止动杠杆的冲压模设计【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 学 课 程 设 计 说 明 书 学生姓名： 学 号： 学 院： 专 业： 题 目： 止动杠杆的冲压模具设计 指导教师： 职称 : 职称 : 20*年 12 月 5 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 第一章 任务书 . 3 第二章 课程设计的内容和要求 . 5 第三章 冲裁工艺设计 . 6 零件工艺性分析 . 6 拟订冲压工艺方案 . 6 计算搭边尺寸、条料宽度 . 7 排样图设计 . 7 计算材料利用率 . 8 第四章 工艺尺寸计算 . 10 凸、凹模工作部分尺寸 . 10 冲压工艺力及机床吨位选择 . 12 确定压力中心 . 14 第五章 模具整体结构设计 . 16 模架的选择 . 16 位零件的选择与设计 . 17 料与出件装置 . 17 接与固定零件 . 18 具零件的材料及热处理 . 20 第六章 模具工作零件结构 设计 . 21 料凹模的结构设计 . 21 凹模的结构设计 . 22 孔凸模的结构设计 . 23 第七章 课设心得与体 会 . 25 参考文献 . 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第一章 任务书 姓 名 专业班级 教研室主任 题 目 止动杠杆的冲压模具设计 指导教师 设计时间 设计地点 制品： 止动杠杆 材料： 铝 料厚： 3 数量： 100 万件 课程设计提交的档案材料 1. 设计计算说明书 10000 字 （ 面） 1 份 2. 模具装配图 （ 1#图纸） 1 张 3. 模具工作零件图 （ 2#或 3#图纸） 3 张 4. 上述材料电子文档 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 基本要求及设计步骤建议： 1、 冲裁工艺设计：对制件的结构、尺寸、精度、数量、材质等要素进行分析，初步确定制件的冲裁 工艺，计算搭边尺寸、毛坯尺寸，确定排样图（绘在总装图上）； 2、 模具结构方案设计；根据冲裁工艺方案，初步确定模具结构方案和坯料导向、定位方式； 3、 计算冲裁力，初步选择冲压设备；了解其行程、吨位、容模尺寸等有关技术参数； 4、 计算卸料力，确定卸料方案及卸料元件的规格、尺寸； 5、 计算并确定冲裁间隙继而确定凸模、凹模等主要工作零件的尺寸、结构形式；选择凸模、凹模或凸凹模进行强度、刚度的计算并校核； 6、 协调模具各零件的结构、尺寸，完善导料、定位等辅助功能件结构及尺寸设计； 7、 绘制模具总装配图： 1)、考虑采用“半剖法”表示上模使用 中的两个极限位置； 2)、按装配图要求标注尺寸及配合性质、技术要求等； 3)、零件标号无遗漏；明细表内容详实、规范； 4)、制图遵照国家标准；排样图按习惯绘在总装图的右上角或适当位置。 8、 绘制凸模、凹模零件图，尺寸、粗糙度标注齐全； 9、 编写设计说明书一份，要求内容详实，措词准确，具有较好的可读性； 10、其它详见“模具设计”课程设计指导书。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第二章 课程设计的内容和要求 一、课程设计教学目的及基本要求 设计的一般方法，具备初步的独立设计能力； 二、课程设计内容及安排 止动杠杆零件的冲压模 根据经教研室审批的设计任务书所制定的制件，设计一套止动杠杆零件的冲压模。具体要求如下： 1）制件冲压工艺设计 2）模具结构方案设计 3）模具工作零件设计计算（含：误差分析，强度、刚度计算并校核） 4）模具整体结构设计 5）成型设备选择 6）模具总装图 绘制（ 1#）。须符合下述要求 剖法”表示上模使用中的两个极限位置； 术要求等； 细表内容详实、规范； 样图按习惯绘在总装图的右上角或适当位置。 7）绘制凸模、凹模零件图（ 2#或 3#），尺寸、粗糙度标注齐全； 8）编写设计说明书一份，要求内容详实，措词准确，具有较好的可读性；说明书按 目录、设计任务书及产品图、零件工艺性分析、冲压零件工艺方案的拟订、模具类型及结构形式的选择、排样方式，材料利用率的计算、冲裁力的 计算、压力中心的确定、模具主要零部件的确定（选择、设计和必要的计算）、压力机的选择、参考资料等。 第 1 周 ：接受并消化设计任务，搜集 资料， 冲压工艺及模具结构方案设计； 第 2 周 ： 模具 工作零件设计，绘制装配图、 凸模、凹模或凸凹 零件图 ； 第 3 周 ： 编写计算说明书；答辩。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第三章 冲裁工艺设计 零件工艺性分析 这次冲压模设计课程设计的制品是止动杠杆零件，该零件的材料为铝 度为 3量为 100 万件。 该零件形状较简单，且在一个方向上对称。除孔 公差 要求（ ，其余尺寸均为自由公差，按 算。通过一般冲压均能满足其尺寸精度要求。 拟订冲压工艺方案 查文献一 、凹模最小壁厚 a： 9 4边距外轮廓的距离远大于凸、凹模允许的最小壁厚，故可以考虑采用复合冲压工艺，无凸、凹模强度之忧。下面讨论几种可供选择的冲压工艺方案。 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可用以下 3 种工艺方案： 方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产； 方案二：落料 冲孔复合冲压，采用复合模生产； 方案三：冲孔 落料连续冲压，采用级进模生 产。 方案一模具结构简单，但需要两道工序两套模具，生产效率较低，难以满足该零件的产量。方案二只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易于保证，且生产效率也高。尽管模具结构较方案一复杂一点，但由于零件的几何形状较简单且对称，模具制造并不困难。方案三也只需要一套模具，生产效率也很高，但零件的冲压精度较复合模的低，欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 故其模具结构较复合模相应复杂些。通过以上 3 种方案的分析比较，对该件冲压生产以采用方案 2 为佳。 计算搭边尺寸、条料宽度 查文献一 边 a 和 数值（低碳钢） 对于材料厚度 t=3料边长 L50得工件间 边 a=于材料为铝的制件，需要将查得的数值乘以 以取该零件的搭边 a= 在确定了搭边值之后就可以确定条料的宽度，为了保证送料顺利，可以考虑条料的单向（负向）公差，其计算公式为 B=D+2a+ 式中 B 为条料宽度的基本尺寸（ D 为工件在宽度方向的尺寸（ 在这里 D=92a 为侧搭边的最小值（ 由刚刚的取值可知 a=为条 料宽度的单向（负向）公差（ 考虑到计算的方便在此取 =0。所以本课设的零件的条料宽度为： B=D+2a+ =92+2 = 排样图设计 考虑到该零件的形状结构特征，宜选择有废料排样方法。沿工件全部外形冲裁，工件四周都留有搭边。也正因为有搭边，所以可以由搭边来补偿误差，因而可以保证冲裁件的精度和质量，冲模的寿命也较高。但这样致使材料的利用率比较低。 另外由于工件的特殊形状，导致材料利用率低是必然的。在这次课设中对排样的型式进行了几种比较 ( 统一取 条料的长度为1000一种是直排，材料的利用率为 关于材料利用率计买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 算的问题请见 3）。而采用对头直排的材料利用率也仅为 而且这种排样型式使得模具尺寸增大，需要隔一个冲裁一个，一条料冲完还要调回头再冲一次，降低生产率，且对操作者来说也不方便。还有使得挡料销过远。综合考虑采用对头直排对模具设计并没有起到什么明显的作用，且材料利用率也没有提高多少。所以这里依然选择直排。具体排样图如图 3示： 图 3样图 计算材料利用率 由于该工件的尺寸比较多且是由几个 规则的几何图形构成，所以在计算材料的时候需要调入零件图（如图 3示），对零件图进行详细的尺寸计算。该零件的材料利用率通过冲裁件实际面积与板料面积之比来表示。其计算公式为 =( 100%n 为一张板料上的冲裁件的总数目（ n=1000/ 25）； A 为一个冲裁件的实际面积； L 为板料总长（ L=1000 B 为板料宽（ B=下面计算一个冲裁件的面积。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 3零件图 由零件凸可得： 2=52=10= 52= 10 12 182/360 )=24=2=122=所以工 件实际面积为 S 工件 = （ - （ 22+102+=S 原材料 =1000 9400因此材料的利用率为： =( 100%=（ 25 9400） 100%= 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第四章 工艺尺寸计算 凸、凹模工作部分尺寸 一、确定凸、凹模间隙及制造公差 查文献一 凸、凹模间隙 凸、凹模制造公差按 精度选取。 对于冲 4 凸 = 凹 =文献一 表 2 对于冲 9孔， 凸 = 凹 =对于冲 20孔， 凸 = 凹 =对于落料 10及 10 凸 = 凹 = 对于落料 24及 24 凸 = 凹 = 对于落料 36 凸 = 凹 = 对于落料 92 凸 = 凹 =由于凸、凹模均满足 | 凸 |+| 凹 | 件，故可采用凸、凹模分开加工法。 二、凸、凹模工作部分尺寸 落料端部直径 10 D 凹 =（ 0+凹 =（ 0+D 凸 =（ 0（ 20式中，根据课设题目给出的条件，制件精度为 ，取 x=落料端部直径 24 D 凹 =（ 0+凹 =（ 0+买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 D 凸 =（ 0（ 式中，根据课设题目给出的条件，制件精度为 ，取 x=落料中部直径 36 D 凹 =（ 0+凹 =（ 0+D 凸 =（ 0（ 式中，根据课设题目给出的条件，制件精度为 ，取 x=落料宽度 92 D 凹 =（ 0+凹 =（ 0+D 凸 =（ 0（ 式中，根据课设题目给出的条件，制件精度为 ，取 x=落料中部宽度 10A 凹 =A 凸 = 落料中部宽度 24A 凹 =A 凸 = 冲孔 4d 凸 =（ d+0(4+20 d 凹 =（ d+0+凹 =(0+式中，根据课设题目给出的条件，制件精度为 ，取 x=冲孔 20 d 凸 =（ d+0(20+ d 凹 =（ d+0+凹 =(0+买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 式中，根据课设题目给出的条件，制件精度为 x=冲孔 9d 凸 =（ d+0(9+20 d 凹 =（ d+0+凹 =(0+式中，根据课设题目给出的 条件，制件精度为 ，取 x=孔间距 50 （ 50+ 中，根据课设题目给出的条件，制件精度为 =孔间距 25 （ 25+ 中，根据课设题目给出的条件，制件精度为 =冲压工艺力及机床吨位选择 一、落料冲裁力的计算： 落料周长的计算： R=5= 0+ R=12=所以工件总周长为： L 落料 =文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 下面计算落料冲裁力 F 落料： 由公式 F=K 为修正系数，一般取 K=t 为板料厚度；为材料的抗剪强度 ）可得： F 落料 =3 78=中，查文献二 铝 抗剪强度为 78 二、冲孔冲裁力的计算 冲孔周长为 L=2（ 2+10+=33 =以冲孔冲裁力 F 冲孔 = 3 78=、计算卸料力 由公式得卸料力 1 F 落料 =中卸料系数 可由文献一 得这里的 四、计算推料力 由公式得推料力 F4= 冲孔 =4 中卸料系数 可由文献一 得这里的 n 为卡在凹模内的冲孔废料数目，这里取 n=4. 考虑到该零件较厚，其平直度要求不严，从操作方便出发，采用落料冲孔复合模正装结构及弹性卸料和下出料（冲孔废料）方式，则冲压总工艺力 F 为： F= F 落料 +F 冲孔 + 满足冲压工艺的角度看，查文献二 式压力机规格 可选用 160式压力机。工作台尺寸为 450*300柄孔尺寸 30*50 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 确定压力中心 工件的压力重心计算如下所示：（由于该零件在此坐标里关于 y=18对称，所以在计算工件重心坐标时可不用计算 y 方向的重心坐标） 将工件轮廓分为 13 段，各段的长度为： 则 L 总 = 13=各段的重心： 直线段的重心在线段的中心点，圆弧 重心按下式决定， Z=( /180 )= =Rb/s. 式中 s 为弧长， R 为圆弧半径， Z 为这段圆弧的重心到圆心的距离。 对于圆弧 b=10s= R=所以 10/化为 x 坐标轴方向时： 同理可得其它圆弧的重心坐标值为： 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 三个圆孔的重心即为圆心坐标，所以 ， 5 0 四条直线段的重心即为线段中点，所以 综合以上分析计算代入文献二 得压力重心的坐标为： 5+ 55+ 80 ）/虑计算的误差等影响因素，认为该工件的压力重心为 X=50，Y=18。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第五章 模具整体结构设计 模架的选择 根据零件结构以及操作的方便等因素考虑 可以选择后侧滑动导柱导套标准模架。 在实际生产中，凹模的轮廓尺寸通常根据冲裁件尺寸和板料厚度，凭经验概略地加以计算。由工件最大外形尺寸（ 92一定的凹模壁厚。按文献一 模厚度 H=15凹模壁厚 C=（ H ( 30 40式中， b 表示冲裁件最大外形尺寸， K 为一系数，考虑坯料厚度的影响，其值查阅文献一 数 K 值。 在这里 b=92表可得这里系数 K 取 以 H=2= H=（ H，取 C=L=b+2C=92+2 60=212标准L=250=36+2C=36+2*60=156标准 B=160此按标准确定选择标准模架为： 上模座： 250 160 45 模座： 250 160 50 柱： 32 160 20 钢 渗碳 58 62套： 32 105 43 20 钢 渗碳 8 62 闭合高度：最小 200大 240买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 位零件的选择与设计 冲模的定位装置及零件的作用是保证材料的正确送进及在冲模中的正确位置，以保证冲压件的质量及冲压生产的顺利进行。由于这里使用的是条料，所以在模具中的定位有两个内容，一是在送料方向上的定位，用来控制送料的进距，也就是挡料销。二是在与送料方向垂直的方向上的定位。 挡料销分为固定挡料销和活动挡料销，因为定位销距离凹模孔比较远，且凹模具有足够的强度，所以这里选择固定挡料销，装在落料凹模上。 采用闭式刚性卸料装置起到在送料方向垂直的方向上的 定位，这样做可以使模具结构简单，且可以保证前后工序相对位置的精度和对工件内孔与外缘的位置精度。 料与出件装置 一、卸料装置 卸料装置分为刚性卸料装置和弹性卸料装置两种形式，这里考虑到冲裁件的材料厚度，制件要求平整的复合模等因素选择刚性卸料装置。因为用的是正装复合模，所以刚性卸料装置的固定卸料板装在下模上。这种装置的推件力大而可靠。这样使得操作方便，工件质量较好。 二、出件装置 考虑出件的方便与操作安全，可选择弹性出件装置，装于下模，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 顶件力由装在下模板底部的弹性缓冲器提供，由弹性元件（橡皮）推动推板 ，再推动顶块而出件。这种装置除有顶出工件的作用外，还可压平工件。此装置亦可用于卸料。 接与固定零件 一、模柄 模具的上部分通过模柄联接固定在冲床滑块上。这里选用凸缘模柄 B 型。通过 4 颗紧固螺钉与上模板联接固定。祥见文献二 表 10 二、凸模固定板与垫板 用凸模固定板将凸模联接固定在模板的正确位置上。凸模固定板有圆形和矩形两种，这里考虑整体结构选用矩形，其平面尺寸除保证能安装凸模外，还能够正确的安装定位销钉和紧固螺钉，其厚度一般取等于凹模厚度的 60% 80%。 这里取 25 固定板与凸模之间采用过渡配合，压装后将凸模尾部与固定板一起磨平。 垫板的作用是分散凸模传来的力，防止模板被挤压损伤。垫板厚度一般为 6 12里取 10板的材料选为 45 钢。 最终，得到止动杠杆冲裁件模具的总装配图如图 5： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 5动杠杆正装复合模总装配图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 具零件的材料及热处理 根据前面的分析与标准的选择，现将止动杠杆正装复合模具中用的一些零件的名称、国家标准、材料以及热处理方 式列表如表 5示： 止动杠杆正装复合模零件的材料及热处理 名称 标准 材料 热处理 垫板 固定板 垫块 落料凹模 钉 195 孔凸模 10A 部回火 柱 0 淬火 模座 下模座 导套 0 淬火 性卸料板 推杆 45 柄 3 打杆 45 板 45 凸凹模 板 5 钉 235 表面氧化或镀锌钝化 挡料销 5 5件材料及其热处理 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第六章 模具工作零件结构设计 料凹模的结构设计 凹模的推荐材料为 9处理硬度为里选择 模的轮廓尺寸，因结构型式不一，受力状态各不相同，目前还不能用理论计算方法确定，在生产中，通常根据冲裁件尺寸和板料厚度，凭经验概略地加以计算。由工件最大外形尺寸（ 92一定的凹模壁厚。按文献一 模厚度 H= 15凹模壁厚 C=（ H ( 30 40式中， b 表示冲裁件最大外形尺寸， K 为一系数，考虑坯料厚度的影响，其值查阅文献一 数 K 值。在这里 b=92表可得这里系数 K 取 以 H=92= H=（ H，取 C=60所以现在可以确定凹模周界了。 L=b+2C=92+2 60=212标准 L=250B=36+2C=36+2*60=156标准 B=160 所以止动杠杆的落料凹模结构型式如图 6示： 图 6动杠杆落料凹模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 凹模的结构设计 凸凹模存在于复合模中。凸凹模的内外缘均为刃口，内外缘之间的壁厚决定于冲裁件的尺寸，不像凹模那样可以将外缘轮廓尺寸扩大，所以从强度考虑，壁厚受最小值限制。凸凹模的最小壁厚受冲模结构影响。凸凹模装于上模（正装复合模）时，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小些；凸凹模装于下模（倒装复合模）时，如果是柱形孔口，则内孔积存废料，胀力大，最小壁厚要大一些。通过文献一 找凸凹模最小壁厚 a 以及考虑到课设要求使用正装复合模结构。据此可以判定凸凹模的结构符合要求。 另外，对于复合模或多刃口凹 模，经常遇到刃口间相距很近的问题，此时凹模的强度是否足够，证明这点用理论方法十分复杂，许多工厂根据生产实践总结了一些模壁最小厚度的经验数据，只要凹模刃口间的距离不小于所列的侧壁最小厚度，凹模就有相当的使用寿命。查阅冲压手册可得符合要求。所以止动杠杆凸凹模结构如图 6示： 图 6凹模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 孔凸模的结构设计 根据所设计的凸模冲制的孔径大小，选择圆形断面标准凸模，为避免应力集中和保证刚度的要求，做成圆滑过渡的阶梯形。凸模的固定一般采用凸模固 定板固定，凸模和固定板之间采用过渡配合，凸模装入固定板后，端面进行配磨。 按照国家标准（ 凸模材料用 9两种材料热处理硬度为 三种为 部回火至 里综合考虑之后对三个凸模的材料选择为： 4 9 20 凸模长度 L 应根据模具的具体结构确定，在装配图里可以看到采用了固定卸料板的冲裁模，凸模长度为 L=2+H，式中， 固定板厚度， 卸料板（又充当导尺作用）厚度， H 为附加长度，主要考虑凸模进入凹模的深度（ 总修磨量（ 1015模具闭合状态下卸料板到凸模固定板之间的安全距离（ 1520因素确定。这里 05=15以凸模长度L=70 在一般情况下，凸模的强度是足够的，所以没有必要进行强度校核。但对于特别细长的凸模或小凸模冲裁厚的材料时，必须进行凸模承压能力校验。这里只用校验 4凸模。 承压能力校验： 冲裁时凸模承受的压力 p，应该小于凸模材料的许用压应力 p，即 p= F/A p。其中 F=A=买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 p= F/A=3820/ p=1000 符合强度要求。所以冲孔凸模的结构如图 666示： 图 6孔凸模 图 6孔凸模 图 60孔凸模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第七章 课设心得与体会 冲压模具设计是冲压设计的重要组成部分，其程序在对冲压件进行工艺分析、计算并制定出工艺方案的基础上进行。模具设计的根本任务是绘制模具总装配图及其所有非标准件的零件图。 为期三周的冲压模模具设计（复合模设计）即将结束，我完成了从理论到实践教学计划任务，在老师和同学们的帮助下，我顺利的完成了设计任务。 从一开始，我就很激动，也很认真，抱着满腔的热情和好奇，认真的去对待，因为我知道，这样的机会来之不易，平时都是对着抱着课本，念着理论 ， 说到实践，真是少之 又少！所以，我很珍惜，自始至终，我都坚持去做， 积极查阅各种相关资料 ， 每个流程都自己 动手， 每个步骤我都会问上几个“为什么”。 理论与实践相互结合，刻苦钻研， 努力 发现问