空气滤清器连接板的冲孔、冲槽、落料复合模设计【优秀】【word+12张CAD图纸全套】【冲压复合模类】【毕设】

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冲孔凸模机械加工工艺过程综合卡片.doc

合计12张零件图及总装图.dwg

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任务书

课题名称空气滤清器连接板冲孔、冲槽、落料复合模设计

内容及任务

设计图纸

模具总装图一张

全部模具零件图纸（其中至少有一张电脑绘图）

所有图纸折合成0号图不得少于3张。

设计说明书

1、资料数据充分，并标明数据出处。

2、计算过程详细、完全。

3、公式的字母含义应标明，有时还应标注公式的出处。

4、内容条理清楚，按步骤书写。

5、说明书要求用计算机打印。

6、设计说明书按要求格式独立撰写，不少于12000字。

自选一个重要模具零件编制加工工艺路线，进行相关的计算，并编制加工工艺卡和工序卡。

翻译一篇本专业外文文献（10000个以上印刷符号），并附译文。

拟达到的要求或技术指标1、保证规定的生产率和高质量的冲压件的同时，力求成本低、模具寿命长。

2、设计的冷冲模必须保证操作安全、方便。

3、冲模零件必须具有良好的工艺性，即制造装配容易、便于管理。

4、便于搬运、安装、紧固到冲床上并且方便、可靠。

5、保证模具强度前提下，注意外形美观，各部分比例协调。

进度安排起止日期工作内容备注

2周

（2.28~3.11）毕业调研

2周

（3.14~3.25）集中实习

10周

（3.28~6.3）毕业设计

1周

（6.6~6.10）毕业答辩

主要参考资料１、《冷冲压工艺及模具设计》刘心治主编重庆大学出版社

２、《冲压工艺及模具设计》万战胜主编 铁道出版社

３、《冲模设计》 吉林人民出版社

４、《实用冲压技术》 机工出版社

５、《冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料》 机工出版社

６、《模具设计与制造简明手册》 冯炳尧等编 上海出版社

7、《冲压工艺模具设计实用技术》　郑家贤编　机械工业出版社

8、《实用板金冲压工艺图集》　梁炳文主编　机械工业出版社

9、《几何量公差与检测》甘永立主编　上海科学技术出版社

10、《机械制造专业英语》章跃主编　机械工业出版社

摘  要

本设计为一垫板的冷冲压模具设计，根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求，首先分析零件的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，然后通过工艺设计计算，确定排样和裁板，计算冲压力和压力中心，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计，对于部分零部件选用的是标准件，就没深入设计，并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺分析，最终才完成这篇毕业设计。

关键词：模具；冲裁件；凸模；凹模；凸凹模

ABSTRACT

  The design for a plate of cold stamping die design, according to the size of the design components, materials, mass production, etc., the first part of the process of analysis to determine the blanking process planning and die structure of the program, and then through the process design calculations, determine the nesting and cutting board, calculate the pressure and pressure washed centers, primary presses, computing convex and concave Die Cutting Edge dimensions and tolerances, the final design selection of parts and components, to press for checking, drawing die assembly drawings, as well as Mold processing technology of the main parts to the preparation procedures. In which the structural design, primarily to the punch and die, punch and die, positioning parts, unloading and out of pieces of equipment, mold, pressing equipment, fasteners, etc. has been designed, for the selection of some components are standard parts , there is no in-depth design, and structural design, while some parts for the processing process analysis and ultimately to complete this graduation project.

Key words  mold; stamping parts; punch; die; punch and die

目  录

1  前言1

1.1未来冲压模具制造技术发展趋势1

1.2 模具技术发展的几个特点2

1.2.1 以计算机为中心2

1.2.2 模具设计水平高2

1.2.3 生产设备先进2

1.3 我国锻压工业的现状及发展对策3

2  零件工艺性分析4

2.1 冲裁工艺性4

2.1.1 结构与尺寸4

2.1.2 精度4

2.1.3 材料5

3  确定冲裁工艺方案6

3.1 工序性质与数量的确定6

3.2 工序顺序的确定6

3.3 工序组合方式的确定6

4  确定模具总体结构方案7

4.1 模具类型7

4.2 操作与定位方式7

4.3 卸料方式与出件方式7

4.4 模架类型及精度7

5  工艺与设计计算8

5.1 排样设计与计算8

5.2 计算冲压力与压力中心，初选压力机9

5.2.1 计算工艺力9

5.3 计算凸、凹模刃口尺寸及公差11

6  设计选用模具零部件、绘制模具总装草图14

6.1  确定凸、凹模结构形式，计算凹模轮廓尺寸及凸模结构尺寸14

6.1.1 凹模设计14

6.1.2 凸模设计14

6.2 设计选用定位零件15

6.3 卸料与出件装置15

6.3.1 固定卸料装置16

6.4 模架及零件17

6.4.1 模架17

6.4.2 其它支承与固定零件19

6.4.3 紧固件：螺钉与销钉的选用21

7  确定冲压设备25

8  模具的装配26

8.1 复合模的装配26

8.2 凸、凹模间隙的调整26

9  重要零件的加工工艺过程编制28

10 结  论31

致  谢32

参考文献33

1  前言

随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。

1.1未来冲压模具制造技术发展趋势

模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项：

(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。

(2)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。

   (3)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。?

   (4)电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。

   (5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。

   (6)优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。?

   (7)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。

1.2 模具技术发展的几个特点

模具与压力机是决定冲压质量、精度和生产效率的两个关键因素。先进的压力机只有配备先进的模具，才能充分发挥作用，取得良好效益。模具的发展方向为：

1.2.1 以计算机为中心

计算机技术的广泛使用，使现代模具企业的首要特征是以计算机为中心。计算机是整个企业最活跃、最核心，最需要投资以及更新最快的部分(其软件每2-3年、硬件每3-5年更新一次)。以计算机为中心建立起来的计算机辅助设计、计算机辅助工程以及计算机辅助制造(CAD/CAE/CAM)是企业的生产主线，并向集成化、网络化、智能化方向发展。

1.2.2 模具设计水平高

现代模具企业都广泛采用计算机辅助技术、人工智能技术进行设计决策、模拟分析和优化设计。同时，数据库和计算机网络技术应用使设计师可以在更大范围内共享设计资料、信息、资源和展开合作，使其现代模具设计的总体水平上升到一个前所未有高度。现代模具有的还要求有控压、控温等功能，甚至要求提供某些测量元件。在模具标准化、通用化、典型化程度很高的情况下，各模具企业都利用自己的某些专长设计制造模具，在激烈的竞争中求发展。

1.2.3 生产设备先进

现代模具的加工，更多地依靠各种自动化程度较高的高精度、高效率机床。从模具粗加工、热处理到各种精加工、光整加工、质量控制与检测，必须设备齐全，配套合理。其中，数控加工设备所占比重比较大，以适应单件或小批量复杂模具的生产。同时，数控加工设备也是模具CAD/CAE/CAM的基础，有助于实现模具制造的全自动加工。另外还有：

（1）供货期短。现代模具对短交货期的要求日益迫切，模具的交货期限已从传统的几个月向几十天、十几天甚至数小时发展，这些是传统制模方法所不能达到的。模具设计已从人工经验设计方式转化为依靠计算机辅助设计的方式。广泛采用模具CAD/CAE/CAM技术，使模具设计、计算机分析、生产装备、数控加工、检验、试模等工作一体化，设计数据直接经过网络和数据库管理系统传递到各个生产部门，大大缩短模具生产周期。此外，成形过程计算机模拟，并行工程、人工智能，快速原型制造等先进制造技术的应用，以及模具标准化、专业化生产等也为缩短供货期起了重要作用。

（2）重视人才培养和汇聚。一个现代模具企业，最重要的就是拥有丰富的经验和掌握先进技术与设备的人。当前，高素质、高技艺的模具人才的缺乏已成为全球性的紧迫问题，加强这方面人才的培养和再教育，并将这些人才成功地汇聚在一起，就成为现代模具企业的重要任务和特征。

1.3 我国锻压工业的现状及发展对策

目前我国主要汽车生产厂，约有90%的冲压线采用一台双动拉伸压力机（或多连杆单动拉伸压力机）和4-6台单动压力机组成冲压流水线，手工上下料完成大型覆盖件的冲压生产，生产效率低，生产节拍最高只有3-5次/分；人身安全和工件环境差；在手工上下料和传送工件过程中，易造成工件划伤等缺陷，冲压制件质量差；整条冲压线长60米左右，约需20-24名操作工人，占地面积大，人工成本高，冲压件制造成本比国外高2-3倍，是我国汽车工业严重缺乏市场竞争力的重要因素之一。我国有90%的冲压线采用人工上下料，另有10%的冲压线实现了单机联线自动化，生产节拍最高为6-8次/分，而代表当今冲压技术国际水平的大型多工位压力机，在我国汽车工业中的应用仍是空白。这也是我国冲压行业与西方发达国家的主要差距所在，在很大程度上制约了我国汽车工业的发展。

   随着我国工业技术水平的发展，特别是以轿车为代表的汽车工业快速发展，带动汽车零件的产量和质量不断提高。但必须清醒地认识到，中国与国际先进水平仍有很大差距，而且随着加入WTO，国际大汽车公司必然严重冲击中国汽车工业，国内同行之间的竞争也将日趋激烈。中国汽车工业的发展，离不开装备工业的大力支撑，锻压设备制造业必须满足汽车工业大批量生产的要求，向自动化、高效率方向发展。

2  零件工艺性分析

2.1 冲裁工艺性

冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的结构形状、尺寸大小、精度等级是否符合冲裁加工的工艺要求。良好的结构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高，产品质量稳定，操作简单单等等。通常对冲裁件的工艺性影响最大的是几何形状尺寸和精度要求。对几何形状的要求是冲裁件的形状应尽可能简单、对称，最好采用圆形、矩形等规则的几何形状或由这些形状所组成，使排样时废料最少；冲裁件的凸出悬臂和凹槽的宽度不宜太小，以免凸模折断；冲裁件的外形或内形的转角出，要避免夹角出现，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理或冲压时的在尖角处开裂的现象，同时可以防止尖角部位的刃口磨损过快而使模具寿命降低。对精度的要求是冲裁件的经济精度一般不高于IT11级，最高可达

IT8~10级，冲孔比落料的精度约高一级。

该零件的形状如图1.1，其冲裁工艺性为：

2.1.1 结构与尺寸

该零件结构较简单，形状对称，尺寸较大，冲孔Φ40，一般冲孔模对该种材料可以冲压的最小孔径d≥t, t=2mm＜d=40mm.因而Φ20孔符合工艺要求。

对于孔中心距100±0.27mm，较高精度模具可以达到两孔中心距公差为±0.06。最小孔边距b≥25mm,b1≥30mm..由零件图可知各孔边距均大于最小孔边距。

以上分析均符合冲裁工艺要求。

参考文献

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