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自行车脚蹬内板复合模设计【复合模】【11张CAD图纸+毕业论文】

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关键词：: 自行车脚蹬内板复合模设计自行车脚蹬内板 cad图纸毕业论文

资源描述：

自行车脚蹬内板复合模设计

30页 17000字数+说明书+工艺卡+开题报告+11张CAD图纸【详情如下】

上模固定板.dwg

上模座.dwg

上模座垫板.dwg

下模固定垫板.dwg

下模座.dwg

中期报告.doc

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凸凹模.dwg

凹模.dwg

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第1章绪论1

第2章冲压加工概述2

2.1 冷冲压加工及冲压分类2

2.2 冲压技术的现状及发展方向3

第3章冷冲压模具设计过程4

3.1冲压零件的技术要求4

3.2 冲压工艺设计4

3.3 主要工艺参数计算7

3.4 主要工作部分尺寸计算9

3.5 冲裁模主要零件设计12

3.6 卸料、出件、弹性元件装置的设计13

3.7 模具总体结构设计15

3.8 模具装配要点18

3.9 模具动作过程20

结论22

参考文献23

致谢24

一绪论

冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压，高速冲压，多工位自动冲压以及液压成型，超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用，模具的推广，模具结构的改善及其精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大冲压加工工艺范围。

由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可以加工复杂形状工件等一系列优点。在机械、汽车、国防、家用电器、以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为各部分的重要的基础工艺装备将起到越来越大的作用。

冷冲压具有生产效率高，加工成本低，材料利用率高，产品的尺寸精度稳定，操作简单，易于实现机械化和自动化等。因而在批量生产中得到了广泛的应用，在现代化工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业和民用工业生产中必不可少的加工方法，在电子产品中，冲压件约占80％-85％，在汽车、农业机械产品中，冲压件约占75％-80％，在轻工业产品中，冲压件占约95％以上，此外，在航空及航天工业生产中，冲压件也占有很大比例。

随着工业产品质量的不断提高，冲压零件日趋复杂化及规模化，冲压模具正向着高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大，制造的种类也日益增多。模具的制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，从过去单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元(FMC)和冲压柔性制造系统(FMS)代表了冲压生产新的发展趋势。模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合，形成先进制造技术。模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。结论

本次设计经过了三个阶段。第一阶段是确定设计方案，第二阶段是根据设计方案绘制装配图和零件图并修改完善设计方案。第三阶段是编写说明书以及试做并修正。在图书馆里查阅各方面的资料，翻看各种有关的期刊文献，根据课题零件的技术指标和对模具的功能分析，初步确定了模具的总体设计方案并绘出草图；随后根据所确定的方案及草图，查阅相关的手册，确定各个零、部件的尺寸和位置，尺寸确定后开始绘制具体的零件图和装配图，前期工作做好后进行了设计说明书的书写。

　　总的来说，这次毕业设计，使我在基本理论知识的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了独立思考问题、解决问题的能力，增长了见识，开拓了视野。为我今后的工作和学习铺平了道路。此次设计使我对本专业有了更深的了解，接触了一些当代模具设计技术的新方法、新技术、新观念，特别是冷冲压模具。我开阔了视野，也对本专业的发展方向有了新的认识。同时，也让我看到自己的能力是非常有限的，需要学的东西还很多，但是此次设计的过程经历将让我终生难忘，会对我以后的工作和学习产生有益的影响，让我向更高的目标努力！

参考文献

[1]许发樾.冲模设计应用实例，第1版，机械工业出版社，1999　　　

[2]郑可锽.实用冲模模具设计手册，第1版，宇航出版社，第1版，1990　

[3]朱冬梅、胥北澜.画法几何及机械制图，第5版，机械工业出版社，2000

[4]马正元、韩启.冷冲压工艺与模具设计，第1版，机械工业出版社，2003　

[5]江维健、林玉璟.冷冲压模具设计，第1版，华南理工大学出版社，2005

[6]郑家贤.冲压工艺模具设计实用技术，第1版，机械工业出版社，2005　

[7]翁其金.冷冲压技术，第1版，机械工业出版社，2004　

[8]高鸿庭、刘建超.冷冲压设计及制造，第1版，机械工业出版社，2003

[9]冯小明.冷冲压工艺及模具设计，第1版，重庆大学出版社，2004

[10]姜奎华、肖景容.冲压工艺学，第1版，机械工业出版社，2004

[11]王孝培.实用冲压技术手册，第1版，机械工业出版社，2001

[12]沈兴东、韩森和.冲压工艺与模具设计，第1版，山东科学技术出版社，2005

[13]丁松聚.冷冲模具设计，第1版，机械工业出版社，2001

[14]王秀凤.冷冲压模具设计与制造，第1版，北京航天航天大学出版社，2005

[15]史铁梁.模具设计指导，第1版，机械工业出版社，2003

[16]中国机械过程学会、中国模具设计大典编委会，中国模具设计大典，江西科学出版社，2003

内容简介：: 天津工程师范学院高等教育自学考试毕业设计（论文）中期报告系别机械工程系班级05自考班学生姓名葛江红指导教师孙爽课题名称：自行车脚蹬内板复合模设计简述开题以来所做的具体工作、取得的进展及下一步主要工作：1分析产品零件图的冲压工艺性2确定冲压工艺方案方案一：先拉深，再落料，后冲孔，采用单工序模生产。方案二：先落料，再冲孔，后拉深，采用单工序模生产。方案三：落料冲孔拉深复合冲压，采用复合模生产。方案四：落料拉深冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案五：拉深落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案六：冲孔落料拉深连续冲压，采用连续模生产。经过多方面论证比较，只有用一副拉深、落料、冲孔复合模完成此工件的加工，才能最好的体现出模具生产中优质、高产、低消耗的优点。故：该零件的冲压生产采用方案五为最佳。在说明书详细论证比较。3主要工艺参数的计算4主要工作部分尺寸的计算5模具的总体结构设计6. 画装配图和零件图下一步将要做以下内容：1编写工艺过程卡2编写模具设计说明书3. 用PowerPiont制作幻灯片4以饱满的精神状态迎接毕业答辩。学生签字： 2007 年8月5日指导教师的建议与要求：指导教师签字：年月日注：本表格同毕业设计（论文）一同装订成册，由所在单位归档保存。附件一：天津工程师范学院高等教育自学考试毕业设计（论文）任务书设计题目自行车脚蹬内板复合模设计考生姓名葛江红专业机械制造及自动化指导教师姓名孙爽职称教授课题来源教师自拟任务书下达时间 2007，6，3 系部主管主任签字自考部主任签字 1、毕业设计（论文）主要内容依据图纸要求阅读查找相关国内外模具设计文献和资料，设计出加工零件的复合模具。包括编写摘要及本专业英语翻译，模具的结构，模具装配图的绘制，模具各个零件的零件图绘制，模具各零件材料的选择和加工工艺的编排，设计说明书的编写；对设计过程中有必要的零部件进行刚度，强度校核；对该套设计模具装配的要点进行说明；安成规定任务，保证失宠工件满足零件图所规定的精度要求（试冲工件应满足IT9级精度）。2、毕业设计（论文）的主要技术指标设计结构应合理，简单，动作灵活可靠，零件加工工艺应合理，装配工艺应有可操作性，且工作时安全可靠，试冲工件应满足IT9级精度，工作外形无明显毛刺。3、毕业设计（论文）基本要求设计（论文）中所用的资料、数据要求真实、充分；内容要充实、具体，能用正确的观点和方法提出问题，分析和解决问题。设计图纸、数据、图表、论文及设计说明书等，图面要清晰整洁，论述要结构严谨、层次清楚、文笔流畅、书写工整。用钢笔书写。毕业设计（论文）应在教师指导下独立完成，不得由他人代笔，不得抄袭他人作品。4、应收集的文献资料冷冲压工艺及模具设计主编：冯小明重庆大学出版社冲模技术主编：涂光祺机械工业出版社冷冲压工艺与模具设计主编：沈兴东山东科学技术出版社冷冲压工艺与模具设计主编：姜奎华机械工业出版社冷冲压工艺与模具设计主编：马正元机械工业出版社冲压成形工艺及模具设计主编：夏琴香华南理工大学出版冷冲模设计主编：丁松聚机械工业出版社实用冲压模具设计手册主编：郑可煌宇航出版社冲模设计应用实例主编：许发樾机械工业出版社实用模具设计与制造手册主编：许发樾机械工业出版社冲压模具设计与制造主编：徐政坤化学工业出版社实用冲裁技术主编：高军化学工业出版社模具技术问答第二版主编：彭建声秦晓刚机械工业出版社模具制造工艺主编：黄毅宏李明辉机械工业出版社中国机械设计大典第3卷主编：卜炎江西科学技术出版社5、进度计划序号毕业设计（论文）阶段性工作及成果时间安排.5.6.7.查阅和收集相关技术书籍和资料。初步构思并对设计方案进行草拟。将设计方案报送毕业设计指导老师处审核。依据毕业设计草拟方案开始设计，撰写毕业设计正文。撰写毕业设计正文，绘制设计图纸。将设计送至毕业设计指导老师处审核，再次审核毕业设计。毕业设计最终定稿，审核完成。第1周第2-3周第4周第5周第6-13周第14周第15周注：上述各项均可增加附页附件二：天津工程师范学院高等教育自学考试毕业设计（论文）指导检查工作记录表考生姓名葛江红专业机械制造及自动化指导教师孙爽相关系部机械系课题名称自行车脚蹬内板复合模设计时间（学期、周次）指导内容及记录 7.01 -7.15 7.16-8.26 8.27-9.3110.01-10.1210.13-10.14审定并布置下发毕业设计课题，老师见参考文献和课题要求等给予指导。学生完成毕业设计调研，确定计划，查找收集资料，学习相关参考文献，确定设计方案。在老师指导下，学生对毕业设计进行指导完善。撰写整理设计说明书，准备答辩。毕业答辩。附件三：天津工程师范学院高等教育自学考试毕业设计（论文）评审表课题名称自行车脚蹬内板复合模设计考生姓名葛江红专业机械制造及自动化指导教师孙爽职称教授指导教师评分毕业设计评价内容评分毕业论文评价内容评分设计方案（满分30）论文内容（满分20）计算程序及方法（满分10）推理与计算（满分30）设计说明书（满分15）引证与论据（满分10）图纸资料和制品（满分15）文字（满分10）答辩及工作态度（满分30）答辩及工作态度（满分30）总分总分评语：建议成绩：签字：日期：评阅人评分评阅人职称评价内容具体要求满分评分翻译资料综述材料查阅文献有一定广泛性；翻译外文资料质量较好；有综合归纳资料的能力和自己的见解。15论文质量综述简练完整，有见解；立论正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值。50工作量、难度工作量饱满，难度较大25创新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。10总分评语：建议成绩：签字：日期：答辩小组评分评价内容具体要求满分评分报告内容思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论严谨；论文结果用应用价值。50创新对前人工作有改进或突破，或有独特见解。10答辩回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确，深入。30报告时间符合要求10总分评语：建议成绩：组长签字：日期：自考部（专业）答辩委员会审查意见：成绩：签字：日期：自考部主任审核意见：签字：日期：附件四：天津工程师范学院高等教育自学考试毕业设计(论文)答辩记录相关系部：答辩时间：答辩记录人：考生姓名葛江红专业机械制造及自动化指导教师孙爽课题名称自行车脚蹬内板复合模设计自述冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压，高速冲压，多工位自动冲压以及液压成型，超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用，模具的推广，模具结构的改善及其精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大冲压加工工艺范围。由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可以加工复杂形状工件等一系列优点。在机械、汽车、国防、家用电器、以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为各部分的重要的基础工艺装备将起到越来越大的作用。随着工业产品质量的不断提高，冲压零件日趋复杂化及规模化，冲压模具正向着高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大，制造的种类也日益增多。模具的制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，从过去单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。主要问题答辩情况答辩小组签名附件五：天津工程师范学院高等教育自学考试毕业设计评分标准等级环节优良中差不及格设计方案（30分）有独立见解或综合运用所学知识好，结构较先进，工艺特性好，结合具体实际。综合运用所学知识好，设计结构较好。性能较好，工艺能结合具体实际。沿用典型设计、结构一般、工艺性能好，能结合实际。能运用所学知识，分析解决问题能力欠强，结构一般，性能一般。运用所学知识不良，分析、解决问题能力差，结构不良，性能不良。计算程序及方法（10分）方法先进，逻辑推理好，计算程序层次分明，数据准确。方法先进，逻辑推理好，计算程序层次分明，数据欠精确。方法一般，逻辑推理好，计算程序层次分明，数据较准确。方法一般，逻辑推理一般，计算程序层次分明，数据欠准确。方法一般，逻辑推理差，计算程序紊乱，数据有错误。设计说明书（15分）说明书全面，正确、文字精练通顺，资料齐全。说明书全面，正确文字欠精练通顺、资料齐全。说明书全面，欠正确、文字通顺，资料齐全。说明书全面，欠正确、文字通顺，资料齐全。说明书欠齐全，有严重错误，资料不齐全，文字欠通顺。图纸资料和制品（15分）设计图纸齐全、完整、清晰、标注正确，技术要求合理。制品完全达到设计要求功能齐备，测试指标90%以上符合设计范围。设计图纸齐全、完整、欠清晰、标注正确，技术要求合理。制品较好达到设计要求，功能齐备，测试指标80%符合设计范围。设计图纸齐全、完整、欠清晰、标注欠正确，技术要求合理。制品较好达到设计要求，主要功能齐备，测试指标70%符合设计范围。设计图纸齐全、完整、欠清晰、标注欠正确，技术要求较合理。制品基本达到设计要求，基本功能齐备，测试指标60%符合设计范围。设计图纸不齐全、标注不正确，技术要求不合理。制品未达到设计要求，基本功能不全，测试指标60%以下（不含60%）符合设计范围。答辩及工作态度（30分）答辩用语简练、明确，说服力强，回答及说明基本问题准确无误，对待设计工作严肃认真，努力工作，完成任务好。严格遵守制度纪律，无事故发生。答辩用语简练、明确，说服力强，回答及说明基本问题正确无误，对待设计工作严肃认真，努力工作，完成任务较好。较好遵守制度纪律，无事故发生。答辩用语欠简练、欠明确，说服力较强，回答及说明基本问题较准确，对待设计工作较严肃认真，完成任务较好。较好遵守制度纪律，基本无事故发生。答辩用语不精练、欠明确，说服力欠强，回答基本问题欠准确，对待设计工作表现一般，完成任务一般。能遵守纪律，发生事故能及时处理有深刻认识。答辩用语层次紊乱，对待设计工作表现一般，完成任务不好。遵守制度，纪律差或发生重大事故态度不好。（高等教育自学考试）毕业设计题目自行车脚蹬内板复合模设计考生姓名葛江红专业机械制造及自动化（数控方向）指导教师孙爽评定成绩优良中及格不及格自行车脚蹬内板复合模设计摘要：本文介绍了冷冲模具的结构、作用和特点。分析和设计冷冲模具的工艺、排样，各部分工艺力计算，以及冲压设备的选择。具体地分析了弹性元件的计算和选择以及模架选择。对主要工作零部件进行合理的工艺分析，并对多种方案进行分析和选择，从而选出最佳的设计方案。对主要工作机构进行理论数值计算。对主要的工作力进行校核。正确确定凸、凹模刃口尺寸及公差。关键词：工艺分析冲裁方案理论计算The design of compound die for inside board which is ridden on by bicycleAbstract：In this paper, the structure, the function and the characteristic of the coldly flushes mold are introduced. Further ,the craft of the coldly flushes mold and the platoon type are analyzed, each part of crafts strength computation, as well as the choice of ramming equipment.The calculate of the elastic part and the choice of the mold frameworke specifically, Reasonable craft analysis is carried for primary spare parts. And the best design scheme is determined after analyzing several schemes. Theoretical values are calculated for main operating machines. The main working forces are examined and the dimension and tolerance of the cutting edges for the raised and concave die are determined correctly.Keywords：Craft analysis Punching scheme Theoretical calculation 毕业设计（论文）开题报告自行车脚蹬内板复合模设计系别：机械工程系专业：机械制造工艺教育学生姓名：指导教师： 2005年12月25日毕业设计（论文）开题报告课题题目自行车脚蹬内板复合模设计课题类型工程设计课题来源教师自拟成果形式设计说明书和图纸同组同学无开题报告内容（可另附页）指导教师意见（课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等）指导教师签名：月日专家组及系里意见（选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计（论文）大纲要求、整改意见等）专家组成员签字：教学主任（签章）：月日附页主要任务以及主要技术经济指标其主要任务是，自行车脚蹬内板复合模具设计方案、编制工艺文件、设计说明书及图纸。主要技术指标：设计结构应合理、简单、动作灵活可靠，零件加工工艺应合理，装配工艺应有可操作性，且工作时安全可靠。试冲工件应满足IT9级精度，工件外形无明显毛刺。模具设计的目的在于巩固所学知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握设计方法，并且培养学生的实际工作能力和独立思考的能力。冲压技术的外现状和发展趋势在新世纪来到之际，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。回顾以往，展望未来，我们满怀信心期待模具技术在“十五”期间有更快的发展。一、模具工业的现状我国具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件具为代表，我国主要汽车模具企业，已能生产部分轿车覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模、覆盖面大增，已从电机、电铁芯片模具，扩大到接插件、电子零件、汽车零件、空调器散热片等家电零件模具上。模具质量、模具寿命明显提高，模具交货期较前缩短。模具CAD/CAM/CAE技术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具CAD/CAE软件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。模具加工机床品种增多，水平明显提高。快速经济制模技术得到了进一步发展，尤其这一领域的高新技术快速原型制造技术(RPM)进展很快，国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具标准件应用更加广泛，品种有所扩展。模具材料方面，由于对模具寿命的重视，优质模具钢的应用有较大进展。正由于模具行业的技术进步，模具水平得以提高，模具国产化取得了可喜的成就。历年来进口模具不断增长的势头有所控制，模具出口稳步增长。多工位级进模和多功能模具是我国重点发展的精密模具品种。目前，国内已可制造具有自动冲切、叠压、铆合、计数、分组、转子铁芯扭斜和安全保护等功能的铁芯精密自动叠片多功能模具。生产的电机定转子双回转叠片硬质合金级进模的步距精度可达2m，寿命达到1亿次以上。其他的多工位级进模，如用于集成电路引线框架的20-30工位的级进模、用于电子枪零件的硬质合金级进模和空调器散热片的级进模，也已达到较高的水平。二、模具的发展趋势模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一，也是发展工业基础。为了实现工业现代化，今后模具的发展趋势大致包括如下几方面：发展高效模具。对于大批量生产用模具，应向高效率发展。如为了适应当前高速压力机的使用，应发展多工位级进模的提高生产率。发展简易模具。对于小批量生产用模具，为了降低成本，缩短模具制造周期，应尽量发展薄板冲模、聚氨酯模具、锌合金、低熔点合金、环氧树脂简易模具。发展多功能模具。为了提高效率和保证制品的质量，要发展多工位级进模具有组合功能的双色，多色塑料注射模等。发展高寿命模具。高效率的模具必然需要高寿命，否则将必然造成频繁的模具拆装和整修或需要更多的备模。为了达到高寿命的要求，除模具本身结构优化外，还要对材料的选用和热处理，表面强化技术予以开发和创新。发展高精度模具。要实现模具的高精度，在模具设计与加工中一定要采用高精度加工设备和高技术加工工艺。因此，在今后的模具加工中，除了进一步发展数据机床和加工中心机床外，还要发展模具计算机辅助设计(CAD)，计算机辅助制造(CAM)，计算机集成制造(CIM)等高新技术。这些技术是提高模具设计与制造精度，提高效率，科学管理的最有效措施之一。研究路线与关键技术一、对冲压件的工艺分析工艺分析包括技术和经济两方面内容。在技术方面，根据产品图纸，主要分析该冲压件的形状特点、尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求；在经济方面，主要根据制件的生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压生产能否取得良好的经济效益，即分析冲压加工在技术上的可行性和经济上的合理性。二、确定冲压件的最佳工艺方案冲压件经过工艺分析后，再根据产品图纸进行必要的工艺计算，在分析冲压性质、冲压次数、冲压顺序和工序组合方式的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案。然后通过对产品质量、生产效率、设备条件、模具制造和寿命、操作和安全以及经济效益等方面的综合分析和比较，确定出一种适合本单位生产的最佳工艺方案。三、模具型式确定一个冲压件往往需要经过多道工序才能完成，因此，编制工艺方案时，必须考虑是采用单工序模分散冲压还是将工序组合起来，即选用复合模还是级进模生产。这主要取决于冲压件的生产批量，冲压件是形状、尺寸大小和精度等因素。四、模具结构设计1、模架的选择2、模具模具闭合高度3、压力中心的计算4、模具总装图及主要零件图五、选择冲压设备 1、设备类型的选择a) 考虑冲压件的大小b) 考虑冲压件的生产批量c) 考虑精度和刚度d) 考虑生产现场的实际可能 2、设备规格的选择a) 行程b) 装配模具的相关尺寸c) 闭合高度d) 设备吨位六、编制工艺文件和设计说明书以及模具装配图（一）编写工艺卡（二）编写设计说明书1. 设计题目2. 冲压件的工艺分析3. 冲压工艺方案制定4. 工艺计算 1) 毛坯尺寸展开计算；2) 排样及裁板方式的经济性分析，材料利用率计算；3) 工序次数的确定，半成品过渡形状及尺寸计算；4) 冲压工艺力计算及设备选择；5) 模具压力中心计算；6) 弹性元件的选用与计算；7) 凸、凹模工作部分尺寸及公差的确定；8) 模具主要零件（如凸模、凹模等）的强度校核。5. 模具总体结构的合理性分析1) 绘制出缩小比例的模具总装简图；2) 分析模具结构的合理性；6. 模具主要零件结构设计的分析与说明7. 其他需要说明的内容8. 主要参考资料实验条件计算机一台、CAD绘图软件、综合加工车间、技能训练教室进度计划早进入阶段根据给定零件图，收集相关资料，制订设计方案第周结构设计，绘制装配草图第7周完成全套图纸第811周完成规定的样机制作第1214周编写设计说明书第15周答辩参考文献等冷冲压工艺及模具设计主编：冯小明重庆大学出版社冲模技术主编：涂光祺机械工业出版社冷冲压工艺与模具设计主编：沈兴东山东科学技术出版社冷冲压工艺与模具设计主编：姜奎华机械工业出版社冷冲压工艺与模具设计主编：马正元机械工业出版社冲压成形工艺及模具设计主编：夏琴香华南理工大学出版冷冲模设计主编：丁松聚机械工业出版社实用冲压模具设计手册主编：郑可煌宇航出版社冲模设计应用实例主编：许发樾机械工业出版社实用模具设计与制造手册主编：许发樾机械工业出版社冲压模具设计与制造主编：徐政坤化学工业出版社实用冲裁技术主编：高军化学工业出版社模具技术问答第二版主编：彭建声秦晓刚机械工业出版社模具制造工艺主编：黄毅宏李明辉机械工业出版社中国机械设计大典第3卷主编：卜炎江西科学技术出版社目录第1章绪论1第2章冲压加工概述22.1 冷冲压加工及冲压分类22.2 冲压技术的现状及发展方向3第3章冷冲压模具设计过程43.1冲压零件的技术要求43.2 冲压工艺设计43.3 主要工艺参数计算73.4 主要工作部分尺寸计算93.5 冲裁模主要零件设计123.6 卸料、出件、弹性元件装置的设计133.7 模具总体结构设计153.8 模具装配要点183.9 模具动作过程20结论22参考文献23致谢24附录1英文资料及中文翻译251英文资料252译文如下31附录236一绪论冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压，高速冲压，多工位自动冲压以及液压成型，超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用，模具的推广，模具结构的改善及其精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大冲压加工工艺范围。由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可以加工复杂形状工件等一系列优点。在机械、汽车、国防、家用电器、以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为各部分的重要的基础工艺装备将起到越来越大的作用。冷冲压具有生产效率高，加工成本低，材料利用率高，产品的尺寸精度稳定，操作简单，易于实现机械化和自动化等。因而在批量生产中得到了广泛的应用，在现代化工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业和民用工业生产中必不可少的加工方法，在电子产品中，冲压件约占80-85，在汽车、农业机械产品中，冲压件约占75-80，在轻工业产品中，冲压件占约95以上，此外，在航空及航天工业生产中，冲压件也占有很大比例。随着工业产品质量的不断提高，冲压零件日趋复杂化及规模化，冲压模具正向着高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大，制造的种类也日益增多。模具的制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，从过去单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元(FMC)和冲压柔性制造系统(FMS)代表了冲压生产新的发展趋势。模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合，形成先进制造技术。模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。二冲压加工概述(一) 冷冲压加工及冲压分类1. 冷冲压的概念冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要的零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工，所以称为冷冲压。又因为它主要是用板料加工成零件，所以又称板料冲压。冷冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料。2. 冷冲压的特点及应用冷冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。主要有：冷冲压是少、无切屑加工方法之一，是一种省能、低耗、高效的加工方法，因而冲压件的成本较低。(1) 冷冲压件的尺寸公差由模具保证，具有“一模一样”的特征，所以产品质量稳定。(2) 冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。(3) 冷冲压生产靠压力机和模具完成加工过程，其生产率高、操作简便、易于实现机械化和自动化。由于进行冲压成型加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属于单件小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高的特点，生产成本比较高。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成型加工的优点才能充分体现出来，从而获得好的经济效益。3 冷冲压工序的分类由于冷冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能的不同，其冲压方法多种多样，但慨括起来可分为分离工序和变形工序两大类。分离工序是将冲压件和毛坯沿一定的轮廓互相分离；变形工序是材料不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，成为所以需要的形状及尺寸的制件。冷冲压可分为五个基本工序： (1) 冲裁使板料实现分离的冲压工序。(2) 弯曲将金属材料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的冲压工序。(3) 拉深将平面板变成各种开口空心件，或者把空心件的尺寸作进一步改变的冲压工序。(4) 成形用各种不同的性质的局部变形来改变毛坯形状的冲压工序。(5) 立体压制（冲积冲压）将金属材料体积重新分布的工序。(二) 冲压技术的现状及发展方向目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还有一定差距，主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家上有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中，由于市场竞争日益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复杂化、多样化、高性能、高质量方向发展，模具也正朝着复杂化、高效率、长寿命方向发展。因此各工业部门对冲压技术的发展也提出越来越高的要求。三冷冲压模具设计过程(一) 冲压零件的技术要求图3-1零件样图工件名称：自行车脚蹬内板生产形势：批量材料：Q235料厚：mm技术要求：冲裁后进行表面氧化处理周边毛刺不大于0.1mm表面平整无起皱现象未注公差按IT12公差等级(二) 冲压工艺设计冲压工艺设计包括冲压零件的工艺性分析和冲压工艺方案的确定。良好的工艺性和合理的工艺方案，可以用最少的材料，最少的工序数和工时，使得模具结构简单且寿命长，能稳定地获得合格冲件，因而可以减小劳动量和冲件成本。1. 分析零件的冲压工艺性工艺分析是制定工艺方案的基础，它包括技术分析和经济分析两方面内容。从技术方面看，主要分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及材料性能等是否适应冲压加工的要求，即审查冲压件的工艺性。从经济方面看，主要根据冲压件的生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压加工能否取得良好的经济效益，即分析冲压加工在技术上的可行性和经济上的合理性。所谓冲压工艺性好是指能用普通冲压方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲压零件。下面结合零件图要求进行具体分析：(1) 零件材料Q235钢，属于普通碳素结构钢，具有良好的冲压性能。(2) 工件结构该零件为近似圆形端盖，其形状的基本特征是一般带凸缘的浅拉深圆形盘类零件，形状简单，结构对称，主要成型方法是冲裁和拉深。零件的、都不算大，其拉深工艺性较好。(3) 尺寸精度零件图上规定的2个孔属于IT10级精度，其余尺寸未标注公差，可按IT12级确定工件的尺寸公差，一般冲压均能满足其尺寸精度要求。只是2个孔的中心距，属于IT10级精度，要求较高，可在拉深后进行冲孔，从而满足零件的要求。(4) 结论综上所述，该零件的材料、形状、尺寸、精度均符合冲压工艺性要求，故可以采用冲压方法进行加工。2. 冲压工艺方案的确定冲压工序可分为单工序冲压、复合工序冲压和连续冲压。单工序冲压是在压力机一次行程中完成一道工序；复合工序冲压是在压力机一次行程中，在模具的同一位置同时完成两道或两道以上工序；连续冲压是把完成一个冲件的几个工序，排列成一定的顺序，组成连续模，在冲压过程中，条料在模具中依次在不同的工序位置上，分别完成冲件所要求的工序，除最初几次冲程外，以后每次冲程都可以完成一个(或几个)冲压件。组合冲压工序比单工序冲压生产效率高，加工的精度等级高。冲压方式根据下列因素确定：(1) 根据生产批量来确定一般来说小批量与试制生产采用单工序冲压，中批量和大批量生产采用复合冲裁或连续冲裁。 (2) 根据冲压件尺寸和精度等级来确定复合冲压所得到的冲压件尺寸精度等级高，避免了多次单工序冲压的定位误差，并且在冲压过程中可以进行压料，冲压件较平整。连续冲压比复合冲压的冲压零件尺寸精度等级低。 (3) 根据对冲压件尺寸形状的适应性来确定冲压件的尺寸较小时，考虑到单工序送料不方便和生产效率低，常采用复合冲压或连续冲压。对于尺寸中等的冲压件，由于制造多副单工序模具的费用比复合模昂贵，则采用复合冲压；当冲压件上孔与孔之间或孔与边缘之间的距离过小时，不宜采用复合冲压或单工序冲压，宜采用连续冲压。所以连续冲压可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲压件，且可冲压的材料厚度比复合冲压时要厚，但连续冲压受压力机台面尺寸与工序数的限制，冲压件尺寸不宜太大。 (4) 根据模具制造安装调整的难易来确定对复杂形状的冲压件来说，采用复合冲压比采用连续冲压较为适宜，因为模具制造安装调整较容易，且成本较低。 (5) 根据操作是否方便与安全来确定复合冲压其出件或清除废料较困难，工作安全性较差，连续冲压较安全。综上所述，下面对冲压件进行具体分析，可以得出多种工艺方案。该工件的主要成型方法冲裁和拉深，包括拉深、落料、冲孔三个基本工序。可以有以下六种工艺方案：方案一：先拉深，再落料，后冲孔，采用单工序模生产。方案二：先落料，再冲孔，后拉深，采用单工序模生产。方案三：落料冲孔拉深复合冲压，采用复合模生产。方案四：落料拉深冲孔复合冲压，采用复合模生产方案五：拉深落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案六：冲孔落料拉深连续冲压，采用连续模生产。下一步，必须对这些方案进行比较，选取在满足冲压件质量与生产率的要求下，模具制造成本较低、寿命较高、操作较方便及安全的工艺方案。从零件图可以看出，2个孔的孔径和中心距都有公差要求，并且对中心距的要求较高，而拉深工序能让凸缘上的材料向内收缩，从而导致孔径变形和中心距减小的现象，因此为保证孔的加工精度，必须将拉深工序安排在冲孔工序之前。另外，要保证拉深时不起皱，因此需要用压边圈，才能保证零件的形状和质量。因此，该工件的加工工艺方案只能在方案一和方案五中选择。由于产品批量较大，不宜采用单工序生产。因此，经过多方面论证比较，只有用一副拉深、落料、冲孔复合模完成此工件的加工，才能最好的体现出模具生产中优质、高产、低消耗的优点。故：该零件的冲压生产采用方案五为最佳。(三) 主要工艺参数计算1. 毛坯的尺寸计算根据等面积原则，用解析法求该零件的的毛坯直径。首先将该零件分成3个圆、圆环、圆锥台5个简单的几何体，他们的面积分别为： (3-1) (3-2) (3-3)则毛坯展开尺寸： (3-4)从表中查得拉深的修边余量、则毛坯的直径，取。，取2. 工件排样该工件排样根据落料工序设计。考虑操作方便及模具结构简单，故采用单排样设计。由查表3-14得搭边值，采用双排挡料销。则：料条宽料条的进距为冲裁单件材料的利用率按式计算得： (3-5)3 计算工序压力 (1) 落料力的计算按公式（2-7）得： (3-6)其中落料力(N);工件外轮廓周长；材料厚度；材料的抗剪强度，由表查得。(2) 冲孔力的计算 (3-7)其中工件内轮廓周长。材料的抗剪强度，由表查得。(3) 卸料力的计算按公式（2-11）得： (3-8)式中卸料力因数，其值由表2-15查得。(4) 推件力和顶件力的计算式中推件力因数，其值由表查得，；卡在凸凹模内的工件数，；卡在凹模内的工件数，。(5) 拉深力的计算由于该工件为浅拉深，带凸缘锥形零件，根据19.4-46由此可得： (3-9)式中拉深力；拉深件的直径，；材料厚度；材料的强度极限，由表查18.3-33查得修正因数。由表查19.4-49查得修正系数(6) 压边力的计算查表可得，则压边力可按下式计算： (3-10)综合前述，可得总冲压力为：由于冲压该零件分步进行，先拉深，再落料，最后冲孔，所以取其中较大的力就可以满足整个冲压工序，因此取4. 压力中心的确定模具的压力中心，就是冲压力合力的作用点，也就是冲裁模模柄的安装位置。通过分析零件图可知，由于该冲裁件形状属于简单对称的几何图形，所以此模具的压力中心，位于该工件轮廓的几何中心上。5. 冲压设备的选择对于浅拉深可按式，估算公称压力来选取压力机。参照相关资料，选公称压力为250的开式压力机。其主要技术参数为：公称压力：250kN滑块行程：65mm电动机功率：2.2kW最大闭合高度：270mm最大装模高度：220mm工作台尺寸：370mmX560mm模柄孔尺寸：40mmX60mm(四) 主要工作部分尺寸计算1 冲裁间隙的确定凸、凹模间隙对冲件质量、冲裁力、模具寿命等都有很大的影响。因此，在设计模具时一定要确定一个合理间隙值，以提高冲件的断面质量、尺寸精度、模具的寿命和减少冲裁力。但是分别从这些方面确定的合理间隙并不相同，只是彼此接近。考虑到模具制造偏差及磨损规律，生产中通常是选择一个适当的范围作为合理间隙。在此范围内，可以获得合格的冲裁件。这个范围的最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙。考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计于制造新模具时应采用最小合理间隙值。通过对零件图的分析，对于工件的未注公差可按IT12计算，再结合上述讨论，该模具的具体间隙值，可根据查表2-10得：冲裁模刃口双面间隙，。2. 凸、凹模刃口尺寸计算冲裁件的尺寸精度取决于凸、凹模刃口部分的尺寸。冲裁合理间隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸来实现和保证。所以正确地确定刃口部分尺寸是相当重要的。落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。因此，设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙去在凹模上。考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。这样，在凸、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。(1) 落料刃口尺寸计算设工件尺寸为。根据刃口尺寸计算原则，落料时应首先确定凹模刃口尺寸。由于基准凹模的刃口尺寸在磨损后会增大，因此应使凹模的基本尺寸接近工件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙值。凸模的制造取负偏差，凹模取正偏差。查表3-13得因数。对零件图中未注公差按IT12级公差等级，由书末附录中查表得：，零件因形状比较复杂，且为薄材料，为了保证凸、凹模之间的间隙值，必须采用凸、凹模配合加工的方法。现以凹模为基准件，根据凹模磨损后的尺寸变化情况，由零件图分析属于类尺寸：，。按式（2-4）凹模刃口尺寸计算如下： (3-11)凸模的刃口尺寸按凹模的实际尺寸配制，并保证双面间隙0.1-0.13mm。(2) 冲孔刃口尺寸计算设工件尺寸为。根据刃口尺寸计算原则，冲孔时应首先确定凸模刃口尺由于基准件凸模刃的口尺寸在磨损后会减小，因此应使凸模的基本尺寸接近工件孔的最大极限尺寸，在增大凹模尺寸以保证最小合理间隙值。凸模的制造取负偏差，凹模取正偏差。查表2-13得因数。由零件图分析属于类尺寸: 按式（2-4）凸模刃口尺寸计算如下： (3-12)凹模的刃口尺寸按凸模的实际尺寸配制，并保证双面间隙0.1-0.13mm。(3) 拉深工作部分尺寸计算拉深凸模和凹模的单边间隙可按表中公式计算，故。由于拉深工件的公差为IT12级，故凸、凹模的制造公差可采用IT8级精度，查书末附录得。由于工件要求内形尺寸精度较高，应以凸模为设计基准，考虑到凸模会越磨越小，基本尺寸计算按式4-26和式4-27可求得拉深凸、凹模尺寸及公差如下表：表31(五)冲裁模主要零件设计1. 冲孔凸模设计根据冲压件的的形状和尺寸，冲孔凸模采用整体式的直通式（主要由于模具安装的空间限制而采用直通式），截面形状是圆形，刃口形状为平刃。由于冲件形状已决定了横向尺寸和形状，所以在一般情况下，凸模的强度是足够的，但是，对于特制细长的凸模和板料厚度大的情况，才需要进行压应力和弯曲应力的校核，检查其危险面尺寸和自由长度是否满足强度要求。(1) 压应力的校核圆形凸模按式(2-19)进行应力校核 (3-13) 式中凸模最小直径；料厚(mm)；材料的抗剪强度。(2) 弯曲应力的校核凸模的抗弯能力，根据模具结构特点，可分为无导向装置和有导向装置凸模两种情况。本模具设计的凸模是有导向装置。 (3-14) 式中允许的凸模最大自由长度；凸模的最小直径(mm)；冲裁力因冲孔凸模、冲孔凸模长度为所以，冲孔凸模满足压应力和弯曲应力的要求。2. 落料凹模在冲压过程中，与凸模配合直接对冲制件进行分离或成形的工作零件。(1) 凹模刃口形式刃口，根据冲裁件的形状、厚度、尺寸精度以及模具的具体结构决定，采用刃口形式为直筒形。(2) 凹模外形尺寸凹模的外形尺寸是指平面尺寸和厚度，凹模的外形一般为圆形和矩形两种。凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度与刚度。凹模的厚度还应考虑修磨量。凹模的外形尺寸一般根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的。(3) 凹模的固定方法凹模一般采用螺钉和销钉固定在下模座上。 3. 凸凹模复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。凸、凹模存在于复合模中，是复合模的工作零件。凸、凹模工作面的内、外缘均匀刃口，内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。因此从强度方法考虑，其壁厚应受最小值限制。凸、凹模的最小壁厚与模具结构有关：当模具采用正装结构时，内孔不积存废料，胀力小，最小壁厚可以小一些；当模具为倒装结构时，内孔为直筒刃口形式，且采用下漏料方式，则内孔积存废料，胀力大，最小壁厚应大一些。凸、凹模的最小壁厚值，目前一般按经验数据确定倒装复合模的凸凹模最小壁厚列于表3-2。正装复合模的凸凹模最小壁厚可比倒装的小些。表3-2 倒装复合模的冲裁凸凹模的最小壁厚料厚t(mm)0.7最小壁厚a(mm)2.0料厚t(mm)1.2最小壁厚a(mm)3.2(六) 卸料、出件、弹性元件装置的设计卸料与出件装置的作用是当冲压模具完成一次冲压之后，把零件或废料从模具工作部件上卸下来，以便下一步冲压工作能够继续进行。通常把冲压零件或废料从凸模上卸下称为卸料，把冲压零件或废料从凹模中卸下称为出件。1. 设计卸料装置(1) 为了得到较平整的工件，使料条在落料、拉深过程中始终处于一个稳定的压力之下，从而改善了毛坯的稳定性，避免材料在切向应力的作用下发生起皱变形的可能，此模具落料工序采用弹压式卸料结构。卸料动作由橡胶弹退卸料板完成。(2) 为了使模具结构简单，被卡于凸凹模孔中的冲孔废料采用刚性卸料装置。卸料动作由模柄中的打杆通过推板带动卸料杆来完成。2. 设计出件装置出件装置的作用是将零件从模具的工作部件上卸下。通常把装载上模内的出件装置成为推件装置，装在下模内的称为顶件装置。顶件装置顶件装置一般都是弹性的，其基本零件是顶杆和橡胶。根据本模具的结构及所需的顶件力，该顶件装置可由顶杆和橡胶组成。3. 弹性元件的设计及计算为了得到较平整的工件，此模具采用弹压式卸料结构，便条料在拉深过程始终处在一个稳定的压力之下，从而改善了毛坯的稳定性，避免材料在切向应力的作用下起皱的可能。(1) 上卸料采用橡胶作为弹性元件按公式（1-4）计算橡胶的自由高度： (3-15)式中橡胶的自由高度mm; 工作行程与模具修磨量或调整量（4-6）mm其中，则取。由公式（1-5）计算橡胶的装配高度为： (3-16)取。橡胶的断面面积，在模具装配时按模具的空间大小来确定。(2) 下顶料采用橡胶作为弹性元件按公式（1-4）计算橡胶的自由高度：式中橡胶的自由高度mm; 工作行程与模具修磨量或调整量（4-6）mm其中，则取。由公式（1-5）计算橡胶的装配高度为：取。橡胶的断面面积，在模具装配时按模具的空间大小来确定。(3) 碟形弹簧的计算前面所计算的拉深力，因为此模具设计拉深是第一道工序，因此，碟形弹簧要承受拉深力，使拉深成形。落料、冲孔在碟形弹簧变形的情况下完成。查机械设计手册选择碟形弹簧系列、采用复合式（由叠合与对合组成） (3-17) (3-18) (3-19)(七)模具总体结构设计该工件模具的具体结构如下图所示。主要由冲孔凸模，落料凹模，凸凹模，拉深凸模，拉深凹模、上、下模座，上、下固定板，上垫板及卸料装置组成。根据模具主要工作部分的尺寸、结构以及弹性元件的尺寸，参照有关资料，可选择I级精度的后侧道主模架。即：上模座：200mmX160mmX40mm HT200下模座：200mmX160mmX45mm HT200导柱：28mmX200mm 20钢导套：28mmX110mmX42mm 20钢为了保证冲孔精度，则在该模具的结构设计中，将冲孔工序安排在最后。使用了碟弹簧，安装在拉深凹模的下方，让工件在碟弹簧的阻力下，能够完全拉深后，再继续向下运动，完成落料动作再完成冲孔动作。由于碟弹簧是阻力较大的弹性元件，因此采用该结构即能够保证较高的冲孔精度；又可以使工件在拉深过程中成型均匀、平整、不起皱；同时还避免了因冲压力过大，而使工件损坏的现象。图32拉深、落料、冲孔复合模 1-打杆 2-模柄 3-上模座 4-螺钉 5-上模垫板 6-圆柱销 7-上模固定板 8-盖板 9-橡胶 10-压料板 11-落料凹模 12-螺钉 13-下模固定板 14-下模座 15-橡胶 16-顶杆 17-圆柱销 18-冲孔凸模 19-碟弹簧 20-拉深凹模 21-挡料销 22-凸凹模 23-导柱 24-推杆 25-拉深凸模 26-拉深凸模垫板 27-推板 28-导套 29-卸料螺钉 30-圆柱销(八)模具装配要点1. 冲模装配工艺要点(1) 选择装配基准件。装配时，先要选择基准件。选择基准件的原则是按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定。可以作为装配基准件的主要有凸模、凹模、凸、凹模及固定板等。(2) 组件装配。组件装配是指模具在总装之前，将两个以上的零件按照规定的技术要求连接成一个组件的装配工作。如模架的组装，凸模和凹模于固定板的组装等。这些组件，应按照各零件所具有的功能进行组装，这将会对整副模具的精度起到一定的保证作用。(3) 总体装配。总装是将零件和组件结合成一幅完整模具的过程，在总装之前，应选好装配的基准件和安排好上、下模的装配顺序。(4) 调整凸、凹模间隙。在装配模具时，必须严格控制及调整凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整后，才能紧固螺钉和销钉。(5) 检验、调试。在装配完毕之后，必须保证装配精度，满足规定的技术要求，并要按照模具的验收的技术条件，检验模具各部分的功能。在实际生产条件下进行试模，并按试模生产冲件的情况调整、修正模具，当试模合格后，模具加工、装配才算基本完成。2. 有导柱复合模装配要点复合模结构紧凑，模具零件加工精度较高，模具装配的难度较大，特别是装配对内、外形有同轴度要求的模具，更是如此。复合模属于单工位模具。复合模的装配程序和装配方法相当于在同一工位上先装配冲孔模然后以冲孔凸模为基准，再装落料模。基于此原理，装配复合模应遵循如下原则：(1) 复合模装配应以凸凹模作装配的基准件。先将装有凸凹模的固定板用螺栓和销钉安装、固定在指定模座的相应位置上；再按凸凹模的内形装配、调整冲孔凸模固定板的相对位置，使冲孔凸、凹模间的间隙趋于均匀，用螺钉固定；然后再以凸凹模的外形为基准，装配、调整落料凹模相对凸模的位置，调整间隙，用螺钉固定。(2) 试冲无误后，将冲孔凸模固定板和落料凹模分别用定位销，在相应模座经钻铰或配钻、配铰销孔后，打入定位。3. 模具装配过程在装配之前，必须仔细研究图样，根据模具的结构特点和技术要求，确定合理的装配顺序和装配方法。此外，还检查模具零件的加工质量，按规定的技术要求进行装配。装配的次序和方法如下：(1) 主要组件的装配模柄的装配因为这副模具的模柄2是从上模座3的下面向上压入的，所以在安装上模座垫板5和上模固定板7之前，应该先把模柄装好，模柄于上模座的配合要求是H7/m6。装配时，先在压力机上将模柄压入再加工定位销孔，然后把模柄端面部分磨平，安装好模柄后，用90度角尺检查与上模座上的垂直度。拉深凸模的装配将拉深凸模25与凸凹模22装配，然后把拉深凸模端面部分磨平。凸凹模的装配在装配之前，将拉深凸模垫板26装入上模固定板7内，然后将凸凹模与上模固定板配合要求是H7/m6。装配时，在压力机上将凸凹模压入上模固定板内，检查凸凹模的垂直度。在盖板8装在凸凹模上。推杆24与推板27装配。装配好放入上模固定板内。冲孔凸模装配冲孔凸模18与下固定板13的配合要求是H7/m6。装配时，先在压力机上将冲孔凸模压入下模固定板内，然后将冲孔凸模端面部分磨平。检查凸模的垂直度。(2) 总装配模具的主要组件装配完毕后开始进行总装配。为了使它们和落料凹模11易于对中，总装时必须考虑上、下模的装配顺序，否则，可能出现无法装配的情况。上、下模的装配顺序与模具结构有关，通常是看上、下模中哪一个位置所受的限制大就先装，用另一个去调整位置。冲裁模的凹模装在下模座上，一般先装下模。装配步骤如下：在落料凹模11上安装挡料销21其配合要求是H7/n6。将拉深凹模20装入落料凹模内其配合要求H8/f7,再将碟弹簧29装入落料凹模。在下模座14装入橡胶15。将顶杆16装入到下模固定板13、落料凹模11、下模座14一起装配，预紧内六角螺钉12，找正固定板位置，然后加工销孔，装入圆柱销17并拧紧内六角螺钉12。将上模装配好的组件与上模垫板5、上模座3、打杆1、压边板10、橡胶9组装起来，在上模座装配圆柱卸料螺钉29和内六角螺钉4，并预紧所有螺钉。将上模与下模装配。调整凸、凹模的间隙。调整间隙可用切纸法进行，即以纸当作零件，用手锤敲击模柄，在纸上切出冲件的形状来。根据纸样有无毛刺和毛刺是否均匀，可以判断间隙的大小和均匀性。如果纸样的轮廓上没有毛刺或毛刺均匀，说明间隙是均匀的。如果局部有毛刺，说明间隙不均匀，调整时，用手锤轻轻敲击上模固定板7的侧面，使凸、凹模的位置改变，以得到均匀的间隙。调整好间隙后，将上模取下加工销孔并装入圆柱销6。(3) 试冲与调整。(九) 模具动作过程1. 模具合模过程模具的合模过程动作分别为：首先，压力机滑块沿导轨下移，从而通过模柄带动整个上模一起向下运动，当卸料板与条料板接触并贴紧后，橡胶产生弹性变形，此时上模继续下压，是卸料板在工件条料上产生压紧力也就是压边力（压紧力大小为橡胶变形的弹力），这时拉深凸模下端面与条料接触，随着上模不断下移，并通过顶杆使下模中的橡胶变形，当凸凹模端面与条料接触时，此时模具完成第一道工序拉深。拉深完成后，上模继续下移，凸凹模在条料上施加压力不断增大，当压力大于拉深凹模下面的碟形弹簧的弹性极限时，碟形弹簧也会产生受迫变形，直到条料在凸凹模与落料凹模的剪切作用下被迫断开，此时完成第二道工序落料。上模继续下移，这时，坯料、拉深凹模、及顶杆继续随着凸凹模同时向下移动，并且坯料与冲孔凸模接触后，继续移动，直到坯料被冲孔凸模冲透后再下移一段距离，至坯料低于冲头顶面1mm时，完成最后一道工序冲孔。使坯料成为最终的工件产品，此时压力机的滑块正好到下极限点，此后滑块开始沿着导轨向上运动。2. 模具开模过程模具的开模过程动作分别为：伴随着滑块向上运动的同时，上模也在模柄的带动下一起向上移动，此时凹模内的强力弹簧及卸料橡胶开始回弹，使拉深凹模、顶杆及工件也一起随上模向上移动，待拉深凹模的凸肩被落料凹模挡死时，拉深凹模停止运动，而此时顶杆还未达到行程止点，因此随着上模的继续移动，顶杆在卸料橡胶的弹力作用下继续向上运动，并将工件向上顶起，等顶杆凸肩被下固定板挡死时，顶杆停止运动，这时上模与下模脱离，整个下模停止运动。上模与下模脱离后，继续向上运动，直到模柄中的打料杆撞到滑块内的挡铁，迫使打杆停止运动，由于上模一直向上运动，而打杆被挡铁撞停，这将使得打杆把推板也挡停，从而使得推杆一起停止运动，这时推杆可将凸凹模中的冲孔废料从排料孔中打出，完成脱模动作。在这时，压力机的滑块到达行程极点，此后滑块开始沿导轨向下运动，进入下一个循环。结论本次设计经过了三个阶段。第一阶段是确定设计方案，第二阶段是根据设计方案绘制装配图和零件图并修改完善设计方案。第三阶段是编写说明书以及试做并修正。在图书馆里查阅各方面的资料，翻看各种有关的期刊文献，根据课题零件的技术指标和对模具的功能分析，初步确定了模具的总体设计方案并绘出草图；随后根据所确定的方案及草图，查阅相关的手册，确定各个零、部件的尺寸和位置，尺寸确定后开始绘制具体的零件图和装配图，前期工作做好后进行了设计说明书的书写。总的来说，这次毕业设计，使我在基本理论知识的综合运用以及正确解决实际问题等方面得到了一次较好的训练。提高了独立思考问题、解决问题的能力，增长了见识，开拓了视野。为我今后的工作和学习铺平了道路。此次设计使我对本专业有了更深的了解，接触了一些当代模具设计技术的新方法、新技术、新观念，特别是冷冲压模具。我开阔了视野，也对本专业的发展方向有了新的认识。同时，也让我看到自己的能力是非常有限的，需要学的东西还很多，但是此次设计的过程经历将让我终生难忘，会对我以后的工作和学习产生有益的影响，让我向更高的目标努力！参考文献1许发樾.冲模设计应用实例，第1版，机械工业出版社，19992郑可锽.实用冲模模具设计手册，第1版，宇航出版社，第1版，1990 3朱冬梅、胥北澜.画法几何及机械制图，第5版，机械工业出版社，2000 4马正元、韩启.冷冲压工艺与模具设计，第1版，机械工业出版社，2003 5江维健、林玉璟.冷冲压模具设计，第1版，华南理工大学出版社，2005 6郑家贤.冲压工艺模具设计实用技术，第1版，机械工业出版社，20057翁其金.冷冲压技术，第1版，机械工业出版社，20048高鸿庭、刘建超.冷冲压设计及制造，第1版，机械工业出版社，20039冯小明.冷冲压工艺及模具设计，第1版，重庆大学出版社，200410姜奎华、肖景容.冲压工艺学，第1版，机械工业出版社，2004 11王孝培.实用冲压技术手册，第1版，机械工业出版社，200112沈兴东、韩森和.冲压工艺与模具设计，第1版，山东科学技术出版社，200513丁松聚.冷冲模具设计，第1版，机械工业出版社，200114王秀凤.冷冲压模具设计与制造，第1版，北京航天航天大学出版社，200515史铁梁.模具设计指导，第1版，机械工业出版社，200316中国机械过程学会、中国模具设计大典编委会，中国模具设计大典，江西科学出版社，2003致谢毕业设计的时光是短暂而宝贵的。毕业设计是大学本科教育中的重要环节，是培养学生综合运用所学基础理论、基本知识、基本技能、分析和解决问题能力的重要环节，是对学生素质和实践能力的全面检查。是大学本科生经过四年的学习向社会、学校交出的一张总结答卷。在这里我感谢学院给我们提供的良好的学习环境和学习条件，感谢系老师和同学给我们提供了力所能及的帮助；特别感谢的是我们的指导老师孙爽老师，整个课题的设计和论文的撰写，自始至终都是在他亲身指导和亲自关怀下进行的，孙老师严谨的治学态度，诲人不倦的品格与兢兢业业的精神使我们深受感染，终身收益；在设计过程中，他给予我们很大的支持和悉心指导，在设计完成和论文的撰写中每一步进展都渗透着指导老师们的汗水。以他丰富的实际经验，敏锐而别具一格的思路，一丝不苟的工作态度，勤奋的作风，平易近人的为人准则，不仅仅对课题的进行提供了非常大的帮助，而且对我个人也产生了很大的影响。至此设计完成之际，谨向院领导，系领导老师致以最真挚的谢意，向指导老师道一声：“老师您辛苦了！”在大学的最后的学习生活里，可以结识这么多新朋友，得到这么多老师、学长、同学们的帮助，是我人生的一笔可宝贵财富。最后，感谢参加答辩，并对论文进行评审的各位老师。由于本人的水平有限，其中难免有错误之处，希望各位专家和老师给予指正。附录1 英文资料及中文翻译1.英文资料SawingSawing is the parting of material by using metal disks, blades, bands, or abrasive disks as the cutting tools. Sawing a piece from stock for further machining is called cutoff sawing, while shaping of forming a piece is referred to as contour sawing.Machine sawing of metal is performed by five types of saws or processes: hacksawing, babd sawing, cold sawing, friction sawing, and abrasive sawing.Hacksaws are used principally as cutoff tools. The toothed blade, held in tension, is reciprocated across the workpiece. A vise holds the stock in position. The blade is fed into the work by gravity or spring. Sometimes a mechanical or hydraulic feed is used. Automatic machines, handling bar-length stock, are used for continuous production.Band saws cut rapidly and are suited for either cutoff or contour sawing. The plane in which the blade operates classifies the machine as being either vertical or horizontal. Band saws are basically a flexible endless band of steel running over pulleys or wheels. The band has teeth on one side and is operated under tension. Guides keep it running true. The frame of the horizontal type is pivoted to allow positioning of the workpiece in the vise. Horizontal machines are used for either straight or angular cuts. A table that supports the workpiece and the wide throat between the upright portions of the blade makes the vertical band saw ideal for contour work. Band saws operating at high speed are frequently used as friction saws.Cold sawing is principally a cutoff operation. The blade is a circular disk with cutting teeth on its periphery. Blades range in size from a few inches to several feet in diameter. The cutting teeth may be cut into the periphery of the disk or they may be inserts of a harder material. The blade moves into the stock with a positive feed. Stock is positioned manually in some cold-sawing machines, while other models are equipped for automatic cycle sawing.Friction sawing is a rapid process used to cut steel as well as certain plastics. This process is not satisfactory for cast iron and nonferrous metals. Cutting is done as the high-speed blade wipes the metal from the kerf after softening it with frictional heat. Circular alloy-steel blades perform cutoff work, thile frictional band saws do both cutoff and contour sawing. Circular blades are frequently cooled by water or air. Circular blades are adcanced into the work, thile thick work-pieces require power-table feed then friction-cut on a band saw.Abrasive sawing is a cutoff process using thin rubber or bakelite bonded abrasive disks. In addition to steel, other materials such as nonferrous metals, ceramics, glass, certain plastics, and hard rubber are cut by this method. Cutting is done by the abrasive action of the grit in the disk.Abrasive disks are operated either wet or dry. For heavy cutting a cooling agent is generally used. The workpiece is firmly held while the wheel traverses through it. Machines are made in manually operated and automatic models.DrillingHoles are one of the most common features in products manufactured today. There-fore, drilling and other related processes and tools are extremely important. Holes as small as 0.005in.may be drilled using special techniques. On the other hand , holes larger than 2 to 2in. in diameter are seldom drilled, because other processes and techniques are less expensive.The twist drill (shown in Fig.3-3) is the most common type of drill. The shank of the drill is held by the machine tool, which in turn imparts an rotary motion. This shank of the drill is held by the machine tool. Which in turn imparts a rotary motion. This shank may be straight or tapered. The body of the drill is typically made up of two spiral grooves known as flutes, which are defined by a helix angle that is generally about 30but can vary depending on the material properties of the workpiece. The point of the drill (see Fig.12-3) generally form a 118angle and includes a 10 clearance angle and chisel edge. The chisel edge is flat with a web thickness of approximately 0.015 * drill diameter. This edge can cause problems in hole location owing to its ability to “walk” on a surface before engaging the workpiece. In the case of brittle materials, drill point angles of less than 118 are used, while ductile materials use larger points angles and smaller clearance angles.Complex hole configurations may often be called for; these include multiple diameters, chamfers, countersinks, and combinations of these, as illustrated in Fig.12-4. In each of these cases in is possible to make special combination drills that can produce the configurations shown in a single operation. Although expensive, they can be economically justified for sufficient volume.The flat chisel edge, which can “walk” on the surface of the workpiece, and the long , slender shaft and body of the twist drill, which can deflect, make it difficult to machine holes to tight tolerances. A combination center drill and countersink can be used to accurately start a hole, owing to its small web thickness and its tendency to deflect only very small amounts (because of a relatively large diameter-to-length ratio) . Truing of the hole to make it straight is accomplished by boring. Reaming the hole provides a better finish as well as more accurate sizing.The feed rate of a drill is normally proportional to its diameter, because it depends on the volume of chips the flutes can handle. However the feed is independent of the cutting speed, which is a function of the tool-work combination. A rule of thumb would give a feed rate as approximately d/65,so that a 3/4-in.-diameter drill would have a feed rate of about 0.012 in. /rev. Although the hole wall tends to support the drill when the hole depth exceeds three times the drill diameter, there is a tendency for buckling to occur and the feed rate should be reduced.Most drills are made from high speed steel because of its relatively low cost and ease of manufacture. Some types of carbide drills are now available commercially. The demands of numerically controlled machine tools have led to the development of drills that will produce pore precise holes and that will originate a hole in line with the centerline of the drill-press spindle. Drills that have heavier webs, less stickout, double margins, and are ground with a spiral point help meet these new demands.ReamingReaming is a machining process for enlarging, smoothing and/ or accurately sizing existing holes by means of means of multiedge fluted cutting tools (reamers) . As the reamers and / or workpiece is rotated and advanced relative to each other, chips are produced to remove relatively small amounts of material from the hole wall. Reaming may be performed on the same type of machines used for drilling.Accuracy of the hole and quality of finish produced by reaming depends primarily upon the condition of the starting bole, rigidity of the machine and fixture, correct speeds and feeds, a suitable and properly applied cutting fluid, and precise resharpening of dull tools.Since stock removal is small and must be uniform in reaming , the starting holes (drilled or otherwise produced) must have relatively good roundness, straightness, and finish. Reamers tend to follow the existing centerline of the hole being reamed, and in limited instances it may be necessary to bore the holes prior to reaming to maintain required tolerances. With the proper conditions and operating parameters, reaming can produce close tolerances and smooth finishes.ReamersAreamer is a rotary cutting tool, generally of cylindrical or conical shape, intended for enlarging and finishing holes to accurate dimensions. It is usually equipped with two or more peripheral channels or flutes, either parallel to its axis or in a right or left-hand helix as required. Those with helical flutes provide smooth shear cutting, are less subject to chatter, and produce a better finish. The flutes form cutting teeth and provide channels for removing the chips.Kinds of ReamersReamers are made in many different forms, including solid and inserted-blade types, adjustable and nonadjustable; they are available for either manual operation (hand reamers) or for machine use (chucking reamers). Materials from which cutting elements of most production reamers are made include high-speed steeland cemented carbides. of most production reamers are made include high-speed steel and cemented carbides.Carbide reamers These tools are being used increasingly because of their linger life, improved accuracy, and resistance.Bore reamers These tools combine boring and reaming in a single operation to minimize problems with respect to hole size, straightness, and finish. Single-point bore reamers, for use in applications for which guide bushings can be used, have a single-point cutting edge on the end of the tool, followed by a reaming section. Multipoint bore reamers are available for applications for applications for which bushings cannot be used.Coolant-fed reamers These tools, having means (usually internal passages) for directing coolant to the cutting edges, offer advantages for some applications, particularly when reaming blind holes. In such applications, reduced friction and temperatures at the reamer /workpiece interface decrease wear and lengthen tool life. In some cases, feeds and speeds can be increased and improved accuracies and smoother finishes obtained. The initial cost of coolant-fed reamers is higher , but increased productivity and improved quality often make them economically desirable.Reamer Holders/ DriversReamers are commonly held and driven by three-jaw chucks, straight sleeves and setscrews, and, for taper shanks, sleeves or sockets. Reamers with adapters for quick-change chucks are used for production applications.When reamers must guide themselves into previously made holes, they require gloating holders to maintain alignment. There are several types of floating holders. Some permit angular float, others permit a parallel (axial) float, and still others permit both angular and parallel float.Floating holders have some limitations. If the reamer axis is vertical, floating reamer drives often do a good job of correcting for small amounts of misalignment. When the workpieces rotate, however, as is the case on screw machines, lathes, and some other machine tools, floating holders are sometimes inadequate. This is because relatively large amounts of misalignment are often found on these machines and because the weight of the reamer and holder tend to push the tool into an off-center position.Some full floating holders, which compensate for both angular and parallel misalignment, are equipped with springs or other components to counterbalance the mass of the holder. A floating holder cannot generally operate both vertically and horizontally and still correct for both angular and parallel misalignment. Application details (vertical or horizontal operation and rotating or stationary tool) should be specified when a floating holder is ordered.Workholding for ReamingJig design and the use of bushings for reaming are essentially the same as for drilling. Major functions of the jigs and bushings are accurate lo

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