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方形
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!【包含文件如下】【冲压模具设计类】CAD图纸+word设计说明书.doc【需要咨询购买全套设计请企鹅97666224】.bat
1.txt
上模座.dwg
下模座.dwg
全部图纸.dwg
冲孔凸模.dwg
凸模护套.dwg
凹模.dwg
卸料板.dwg
工件图.dwg
模柄.dwg
答辩知识点-文献综述-外文翻译.zip
装配图.dwg
设计说明书.doc
目录
摘 要 4
Abstract 5
1冲材件工艺性分析 8
1.1材料 8
1.2工件结构形状 8
1.3尺寸精度 8
第2章 冲模设计程序与步骤概述 10
2.1冲件工艺性分析 10
2.2 确定合理的冲压工艺方案 10
2.3 进行工艺计算 10
2.4 模具总体设计 11
2.5 选择冲压设备 11
2.6 模具图样设计 11
3 模具结构形式的确定 13
4 模具总体设计 14
4.1模具类型的选择 14
4.2操作与定位方式 14
4.3卸料、出件方式 14
4.4确定送料方式 15
4.5确定导向方式 15
5设计计算 16
5.1冲压力的计算 16
5.2模具压力中心的确定 17
5.3工作零件刃口尺寸计算 18
5.4冲孔凸模、凹模尺寸计算 19
5.5卸料弹簧的设计 20
6 主要部零件设计 21
6.1工作零件的结构设计 21
6.2卸料部件的设计 22
6.3模架及其他零部件的选用 23
7 校核模具闭合高度及压力机有关参数 24
7.1校核模具闭合高度 24
7.2冲压设备的选定 24
8 设计并绘制模具总装图、选取标准件 25
总结 26
致谢 27
参考文献 28
附录 29
摘 要
冷冲模是广泛运用的模具之一，种类包括冲孔模、落料模、弯曲模、拉深模等，近年来冷冲模的应用越来越广泛。冷冲压具有成本低，产品质量稳定，能加工多种性能，状态的零件。同时它的应用和普遍也受到模具寿命和生产安全等方面的制约。本文作者从工艺的合理性出发，分析了电机炭刷架的结构，精度特点，以及在加工过程中的控制点，然后在满足加工精度的基础上充分考虑节约成本确定了电机炭刷架最优化的冲裁加工工序；紧接着通过熟悉各类模具的加工特点及内部结构，完成模具总体结构分析；随后作者进行毛坯尺寸、排样、工序尺寸、冲压压力、压力中心、模具工作部分尺寸等工艺计算，力争以最好的性价比设计了模具各零件的结构及装配关系，在此基础上确定模具的外形，完成了装配图和非标准的零件图。最后确定压力机类型及主要参数。
关键词：冲孔模 落料模 弯曲模 排样 冲压压力 压力机
- 内容简介：
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院 毕业设计 题目： 方形冲小孔件 冲 孔 模 设计 系 部： 专 业 名 称： 班 级： 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 年 月 日 目录 摘 要 . 3 . 4 1 冲材件工艺性分析 . 8 料 . 8 件结构形状 . 8 寸精度 . 9 第 2 章 冲模设计程序与步骤概述 . 10 件工艺性分析 . 10 定合理的冲压工艺方案 . 10 行工艺计算 . 10 具总体设计 . 11 择冲压设备 . 11 具图样设计 . 12 3 模具结构形式的确定 . 13 4 模具总体设计 . 14 具类型的选择 . 14 作与定位方式 . 14 料、出件方式 . 14 毕业设计论文 - 2 定送料方式 . 15 定导向方式 . 15 5 设计计算 . 16 压力的计算 . 16 具压力中心的确定 . 17 作零件刃口尺寸计算 . 18 孔凸模、凹模尺寸计算 . 20 料弹簧的设计 . 20 6 主要部零件设计 . 22 作零件的结构设计 . 22 料部件的设计 . 23 架及其他零部 件的选用 . 24 7 校核模具闭合高度及压力机有关参数 . 25 核模具闭合高度 . 25 压设备的选定 . 25 8 设计并绘制模具总装图、选取标准件 . 26 总结 . 27 致谢 . 28 参考文献 . 29 附录 . 30 毕业设计论文 - 3 摘 要 冷冲模是广泛运用的模具之一，种类包括冲孔模、落料模、弯曲模 、拉深模 等 ，近年来冷冲模的应用越来越广泛。冷冲压具有成本低，产品质量稳定，能加工多种性能，状态的零件。同时它的应用和普遍也受到模具寿命和生产安全等方面的制约。 本文作者从工艺的合理性出发， 分析了电机炭刷架的结构，精度特点，以及在加工过程中的控制点，然后在满足加工精度的基础上充分考虑节约成本 确定 了 电机 炭 刷架 最优化的冲裁 加工工序 ；紧接着通过熟悉各类模具的加工特点及内部结构， 完成模具总体结构分析 ；随后作者 进行毛坯尺寸、排样、工序尺寸、冲压压力、压力中心、模具工作部分尺寸等工艺计算 ，力争以最好的性价比 设计了模具各零件的结构及装配关系 ， 在此基础上确定模具的外形，完成了装配图和非标准的零件图 。 最后确定压力机类型及主要参数 。 关键词： 冲孔模 落料模 弯曲模 排样 冲压压力 压 力机 毕业设计论文 - 4 is of is in It is is is of of in of at of of up of in of on of of of on in to of of of on of 毕业设计论文 - 5 绪论 模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。 设计出正确合理的模具不仅能够提高产品质量、生产率、具使用寿命，还可以提高产品经济效益 。在进行模具设计时，必须清楚零件的加工工艺，设计出的零件要能加工、易加工。充分了解模具各部件作用是设计者进行模具设计的前提，新的设计思路必然带来新的模具结构。 一、冲压工艺的特点 冲压是利用冲模在压力机上对金属（或非金属）板料施加压力使其产生分离或塑料变形，从而得到一定形状，并且满足一定使用要求的零件的加工方法。由于通常是在常温（冷态）下进行的，所以又称为冷冲压。又由于它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。 日常生活中人们使用的很多用具是用冲压方法制造的，比如搪瓷面盆，它是用一块圆形金属板料，在压力 机上利用模具对板料加压力而冲出来的。 1. 冲压加工的三要素 （ 1） 冲床 供给变形所需的力。 （ 2） 模具 冲压所用的用具是各种形式的冲模，冲模对材料塑性变形加以约束，并直接使材料变形所需的零件。 （ 3） 原材料 所用的原材料多为金属和非金属的板料。 2. 冲压生产特点 冲压是一种先进的板料加工方法，与其他加工方法（切削）比较，在技术上、经济上有如下优点。 （ 1） 它是无屑加工，被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形，不产生切屑，变形中金属产生加工硬化。 （ 2） 在压力机的简单冲压下，能得到形状复杂的零件，而这些零件用其他的方法是不毕业设计论文 - 6 可能或者很难得到 的。 （ 3） 制得的零件一般不进一步加工，可直接用来装配，而且有一定的精度，具有互换性。 （ 4） 在耗料不大的情况下，能得到强度高、足够刚性而质量轻的零件，由于加工过程中不损坏原材料的表面质量，制得的零件外表光滑美观。 （ 5） 生产效率高，冲床一次一般可得一个零件，而冲床一分钟的行程少则几十次，多则几百次、千次以上。同时，毛坯和零件形状规则，便于实现机械化和自动化生产。 （ 6） 冲压零件的质量主要靠冲模保证，所以操作简单，便于组织生产。 （ 7） 在大量生产的条件下，产品的成本低。 冲压工艺存在的不足之处有：对于批量较小的制件，模具费用使得成本明显增高，所以一般要有经济批量，同时，模具需要一个生产准备周期；冲压生产会产生噪声和振动，劳动保护不到位时，还存在安全隐患；冲压件的精度取定于模具精度，如零件的精度要求过高，用冷冲压生产就难以达到。 总体上看，冲压是一种制件质量较好、生产效率高、成本低，其他加工方法无法替代的加工工艺，在机械、车辆、电机、电器、仪器仪表、农机、轻工、日用品、航空航天、电子、通信、船舶、铁道、兵器等制造业中获得了十分广泛的应用。 表 类产品中冲压加工零件所占比例 产品 汽车 仪器仪表 电子 电机电器 家用电器 自行车、手表 比例 % 60 70 70 70 85 70 80 90 80 工业发达国家（如美国、日本等）模具工业的产值已超过机床工业，从这些国家钢材品种的构成可看出冷冲压的发展趋势，如表 示，其中钢带和钢板占全部品种的 67%，说明冲压加工方法已成为现代工业生产的重要手段和发展方向。 表 业发达国家钢材品种构成 钢材品种 钢带 钢板 棒材 型材 线材 管材 其他 毕业设计论文 - 7 比例 % 50 17 13 9 7 2 2 二、冲压工艺的分类 生产中为满足冲压零件形状、尺寸、精度、批量大小、原材料性能的要求，冲压加工方法是多种多样的。但是，概括起来可分为分离工序和成形工序两类。分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等，目的是在冲压过程中使冲压件与板料沿一定的轮廓相互分离。成形工序可分为弯曲、拉深、翻孔、翻边、胀形、缩口等，目的是使冲压毛坯在不破坏的条件下发生塑性，并转化成所需制件形状。 在实际生产中，为生产批量大时，如果仅以基本工序组成冲压工艺过程，生产率可能很低，不可能满足生产需要。因此，一般采用组合工序，即把两个以上的单独工序组成一道工序，构成所谓的复合、级进、复合 级进的组合工序 。 毕业设计论文 - 8 1 冲材件工艺性分析 工件 名称： 方形冲小孔件 工件简图：如图 1示 生产批量：大批量 材料 ： 料厚度： 1 1料 由表 1 1析知： 极软低碳钢，强度、硬度很 高 ，塑性、韧性极好，冷加工性好 ， 宜轧制成薄板、薄带、冷变形材、冷拉、冷冲压、焊接件、表面硬化件 ，综合评比均适合冲裁加工。 件结构形状 形状简单 ，可以冲载 毕业设计论文 - 9 寸精度 从产品零件图可以看出 ， 均 未标注， 可以用模具工作部分，导向部分零件按 未注公差一般按 制 造 根据以上分析：该零件冲裁工艺性较好，适宜冲裁加工。 由图 1分析知： 有良好的塑性性、焊接性以及压力加工性，主要用于制作冲击件 、 紧固件 ，如垫片、垫圈 等。适合冲裁加工。 表 1 优质碳素结构钢的力学性能 牌号 试样毛坯尺寸荐热处理 力学性能 钢材交货状态硬度 300 正火 淬火 回火 b s 5( ) ( ) J 未热处理钢 退火钢 08F 25 930 295 175 35 60 13l 10F 25 930 315 185 33 55 137 15F 25 920 355 205 29 55 143 08 25 930 325 195 33 60 131 930 335 205 3l 55 137 15 25 920 375 225 27 55 143 5 910 445 25 55 156 毕业设计论文 - 10 第 2 章 冲模设计程序与步骤概述 件工艺性分析 1）根据所提供的产品图样，分析冲压件的形状、尺寸、精度、断面质量、装配关系等要求。 2）根据冲压检的生产批量，决定模具的结构形式、选用材料。 3）分析图样上冲压件所用材料是否符合冲压工艺要求。决定是否采用条料、板料、卷料还试边角废料。 4）根据工厂现有设备情况以及冲压件和冲压件批量对设备的要求选择合适的压力机。 5）根据工厂的制造水平及装备情况，为模具结构设计提供依据。 6）了解模具标准部件商品的 供应状况。 定合理的冲压工艺方案 1）根据对制件所作的工艺分析，确定基本的工序性质，如落料、冲孔、弯曲等。 2）进行工艺计算，确定工序数目，如拉深次数等。 3）根据冲件生产批量和条件（材料、设备冲件精度）确定工序组合，如采用复合冲压工序或连续冲压工序。 4）根据各工序的变形特点、尺寸要求等确定工序排列顺序，如采用先冲孔后弯曲，还是先弯曲后冲孔。 行工艺计算 1）计算毛坯尺寸，合理排样并绘制排样图， 计算出材料利用率。 2）计算冲压力，其中包括冲裁力、弯曲力、拉深力、卸料力、推件力、压边力等，以确定压力机。 3）选定压力机型号、规格。 4）计算压力中心，以免模具受偏心负荷而影响模具的使用寿命。 5）计算并确定模具主要零件（凸模、凹模、凸模固定板、垫板等）的外形尺寸以及弹性元件的自由高度。 毕业设计论文 - 11 6）确定凸凹模间隙，计算凸凹模工作部分的尺寸。 7）确定拉深模的压边圈、拉深次数、各种中间工序模具的尺寸分配， 以及半成品尺寸计算等。 具总体设计 行模具结构设计，确定结构件形式和标准。 1）成形工作零件与标准确定 如凸模、凹模及凸凹的结构形式是整体、组合还是镶拼的。 2）选定定位元件 如采用定位板或挡料销或导正销等。对于级进模，还要考虑是否用始用挡料销、导正销和定距凸模（侧刃）等。 3）卸料与推件机构及构件的确定 卸料有刚性卸料和弹性卸料两种形式。刚性卸料通常采用固定卸料板结构形式，弹性卸料常采用弹簧或橡皮作 为卸料元件。 4）导向零件的种类和标准的确定 包括是否采用导向零件，采用何种形式的导向零件。设计中最常用的有滑动导柱导套导向和滚动导柱导套导向。 架种类及规格的确认 1）绘制模具整体结构草图，初步计算并确定模具闭合高度，概算模具外形尺寸。 择冲压设备 根据工厂现有设备情况以及要完成的冲压工序性质，冲压加工所需的变形力、变形功及模具闭合高度和轮毂尺寸等主要因数，选用压力机的型号、规格，选用压力机时必须满足以下条件： 1） 压力机公称压力必须大 于冲压力。 2） 模具的闭合高度应在压力机的最大闭合高度和最小闭合高度之间当 多副模具安装在同一台压力机上时，多副模具应该有同一个闭合高度。 3）压力机的滑块行程必须满足制件的成形要求。拉深时为了便于放料和取料，其行程必须大于拉深高度的 。 4）为了便于安装模具，压力机工作台面尺寸应大于模具下模座尺寸，一般每边大 50面上的孔应能保证制件或废料漏卸。 毕业设计论文 - 12 具图样设计 制模具总图 1）主视图 常取模具的工作位置，采用剖面画法。 2）俯视图和仰视图 俯视图（或仰视图）一般是将模具的上模部分（或下模部分）拿掉，视图只反映模具的下模俯视（或上模仰视）可见部分，这是冲模的一种习惯画法。 3）侧视图和局部视图等视图必要时画出。 4）制件图 常画在图样的右上角，要注明制件的材质、规格以及制件本身的尺寸、公差及有关的技术要求。对于有数副模具冲压成的制件，除画出本工序成品制件图外，上要画出上工序的半成品图（毛坯图一般放在图样 的左上角）。 5）排样图 对落料模、复合模和级进模，必须在制件图的下面画出排样图。排样图上应标有料宽、步距和搭边值。复杂和多工位级进模的排样图，一般单独绘制在一张图样上。 6）技术要求及说明 一般在标题栏的上方写出该模具的冲压力、模具闭合高度、模具标记所选设变型号等其他要求。 7）列出零件明细表 毕业设计论文 - 13 3 模具结构形式的确定 根据零件分析 ，制件的精度要求较低，孔边距较大，为提高经济效益和简化模具结构。 根据以上分析确定该制件 的生产采用 冲孔 模具生产 毕业设计论文 - 14 4 模具总体设计 具类型的选择 经分析，工件尺寸精度要求不高，形状较简单，但工件产量较大，根据材料厚度，为保证冲模有较高的生产率，通过比较，决定实行工序集中的工艺方案，弹性卸料装置，自然漏料的倒装复合结构方式。 作与定位方式 零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式，提高经济效益。 采用零件自身的锥度自动定位 料、出件方式 刚性卸料与弹性卸料的比较： 刚性卸料是采用固定卸料板结构。常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。当卸料板只起卸料作用时与凸模的间隙随材料厚度的增加而增大，单边间隙取（ t。当固定卸料板还要起到对凸模的导向作用时卸料板与 凸模的配合间隙应该小于冲裁间隙。此时要求凸模卸料时不能完全脱离卸料板。主要用于卸料力较大、材料厚度大于 2 弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚小于或等于 2件比较平整。卸料板与凸模之间的单边间隙选择（ t,若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙应小于冲裁间隙。常用作落料模、冲孔模。 工件平直度较高，料厚为 2料力不大，由于弹压卸料模具比刚性卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进 动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面，故可采用弹性卸料。 因采用倒装复合模生产，故采用下出件为佳。 毕业设计论文 - 15 定送料方式 因选用的冲压设备为开式压力机，采用纵向送料方式，即由前向后送料。 定导向方式 方案一：采用对角导柱模架。由于导柱安装在模具压力中心对称的对角线上，所以上模座在导柱上滑动平稳。常用于横向送料级进模或纵向送料的落料模、复合模。 方案二：采用后侧导柱模架。由于前面 和左、右不受限制，送料和操作比较方便。因为导柱安装在后侧，工作效率高 。 方案三：四导柱 模架。具有导向平稳、导向准确可靠、刚性好等优点。常用于冲压件尺寸较大或精度要求较高的冲压零件，以及大量生产用的自动冲压模架。 方案四：中间导柱模架。导柱安装在模具的对称线上，导向平稳、准确。单只能一个方向送料。 根据以上方案比较并结合模具结构形式和送料方式，为提高模具寿命和工件质量，采用 中间 导柱的导向方式，即方案 二 最佳。 毕业设计论文 - 16 5 设计计算 压力的计算 裁力的计算 1）工序 1 模具重载力计算 用平刃冲裁时，其冲裁力一般按下式计算： F= ( 公式 5式中 F 冲裁力； L 冲裁周边长度； t 材料厚度； b 材料抗剪强度； K 系数，系数是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀，刃口磨损、板料力学性能和厚度波动等原因的影响而给出修正系数，一般取 = 计算冲裁件轮廓周长 计算机实体查询得 L=表 2 b=325以 F=1 325 =N) 料力、推 料力的计算 卸料力 （公式 5 推料力 （公式 5 n梗塞在凹模内的制件或废料数量 (n=h/t)； h直刃口部分的高 ( t 材料厚度 ( 毕业设计论文 - 17 = =N) （ 件力系数，其值查表 5得） =N) 所以总冲压力 +T =+N) 根据冲压力计 算结果拟选压力机规格为 25。 由于冲载力都 大 于 10据冲压力计算结果拟选压力机规格为 25 具压力中心的确定 模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心相重合，否则，会使冲模和力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的摩擦，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。该零件为中心对称图形， 用计算机实体分析得到 其几何中心即为力中心。 毕业设计论文 - 18 表 5卸料力、推件力和顶件力系数 料厚 t/X D 钢 、铝合金 纯铜，黄铜 作零件刃口尺寸计算 裁间隙分析 1）间隙对冲裁件尺寸精度的影响 冲裁 件的尺寸精度是指冲裁件的实际尺寸与基本尺寸的差值，差值越小，则精度越高，这个差值包括两方面的偏差，一是冲裁件相对于凸模或凹模的偏差，二是模具本身的制造偏差。 2）间隙对模具寿命的影响 模具寿命受各种因素的综合影响，间隙是也许模具寿命诸因数中最主要的因数之毕业设计论文 - 19 一，冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，而且间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重，所以过小的间隙对模具寿命极为不利。 而较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小，并延缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，出现间隙不均匀的不利影响 ，从而提高模具寿命。 3）间隙对冲裁工艺力的影响 随着间隙的增大，材料所受的拉应力增大，材料容易断裂分离，因此冲裁力减小。通常冲裁力的降低并不显著，当单边间隙在材料厚度的 520%左右时，冲裁力的降低不超过 510%。间隙对卸料力推料力的影响比较显著。间隙增大后，从凸模里卸料和从凹模里推料都省力当当单边间隙达到材料厚度的 1525%左右时的卸料力几乎为零。但间隙继续增大，因为毛刺增大，又将引起卸料力、顶件力迅速增大。 4）间隙值的确定 由以上分析可见，凸、凹模间隙对冲裁件质量、冲裁工艺力、模具寿命都有很大的影响。因此，设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、模具寿命等方面的要
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