钢座活性套的冲压复合模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 目 录 前言 1 . 摘要 2. 第一章 零件工艺性分析及确定工艺方案 3 . 零件工艺分析 3 第 工艺方案确定 4 第 排样确定 4 第二章 工艺与设计计算 5 第 模具的设计和加工 5 第 冲裁力的计算 6 第 计算各主要零件的尺寸 8 第 定位零件的设计 17 第三章 模具的装配 21 第四章 结论与展望 束语 25 谢鸣 26 参考文献 27 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 前 言 冲 压加工在汽车、电子、电器、仪表、航空和航天产品及日用品生产中得到了广泛的应用。 20 多年来，我国工业发展迅速，产品更新换代快。 冲压模具设计与 制造的课程设计的目的是陪养学生对冲压工艺规程 编 制方法、掌握应用现代化设计手段和运用 件设计中等复杂程度的冲压模具、编制模具零件的加工工艺和程序并能数控机床进行加工。 冲压件的生产过程一般都是从原材料剪切下料开始的，经过各种工序和其他必要的辅助工序加工出图纸要求的零件，对于某些组合冲压和精度要求较高的冲压件，还需要经过切削、焊接或铆接等加工才能完成。进行冲压模具设计与制造就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产过程顺利进行的各方面的因素，合理安排零件生产工序，最优的选用并确定各工艺参数 ，合理设计模具结构、选择加工方法和设备等 。 本次设计的是一副落料 拉深 次 设计是在老师认真、耐心的指导下进行的，是在对模具的经济、模具的寿命、生产周期及生产成本等因素进行了全面的仔细的分析下而进行设计的。 由于初次设计，水平有限，毕业设计中不妥和错误之处在所难免，还请老师同学多提宝贵意见，以便得以修正，以臻完善，则不盛感激。 设计者 : 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 内 容 提 要 这次设计的是一次成型的落料 拉深 过学习了冲压与模具设计等相关专业书之后，我自己自行设计的一套集落料 切边的模具。本次设计的目的不是检验产品是否能够使用，而是掌握如何来设计模具，了解模具设计的关键所在，因为本人是第一次设计模具，所以这次论文是基于我的经验和基础和在指导老师以及同学的帮助下完成的，从零件工艺的分析到确定工艺方按，然后到模具设计步骤，最后装配成一套模具。针对凸凹模，复合模 的结构特点，采用基于参数化的自动和交互设计相结合的方法对凸凹模进行了设计。为实现凸凹模结构的 用化奠定了基础 。 of of to in to to to in by a of to to to of of is a to to so is a to on my at to to a of at of to to to to 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 1 章 零件工艺分析及确定工艺方案 第 冲裁的工艺性是从冲压件工艺方面来衡量设计是否合理。在满足工件零件使用要求的条件下，能够以最经济最简单的方法冲出来就说明工艺性好。但是工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术和设备等因素的影响。尺寸公差无特殊要求，所以按 用普通冲裁方式可达到图样要求。由于外形简单，形状规则，适宜 于冲裁加工。材料为 处理 用板料，经下料后直接冲裁。 第 确定工艺方案： 确定方案就是确定冲压件的加工路线，合理的工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究比较与其经济效果，然后选择合理的工艺方案。零件属于大批零件毛坯尺寸 2 9 35 40 12 2 图 1 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 生产，工艺性好。若采用落料后拉深在再冲孔，则效率太低，而且质量不易保证。若采用级进模，则难以控制送料步距，而影响冲件的尺寸精度。在此冲件中，能保证凸凹模的最小壁厚故采用顺装复合模。 复合模主要有以下几个特点： 1. 冲 件精度较高，不受送料 误差影响，内外形相对位置一致性好。 2. 冲件表面较为平整。 3. 适宜冲裁薄件，也适宜冲裁脆性或软质材料。 4. 可充分利用短料或边角余料。 5. 冲模面积较小。 在选择工艺方面还考虑了下面的原素 :如果先冲孔再拉深 ,很有可能出现拉深后所冲的孔会因拉深而变形 ,又考虑到拉深后原板料可能因所受力有所变化而产生边缘变形 ,出现何叶形状 ,所以最后加了一道工序切边 ,故此冲裁件采用落料拉深冲孔切边复合模为合理，设计方案为分别对凸模组件和凹模组件进行了定位和固紧。使装配容易和装配精度容易得到保证。 第 排样 的确定 排样的目的与作用： 冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法称为排样法，简称排样。排样的结果表明要画出排样图。排样是否合理，直接影响到材料的利用率，零件质量、生产率、模具的结构，与寿命及生产操作方式与安全。因此，冲压工艺和模具设计中，排样是一项极为重要的、技术性很强的工作。 按材料的经济利用程度或废料的多少，排样可分为有废料排样与少、无废料排样两大类。排样又可分直排、斜排、对排、对头斜排、多排、混合排等。 有废料排样有如下几种形式： 1. 直排，排样时，应优先选用直排，因为直排的模具最简单。但对于三 角形、角尺形等工件，采用直排会造成较大的材料浪费，可考虑选择斜排或对排。 2. 斜排，斜排将时制模工作量增大。可达 15%，因此，如果节省材料不超过 5%，用斜排是意义不大的。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 3. 对排，选取对排省料幅度较大。比直排省料可达 30%但需要注意如下问题： 如果采取送料一次冲一件的方案，即用单凸模，模具结构与直排时基本相同，模具费也相差不大，但只实用于条料，不能用卷料。因此在冲完一行程后，需要调头冲另一行，冲加一行时就，条料的钢度很差，给送料造成了困难，有时根本无法送料，操作者普遍不愿意采用这种方案 ，因此，只有在生产量为大的的情况下，且调头冲时能保证有足够的钢度时才考虑采用这种方案。如果采取一次冲两件的方案，既用双凸模，则模具结构复杂了，模具长度增大了，因而模具费用增加了。可以用通过计算盈亏平衡点，对各方案进行比较，并作出选择。 4. 多排，采用多排是为了省料，但省料很有限。 5混合排，如果将一种零件落料后的废料作为另一种工件的原材料，当然也可以提高材料的利用效率。但这种排样对于小型件既不方便又不安全。而采用混合排是只有两种零件的板厚与材质相同，并在设计人员的细心安排之下才有可能实现。 第 2章 工艺与设计计算 第 模具的设计与加工 模具是在 用三维参数建模技术，利用该软件的装配动能进行干涉和间隙检查，及时的发现设计中的错误并进行修正。这样大大 提高了数控加工的效率。缩短了生产周期。确定毛坯直经 D,因 r1=r2=r, 所以得 D=(df*(40*40+4*35*5*2) 1/2=边余量的确定 因工件的高 H=9，拉深后工件口部较齐而修边量不大。但考虑到下面的原因 :拉深后原板料可能因所受力有所变化 ,受力不匀恒而产生边缘变形 ,出现何叶形状 ,致使工件不平整而不合格 ,所以最后加了一道工序切边 ,我们通过增加一点落料的长度 ,(4)在拉深后把毛坯边缘切掉一部分而成。 拉深系数和拉深次数的确定： 毛坯的相对厚度 T/D*100%=买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 查表 4取 m=零件的总拉深系数 m=d/D=拉深系数为 m= 冲裁力的设计 根据式（ 2料时冲裁力 F= 2*2*450=62172N 冲孔时冲裁力 0*1*450 = 14130N 拉深时拉深力 表 4 查表 （ 4 K = 1所以 F = 5*1*450*1 = 49455N 拉深时压边力 ： D-( 4 p = 3 凸模圆角半径 且凸模半径 为挡料板饱满 拉入凹模板料不断流经 仅受到磨察阻力，而且受到两次反复折弯所产生的弯曲阻力，而且受到两 次反复折弯所产生的弯曲阻力。如果 使筒壁处承受应力 的峰值增大，即必须取较大拉深系数。 第 当 6) 值的增大，允许的 减小不大。而当 4 值的减小，而 此凹模圆角半径 不小于 4t， 降低筒壁处的拉应力来考虑， 也不能太大，一方面当 6一方面去过大的 可能出现拉深后期起皱。如果将压边 圈对应 避免因 可提高变形程度。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 除前面所述凸模圆角半径 应当考虑材料种类、板料厚度、变形程度及拉深次数等因数的影响。 还影响拉深工件的质量。 果工件图上所标注的圆角半径小于 深模的 拉深后在用整形方法使圆角半径达到图样要求。 查表（ 4模圆角半径 r = (85)A*4*3 791N 总的冲裁力为 ： F = F 1+ 3=62172+49455+791=112418N 推件力 F 推 = 1* 5621N 落料卸料力 = 5621N 查表 K = 因为此工件为了弹压卸料顺出件 ,所以此冲裁件的总压力为 ： = F 冲 + = 112418 + 5621*2 = 123660N 冲压设备的选择： 压力机的吨位应当等于冲裁时的总力即 F s F,且 ( 该模具的总压力 F = 合高度： H = 175据所需的总压力来看，必须用 160压力机的主要技术要求规格为： 最大冲压力： 160块行程 55杆调节量 40 最大装模高度 220 模柄孔尺寸 40*50 工作台尺寸 300*450 因此根据冲压力合闭高度，工作台尺寸等数据选定该设备是合适的。 压力中心的确定： 模具的压力中心必须通过模柄轴线而和压力机的滑块中心线重合，以使平稳工买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 作，减少导向磨损，提高模具及压力机的寿命。由于落料拉深冲孔的凸模或凸凹模都有是旋转且同心，所以中心就是该旋转体的同心。 第 冲裁模的主要零部件的结构设计 各主要零部件尺寸的确定 为了保证凸 模能够正常工作，设计任何结构形式的凸模都必须满足如下三个原则： 1) 精确定位 凸模安装到固定板上以后，在工作过程中其轴线或母线不 允许发生任何方向的移位，否则将造成冲裁间隙不均匀，降低模具寿命，严重时造成啃模。 2) 防止拔出 回程时，卸料力对凸模产生拉深作用。凸模的结构应能防止凸模从固定板中拔出。 3) 防止转动 冲孔凸模各尺寸的计算 工件孔尺寸 ： 12图所示 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 图2查表（ 2模的制造公差为 = 表 （ 8 = 036 查表（ 2 X = 2 d = (d + X)则 d = (10+(1)弹压卸料方式的凸模长度计算： L = 式中 ; ; (， 式中的 模端面缩进卸料板的距离。则 L = 16 + 14 + 15 = 75 凸模强度的校核 凸模强度校核包括纵向弯曲能力两方面的内容。 (1) 凸模抗压能力校核 :凸模能正常工作，其最小截面承受的压力必须小于凸模材料允许的压应力 : = F/A = 4 式中 N）； 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 ； 凸模纵向抗弯曲能力的校核 冲裁时凸模纵向抗弯曲能力杆件轴向的压力的欧拉公式进行计算。凸模无导向时，相当于一端固定，另一端自由的杠杆，由欧拉公式可解得凸模不发生失稳弯曲的最大长度 L d ,对 于钢板模座， ； 导向零件的设计： 导向零件可保证模具冲压时，上下模精度的位置关系，用两个后侧导柱或导套导向，导柱安装在下模座，导套安装在上模座上，分别采用过盈配合，用滑动导柱导套 8，并淬火 图所示 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 图7模柄的选用 ： 采用凸缘式模柄，以便在上模座开出较大的空间，容纳推件装置或打料装置的打板，用 4个螺钉固定在上模座上。 图8买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 模具成本的分析： 模具生产成本是指企业为了生产和销售模具支付费用的总和，模具生产成本包括原材料费用、外够件费用设备折旧费用、经营开支等。 影响模具生产成本的主要因素有： 1. 模具结构的复杂程度和模具功能的高低，现代科技的发展使得模具向高精度、高性能多功能自动化方向发展，相应使得模具生产成本提高。 2. 模具精度的高低 ， 3. 模具的精度和刚度， . 4. 模具生产成本也高， 5. 模具精度和刚度与客观需要的产品制件的要求生产批量的要求相适应。 6. 模具材料的选择， 7. 模具费用中 ,料费用在模具生产成本中约占 25%特别是因模具工作零件材料类别的不同，相差较大。所以应该正确地选择模具取各种措施充分发挥设备的效能，提高设备的使用效能。 8. 模具加工设备， 向高效、高精度、高自动化多功能发展 ,这些模具的成本相应提高。但是，这些是维持和发展模具生产所必须的， . 应该充分发挥设备的效能提高设备的使用性能。 9. 模具的标准化程度和企业生产的专门化程度，这些都是制约模具成本 生产周期的重要因素，应通过模具工业体系的改革有计划有步骤地解决。模具的成本是模具设计中的一个非常重要的问题，在冲压设备中生产中，既要保证产品的质量，完成所需的产品数量，有要降低模具的制造费用，这样才能使得整个冷冲压的成本得到降低。模具生产成本包括生产销售模具支付费用的总和。本模具结构较复杂，凸 模，凸凹模具均采用 材料较贵，卸料板，固定板是 45号钢。在市场上他们的价格较贵。因此，此模具的成本较贵。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 3章 模具的装配 模具装配过程是按照技术要求和各个零件间的相互关系，将合格的零件连接固定为组件、部件，直至装配 成合格的模具，模具装配的内容包括：选择装配基准、组件装配、调整、修配、研磨抛光，检验和试冲等环节。通过装配达到模具各项精度指标和要求，通过模具装配和试冲也将考核制件等工作的正确性和合理性。 技术要求： 本技术要求在实施过程中可根据实际情况适当调整。 1. 各类冲压模具的装配均应符号装配技术要求。 2. 标准模架， 非标准模架的装配技术要求要符号冲模模架技术条件（ 冲模模架精度检查标 准。 3. 所有的顶杆腿杆牌子料螺钉，凡在同组内的应等长，其相对误差得大于 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 4. 模具上下模座 ， 5. 上模座柄的推杆孔，除图样上有标注外，一律应在模座的坐标中心，其允许偏差对于有导向模架的不 大于 1具装配后刃口应优质锐利，其冲裁间隙应在最小合理间隙并保持四周均匀。 6. 装配后的冲压模具其卸料板，推件板，顶板均应露现在凹模面凸模顶端，其值为 孔形应与凹模孔相似， 其尺寸按凹模底面孔尺寸每边放大 27. 所有圆柱销在压入时必须正常， 不得有用重锤猛击或咬坏销孔现象。 8. 装配后的模具外观要整齐。 要 点： 选择装配基准孔，装配前首先确定装配基准件，根据模具主要零件的相互依赖关系，以及装配方便和易保证装配精度要求，确定装配基准件。依据模具类型不同，符号模以凸凹模为装配基准件，导板模以导板为基准件等。 (1) 确定装配顺序，根据各个零件和装配基准件的依赖关系和远近程度确定装配顺序。先装配零件要有利于后续零件的定位和固定，不得影响后续零件的装配。 (2) 控制冲裁间隙，装配时要严格控制凸凹模件的冲裁间隙，保证间隙均匀。 (3) 位置正确，动作无误，模具内各个活动部件必须保证位置尺寸要求正确，活动部位动作要灵活可靠。 (4) 试冲 试冲是模具装配的重要环节，通过试冲发现问题，并采取措施排除故障。 冲模装配是冲模制造的关键工序。其装配质量的好坏，将直接影响 冲件质量，冲模的技术状态和使用寿命。检查上模各个零件尺寸是否能满足装配技术条件要求，打料系统各个零件尺寸是否合适，动作是否灵活等。模具装配完毕，必须满足规定的装配的装配精度。如卸料板的工作正确性，导向零件的工作正确性。 装配的顺序如下： 1 组件的装配 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 1 将凸缘试模柄装配于上模座内。 2）将凸模装配于凸模固定板内为凸模组件。 3）将凸凹模装入凸凹模板内为凸凹模组件。 2 确定装配基准件 以凸凹模为基准件，首先确定凸凹模在模架中的位置。 1） 配时选凸凹模为基准，先将下凸凹模，凹模与凸凹模固定板及凹模板 组合件固定于下模座，其中心位置应符合图样要求，然后加工下模座漏料孔。确定凸凹模组件在下模座上的位置后用平行夹板将凸凹模组件和下模座夹紧，在下模座上划出漏料孔线。 2） 加工下模座漏料孔。 3）安装固定凸凹模组件，将凸凹组件在下模座重新找正定位，用平行板夹紧，钻铰销孔和螺孔，上螺钉并拧紧螺钉，调整凸凹模间隙，保证间隙均匀。 第 安装上模部分 1）检查上模座各个零件是否满足装配精度要求。 2）安装上模、调整冲裁间隙。 3）钻孔、铰孔上模销孔和螺孔。 安装弹压卸料部分 1） 安装弹压卸料板套在凸凹模 上，弹压卸料板和凸凹模组件端面垫上平行垫块，保证弹压卸料上端面与凸凹模上平面的装配位置尺寸，用平行夹板将弹压卸料板和下模夹紧。然后在钻床上同钻卸料螺钉孔，坼掉平行夹板。最后将下模各板卸料螺钉孔加工到规定尺寸。 2） 装卸料橡皮和定位螺钉，在凸凹模组件上和弹压卸料上分别安装橡皮和位螺钉。 3） 自检，按照冲模技术条件进行总的装配检验。 4） 检验。 5） 试冲，通过试冲发现问题，并采取相应的措施排除故障。位置正确，动作无误，模具内各个活动部件必须保证位置尺寸要求正确，活动配买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 合部位动作灵活可靠。 采用基于参数 化的自动和交互设计相结合的方法对凸凹进行设计，既可以大大的提高凸凹模 可以充分利用设计人员的自主灵活性，对凸凹模的复合模结构 用化起到了良好的促进作用。 复合模的优点是 ： 结构紧凑，生产效率高。工件内外形的同轴度偏差可达 别适合薄料（料厚 冲裁。模具对进料的要求没有连续模那样严格，即对不规则的边角材料也能用，但由于复合模的结构教复杂，构件之间具有相对运动的占多数，此外制造精度较高，加工难度大，自动连 续送料较困难，而且工件形式也要受到凸凹模强度的限制，因此，对某些狭窄区域的工件就不能使用复合模生产 . 复合模设计要注意的几个问题 ： 1. 复合模的关键是凸凹模零件设计，凸凹模的壁厚由于强度要求，最小壁厚一般为 a = (23)t，对于黑色的金属和硬质合金材料也可取到 2. 小间隙薄料冲裁复合模，应采用浮动式模柄，使之可自动微调，避免因导向精度误差所生产的不良影响，保证模具安全提高模具使用寿命。 3. 复合工序的先后顺序配合应有利于成型和模具制造及维修。 4. 注意模具各部位的配合与精度要求，一 般情况是： 凸凹模，凸模和凹当采用窝座定位配合时，嵌入深度一般可采用 5顶杆，模柄采用双边间隙为 的间隙配合， 顶件器与凹模孔之间采用 5. 在凸凹模设计时应注意其加工性，装配性以及维修，忍磨等方面的要求。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 结 论 与 展 望 随着机械制造行业的飞速发展，模具行业在各个行业中都在重要的领先地位，不管在汽车、电子、航空、船舶以及在军事武器中都离不开模具。它都成为当代最杰出的工程技术成就之一 。尤其是全球化的经济的形成，使各个行业都面临着日益激烈的市场竞争，如何提高企业的应变能力和生存能力，参与国际合作与竞争，是摆在各个企业面前的的重要课题。人们越来越对模具要求高精度的自动化、高标准化来改变这些局面。 目前，在现代机械制造业中，自动操作的模具加工特别受到业内人士的青睐。因为它能够保证产品质量以及减少工人的劳动强度，而且生产效率非常的高。但是这种模具的造价比较高。加上能够用这些高精密的机械又需求相应的人才。所以在短时间内很难达到。 本文阐述了模具的特点和发展趋势，在这次设计中，能够领略到了模具设计 的关键所在，以及一些设计要点。同时能够掌握了模具设计的设计步骤。所以我觉得这次毕业设计收获很大，意义深远，我会努力把经历变成以后工作的经验的。通过自己亲手设计的一套模具，对自己以后更加深入的研究具有深远的意义。 众所周知，一个国家的标准化水平，在一定程度上能反映出这个国家的综合水平。为了尽快的提高我国模具工业标准化与商品化水平，适应工业不断的发展，中国模具工业学会专设模具标准化委员，广大模具技术工作者应当结合实际工作为促进我国模具工业标准化水平作出自己的贡献。 买文档就送