正导尺间距后，钻、铰销钉孔，将三板固定，钻孔并安装挡料销，安装承料板。 接下来，装配上模，在以装好的下模上放等高的垫铁，再在凹模中放入 后将凸模与固定板组合装入凹模。下面预装上模座，划出与凹模固定板相应螺孔、销孔位置，并钻绞螺孔、销孔。用螺钉将固定板组合、 垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧。将卸料板套装在已装入固定板的凸模上，装上橡胶和卸料螺钉，并调节橡胶的预压量，使卸料板高出凸模下端约 1后，复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉。切纸检查，合适后打入销钉。 最后，装机试冲并根据试冲结果作相应的调整。直到试冲合格后，将模具连同合格制件一同归库。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 本毕业设计是我们进行完了三年的模具设计与制造专业课程后进行的，它是对我们三年来所学课程的又一次深入、系统的综合性的复习，也是一次理论联系实践的训练。它在我们的学习中占有重要的地位。 通过这 次毕业设计使我从新系统的复习了所学专业知识同时也巩固了先前学到了的知识，同时感触最深刻的是：所学知识只有在应用中才能在更深刻理解和长时间记忆。对一些原来一知半解的理论也有了进一步的的认识。特别是原来所学的一些专业基础课：如机械制图、模具材料、公差配合与技术测量、冷冲模具设计与制造等有了更深刻的理解，使我进一步的了解了怎样将这些知识运用到实际的设计中。同时还使我更清楚了模具设计过程中要考虑的问题，如怎样使制造的模具既能满足使用要求又不浪费材料，保证工件的经济性，加工工艺的合理性。 在设计的过程中通过冲压手册、 模具制造简明手册、模具标准应用手册等队要设计的问题进行查询，我了解了通过更多的途径去了解我要做的设计，使设计更具合理性。也使我学会了设计过程中对资料的查询和运用。 通过这次设计，我更加深入地学习了冷冲压技术工作设计的内容。冷冲压技术工作设计的内容包括冷冲压工艺设计、模具设计及冲模制造三方面内容，尽管三者的工作内容不同，但三者之间存在着相互渗透、相互补充、相互依存的关系。 冷冲压工艺设计是针对给定的产品图样，根据其生产批量的大小、冲压设备的类型规格、模具制造能力及工人技术水平等具体生产条件，从对产品零件图的冲压 工艺性分析入手经过必要的工艺计算，制定出合理的工艺方案，最后编写冲压工艺卡的一个综合分析、计算、设计过程。冲压工艺方案的确定包括工序性质、数量的确定，工序顺序的安排，工序组合方式及工序定位方式的确定等内容。 冲压模具设计则是依据制定的冲压工艺规程，在认真考虑毛坯的定位、出件、废