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方形垫片落料冲孔复合模设计【15张CAD图纸+毕业答辩论文】【冲压模具】

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凸凹模固定板A4.dwg---(点击预览)

凸凹模A4.dwg---(点击预览)

冲圆孔凸模A4.dwg---(点击预览)

冲中心孔凸模A4.dwg---(点击预览)

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关键词：: 方形垫片冲孔复合设计全套 cad 图纸毕业答辩论文冲压模具

资源描述：

摘要

我的毕业设计是落料冲孔复合模的设计，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量的生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计中，不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求，还要保证它的使用寿命。

其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务，采用倒装复合模，凸凹模的外形和内型孔、凹模型孔采用数控线切割机床加工，在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识，包括它的使用场合、外观要求等，从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作，所以在设计要不断的改进直到符合要求。

关键词：落料；工艺性；凸凹模；复合模；

Abstract

My graduation project is the blanking piercing die, stamping die mainly to isolated or forming the sheet metal processing methods are workpiece. Because molds are mainly high volume production, and stamping die products can ensure the dimensional accuracy and quality, mold design and manufacture of primary consideration to the mold design can meet the design process the workpiece, can process a qualified parts, and, later, maintenance and storage is reasonable. In this design, not only to consider making the parts to make to meet the job requirements, but also to ensure its service life.

Second, the design should also take into account the actual work environment and must complete the design task, using inverse compound die, the shape of main punch the holes, die hole model used CNC Cutting Machine, I have to take into account in the design a lot on my knowledge of mold design, including its use of occasions, appearance requirements, from here you can know that mold is a very complex task, so to continuous improvement in the design until it meets the requirements.

Keyword: blanking; Technological efficiency;main punch;compound die;

前言

随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最重要的教学环节,是一门实践性很强的学科，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，使学生对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。

毕业设计的主要目的有两个：一是让学生掌握查阅查资料手册的能力，能够熟练的运用CAD进行模具设计。二是掌握模具设计方法和步骤,了解模具的加工工艺过程。

本书是落料冲孔复合模设计说明书，结合模具的设计和制作，广泛听取各位人士的意见，经过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化,标准化和合理性，本人通过查阅多方面的资料文献，力求内容简单扼要，文字顺通，层次分明，论述充分。其中附有必要的插图和数据说明。

本书在编写过程中得到了老师的精心指导和同学们的大力帮助,在此表示衷心的感谢。由于本人是应届毕业生,理论水平有限，实践经验不足，书中难免有不当和错误的地方，敬请各位老师与广大读者批评指正。

摘要I

AbstractII

前言III

第一章绪论1

1.1、冲压工艺与模具的发展方向1

1.2、我国模具技术的发展趋势1

第二章冲压工艺分析及工艺方案的制定4

2.1 工艺分析4

2.2 工艺方案的制定5

第三章排样设计与计算1

3.1 排样方法与原则1

3.2 确定搭边值1

3.3 送料步距与条料宽度的计算1

3.4 材料利用率的计算2

第四章冲裁力计算3

4.1落料力、冲孔力、卸料力、推件力的计算3

4.2压力机的选择4

4.3确定模具压力中心5

第五章凸凹模的设计6

5.1 尺寸计算原则6

5.2凸、凹模刃口尺寸计算6

5.3凸模、凹模、凸凹模的结构设计7

第六章模具主要零部件设计11

6.1定位方式的选择11

6.2卸料﹑出件方式的选择11

6.3卸料橡胶的设计计算12

6.4模架的选择12

7 模具的装配、调试和检测1

7.1模具的装配1

7.2冲裁模具的调试2

7.3模具的检测2

8 模具材料的选用要求和选择原则4

8.1冷冲模材料的选用要求4

8.2材料的选择原则4

第九章绘制模具总装图及零件图6

9.1装配图绘制6

9.2模具零件图的绘制7

总结8

致谢10

参考文献11

第一章绪论

1.1、冲压工艺与模具的发展方向

1.1.1、成形工艺与理论的研究

近年来，冲压成形工艺有很多新的进展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的精度日趋精确，生产率也有极大提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。前几年的精密冲压主要市是指对平板零件进行精密冲裁，而现在，除了精密冲裁外还可兼有精密弯曲、拉深、压印等，可以进行复杂零件的立体精密成形。过去的精密冲裁只能对厚度为5~8mm以下的中板或薄板进行加工，而现在可以对厚度达25mm 的厚板实现精密冲裁，并可对σb >900MPa的高强度合金材料进行精冲。

由于引入了CAE，冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压过程的优化设计。在冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计，可以对排样或拉深毛坯进行优化设计。

此外，对冲压成形性能和成形极限的研究，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段开始走上由冲压理论指导的科学阶段，使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展道路。

1.1.2、为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势

发展了一些新的成形工艺(如高能成形和旋压等)、简易模具（如软模和低熔点合金模等）、通用组合模具和数控冲压设备等。这样，就使冲压生产既适合大量生产，也同样适用于小批生产。不断改进板料性能，以提高其成形能力和使用效果，例如研制高强度钢板，用来生产汽车覆盖件，以减轻零件重量和提高其结构强度。

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内容简介：: I摘要摘要我的毕业设计是落料冲孔复合模的设计，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量的生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计中，不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求，还要保证它的使用寿命。其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务，采用倒装复合模，凸凹模的外形和内型孔、凹模型孔采用数控线切割机床加工，在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识，包括它的使用场合、外观要求等，从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作，所以在设计要不断的改进直到符合要求。关键词：落料；工艺性；凸凹模；复合模；IIAbstractMy graduation project is the blanking piercing die, stamping die mainly to isolated or forming the sheet metal processing methods are workpiece. Because molds are mainly high volume production, and stamping die products can ensure the dimensional accuracy and quality, mold design and manufacture of primary consideration to the mold design can meet the design process the workpiece, can process a qualified parts, and, later, maintenance and storage is reasonable. In this design, not only to consider making the parts to make to meet the job requirements, but also to ensure its service life. Second, the design should also take into account the actual work environment and must complete the design task, using inverse compound die, the shape of main punch the holes, die hole model used CNC Cutting Machine, I have to take into account in the design a lot on my knowledge of mold design, including its use of occasions, appearance requirements, from here you can know that mold is a very complex task, so to continuous improvement in the design until it meets the requirements.Keyword: blanking; Technological efficiency;main punch;compound die;III前前言言随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最重要的教学环节,是一门实践性很强的学科，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，使学生对模具从设计到制造的过程有个基本上的了解，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。毕业设计的主要目的有两个：一是让学生掌握查阅查资料手册的能力，能够熟练的运用CAD进行模具设计。二是掌握模具设计方法和步骤,了解模具的加工工艺过程。本书是落料冲孔复合模设计说明书，结合模具的设计和制作，广泛听取各位人士的意见，经过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化,标准化和合理性，本人通过查阅多方面的资料文献，力求内容简单扼要，文字顺通，层次分明，论述充分。其中附有必要的插图和数据说明。本书在编写过程中得到了老师的精心指导和同学们的大力帮助,在此表示衷心的感谢。由于本人是应届毕业生,理论水平有限，实践经验不足，书中难免有不当和错误的地方，敬请各位老师与广大读者批评指正。目录摘要摘要.IABSTRACT.II前前言言.III第一章第一章绪绪论论.11.1、冲压工艺与模具的发展方向.11.2、我国模具技术的发展趋势.1第二章第二章冲压工艺分析及工艺方案的制定冲压工艺分析及工艺方案的制定.42.1 工艺分析.42.2 工艺方案的制定.5第三章第三章排样设计与计算排样设计与计算.13.1 排样方法与原则.13.2 确定搭边值.13.3 送料步距与条料宽度的计算.13.4 材料利用率的计算.2第四章第四章冲裁力计算冲裁力计算.34.1 落料力、冲孔力、卸料力、推件力的计算.34.2 压力机的选择.44.3 确定模具压力中心.5第五章第五章凸凹模的设计凸凹模的设计.65.1 尺寸计算原则.65.2 凸、凹模刃口尺寸计算.65.3 凸模、凹模、凸凹模的结构设计.7第六章第六章模具主要零部件设计模具主要零部件设计.116.1 定位方式的选择.116.2 卸料出件方式的选择.116.3 卸料橡胶的设计计算.126.4 模架的选择.127 7 模具的装配、调试和检测模具的装配、调试和检测.17.1 模具的装配.17.2 冲裁模具的调试.27.3 模具的检测.28 8 模具材料的选用要求和选择原则模具材料的选用要求和选择原则.48.1 冷冲模材料的选用要求.48.2 材料的选择原则.4第九章第九章绘制模具总装图及零件图绘制模具总装图及零件图.69.1 装配图绘制.69.2 模具零件图的绘制.7总结总结.8致谢致谢.10参考文献参考文献.111第一章第一章绪绪论论1.11.1、冲压工艺与模具的发展方向、冲压工艺与模具的发展方向1.1.1、成形工艺与理论的研究近年来，冲压成形工艺有很多新的进展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的精度日趋精确，生产率也有极大提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。前几年的精密冲压主要市是指对平板零件进行精密冲裁，而现在，除了精密冲裁外还可兼有精密弯曲、拉深、压印等，可以进行复杂零件的立体精密成形。过去的精密冲裁只能对厚度为58mm以下的中板或薄板进行加工，而现在可以对厚度达25mm 的厚板实现精密冲裁，并可对b 900MPa的高强度合金材料进行精冲。由于引入了CAE，冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压过程的优化设计。在冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计，可以对排样或拉深毛坯进行优化设计。此外，对冲压成形性能和成形极限的研究，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段开始走上由冲压理论指导的科学阶段，使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展道路。1.1.2、为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势发展了一些新的成形工艺(如高能成形和旋压等)、简易模具（如软模和低熔点合金模等）、通用组合模具和数控冲压设备等。这样，就使冲压生产既适合大量生产，也同样适用于小批生产。不断改进板料性能，以提高其成形能力和使用效果，例如研制高强度钢板，用来生产汽车覆盖件，以减轻零件重量和提高其结构强度。1.21.2、我国模具技术的发展趋势、我国模具技术的发展趋势当前，我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈。在这种情况下，用户对模具制造的要求是交货期短、精度高、质理好、价格低。因此，模具工业的发展的趋势是非常明显的。 21.2.1、模具产品将日趋高精度化、大型化、复杂化模具产品成形零件的日渐大型化，以及由于高效率生产要求的一模多腔(塑封模已达到一模几百腔)使模具日趋大型化。随着零件微型化，以及模具结构发展的要求(如多工位复合模工位数的增加，其步距精度的提高)精密模具精度已由原来的5m提高到23m，今后有些模具加工精度公差要求在1m以下，这就要求发展超精加工。1.2.2、多功能复合模具将进一步发展新型多功能复合具是在多工位复合模基础上开发出来的。一套多功能模具除了冲压成形零件外，还可担负转位、叠压、攻丝、铆接、锁紧等组装任务。通过这种多劝能模具生产出来的不再是单个零件，而是成批的组件。如触头与支座的组件，各种小型电机、电器及仪表的铁芯组件等。 1.2.3、热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高由于采用热流道技术的模具可提高制作的生产率和质量，并能大幅度节省制作的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道模具已有一半用上了热流道技术，有的厂甚至已达80%以上，效果十分明显。国内近几年已开始推广应用，但总体还达不到10%，个别企业已达到20%-30%。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。 1.2.4、模具标准件的应用将日渐广泛使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件规格品种，发展和完善联销网，保证供货迅速。 1.2.5、模具使用优质材料及应用先进的表面处理技术将进一步受重视在整个模具价格构成中，材料所占比重不大，一般在20%30%之间，因此选用优质钢材和应用的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。对于模具钢来说，要采用电渣重熔工艺，努力提高钢的纯净度、等向性、致密度和均匀性及研制更高性能或有特殊性能的模具钢。如采用粉末冶金工艺制作的粉末高速钢等。粉末高速钢解决了原来高速钢冶炼过程中产生的一次碳化物粗大和偏析，从而影响材质的问题。其碳化物微细，组织均匀，没有材料方向性，因此它具有韧性高、磨削工艺性好、耐磨性高、长年使用尺寸稳定等特点，是一种很有发展前途的钢材。特别对形状复杂的冲件及高速冲压的模具，其优越性更加突出。这种钢材还适用于注射成型漆加玻璃纤维3或金属粉末的增强塑料的模具，如型腔、形芯、浇口等主要部件。另外，模具钢品种规格多样化、产品精料化、制品化，尽量缩短供货时间亦是重要方向。模具热处理和表面处理是能否充分发挥模具钢材性能的关键环节。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普及常用表面处理方法，即扩渗如：渗碳、渗氮、渗硼、渗铬、渗钒外，应发展设备昴贵、工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。 1.2.6、在模具设计制造中将全面推广 CAD/CAM/CAE 技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具技术发展的一个重要里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。现在，全面普及 CAD/CAM/CAE 技术已基本成熟。由于模具CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，特别是微机的普及应用，更为广大模具企业普及模具CAD/CAM技术创造了良好的条伯。随着微机软件的发展和进步，技术培训工作也日趋简化。在普及推广模具CAD/CAM 技术的过程中，应抓住机遇，重点扶持国产模具软件的开发和应用。加大技术培训和技术服务的力度。应时一步扩大CAE技术的应用范围。对于已普及了模具 CAD/CAM 技术的一批以家电行业代表的企业来说，应积极做好模具CAD/CAM技术的深化应用工作，即开展企业信息化工程，可从CAPP,PDM、CIMS,VR，逐步深化和提高。1.2.7、快速原型制造(RPM)技术得到更好的发展快速原型制造(RPM)技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展而产生的，是一种全新的制造技术，是基于新颖的离散/堆积(即材料累加)成形思想，根据零件CAD模型、快速自动完成复杂的三维实体(原型)制造。RPM 技术是集精密机械制造、计算机、NC技术、激光成形技术和材料科学最新发展的高科技技术，被公认为是继 NC 技术之后的一次技术革命。RPM技术可直接或间接用于模具制造。首先是通过立体光固化(SLA)叠层实体制造(LOM) 激光选区烧结(SLS)、三维打印(3D-P)熔融沉积成形(FDM)等不同方法得到制件原型。然后通过一些传统的快速制模方法，获得长寿命的金属模具或非金属的低寿命模具。主要有精密铸造、粉末冶金、电铸和熔射(热喷涂)等方法。这种方法制模，具有技术先进、成本较低、设计制造周期短、精度适中等特点。从模具的概念设计到制造完成仅为传统加工方法所需时间的1/3和成本的1/4左右。因此，快速制模技术与快速原型制造技术的结合，将是传统快速制模技术，进一步深入发展的方向。RPM 技术还可以解决石墨电极压力振动(研磨)成形法中母模(电极研具)制造困难问题，使该法获得新生。青岛海尔模具有限公司还构建了基于RE(逆向工程技术)/RPM4的模具并行开发系统，具有开发质量高、开发成本低及开发周期短等优点。5第二章第二章冲压工艺分析及工艺方案的制定冲压工艺分析及工艺方案的制定2.12.1 工艺分析工艺分析在一般情况下，影响冲压件工艺性的因素有几何形状、尺寸、精度、表面粗糙度及毛刺。冲压件工艺性对冲压件质量、材料利用率、生产率、模具制造难易、模具寿命、操作方式及设备选用等都用很大的影响。良好的冲压件工艺性可显著降低冲压件的制造成本，节省材料，减少成形工序，提高产品寿命和产品质量。工件如图 2-1 所示：图 2-1对课题应解决的主要问题，该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的。由表查出冲裁件内外形所能达到的经济精度为 IT12-IT13，孔中心距离尺寸公差为0.1mm。将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工。选择复合模的原因：从总体来看，由于大批量生产，零件的要求比较高，冲压工件尺寸精度较高，工件平整，对称度及位置度误差小，在一次行程内可完成两个以上工序，大大提高了生产率，但对模具制造精度要求较高，由于复合模要在一副模具中完成几道冲压工序，结构一般要比单工序模复杂，同时模具的强度、刚度、可靠性也将随之下降。而且各零部件在动作时要求相互不干涉，准确可靠。因此模具的制造成本也就提高了，制造周期相对延长，维6修也不如单工序模简便。外形有直线组成,用冲裁方法速度快,质量好,比其它加工方法(如铣削,切削)成本要低,效率要高,排样也较为方便。由于大批量生产,在保证质量的情况下,可以采用冲裁,对冲裁的凸,凹模要求就要提高,特别是凸模,要进行热处理,渗碳,淬火加回火等来提高强度和耐磨性,当凸模磨损产生误差时，要及时更換，来保证工件精度要求.对于冲压过程中产品的开裂、起皱等问题，利用理论知识计算分析。模具材料在保证质量的情况下，采用性能低的材料来节约成本。模具自动化程度高，操作方便，劳动强度低。对凸模的安裝和拆卸要方便，直接关系到凸模的更换。模具结构要设计合理，防止冲压时小孔的开裂。2.22.2 工艺方案的制定工艺方案的制定通过对该工件的冲压工艺性进行分析，考虑到制件生产批量和产品的质量、生产效率、模具寿命、材料消耗及操作方便安全等因素，由冲压制件外观形状分析，该制件有落料、冲孔两道工序，所以确定此连接板的生产中可以采用下面的几套方案：方案一：先落料模后冲孔模方案二：先冲孔模后落料模方案三：采用落料冲孔复合模分析：分析：方案一，定位不方便，操作起来非常的麻烦，此方案不可取；方案二，定位简单可靠，但要用手钳放置毛坯，多次进出危险区域，很不安全。所以此方案不可取；方案三，冲裁的孔与外形的位置精度较高，工件较平整，具有校形的作用，模具制造复杂，可适用大批量生产，从以上比较多來看，在保证冲裁件质量的情况下，应尽可能降低成本，提高经济效益，工人操作方便、安全的情况下考虑，选择复合模比较合适。结论：结论：经过全面分析、综合考虑，以零件质量、生产效益及经济性几个方面衡量，认为三种方案中方案三为最佳的方案，即采用落料冲孔复合模完成此制件的成品。1第三章第三章排样设计与计算排样设计与计算3.13.1 排样方法与原则排样方法与原则由于产量大，材料利用率是一项很重要的经济指标，要提高材料利用率就必须减小废料面积，条料在冲裁过程中翻动要少，使工人操作方便、安全，减轻劳动强度，排样应保证冲裁件的质量，无论是采用有废料或少、无废料的排样，根据冲裁件在条料上的不同布置方法，排样方法有直排、斜排、对排、多排等多种形式的排列方式，可以根据不同的冲裁件形状加以选出用。现工件外形为圆形，采用有废料的直排法，比较方便、合理。3.23.2 确定搭边值确定搭边值搭边起补偿条料的剪裁误差，送料步距误差以及补偿于条料与导料板之间有间隙所造成的送料歪斜误差的作用。使凸，凹模刃口双边受力，受力平衡，合理间隙一易破坏，模具寿命与工件断面质量都能提高。对于利用搭边自动送料模具，搭边使条料有一定的刚度，以保证条料的连续送进。搭边的合理数值主要决定于材料厚度、材料种类、冲裁件的大小以及冲裁件的轮廓形状等。一般板料愈厚，材料愈软以及冲裁件尺寸愈大，形状愈复杂，则搭边值也应愈大。由查表得工件间侧搭边 a=2mm、工件件距离 a =1.5mm。13.33.3 送料步距与条料宽度的计算送料步距与条料宽度的计算采用直排的排样方案，如图 3-1 所示：计算冲压件的毛坯面积（利用 cad 测量）：A=1928mm2送料步距 A：送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离，每次只冲一个零件的步距按式：ADa，A441.545.5mm条料宽度 B：B（44+22）mm=48mm2图 3-1 排样图3.43.4 材料利用率的计算材料利用率的计算通常是以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分率來表示，按式(3-27) =100%=100%01SSABS1式中一个步距内零件的实际面积1S一个步距内所需毛坯面积0S A送料步距 B条料宽度带入数据可得：=100%=100%=88.3%ABS2192845.548mmmmmm3第四章第四章冲裁力计算冲裁力计算4.14.1 落料力、冲孔力、卸料力、推件力的计算落料力、冲孔力、卸料力、推件力的计算计算冲裁力的目的是为了选用合理的压力机，设计模具以及检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁工艺的需求。一般可按下公式计算：LtFP式中 FP-冲裁力（N）； L-冲裁周边长度（mm）； t-冲裁料厚(mm)； b- 抗剪强度（MPa）；（1）落料力计算按上式：LtF落式中： F落落料力（N）； L工件外轮廓周长（mm）； T材料厚度（mm），t=0.5mm；材料抗剪强度（MPa）。由查表，。MPa300 根据零件图可算轮廓长度 L =171.3mm则 171.30.530025.7FmmmmMPakN落（2）冲孔力LtF冲孔式中冲孔力（N）；冲孔F L工件外轮廓周长（mm）； T材料厚度（mm），t=0.5mm；材料抗剪强度（MPa）。由查表，。MPa300根据零件图冲孔的总轮廓长度 L =12.564+51.14=101.38mm则 101.380.530015.2FmmmmMPakN冲孔42. 落料时的卸料力的计算=KX 卸F落F式中 -卸料力（N）；卸F -落料力（N）落FKX -卸料系数，查冲压模具简明设计手册表 3-11，P57 其值为 0.030.04（薄料取大值，厚料取小值），取 K=0.04。则=KX =0.0425.7KN=1.028（KN）卸F落F3. 冲孔时的推件力的计算 =nkT 推F冲F式中 -推料力（N）；推F K1-推料系数，查冲压模具简明设计手册表 3-11，其值为0.05；n- 梗塞在凹模内的制件或废料数量，n=h/t，h 为刃口部分的高（mm），t 为材料厚度（mm），其中，h=4mm，t=0.5mm，取 n=8，则 =nkT=80.0515.2=6.08(KN)推F冲F冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于各冲裁工艺力的总和 = + +总F落F冲孔F卸F推F式中：冲裁力 =25.7KN，=15.2KN，卸料力=1.028KN，推料力落F冲孔F卸F=6.08KN，则:推F= + +48kN总F落F冲孔F卸F推F54.24.2 压力机的选择压力机的选择由于复合模的特点，为防止设备超载，可按公称压力选择压力机。参总压FF3 . 1照设计手册选取公称压力为的压力机，压力机型号为 J23-10。表 4-1 为压力机 J23-40 技术参数：（冲压模具简明设计手册表13.10，P389）表 4-1型号J23-10公称压力/kN100滑块行程/mm45公称压力行程/mm35最大倾斜角度35最大闭合高度/mm180闭合高度调节量/mm35垫板尺寸（厚度 mm孔径 mm）35170模柄孔尺寸（直径 mm深度mm）3055前后240工作台尺寸左右3704.34.3 确定模具压力中心确定模具压力中心由于工件完全对称，所以该模具的压力中心即为工件的几何中心。6第五章第五章凸凹模的设计凸凹模的设计冲裁件的尺寸精度取决于凸，凹模刃口部分的尺寸。冲裁的合理间隙也要靠凸，凹模刃口部分的尺寸来实现的保证。正确地确定刃口部分尺寸是相当重要的。5.15.1 尺寸计算原则尺寸计算原则1）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，间隙取在凹模上。2）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，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，应取工件尺寸公差范围内较大的数值，在凸，凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。3) 确定模具刃口制造公差时，要既能保证工件的精度要求，又能保证有合理的间隙数值，一般模具制造精度比工件精度高 3-4 级5.25.2 凸、凹模刃口尺寸计算凸、凹模刃口尺寸计算查表得间隙值，min0.06Zmax0.08Z通过查表得凸、凹模制造公差：，02. 0凸0.020凹通过校核：maxmin0.02 0.04ZZ凸凹不能满足的条件，所以无法采用分开加工的方法，只能采用凹凸minmaxZZ配合加工的方法。工件冲孔尺寸未注公差的为圆孔的尺寸，查表得：0.1604所有冲孔尺寸中，以凸模为基准：7 属于磨损后减小的尺寸0.1604 属于磨损后减小的尺寸100.05 属于磨损后减小的尺寸180.07查表得磨损因数 x=0.75磨损后增大尺寸的计算公式： 4max0()AAx 磨损后减小尺寸的计算公式： 0min4()BBx 式中：x磨损系数；为尺寸公差。带入公式得： 000.160.0444(40.75 0.16)=4.12000.140.035418(180.070.75 0.14)=18.035000.10.025410(100.050.75 0.1)=10.025冲孔凹模刃口与冲孔凸模刃口配作，保证间隙，。min0.06Zmax0.08Z对于外轮廓的落料，也采用配合加工的方法，其凸、凹模刃口尺寸计算如下：工件图中未注公差可查表，尺寸偏差数值如下，以凹模为基准：44mmmm 为磨损后增大尺寸00.6244查表得：当时，磨损系数为 x=0.5；50. 0当时，磨损系数为 x=0.7550. 0代入公式： 40max）（xAAJ0.620.1340044(440.5 0.62)43.69凹落料凸模刃口与冲孔凸模刃口配作，保证间隙，。min0.06Zmax0.08Z5.35.3 凸模、凹模、凸凹模的结构设计凸模、凹模、凸凹模的结构设计冲孔凸模的结构设计，由于模具需要在凸模外面装推件块，因此设计成直柱的形8状。凸模示意图如图 5-1 所示。凹模的刃口形式，考虑到本例生产批量较大，所以采用刃口强度较高的凹模，即图所示的刃口形式。根据公式（7-1）可计算落料凹模板的尺寸：凹模厚度：H=Kb2 =0.344 =10.56（mm）根据公式（7-2）可计算凹模边壁厚：c=(1.52)H =1.510.56210.56 =15.8421.12（mm）为了设计方便，取凹模厚度为16mm，凹模壁厚为25mm。根据凹模厚度和边壁厚可确定凹模板的长、宽的尺寸。可计算凹模长： L=b1+2c =44+225 =94（mm）可计算凹模宽： L=b1+2c =44+225 =94（mm）即：LBH=94mm94mm15mm最终取整，选择凹模的外形尺寸为LBH=100mm100mm16mm本模具为复合冲裁模，因此除冲孔凸模和落料凹模外，必然还有一个凸凹模。凸凹模的结构简图如图 5-2 所示。校核凸凹模的强度：按公式得凸凹模的最小壁厚m1.5t0.75mm，而实际最小壁厚为 4mm，故符合强度要求。凸凹模的外刃口尺寸按凹模尺寸配制，并保证双面间隙 0.060.08。凸凹模上孔中心距离尺寸 32 的公差，应比零件图所标精度高 3-4 级，即定为 320.025mm。凸模、凹模、凸凹模三个零件的示意图如图 5-1、图 5-2、图 5-3、图 5-4 所示：9图 5-1 冲圆形孔凸模图 5-2 冲中心孔孔凸模10图 5-3 凹模图 5-4 凸凹模11第六章第六章模具主要零部件设计模具主要零部件设计6.16.1 定位方式的选择定位方式的选择定位方式的选择通俗的说既是选择定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有正确的位置，定位零件的结构形式很多，用于对条料进行定位的定位零件有挡料销、导料销、导料板、侧压装置、导正销、侧刃等，用于对工序进行定位的定位零件有定位销、定位板等。定位零件基本上都已标准化，可根据坯料和工序件形状、尺寸、精度及模具的结构形式与生产效率要求等选用相应的标准。因为该模具采用是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用固定挡料销定距，导料销精定位。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测来确定。6.26.2 卸料卸料出件方式的选择出件方式的选择卸料与出件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具工作零件上卸下来，以便冲压工作继续进行。通常，把冲件或废料从凸模上卸下来称为卸料。卸料装置按卸料的方式分为固定卸料装置弹性卸料装置和废料切刀三种。固定卸料装置 , 固定卸料装置仅由固定卸料板构成，一般安装在下模的凹模上；弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或弹簧）组成；弹性卸料装置可安装于上模或下模，依靠弹簧或弹簧的弹力来卸料，卸料力不太大但冲压时可兼起压料作用，故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件；废料切刀是在冲裁过程中冲裁废料切断成数块，从而实现卸料的一种卸料零件。出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。我通常把超过上模内的出件装置称为推件装置；把装在下模内的称为顶件装置。综合考虑该模具的结构和使用方便，以及工件料厚为 2.2mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料装置，卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹簧组成。冲制的工件由推板、推销和推件块组成的刚性推件装置，冲孔的废料可通过凸凹模的内孔从冲床台面孔漏下。126.36.3 卸料橡胶的设计计算卸料橡胶的设计计算综合考虑该模具的结构和使用方便，以及工件料厚为 0.5mm，卸料力不是很大，故可采用弹性卸料装置，卸料装置由卸料板、橡胶和卸料螺钉组成。冲制的工件通过凹模的内孔从冲床台面孔漏下。卸料橡胶的设计计算：橡胶的自由高度为（4-1）工作自由）（s45 . 3H其中s10.5 1 5.57 mmt 工作修模量（）故24.528H自由橡胶的装配高度为： 0.850.922H （）选择橡胶的直径为 30，满足5 . 1/5 . 0DH自由6.46.4 模架的选择模架的选择模架是由上、下模座、模柄及导向装置（最常用的是导柱、导套）组成，模架是整副模具的骨架，模具的全部零件都固定在它的上面，并且承受冲压过程中的全部载荷。模架的上模座通过模柄与压力机滑块相连，下模座用螺钉压板固定在压力机工作台面。上、下模之间靠模架的导向装置来保持其精确位置，以引导凸模的运动，保证冲裁过程中间隙均匀。上模座：L/mm=125mmHmmB/125 45 下模座：L/mm125mmHmmB/125 35导柱：d/mm L/mm=22 130导套：d/mm L/mm D/mm=22 70 35上、下垫板的厚度定为：6mm卸料板厚度取：10mm模具的闭合高度：H（35+6+12+15+0.5+10+20+12+6+45）mm=161.5mm模17 7 模具的装配、调试和检测模具的装配、调试和检测7.17.1 模具的装配模具的装配根据复合模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，再装上模，并调整间隙、试冲、返修，具体装配见表 7.1。表 7.1 复合模的装配表序号工序工艺说明1凸、凹模预配（1）装配前仔细检查各凸模形状以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。（2）将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不合适则应重新修磨或更换。2凸模装配以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并拧紧牢固3装配下模（1）在下模座上划中心线，按中心预装凹模、导料板；（2）在下模座、导料上，用已加工好的凹模分别确定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝（3）将下模座、导料板、凹模、活动挡料销、弹簧装在一起，并用螺钉紧固，打入销钉4装配上模（1）在已装好的下模上放等高垫铁，再在凹模中放入 0.12mm 片，然后将凸模与固定板的组合装入凹模；（2）预装上模座，划出与凸模固定板相应螺孔。销孔位置并钻绞螺孔、销孔；（3）用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧；（4）将卸料板套装入固定板的凸模上，装上弹簧和卸料螺钉，调节弹簧的预压量，使卸料板高出凸模下端约 1mm；复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉；（5）安装导正销、承料板；27.27.2 冲裁模具的调试冲裁模具的调试模具装配以后，必须在生产条件下进行试冲。通过试冲可以发现模具设计和制造的不足，并找出原因给与纠正。并能够对模具进行适当的调整和修理，直到模具正常工作中冲出合格的制件为止。冲裁模具经试冲合格后，应在模具模座正面打上编号、冲模图号、制件号、使用压力机型号、制造日期等。并涂油防锈后经检验合格入库。在模具制造中，模具零件的检验与模具装配试模后的验收是模具加工过程中的重要工艺环节。模具零件加工及装配质量好坏，对模具的使用寿命有着较大的影响。加强模具装配后及模具零件加工各工序间质量检验，是确保模具质量的重要手段。因此，模具生产单位在生产过程中，要健全模具零件及模具装配前后的检验与验收制度。即根据本厂产品要求和工艺水平，编制切合实际的质量检验规程。实行以检验人员专职检验与生产工人自检互检相互结合的检验方法，严格按图样技术条件和有关工艺文件进行必要的检查。在检验中，除了进行工序间的检验和装配后的验收外，还加强各工序实际操作的检查，以督促执行工艺规定，防止废品的产生。7.37.3 模具的检测模具的检测模具的检验与验收和设计、制造一样是模具制造中不可分割的部分，在模具生产中起着积极的作用，是满足现代模具制造业发展的需要。同时，在检测技术对于模具制造质量的提高、延长模具的寿命和能生产出高效、优质制品零件，有着十分重要的意义。模具的检测主要是检查在设计、制造或装配中出现的缺陷，并在交付客户前做最后的验证，保证模具的合格性和安全性并能生产出合格的产品，模具零件加工及装配质量好坏，对模具的使用寿命有着较大的影响。加强模具装配后及模具零件加工各工序间质量检验，是确保模具质量的重要手段。因此，模具生产单位在生产过程中，要健全模具零件及模具装配前后的检验与验收制度。只有这样才能保证模具的合格性和安全性并能生产出合格的产品。其具体方法可详细查 7.2 所示。表 7.2 模具中常见缺陷和调整方法表缺陷产生原因调整方法冲件毛刺过大1.刃口不锋利或淬火硬度不够1修磨刃口使其锋利32间隙过大或过小，间隙不均匀2重新调整间隙，使其均匀冲件不平整1凸模有倒锥，冲件从孔中通过时被压弯2顶出件与顶出器接触零件面积1修磨凹模孔，去除导锥现象2更换顶出杆，加大与零件的接触面积尺寸超差和形状不准确凸模、凹模形状及尺寸精度差修整凸模、凹模形状及尺寸，使其达到形状及尺寸精度要求凹模被胀裂1凹模孔有倒锥度形象2凹模孔内卡住废料1修磨凹模孔，消除倒锥现象2修抵凹模孔高度凸、凹模刃口相咬1.上、下模座，固定板、凹模、垫板等零件安装基面不平行2.凸模、导柱、导套与安装基面不垂直1调整有关两件重新安装2重新安装凸、凹模，使之对正3调整其垂直度重新安装4更换导柱、导套送料不畅通，有时被卡死1两导料板之间的尺寸过小或有斜度2凸模与卸料板之间的间隙太大，致使搭边翻转而堵塞1粗修或重新调整装配导料板2减小凸模与导料板之间的配合间隙，或重新调整浇注卸料板孔3重新调整装配导料板，使之平行48 8 模具材料的选用要求和选择原则模具材料的选用要求和选择原则利用模具生产制品零件，其模具质量的好坏，寿命的长短，直接关系到产品制造精度、性能和成本。是提高劳动生产率、降低消耗、创造效益，尽快使产品占领市场的重要性条件。而模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率很大程度上取决于设计时对模具材料的选用、热处理工艺要求、模具零件配合精度及公差等级的选择和表面质量要求。8.18.1 冷冲模材料的选用冷冲模材料的选用要求要求冷冲模材料应具有的性能：冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模等。冷冲模在工作中承受冲击、拉深、压缩弯曲、疲劳磨擦等机械的作用。模具常常发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和软化等形成的失效。因此，作为冷冲模主要材料的钢材，应具有的性能。1. 应具有较高的变形抗力：主要抗力指标包括淬火、回火抗压强度、弯强度等。其中硬度是模具注意重要的抗力指标，高的硬度是保持模具耐磨性的必要条件。工作零件热处理后的硬度在 60HRC 强度和抗弯强度才能保证模具具有较高的变形能力。2. 应具有较高的断裂抗主要抗力指标有材料的抗冲击性能抗压强度、抗弯强度断裂抗力和冲击载荷下抵抗模具裂纹产生一个特性，也是作为防止断裂的一个重要依据。其基体中碳含量越高冲击韧性越高。故对韧性的要求应依据载荷较大的冷冲镦及剪切模易受偏心弯曲载荷细长凸模或有应力集中的模具，都需要有较高的韧性。3. 应具有较高的耐磨性和抗疲劳性能：对于在一定条件下工作的模具钢，为了提高耐磨性，需要在硬度高的基体上均匀分布有大量细小硬的碳化物相同硬度下，提高钢的性能是模具在交变应力条件下产生的疲劳破坏，如模具长期使用有刮痕凹槽等。4. 应具有较好的冷、热加工工艺性：钢材的加工性能包括可锻性、可加工性、淬透性、淬硬性较小的脱碳敏感性和较小变形倾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止热处理后变形等。8.28.2 材料的选择原则材料的选择原则1.要选择满足模具零件工作要求的最佳综合性能的材料：要选择满足模具零件工作要求的最佳综合性能的材料；2.要针对模具的失效形式选用钢材，钢材的失效是影响模具寿命的主要因素包括：5为防模具开裂，要选用韧性好的材料；为防磨损，应选用合金元素高的材料；对于大型冲模应选用淬透性好的材料；为保持钢材硬度能力，要选用耐回火性高的含铬、钼合金钢；为防热处理变形，对于形杂的零件应选用含碳量高、淬透性好的高合金材料。3.要根据制品批量大小，以最低的成本的选材原则选用；对于需冲压数量较多模具，一般采用优质合金钢，而数量少的则采用碳素钢，以降低成本。4要根据冲模零件的作用选择；凸模凹模钢材选用，对于数量不多或厚度不大的可采用有色金属或黑色金属，而对于支撑板、卸料零件、导向件应选用一般钢材。5要根据冲模精密程度选用。在制造小型精密模具而又复杂时可选用优质合金钢制作，而对于比较简单，形状、精度有要求不高的模具应选用比较便宜的碳钢或低合金钢。6第九章第九章绘制模具总装图及零件图绘制模具总装图及零件图运用 Auto CAD 软件，按照上述几章设计的尺寸，绘制模具装配总图及各零件图。总装配图按照 0#图纸绘制，零件图则按照其它型号的图纸绘制。图样幅面应符合国家(GB4457.1-84)。先绘制装配草图，经指导老师认可，才进行正式图的绘制。绘图过程中严格按照国标制图标准绘制。9.19.1 装配图绘制装配图绘制装配图应用足够说明模具构造的投影图及必要的剖面图、剖视图，一般主视图和俯视图应对应绘制。还要注明必要尺寸，如模具高度、轮廓尺寸以及装配保证的有关尺寸和精度。画出排样图，填写详细的零件明细表和技术要求。装配结构图如图 9-1：图 9-1 模具总装图79.29.2 模具零件图的绘制模具零件图的绘制见附图8总结总结到现在，经过三个月的毕业设计终于可以画上一个句号了。但是现在回想起来做毕业设计的整个过程，颇有心得，其中有苦也有甜，不过乐趣尽在其中，从中也学到了不少知识，尤其是注塑模具设计方面的。毕业设计不仅是对前面所学专业知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。下面我对整个毕业设计的过程做一下简单的总结。第一，接到任务以后进行选题。选题是毕业设计的开端，选择恰当的、感兴趣的题目，这对于整个毕业设计是否能够顺利进行关系极大。我自己结合自己今后的工作方向和兴趣所在，选取了冲压模具设计这一块。第二，题目确定后就是找资料了。查资料是做毕业设计的前期准备工作，好的开端就相当于成功了一半。通过到图书馆、网上查找资料，既方便又快捷。特别是通过图书馆的超星图书搜寻资料，十分方便。这使我在短暂的时间内就找到了许多冲压模具设计方面的资料。第三，通过上面的过程，已经积累了不少资料，对所选的题目也大概有了一些了解，这一步就是在这样一个基础上，综合已有的资料来更透彻的分析设计题目，对所设计工件进行了详细的工艺分析和工艺方案的确定。第四，完成工艺分析和方案确定后，便开始进行主要的工艺计算，模架的设计、导向和卸料机构的设计等。第五，当做完上面几步后，就可以进行主要零部件的计算和设计了。在设计主要零部件的时候也遇到了不少问题，如一些尺寸不合理等。当主要零件基本确

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