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皮带头级进模具设计【优秀含12张CAD图纸+冲压级进模全套课程毕业设计】

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A0总装配图.dwg

A1上模座.dwg

A2凸模固定板.dwg

A2凹模.dwg

A2卸料板.dwg

A2垫板.dwg

A3导套.dwg

A3弯曲凸模.dwg

A3模柄.dwg

A4-冲槽凸模.dwg

A4-圆孔凸模.dwg

A4-圆弧凸模.dwg

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关键词：: 皮带头级进模具设计毕业设计皮带头级进模具设计冲压级进模全套课程毕业设计

资源描述：

皮带头级进模具设计【优秀含12张CAD图纸+冲压级进模全套课程毕业设计】

【带任务书+开题报告】【27页@正文8100字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

任务书

课题名称皮带头级进模设计

毕业设计

基本要求、重点需要

研究的问题基本要求：大批量生产；要求设计一副冲压模具，装配图0号图纸一张以及所有非标准件的零件图。

主要内容：根据工艺分析选定模具种类，确定模具结构型式；确定模具的压力中心；确定模具闭合高度；凸、凹模和垫板等零件的强度计算。

解决问题：优化排样，实现分步冲裁和U型弯曲。

计划

进度

安排00～01周进一步熟悉有关章节的内容，绘制工件的零件图

02～05周根据工艺分析选定模具种类，确定模具结构型式；确定模具的压力中心；确定模具闭合高度；凸、凹模和垫板等零件的强度计算以及弹簧、橡皮等弹性零件的计算和选用；选择冲压设备

06～07周校核模具与压力机的有关尺寸和有关零件的强度及刚度，绘制模具的结构草图

08～09周绘制模具的装配图和零件图10～11周整理设计说明书

摘要1

Abstract2

1引言3

1.1本设计的目的和意义3

1.2级进模冲压的研究现状3

1.3本设计所要决解的问题及完成的主要内容3

2 冲裁件的工艺性分析4

2.1 工件材料4

2.2 工件结构形状4

2.3 冲裁件的精度要求4

3 冲裁工艺方案与模具设计6

3.1工艺方案6

3.2选择模具类型7

3.3 操作方式7

3.4 卸料以及出件的方式7

3.4.1 卸料的方式7

3.4.2 出件方式7

3.5送料形式的确定7

4排样图设计与材料利用率的计算8

4.1排样设计8

4.1.1 排样形式的确定8

4.1.2 计算条料宽度8

4.1.3 确定步距10

4.1.4皮带头排样图10

4.2材料利用率计算10

5冲压力、压力中心的计算12

5.1 冲裁力的计算12

5.2 卸料力、顶件力的计算12

5.3自由弯曲13

5.4总冲压力13

5.5 压力中心的确定13

6工作零件的设计15

6.1凸凹模的刃口尺寸计算15

6.1.1 冲裁模的间隙15

6.1.2落料部分尺寸计算16

6.1.3 冲孔刃尺寸计算16

6.1.4弯曲模工作部分的尺寸计算16

6.2凸凹模的结构设计17

6.2.1 凸模17

6.2.2凹模及外形尺寸计算18

6.2.3卸料板的设计19

6.2.4 卸料螺钉的选用19

6.3模架的选择19

6.4模具闭合高度的计算19

7选择冲压设备20

7.1 最大闭合高度的校核20

7.2确定设备的规格20

8模具总装图21

9结束语23

参考文献24

致谢25

摘要

为了实现皮带头的优化排样、实现分步冲压、和U型弯曲多工位级进模的设计。本设计通过分析工件的技术特点和结构。依据工艺性选定模具类型，确定模具构造型式；固定模具的压力中心,确定模具的高度,凸、凹模板尺寸计算。

关键词：多工位级进模；U型弯曲；排样；冲压；计算

Abstract

In order to achieve the optimal layout of skin lead the stamping, implement step by step, and the u-shaped bent multi-station progressive die design. This design through the analysis of the characteristics of artifacts of technology and structure. Technology on the basis of the selected mold types, tectonic pattern was determined; fixed mound pressure center, determine the height of the mound, convex and concave mound strength calculation.

Key words: multi-station progressive die; U-shaped bending; Layout; Stamping; to calculate

1引言

1.1本设计的目的和意义

本设计按照给皮带头定零件的布局设计要求,皮带头的排样,U型弯曲冲压模具的设计,经过分析个别进行了详细的技术来确定零件冲压工艺方案,制定零件制造工艺,和设计中等复杂零件冲压模具设计与制造的普通技巧,使零件冲压工艺方案,工艺计算及模具设计有了更深层次的了解,并学会设计数据检索和整合,并充分合理地使用现有的数据,实际的设计是实践和理论研究水平测试,而且对未来类似的工作具有一定的指导和现实意义。

1.2级进模冲压的研究现状

随着当代工业的迅速发展和电子行业的飞速发展，代表在冲压模具发展方向和技术水平的多工位级进冲压技术、汽车覆盖件成型技术、精冲技术在我国得到了越来越广泛的应用并成为企业增强其市场竞争力的重要因素。目前,已经有几个国内企业能产生自动冲切,叠压,铆合,计数分组和安全保护保护功能,如多功能模具。高速冲压方面中国已成功开发超高速模具速度每分钟2000次。大型尺寸精冲模和中厚板精冲模在中国也已达到一定的高度。而为了满足现代生产方式朝着单件，小批量方向发展的需要，数控冲压技术因其模具简单，能加工复杂零件，为实现板料的柔性冲压创造了条件，因而国内已有越来越多的企业开始采用这一先进冲压技术。

1.3本设计所要决解的问题及完成的主要内容

优化排样，实现分步冲裁和U型弯曲检查模具设计知识根据图纸设计草图;冲压工艺方案制定、总体结构设计、模具零件设计计算;冲压设备的选择。绘制装配图和零件图。

参考文献

[1] 储凯，许斌，李先民，李维民.机械工程材料.重庆：重庆大学出版社，2004.2

[2] 王新华.冲模设计与制造实用计算手册.北京：机械工业出版社，2003.3

[3] 姜奎华.冲压工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，1998.5

[4] 万战胜.冲压工艺与模具设计.北京：中国铁道出版社，1998.5

[5] 郝彬海.冲压模具简明设计手册.北京：化学工业出版社，2004.11

[6] 许发樾.实用模具设计与制造手册.北京：机械工业出版社，2004.4

[7] 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，1999 （2004重印）

[8] 涂光祺.冲模技术.北京：机械工业出版社，2001.11

[9] 中国模具工业协会标准委员会编.中国模具标准件手册.上海：上海科学普及出版社，1989.

[10] 中国机械工程学会，中国模具设计大典委员会.中国模具设计大典.江西：江西科学技术出版社，2003.1

[11] 冯柄尧韩泰荣殷振海蒋文森.模具设计与制造简明手册.上海：上海科学技术出版社，1992.4

[12] 王秀凤万良辉.冷冲压模具设计与制造.北京：北京航空航天大学出版社，2005.4

[13] 王芳主冷冲压模具设计指导. 北京：机械工业出版社，1998.10

[14] 彭建生模具设计与加工速查手册. 北京：机械工业出版社，2005.7

[15] 贾俐俐冲压工艺与模具设计。北京：人民邮电出版社，2008.9

[16] 柯旭贵先进冲压工艺与模具设计。北京：高等教育出版社，2008.6

A0总装配图.gif

A1上模座.gif

A2凹模.gif

A2垫板.gif

A2凸模固定板.gif

A2卸料板.gif

A3导套.gif

A3模柄.gif

A3弯曲凸模.gif

A4-圆弧凸模.gif

A4-圆孔凸模.gif

QQ截图20150610002638.gif

内容简介：: 附表 1：本科毕业设计任务书金山学院填写时间： 2015 年 1 月 3 日课题名称皮带头级进模设计学生姓名专业、学号 116712139 毕业设计基本要求、重点需要研究的问题基本要求：大批量生产；要求设计一副冲压模具，装配图 0 号图纸一张以及所有非标准件的零件图。主要内容：根据工艺分析选定模具种类，确定模具结构型式；确定模具的压力中心；确定模具闭合高度；凸、凹模和垫板等零件的强度计算。解决问题：优化排样，实现分步冲裁和 U 型弯曲。计划进度安排 00 01 周进一步熟悉有关章节的内容，绘制工件的零件图 02 05 周根据工艺分析选定模具种类，确定模具结构型式；确定模具的压力中心；确定模具闭合高度；凸、凹模和垫板等零件的强度计算以及弹簧、橡皮等弹性零件的计算和选用；选择冲压设备 06 07 周校核模具与压力机的有关尺寸和有关零件的强度及刚度，绘制模具的结构草图 08 09 周绘制模具的装配图和零件图 10 11 周整理设计说明书应收集的资料及主要参考文献贾俐俐主编的冲压工艺与模具设计，人民邮电出版社张正修主编的实用冲模结构设计手册，化学工业出版社陈炎嗣主编的冲压模具实用结构图册，机械工业出版社指导教师（签名）：职称：系（教研室）主任（签名）：分管院长（签章）： nts附表 2: 本科毕业论文开题报告论文题目：皮带头级进模设计专业年级：机械设计制造及其自动化 2011 级学号：姓名：指导教师、职称： 2015 年 1 月 5 日 nts 2 一、立题意义及国内外的研究现状与存在问题（附参考文献）（一）立题意义本课题要求对给定零件皮带头进行排样、冲裁、 U 型弯曲、级进冲压模设计，通过对零件进行详细的工艺分析确定零件的冲压工艺方案并制定部分零件的制造工艺，如：凸模、凹模、凸凹模、凸模固定板、垫板、凹模固定板、卸料板、导尺、挡料销、导正销等。通过该课题能够掌握中等复杂程度零件冲压模具设计与制造的一般方法，对零件冲压工艺方案的制定、工艺计算及模具设计有了更深层次的认识，并学会对模具设计资料的检索与整合以及对已有资料的充分合理的使用，该实践性课题是对学生理论学习水平的实践和检验，可对以后从事类似的工作有一定的指导性与实践性意义。（二）研究现状与存在问题冲压作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件 ,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。模具 CAD/CAE/CAM 是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具 CAD/CAE/CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。我国从上世纪 90 年代开始，华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模 CAD/CAM 系统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在 AutoCAD 软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM 系统 HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程 5 个模块。上海交通大学为瑞士法因托（ Finetool）精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAC/CAM 系统，西安交通大学开发出多工位弯曲级进模 CAD 系统等。展望国内外模具 CAD/CAE/CAM 技术的发展，本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中，通过与计算机技术的紧密结合，人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特nts 3 征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快，学科领域交叉之广前所未见。目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。主要参考文献：贾俐俐主编的冲压工艺与模具设计，人民邮电出版社张正修主编的实用冲模结构设计手册，化学工业出版社陈炎嗣主编的冲压模具实用结构图册，机械工业出版社二、本设计课题的主要设计、预期设计结果（一）本课题的主要研究内容根据工艺分析选定模具种类，确定模具结构型式；确定模具的压力中心；确定模具闭合高度；凸、凹模和垫板等零件的强度计算。 (二 )拟解决的关健性问题优化排样，实现分步冲裁和 U 型弯曲。 (三 )设计方法和研究步骤初步拟定以下计划：（ 1）收集相关资料，复习模具设计的相关知识；（ 2）根据要求画出设计草图；（ 3）冲压工艺方案的制定；（ 4）模具总体结构设计；（ 5）模具零件的设计与计算；（ 6）冲压设备的选用；（ 7）绘制装配图和零件图；（ 8）图纸审核；（ 9）编写使用说明书和设计计算书。（四）预期目的能批量化生产，满足实用性、功能性的市场要求。 nts 4 三、研究工作总体安排及具体进度 1 周进一步熟悉有关章节的内容，绘制工件的零件图 02 05 周根据工艺分析选定模具种类，确定模具结构型式；确定模具的压力中心；确定模具闭合高度；凸、凹模和垫板等零件的强度计算以及弹簧、橡皮等弹性零件的计算和选用；选择冲压设备 06 07 周校核模具与压力机的有关尺寸和有关零件的强度及刚度，绘制模具的结构草图 08 09 周绘制模具的装配图和零件图 10 11 周整理设计说明书四、指导教师审查意见：签字：年月日五、系 (教研室 )审查意见：签字：年月日六、学院审查意见：分管院长签章：年月日 nts 目录摘要 . 1 ABSTRACT . 2 1引言 . 3 1.1 本设计的目的和意义 . 3 1.2级进模冲压的研究现状 . 3 1.3本设计所要决解的问题及完成的主要内容 . 3 2 冲裁件的工艺性分析 . 4 2.1 工件材料 . 4 2.2 工件结构形状 . 4 2.3 冲裁件的精度要求 . 4 3 冲裁工艺方案与模具设计 . 6 3.1 工艺方案 . 6 3.2选择模具类型 . 7 3.3 操作方式 . 7 3.4 卸料以及出件的方式 . 7 3.4.1 卸料的方式 . 7 3.4.2 出件方式 . 7 3.5送料形式的确定 . 7 4排样图设计与材料利用率的计算 . 8 4.1排样设计 . 8 4.1.1 排样形式的确定 . 8 4.1.2 计算条料宽度 . 8 4.1.3 确定步距 . 10 4.1.4皮带头排样图 . 10 4.2材料利用率计算 . 10 5 冲压力、压力中心的计算 . 12 5.1 冲裁力的计算 . 12 5.2 卸料力、顶件力的计算 . 12 5.3自由弯曲 . 13 5.4总冲压力 . 13 5.5 压力中心的确定 . 13 6工作零件的设计 . 15 6.1凸凹模的刃口尺寸计算 . 15 6.1.1 冲裁模的间隙 . 15 6.1.2落料部分尺寸计算 . 16 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 6.1.3 冲孔刃尺寸计算 . 16 6.1.4弯曲模工作部分的尺寸计算 . 16 6.2凸凹模的结构设计 . 17 6.2.1 凸模 . 17 6.2.2凹模及外形尺寸计算 . 18 6.2.3卸料板的设计 . 19 6.2.4 卸料螺钉的选用 . 19 6.3模架的选择 . 19 6.4模具闭合高度的计算 . 19 7选择冲压设备 . 20 7.1 最大闭合高度的校核 . 20 7.2确定设备的规格 . 20 8模具总装图 . 21 9结束语 . 23 参考文献 . 24 致谢 . 25 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 1 摘要为了实现皮带头的优化排样、实现分步冲压、和 U型弯曲多工位级进模的设计。本设计通过分析工件的技术特点和结构。依据工艺性选定模具类型，确定模具构造型式；固定模具的压力中心 ,确定模具的高度 ,凸、凹模板尺寸计算。关键词：多工位级进模； U 型弯曲；排样；冲压；计算 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 2 Abstract In order to achieve the optimal layout of skin lead the stamping, implement step by step, and the u-shaped bent multi-station progressive die design. This design through the analysis of the characteristics of artifacts of technology and structure. Technology on the basis of the selected mold types, tectonic pattern was determined; fixed mound pressure center, determine the height of the mound, convex and concave mound strength calculation. Key words: multi-station progressive die; U-shaped bending; Layout; Stamping; to calculate nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 3 1 引言 1.1 本设计的目的和意义本设计按照给皮带头定零件的布局设计要求 ,皮带头的排样 ,U 型弯曲冲压模具的设计 ,经过分析个别进行了详细的技术来确定零件冲压工艺方案 ,制定零件制造工艺 ,和设计中等复杂零件冲压模具设计与制造的普通技巧 ,使零件冲压工艺方案 ,工艺计算及模具设计有了更深层次的了解 ,并学会设计数据检索和整合 ,并充分合理地使用现有的数据 ,实际的设计是实践和理论研究水平测试 ,而且对未来类似的工作具有一定的指导和现实意义。 1.2 级进模冲压的研究现状随着当代工业的迅速发展和电子行业的飞速发展，代表在冲压模具发展方向和技术水平的多工位级进冲压技术、汽车覆盖件成型技术、精冲技术在我国得到了越来越广泛的应用并成为企业增强其市场竞争力的重要因素。目前 ,已经有几个国内企业能产生自动冲切 ,叠压 ,铆合 ,计数分组和安全保护保护功能 ,如多功能模具。高速冲压方面中国已成功开发超高速模具速度每分钟 2000 次。大型尺寸精冲模和中厚板精冲模在中国也已达到一定的高度。而为了满足现代生产方式朝着单件，小批量方向发展的需要，数控冲压技术因其模具简单，能加工复杂零件，为实现板料的柔性冲压创造了条件，因而国内已有越来越多的企业开始采用这一先进冲压技术。 1.3 本设计所要决解的问题及完成的主要内容优化排样，实现分步冲裁和 U 型弯曲检查模具设计知识根据图纸设计草图 ;冲压工艺方案制定、总体结构设计、模具零件设计计算 ;冲压设备的选择。绘制装配图和零件图。 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 4 2 冲裁件的工艺性分析 2.1 工件材料在进行皮带头冲裁时，选用硬黄铜作为冲压件材料，黄铜拥有良好的可冲压性能；冲裁件的构造简单，且材料良好的抗拉性能也符合所需要求。黄铜的力学性能及材料状态如下：表 2-1 材料状态极限强度（ MPa）伸长率 00 屈服强度（ MPa ） s弹性模量（ E/MPa）抗剪抗拉b硬 420 420 10 480 2.2 工件结构形状冲压件形状比较单一，有两个相同方形孔，以中间一个大的方形孔对称，孔与边沿之间的距离符合要求，材料厚度为 1毫米，符合冲裁加工的要求。 2.3 冲裁件的精度要求工件没有外形公差的要求，精度要求在经济精度的范围内就可以了 ,工件的精度不高于 IT14 级，所以冲压件的公差尺寸以 IT14 级精度来确定。经查表，各尺寸公差、偏差如下所示： nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 5 0.0606.2 ， 00.2212 ， 19 0.60 ， 6 0.25 ， 3.5 0.25 ， 17 0.4 ， 21 0.6 ， 0.1803.6 ， 1.5 0.25 ， 0.1806.5 ， 5 0.25 ， 19 0.6 ， 3.6 0.18 ， 6.5 0.18 故一般冲裁件应该能够满足要求。根据以上的分析可以知道，该加工件能够进行冲裁加工。 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 6 3 冲裁工艺方案与模具设计 3.1 工艺方案冲裁过程根据工序的组合程度可分三大类型它们分别为：单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。单工序模：在一副模具中只实现一个工序。复合模：复合模：压力机在一个单位时间内工作的行程，在模具中相同地点一并实现 2 个以及多个加工内容。这样的复合模压出高精密零件 ,生产率高。级进冲裁件连续下料加工的几个过程 ,按一定顺序的级进模的组成 ,在压模不同位置并且实现两个或两个以上的冲裁 ,除了第一次冲程 ,后每个冲程可以完成冲裁件。级进模的生产效率很高。方案一：采用冲孔 -落料 -弯曲级进模加工此零件。方案二：采用冲孔、落料、弯曲单工序模进行加工此零件。方案三：采用冲孔 -落料 -弯曲复合模进行加工此零件。根据分析结合表分析：方案一：采用级进模加工，生产效率高，操作简单，便于实现机械化与自动化，适用于大批量生产方案二：用单工序模加工此零件，短的生产周期 ,简单的处理和形状 ,但必须要有两副模具 ,劳动强度 ,生产效率低 ,适用于小批量生产。方案三：用复合加工此零件，冲出了精度高 ,生产效率高 , 适合大规模生产。尤其是孔和制件的外观很容易保证零件的同心度、模具结构不简单 ,很难生产，加工时产生的废料需要及时清理，操作不安全，而且复合模存在最小壁厚问题。根据以上分析，对照单一过程模具 ,复合模具和级进模具。各有各的优缺点，但是结合此设计的加工要求以及条件限制，故采用方案一进行皮带头零件的加工。 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 7 3.2 选择模具类型根据冲压工艺分析表明 ,级进模冲压的形式 ,所以选择级进模模具的类型 3.3 操作方式手动送料形式，符合批量大的生产要求，降低成本，而且经济实用性能大大的升高了。 3.4 卸料以及出件的方式 3.4.1 卸料的方式常用卸料装置的比较。固定卸料装置。常用于硬 ,厚 ,精度要求不高卸载后密度冲裁工件。较厚和低精度的工件切割后卸料。当卸料板卸料和凸模之间的间隙和相关材料的厚度的变化 ,采取单边距离 (0.2 0.5 T)。如果固定卸料版还起导板作用的时候，一半按 H7/h6配合制造。弹压卸料装置。当弹压卸料既作为卸料起作用而且又起压料的作用，因为有压料作用，冲压较平坦。所以，工件的平整度较好。常用作落料模、冲孔模、正装复合模的卸料装置。弹压卸料所得的是平整度较高的材料，而此加工零件厚度为 1mm，并且卸料能力较小，相对于固定卸料装置的模具设计弹压卸料装置的模具设计比较简约，条料可以在进料状态被看见。并且弹性卸料板工件夹是灵活的 ,不会伤害工件外观 ,所以可以使用弹性卸载。 3.4.2 出件方式因为采取级进模生产 ,所以加工完成的工件由底部落下来。 3.5 送料形式的确定采用的冲压装备是开式压力机，且与送料平面形成 90 度夹角，因为凹模长度为210mm大于宽度 55mm 所以采取的是水平送料形式，依据习惯从左至右送料。 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 8 4 排样图设计与材料利用率的计算 4.1 排样设计 4.1.1 排样形式的确定依据材料的合理利用情况，可以将排样的形式划分为以下 3类：（ 1）有废料排样：沿着工件的全部外形进行冲裁，工件与工件之间，工件与条料侧边之间都有搭边的存在，经过冲裁后搭边就变成了废料。（ 2）少废料排样：沿冲件的部分外形切断，搭边废料只有在冲压板和条料边缘之间。但通过调整带钢质量和冲压质量差和边缘毛刺零件定位误差，影响模具寿命，材料利用率高，模具结构简单。（ 3）无废料排样：不浪费布局冲压件及带无研磨。冲压件质量和模具寿命差，但利用率最高。对比以上三种排样形式的研究是得出，（ 2）的样式排样符合冲压模具的相关要求。考虑到该工件的外形特征和材料的利用情况，故选择的排样方式为少废料直排方式 4.1.2 计算条料宽度搭边的作用是补偿定位误差和误差补偿板，确保满足零件的要求；增加材料的刚度，便于送进，提高劳动生产率；避免材料前沿毛刺被拽入模具 ,因而模具寿命提高了。搭边值如表 4-1 所列经验值最小搭边。依据零件排样，由查表值得出排样工序间搭边经验值为 1.2mm, 工件和横向间搭边值为 1.5mm, 因为零件是油金属的切屑所得的，所以要确保送料无阻碍，应该使上偏差值为 0，下偏差的值为； a-冲裁件之间的搭边值； b1-侧边切削宽度边缘的距离；（查表值）取 1.5mm。单一的偏差带宽度；（查表值）取 0.4mm。 B0 =28 2 1.5 2 1.5 =33.00-0.50mm 故条料宽度为 33.0mm 表 4-1最小搭边的经验值 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 9 表 4-2 普通剪床用带料宽度偏差（ mm） nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 10 表 4-3 侧刃冲切得料边定距宽度 b1（ mm） 4.1.3 确定步距进给步长的代表为 S，模具材料每个传输距离称为送料间隔，每一步都可以是单一或多个部分，每一个步距都从单一或多个部件。步距和布局的方法，是基于对一个边的长度。确定结构与带宽度的模具。以确定的步距原则：第一，最小的宽冲裁件周围保证搭边值；最大宽度可以切割时顺利导向板料之间，还有一定的间隙。级进模送料步距 S S= Dmax + a1 S 31.7 1.2 32.9mm 4.1.4 皮带头排样图根据上述分析，设计出皮带头的排样： 4.2 材料利用率计算材料利用率是指冲裁件的实际冲裁面积和选用的金属板料总面积的比值。衡量合理利用材料的经济性指标是材料利用率。材料利用率为： nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 11 （ 4-2）式中 A1一一冲裁面积（ mm2）； B一一条料宽度 (mm)； H一一进距 (mm)； n一一冲裁数目；冲孔废料垃圾可以分为两大类：一是浪费的结构是由冲压件的形状特点而产生的，一般是固定的，另一方面是由于之间的冲压和条带上的重叠的两侧。切割料头 ,尾巴和正面剩下的原料 ,称为工艺废料。因此要提高材料利用率，重要的是从过程中降低废料的产生。所以一个进距的材料利用率为： A1=2* =6.28 1 A/BS 100%=6.28/（ 33*32.9） *100%=0.57% A2=6*22+8.44*6.07+8.44*6.07=234.46 2 A/BS 100%=234.46/（ 33*32.9） *100%=21.59% A3=4*22+4*22=176 3 A/BS 100%= 176/（ 33*32.9） *100%=16.21% A4=8.37*15.93-（ 7.97*7.97*） /2=33.56 4 A/BS 100%=33.56/（ 33*32.9） *100%=3.1% =(A1+A2+A3+A4)/BS*100%=(6.28+234.46+176+33.56)/(33*32.9)*100%=41.48% 根据直排材料利用率的计算结果可以达到 41.48%，符合要求。 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 12 5 冲压力、压力中心的计算 5.1 冲裁力的计算冲裁力是落料凸模材料上的压力，它是随凸模到材料的凸模行程的变化而变化的。一般认为冲裁力指的是最大冲裁力 ,它是选择压力机的一个重要基础。冲裁力： F=KL0t 公式（ 5-1）式中： L0(mm)一一冲裁件周长； T/（ mm）一一工件厚度； /（ MPa）一一材料抗剪强度；一一系数；振动模间隙值、边缘损失、力学性能和厚度变化要等因素的影响给定修正系数通常 K 取 1.33 L1=2 =6.28 L2=2 =6.28 L3= （ 6+22 ） *2=56 L4=(8.44+6.07)*2=29.02 L5=(8.44+6.07)*2=29.02 L6=(4+22)*2=52 L7=(4+22)*2=52 L8=57.63 L 总=L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8=6.28+6.28+56+29.02+29.02+52+52+57.63=288.23mm b=420 pa, 所以 F=KLt b =1.3*288.23*1.420 =157373.58N 5.2 卸料力、顶件力的计算在冲裁结束，由于弹性恢复和摩擦会使冲压模具材料部分的梗塞，冲裁的剩余材料会依附在凸模里面。使切削工作仍在继续 ,必须将依附在凸模内的材料扫除 ,把废料从凹模里压出。从凸模上卸下箍着的力称卸料力；将废料从凸模上卸下的力叫卸料力 ,逆方向冲裁材料从模具推出所需的力称为顶件力。生产中常用下列经验公式计算：卸料力 F X=KXF 查表值黄铜 K X =0.020.06 取 0.05 F X =0.05*157373.58=7868.70N 顶件力 FD = KD F 查表值 FD =0.030.09 取 0.08 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 13 FD =0.08*157373.58=12589.89N （ KX 、 KD为卸料力系数，） 5.3 自由弯曲 2 bF KBt 弯曲对 U型件 K=0.306取 0.5 查表得b =420 B U型件宽度 F= 0.5*22*1*420=4620N 5.4 总冲压力 FZ=F+FX+FD +F =157373.58N+7868.70N+12589.89N+4620N =182452.17N 按公称压力应大于或等于压力，压力根据计算结果可供选择的 j21s-25a型压力机表 5-4 卸料力、推件力和顶料力系数 5.5 压力中心的确定冲裁时的合力作用点称为冲模压力中心。要确保模具的压力中心和压力机滑块中心一致 ,否则 ,按滑块在偏心荷载影响下 ,滑块导轨和局部地方异常磨损，合不能确保合理的间隙从而影响产品质量和使模具使用寿命下降 ,乃至毁坏模具。 1） .简单几何图形压力中心的位置 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 14 2） .多凸模模具的压力中心的确定 3）复杂形状零件模具的压力中心确定根据力学定律 , 力等于轴向力和转矩分量，同轴坐标代数压力中心设置为 (X0 Y0 ) 1 1 2 2 1121niin n ic nniilxl x l x l xxl l l l 1 1 2 2 1121niin n ic nniilyl y l y l yyl l l l 坐标系统是基于冲裁轮廓线如图所示根据几何分解为 l1 l7组，用解析法的基本路线得到模具压力中心坐标。根据上述计算结果不妨得出，该工件冲裁力较低，压力中心接近模具几何中心，为了保证产品的精度和使用要求及后续工序的冲制需要，模具压力选择在此处。图 5-2 X0= （ 3.14*1.07+3.14*1.07+56*47.78+14.51*63.2+52*72.42+52*87.74+57.63*131.7 ） /（ 3.14+3.14+56+14.51+52+52+57.63） =19618.5244/238.42=82.28 Y0=(26.45*3.14+26.45*3.14+14*56+14*29.02+14*52+14*52+14*57.63)/(3.14+3.14+56+14.51+52+52+57.63)=3619.206/238.42=15.18 中心压力坐标值（ X0 Y0） =(82.28,15.18) nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 15 6 工作零件的设计 6.1 凸凹模的刃口尺寸计算 6.1.1 冲裁模的间隙 (1)间隙对冲裁件尺寸精度的影响冲裁件真实尺寸的大小差异叫做尺寸精度 ,差异越小 ,精度较高。冲裁件的偏差和模具制造偏差，都属于差异值偏差的范围， (2)间隙对模具寿命的影响冲床冲孔，模具间隙较小的摩擦，间隙太小会影响模具的应力增加，摩擦严重影响模具的寿命，但是如果间隙太过于大的话，会增大零件表面的毛刺，卸料力也随着增大然而刃口处的磨损也会大大升高。延迟制造装备精度的差距带来的负面影响，从而提高了模具的寿命。 (3)间隙对冲裁力的影响由于增大了间隙的距离，冲裁件对应拉伸应力也增加 ,材料发生断裂分离几率增大 ,一定程度上使切削力下降。继续增加间隙值的凸面和凹面 ,因为裂纹的影响并不是并列的 ,冲裁力下降缓慢。当单向差距 5% - 5%的材料厚度、低切削力并不重要 (不超过 5% 5%),间隙减少 ,材料 ,降低压应力的拉伸应力的增加 ,材料不容易撕裂 , 提高冲裁力 ,规范的间隙范围内 ,冲裁力为最小值。 (4)间隙值的确定从上面的分析可以看出，间隙值的大小对冲裁件精度、模具寿命、冲裁力的影响很大，是模具设计中一个极其重要的工艺参数，因此要选择一个最合适的间隙值来配合冲模寿命最长、冲裁力最小的各方面要求。考虑到偏差和模具制造生产和使用磨损 ,一般只选择一个合适的类别作为一个合理的间隙 ,只要在这个间隙内的差距 ,可以冲出合格的零件，这个范围的最小值称为最小合理间隙minZ，最大值称为最大合理间隙maxZ。考虑到模具在使用过程中的逐步磨损应使用最低的时候，新的模具设计制造的 Cmin 合理间隙值。确定合理间隙的方法两类 ,他们分别为经验确定法以及理论确定法。在本设计中选择的是理论确定法。故应选择间隙较大的值。 12%的差距暂时采取的厚度，所以公式： Zmin=厚度 12% 取中间间隙可得： Zmin=1 12%=0.12mm 因为零件外形较单一，因此可分别加工凹、凸模。 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 16 6.1.2 落料部分尺寸计算落料尺寸以确冲出的制件是合格的。因为这个产品使用 IT14 水平精度，于是 X 值为 0.5。 6.1.3 冲孔刃尺寸计算冲孔凸模刃刀口尺寸的计算： 6.1.4 弯曲模工作部分的尺寸计算对于 U形件弯曲，必须合理选择凸、凹模间隙；皮带头弯曲部分为 U形件。间隔太大，太大的回弹，不能确保外形状和尺寸不改变；间隙过小，间隙太小 ,会使零件侧壁厚度变薄 ,模具寿命下降 ,弯曲力大。根据材料性质和厚度的钢片的选择产品：黄铜属于有色金属，取 C=1.0 t=1mm。（ 1）横向弯曲宽度尺寸图所示 ,应该基于模部分 ,确保模具尺寸 ,确保单边间隙 C， 2pdL L C。外形尺寸标注的弯曲件（ 2）在内侧 ,当弯曲宽度尺寸如图所示 ,应该基于凸模部分 ,首先计算穿孔大小、模具尺寸根据穿孔 ,保证单边间隙 C， 2dpL L C。（ 6-7）凸模尺寸为： Lp1=(L1+0.5 )0-bt=(20+0.5*0.18)0-0.045=20.090-0.045mm Lp2=(L2+0.5 )0-0.045=(22+0.5*0.18) )0-0.045=22.090-0.045mm 凹模尺寸为： nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 17 Ld1=(Lp1+2C)+dt0=(20.09+2*1)+0.0450=22.09+0.0450mm Ld2=(Lp2+2C)+0.0450=(22.09+2*1) )+0.0450=24.09mm 内形尺寸标注的弯曲件（ 3）弯曲回弹的影响因为许多因素影响回弹数值和各类因素经常相互影响 ,因此很难准确计算或分析。在一般情况下，通常对弯曲回弹的模具设计，根据实际的测试模型计算确定主要是经验然后改正。只有弯曲工件的弯曲半径 R（ 58） T 时，计算基本正确。导线接头的弯曲半径很小（ r=1mm），可忽略其影响。 6.2 凸凹模的结构设计 6.2.1 凸模凸模的固定形式有如下几种： nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 18 a、压入式， b、螺塞固定式， c、螺钉固定式， d、侧向螺钉固定式， e、球锁， f、咬口式， g、粘接型式， h、衬套式。在本模具设计中采用（ a）固定方式 6.2.2 凹模及外形尺寸计算冲孔和落料模，用线切割机床，模具放置，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。根据外形的尺寸按照一下公式可以计算得出凹模的厚度： H 凹 K*b 0.4 32.9 13.165mm (K查表值一般取 0.2 0.6在这里我们取 K为 0.4) 因为计算得出的凹模厚度为 13.165mm取整为 14mm; 凹模宽度 =28 2 13 =54mm 按照 JB/T 7643.1-2004原则取凹模宽度 B为 55mm 凹模长度 L n S+两边距离 5 32.14+2 2025 200.7210.7mm 根据 JB/T 7643.1-2004原则，和凹模宽度比拟，取凹模长度 L=210mm。（其中 S为垂直于送料两边最大距离，根据表 6-1获得 K值。）凹模外形尺寸 LBH= 210mm 55mm 14mm 表 6-1 凹模厚度系数 K nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 19 6.2.3 卸料板的设计选择 Q235作为卸料版的材料，使用模具组 210mm 55mm作为参考，其厚度为 5mm 6.2.4 卸料螺钉的选用卸料板设置两排螺纹，公称直径 5毫米，螺纹 M8 x2mm 个别尾要留下足够的空间距离，以确保放电能顺利进行。卸料螺钉拧紧后，卸料螺钉旋紧后 ,在螺纹及卸料版之间应该使用垫片用来保证卸料螺纹超过凸凹模水平面 1mm。 6.3 模架的选择本模具选择对角导柱的模架， ,所以模具基于平滑的滑动导料销。经常使用级进模横向送料或纵送料冲裁模 ,。基于模具轮廓尺寸 ,选择模组规格。上模座基础上根据 GB / T 2855.2 - 1990 的规定以 20 毫米厚板固定板厚度为 5 毫米厚度 12 毫米卸料板厚度为5毫米 , 下模架根据 GB / T 2855.2 - 1990的规定需要 20毫米厚度 ,导柱的选择需要依据模架规格来选定，分别为： 17h16mm*73mm*17mm, 17h18.5mm*73mm*17mm;导套为 22h*16.9mm*27mm 6.4 模具闭合高度的计算 =20mm+5mm+5mm+22mm+14mm+19mm=85mm nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 20 7 选择冲压设备 7.1 最大闭合高度的校核在设计模具时，模具的闭合高度数值应该满足下式：因为选用的模架闭合高度为 85mm,经过计算得知与上式相符。所以应该选择开式固定台深颈压力机 j23-25a。 7.2 确定设备的规格开式固定台深颈压力机 j23-25a，的主要参数如下：公称压力 /KN： 250 滑块行程（ mm）： 80 最大闭合高度 /mm： 460 最大装模高度 /mm： 180 工作台：（前后 /mm） *(左右 /mm) 200*200 模柄孔尺寸： (直径 /mm)*(深度 /mm) 40*70 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 21 8 模具总装图nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 22 nts福建农林大学金山学院本科毕业设计说明书 23 9 结束语时间过得很快，转眼间，我的毕业设计也进入到了尾声。毕业设计是对大学四年所学知识的一种检验。通过这次毕业设计的实际操作以及最后的总结，我觉得最重要的一点就是要有一个清晰的整体思路，首先要认真研究自己所要设计的课题，及时在图书馆和网站寻找相关的资料，其次，每次认真研读老师对课题的讲解，并且在评价其他同学的设计时要结合自己所做的设计，找出其相似的不足，然后深入了解，只有基本的都搞清楚了，才能避免迷迷糊糊

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