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目 录 摘要 . 1 绪 论 . 2 第 1 章 工艺分析 . 3 第 2 章 工艺方案的确定 . 4 具类型的确定 . 4 具结构的选择 . 4 第章 冲裁工艺计算 . 5 样的设计与计算 . 5 边值及步距的确定 . 5 样的设计 . 5 料宽度及壁厚的计算 . 6 料的利用率 . 6 裁方式的选择 . 6 算冲压力、初选压力机的吨位 . 7 裁力 的计算 . 7 压压力中心的确定 . 8 模和凹模刃口尺寸的确定及其制造公差的确定 . 11 、凹模刃口尺寸的计算 . 11 第章 冲裁模主要零部件的结构设计 . 14 模与凹模板的结构设计及计算 . 14 模与凸模固定板的设计 . 16 架的选择 . 16 位零件与导向零件的设计 . 16 料装置的选择 . 17 柄的选用 . 17 它冲模零件设计 . 17 第章 压力机的校核及模具的闭合校核 . 18 力机的校核 . 18 力机高度的校核 . 18 结束语 . 19 致 谢 . 20 参考文献 . 21 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 1 摘 要 本说明书主要是针对 焊片 的设计，本次设计采用了冲孔落料 级进 模， 也 针对了非标准零件的设计。其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺方案的确定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压设备以及工作部分尺寸的计算 ；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。 关健词 工艺分析；冲压力；零部件 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 2 绪 论 现代制造业的发展，尤其是电子、电器、仪表、汽车等产品的发展，几乎都离不开冲模。能否向社会提供更多的优质模具，会直接影响工业产品的质量、生产成本和更新换代的速度。合理的冲模结构 可有效实现冷冲模的功能，达到成本低、制作周期短和操作安全性，并能保证产品零件的各项技术要求。正确选择适用的模具结构是模具设计者高技术素质的体现。 许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。中国 冷冲 模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有 了很大发展，模具水平有长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口 10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。我国模具行业在进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。 本说明书主要是针对 焊片 的设计，本次设计采用了冲孔落料 级进 模， 也 针对了非标准零件的设计。其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺方案的确定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压设备以及工作部分尺寸的 计算；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。 在设计过程中，同时也更好的掌握了许多重点和难点，使自己在冷冲模这一专业上进行了职业意义的熏陶和锻炼，使自己受益匪浅。 限于本人的能力与水平，书中难免存有欠妥之处，恳请各位读者给予批评指正。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 3 第 1章 工艺分析 冲裁件的工艺性主要是指工件在冲裁加工中的难易程度。良好的冲裁工艺性应保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单而寿命长、产品质量稳定、操作简单等。而影响冲裁件的因素很多，如冲裁件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等。本次设计制件如下： 名称： 焊 片 材料 ： 度： 批量生产 制品图（如图 1 图 1制品图 1该工件结构形状简单、对 称， 属于普通 大间隙 冲压件 。 2材料为 为优质黄铜，抗剪强度 55 ， 考文献 2表 4 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 4 第 2章 工艺方案的确定 具类型的确定 根据制件工艺性分析：因为该模具能在压力机一次行程内，完成冲孔落料两道工序，在完成这些工序的过程中无需进给移动。方案可分为以下三种： 方案一：采用单工序模逐步加工 （ 1）冲孔落料单工序模 （ 2）落料冲孔单工序模 由于 采用单工序模，模具制造简单，制造周期短，价格低，维修方便，生产率低，工件精度低，不适合大批量生产，但生产通用性好，适合于中小批量生产。 方案二：采用级进模加工 级进模具有操作安全的显著特点，一般适用于大批量生产小型零件。 方案三：采用复合模加工成形 生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。 根据零件的设计要求，以及上述三种方案的特点看来，决定采用第 二 种方案加工 焊片零件 比较合理。 具结构的选择 由于该工件有冲孔、落料两个工位，材料的厚度为 采用 侧刃 定距的 进级 冲裁模，并采用弹性卸料方式。 综上所述：该模具应选择 侧刃 弹压卸料进级 冲裁模。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 5 第章 冲裁工艺计算 样的设计与计算 排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。合理的排样和选择适当的搭边值，是降低成本和保证工件质量及模具寿命的有效措施。其中 ,排样的设计则包括搭边值条料宽度、壁厚的计算。 边值及步距的确定 可 得： 制件与制件之间的余料 a 横搭边 :制件与条料边缘之间的余料 步距： S D+a 12+ 工件横向最大尺寸 (（查参考文献【 1】表 2 样的设计 排样图（如图 3： 图 3排样方法选用直对排方式， 相对于直排方式，直对排方式的材料利用率较高。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 6 本次设计选用侧刃定距方式，条料两边产生侧刃冲切的料边定距宽度 参考文献【 5】 表 2。 料宽度及壁厚的计算 条料宽度 的计算： 为了保证条料有足够的搭边 ,能使条料始终接触基准导料板送料 ,条料宽度 ,采用有侧刃装置，按公式计算如下： =（ a1） 0=(36+2 mm a1为侧刃定距方式的侧搭边， a1=(参考文献【 2】表 2 料的利用率 一般应尽量选择材料利用率较高的排样。 一个步距的材料利用率 计算公式如下： 公式 =A/100% = 100% =式中 A 个制件的实际面积； S 步距； B 条料宽度。 裁方式的选择 为了顺利进行冲裁，必须适合解决出件、卸料及废料排出等问题。下面有三种基本的冲裁方式： 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 7 1 固定卸料顺出件 固定卸料式的模具结构比较简单，板料厚度合适时，用于落料加工较为合适。但一般不用于冲孔。 2 弹压卸料顺出件 弹压卸料方式很适于冲薄件，一般当板料厚度小于 5，必须采用弹压卸料方式。冲较厚的板料也可以采用弹压卸料方式，以获得较平整的冲裁件， 薄料 收效较为 明显。 3 弹压卸料逆出件方式 用于顺装式冲裁模的结构形式。用于倒装式模具时，反顶板又称推件板。在顺装模具中，顶件力需由弹性元件提供 ，多用于倒装复合模 。 所以：根据上述各种冲裁方式的特点，该制件应选择弹性卸料 顺 出件。 算冲压力 、 初选压力机的吨位 计算冲裁力的目的是为了保证压力的额定压力，可取安全系数为 裁力的计算 根据冲裁力的公式 1考文献【 3】） F= N） 式中 b 料板的抗拉强度（ 查表得： 料在常温下的抗剪强度 b=295 取安全系数为 k=个制件的 周长 L 3 2+12 1- 2 a r c s i n ( 2 / 6 )360 。2 +(2426 2+ 2 ： 412 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 8 推件力的计算 推件力一般采用经验公式进行计算 : 6 推件力系数 （参考文献【 3】查表 1 7） n 梗塞在凹模内料的个数 n h/t,h 5凹模刃壁垂直部分高度（ , 弹性卸料力采用经验公式计算 : 则冲压力 ： F F X 98966 N N 为了安全期间选取压力时按总力的 取，初选开始式可倾压力机为（ ，公称压力为 160参考文献【 2】 表 )。 压压 力中心的确定 压力中心 应 与压力机的压力中心重合。 落料凸模的压力中心： 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 9 图 3 如图 3 虚线部分所占周长 L1 2 +(2426 2+ 线部分周长 L2 12 (1- 2 a r c s i n ( 2 / 6 )360 。) 据 压力中心 的公式 2考文献【 2】） X 212 3 3 1 4 3 3 3 1 中 S 两 冲压力的中心距； 冲压力 冲模压力中心的确定，见图 3 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 10 图 3模压力中心示意图 设 10 理论力学可知，合力对某轴之力矩等于各分力对同轴力矩之和。据公式： 1 2 212. x F x F F 1 1 2 2 3 31 2 3()()L x L x L x k L k t 6 4 . 3 7 1 1 9 . 7 8 2 1 3 . 8 1 3 . 5 3 6 1 3 . 86 4 . 3 7 1 9 . 7 8 2 1 3 . 5 3 6 1 2 212. y F y F F . 6 4 . 3 7 1 0 1 9 . 7 8 2 1 6 . 9 3 1 3 . 5 3 6 2 . 6 86 4 . 3 7 1 9 . 7 8 2 1 3 . 5 3 6 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 11 模和凹模刃口尺寸的确定 及 其制造公差 的确定 凸模和凹模的刃口尺寸计算包括决定刃口的基本尺寸和制造公差。 1 凸、凹模刃口尺寸计算的原则 计算刃口尺寸时，应按落料和冲孔两种情况分别进行，其原则如下： (1)落料时，因落料件光面尺寸与凹模尺寸相等（或基本一致），应先确定凹模尺寸，即以凹模尺寸为基准。落料凸模基本尺寸则按凹模基本尺寸减最小初始间隙。 (2)冲孔时，因工件光面的孔径与凸模尺寸相等（或基本一致），应先确定凸模尺寸，即以凸模尺寸为基准。 2、冲裁尺寸公差的确定 根据 5】表 3 0 0 1 2 1 2 0 06 0 00 3 3 0 0 . 2 52 . 2 5 2 . 2 5R 0 0 01 0 4 查参考文献【 11】表 1 金属材料冲裁双面间隙 文献【 11】 表 2 取未注公差尺寸，刃口补偿系数 X= 、凹模刃口尺寸的计算 该制件有冲孔 落料两道工序。 凸、凹模刃口尺寸公差值P、d按 公差等级为 标准公差数值 选取： (以配作法制模刃口尺寸计算 )； 以凸模为基准，应运用公式如下： 类尺寸：磨损后减小的尺寸 (0P (001 01 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 12 (x 2) 0012 (0012 012 类尺寸：磨损后不变的尺寸 C C 3 b 与类尺寸对应的工件 最小 极限 尺寸（ C 与类尺寸对应的工件 基本 尺寸（ 则冲孔凹模的刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，并保证双面最小间隙 以凹模为基准，当凹 模磨损后，尺寸变大 。 因此，应运用公式如下： 损后变大的尺寸 =(1)0d =(12 d =2=(2)0d =(24 d =3=(3)0d =(d =4=(4)0d =(d =mm a 与 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 13 则凸模的刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，并保证双面最小间隙 工件孔中心距尺寸 L 由凹模相应型孔中心距尺寸 证。 基本尺寸应取在工件公差带的中线，其公差按上示经验值取得。 所以凹模型孔中心距 ： ( /2) () 中： 工件孔中 心距最小尺寸 ( 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 14 第章 冲裁模主要零部件的结构设计 复合冲裁模是在压力机滑块的行程、在模具不同工位分别进行工件的内形和外形冲裁，而在最后工位才制成工件。 模与凹模板 的结构设计及 计算 凹模结构设计包括：确定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度，选择凹模形孔侧壁的形状，布置凹模板上型孔、螺钉和销孔的位置以及标注尺寸等为了达到改善材料组织的目的，按锻造工艺的特点。因此，凹模板应取矩形是比较合理的。 1矩形凹模板 从凹模刃口到凹模外边缘的最短距离称为凹模的壁厚。凹模壁厚将直接影响凹模板的外形尺寸 ，即长度与宽度 (L B)。但不应简单地从凹模形孔向四周扩大一个凹模壁厚的允许值来决定凹模的外形尺寸。 2凹模型孔侧壁的选择 凹 模型孔侧壁的形状有两种基本类型：一是侧壁与凹模面垂直的直壁型孔；另一种是侧壁与凹模面稍倾斜的斜壁型孔。 常用的直壁形有三种结构形式：图 4-1 a）、 b）、 c）。较实用的 直 壁型孔如图 4-1 于 顺 出件式模具。 图 4模型孔侧壁形状 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 15 因为采用 顺 出件式模具，可选用阶梯型孔如图 4 3凹模的壁厚 C 值 由于该工件材料较厚 ,条料板宽度为 以查参 考文献【 3】表 2=35 凹模的外形尺寸 B 80 凹模的外形尺寸 L 100 根据此设计的实际情况凹模板的周界尺寸应选为： 160 125凹模板的厚度 凹模板的厚度主要不是从强度需要考虑的，而是从连接螺钉旋入深度与凹模刚度的需要考虑的。凹模板的厚度一般应不小于 10，特别小的模具可取 8。随着凹模板外形尺寸的增大，凹模板的厚度也相应的增大。 整体凹模板的厚度，可按如下经验公式计算 : H 则 1 9 8 9 6 6 0 25 2 凹模刃口周边长度系数 . 由参考文献【 3】表 4=5凹模板上各值的确定 常用螺钉与下模座连接，并用销钉与之定位。从保证凹模强度考虑，对这些孔到凹模板边缘与刃口边缘以及这些孔之间的最小距离，应加以限制。 a螺孔中心到凹模板外缘尺寸 如凹模需要淬火时，当螺孔中心到凹模外缘距离时，孔中心到外缘距离为 l=2d，允许最小值为 l=螺孔中心到凹模板外缘不等距时，则允许最 小值为l=冲极薄或纸板时，凹模有时不淬火。上述允许值可取小些。 b. 销孔中心到凹模板外缘尺寸 圆柱销孔中心到凹模板外缘的距离应保证打入圆柱销时孔壁最薄弱处不产生变形 ,可按参考文献【 3】表 3 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 16 c. 与凹模型孔及销钉之间的尺寸 螺孔中心到刃口边缘或销孔边缘的距离，标准尺寸： S2d。允许最小尺寸：凹模板淬火时 凹模板不淬火时， d。 d. 中心距 当凸模固定板、凹 模板及凹模镶块用螺钉紧固时，这些板螺孔之间的中心距可查参考文献【 3】表 5得。 6根据以上各种条件绘制出凹模板的形状及尺寸。（见零件图第四张） 模与凸模固定板的设计 凸模：按结构类型可分为标准圆凸模、凸缘式凸模、铆装式凸模、直通式凸模。 凸模固定板厚度：要求型孔按凸模实际尺寸配作成 6；对于用低熔点合金，则型孔尺寸按相应凸模尺寸适当放 大周边间隙确定。 1、凸模的设计 凸模的设计图。（见零件图 第张 ） 2、鉴于此模具结构，根据零件形状确定凸模结构如下： 凸模固定板的设计图。（见零件图第张） 架的选择 准模架和非标准模架。 将模架分为中间导柱模架、后侧导柱模架、对角导柱模架、四导柱模架四种。根据该工件的特点，适合选择中间导柱模架。 对角 导柱模架： 100 80 140165 1990。 位零件与导向零件的设计 1垫板的形状及尺寸的 确定 在垫板上穿过连接螺钉、卸料螺钉和定位销处要钻通孔，其直径比相应件的直 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 17 径增大 1，应注意，穿销孔是在预装模具时调整好冲裁间隙后，连同模座和固定板一起经钻孔，铰孔加工出来的，垫板淬火变形后难以打入销钉。（见零件图第七张） 3 导料板和侧刃的确定：两张导料板上的孔与凹模一致，分别安装在凹模孔的两侧。侧刃与导料板之间紧配合，侧刃宽度为一个步距长度。（见零件图第 张） 4紧固件的确定 螺钉、销钉在冲 模中起紧固定位作用，设计时主要是确定它的规格和紧固位置。 料装置的选择 1固定卸料装置： 常用的固定卸料装置与导料板制成一体的整体式卸料板。适用于板料较厚（ t 卸料力较大、平直度要求不是很高的冲裁件。 2弹性卸料装置： 弹压卸料装置由卸料板、卸料螺钉与弹性元件（弹簧或橡胶）组成，是应用最广泛的一种压料、卸料装置。 则根据模具的要求及特性 应选择弹性卸料装置。其弹性卸料板的平面外形尺寸一般与凹模板相同 。（见零件图第五张） 柄的选用 设计模柄时，应根据其模具的结构特点和 使用要求来选择。固定段和上模座孔采用 H7/加骑缝销防止转动。 压入式模柄设计如图。（见零件图图号） 它冲模零件设计 冲模上的紧固件包括连接螺钉和定位销钉，受力较大的连接螺钉一般都采用内六角螺钉，其特点是用 20造，并淬火达 35 40钉拧入的深度不能太浅，否则紧固不牢靠；也不能太深，否则拆装工作量大。圆柱销钉配合深度一般不小于其直径的两倍，也不宜太深。（见装配图图纸） 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 18 第章 压力机的校核及模具的闭合校核 力机的校核 根据冲裁工艺和冲裁结构计算，压力机的公称压力 ，下模座尺寸 200 125。模架必须能固定在工作台面上。 初选（ 16）型号的压力机。其主要参数，参考文献【 2】： 公称压力 / 160 滑块行程 / 55 滑块行程次数 /（次 / 120次 / 最大封闭高度 / 180 封闭高度调节量 / 45 工作台尺寸 / 450 300 滑块底面尺寸 / 200 180 工作台垫板厚度 / 40柄孔尺寸 / 30 50 经校核压力机的工作尺寸合格 。 力机高度的校核 所选模架高度为 140H 165力机的装模高度必须符合模具闭合高度的要求，参考文献【 2】； 即 0 140 150 式中： 分别为压力机的最大、最小装模高度（） 经校核压力机装模高度合格。 四川信息职业技术学院毕业设计说明书 (论文 ) 第 页 19 结束语 现代工业的迅猛发展使冲压技术得到越来越广泛的应用，随之而来的是对冲压模具的设计与制造的要求越来越高。冲压模具是冲压生产的主要工艺装备，其设计是否合理对冲压件影响非常大。因此，研究冲压模具的设计，提高冲压模具的各项技术指标，对冲压模具设计和冲压技术发展是十分必要的。 通过本次的毕业设计，不但巩固了所学的专业知识，熟悉有关资料，树立了正确的设计思想，掌握设计方法， 培养了实际工作能力，而且通过本次模具结构设计更进一步在工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、模具零件结构设计、编写技术文件和查阅文献方面受到了一次综合性的训练，增强了实际工作能力。特别是在设计过程中的实际应用方面得到了非常好的效果，最主要是把所学的理论知识贯穿了实际运用能力。通过认真查阅资料、指导老师的耐
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