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皮带连接头级进模设计【优秀含13张CAD图纸+冲压级进全套课程毕业设计】

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A0装配图.dwg

A1-上模座.dwg

A1-下模架.dwg

A2-凹模板.dwg

A3-凸模固定板.dwg

A3-卸料板.dwg

A3-垫板.dwg

A3-弯曲件a,b.dwg

A3-模柄.dwg

A3-零件图.dwg

A4-圆孔凸模.dwg

A4-导槽状凸模.dwg

A4-裁边凸模.dwg

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关键词：: 皮带连接头级进模冲压模具设计毕业设计皮带连接头级进模设计冲压级进全套课程毕业设计

资源描述：

皮带连接头级进模设计【优秀含13张CAD图纸+冲压级进全套课程毕业设计】

【带任务书+开题报告】【28页@正文8800字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

任务书

课题名称皮带连接头级进模设计

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，实现分步冲裁和多次L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

目录1

摘要1

Abstract2

1 本课题的目的、意义与主要内容3

1.1 目的3

1.2 意义3

1.3 冲压模具的相关研究动态3

1.3.1我国模具的发展现状3

1.3.2未来冲压模具技术的发展趋势4

1.4 设计方法及步骤5

2 零件冲压生产经济性分析和冲压工艺分析6

2.1 冲压生产经济性分析6

2.2零件冲压工艺性分析6

2.2.1零件工艺分析8

2.2.2确定冲压基本工序8

2.2.3排样方案的确定8

2.2.4材料利用率9

2.2.5连续模的送料定位系统的选用10

3级进模零件的设计与计算11

3.1冲裁模具凸模和凹模刃口尺寸计算11

3.1.1冲压力的计算11

3.1.2压力中心的计算16

3.1.3模具主要零件尺寸计算16

3.2选择冲压设备17

3.3冲模的闭合高度17

3.4固定与联接零件18

3.4.1模柄的类型及选择18

3.4.2固定板19

3..4.3模架20

3.4.4垫板20

3.4.5螺钉和销钉21

3.4.6卸料装置21

3.4.7弹簧的选用与计算22

4结论25

参考文献26

摘要

分析皮带连接件的结构和成形工艺设计级进模，测量工件尺寸并计算加工所需冲压力。设计了两步距为一工序加工工件外轮廓，分工序加工两次L型弯曲，并在第二次弯曲前落料。确定模具零部件的加工工艺，并应用CAD作图。

关键词：级进模，两次L型弯曲，零部件的加工工艺。

1 本课题的目的、意义与主要内容

1.1 目的

这次皮带连接头级进模设计是在学习冲压工艺与模具设计理论课后，完成的一个重要理解运用环节。利用设计皮带连接件的冲压工艺和模具，来增强冲压设计的相关知识的运用能力，通过解决这次设计中存在的问题，为将来毕业从事相关工作打好基础。并培养实事求是、刻苦创新的严谨态度和优良作风。

1.2 意义

本次毕设的题目是皮带连接头级进模设计，主要有冲孔、落料及两次L型弯曲工序等，这次毕业设计的核心内容就是对皮带连接头零件进行冲压工艺分析，在分析选择各种方案后，敲定满足冲压性能可以进行批量生产的方案。在进行合理的工艺计算后，选择冲压设备、模具零件，绘制CAD图。然后设计出有冲孔、裁边、落料、弯曲的级进模。

1.3 冲压模具的相关研究动态

1.3.1我国模具的发展现状

半个世纪以来，我国冲压模具行业有飞速的发展，在汽车、航空、船舶、家电和通信等行业有了大规模的发展。特别近年来，冲压模具有了长足的发展，冲压设计和冲压生产水平有了很大提升。庞大、精细、耐用和高效模具的使用也迅速增添，模具使用寿命和加工质量显著提高，模具从设计到交货日期期大大缩短，CAD/CAM绘图软件在冲压工艺中得普遍的使用。

冲压生产企业的资本成分有了很大转变，集体、合资、私营和独资的模具厂也得到了快速发展，除去国有企业的专业模具厂外，像黄岩地区的“模具之乡”和浙江宁波；广东的许多大型组织和乡镇企业：像美的等公司迅速发展，也已建立了自己的冲压模具加工厂；中外合资企业和外商独资企业也有几千家冲压模具生产厂。

(1) 汽车的外形冲压的大型冲压模具已经有了飞速发展和广泛运用，像国内的东风、一汽等汽车厂已经能独立完成部分汽车外形模加工生产。

(2) 多工位级进模等体现高水平的生产技术、已大面覆盖，从小到电器芯片模具，大到汽车外形、建筑金属部件等。这些生产出来的冲压模具在质量、使用寿命、生产速率上油了明显的进步

(3) CAD/CAM/CAE绘图软件的广泛应用也体现在冲压模具上，随着冲压加工越来越普遍，专用于模具的CAD等软件也研发出来。在将先进技术视为企业发展原动力的今天，加大技术研发的投资力度成为近年来许多模具企业的趋势。这也造就了科研机构和各大专院校举办模具技术的研发活动。经过这些努力，现今CAD/CAE/CAM在模具设计方面有明显进步；这些进步在加强模具质量和缩短模具加工设计周期等得到了很好的体现。而外国，更专业、更实用的像UG的软件得到了很好运用，小部分厂商引进了尖端设计CAE 软件，并运用加工完成了模具设计。

(4)模具加工技术：电加工和数控加工等在冲压技术发展上起了很大作用。冲压加工机床种类增多，加工水平显著提高。

(5) 冲压技术在经济性快捷性方面有了长足的发展，特别代表了这一领域的先进技术的(RPM)已经成长起来，许多拥有国际先进水平的国内厂商已经能成功运用这项技术创造冲压模具制造。

(6) 在深度发展中，我国的模具标准件有了更广的使用，种类有更宽的增加。在材料方面，性能好优质模得到了打量的运用。

在发展了这么多年后，国内的冲压行业达到了很大规模，设计、生产水平有了很大进步，但还与最先进的制造水平有所差距。随着与国际接轨的步伐，市场的竞争压力下，人们明白了知识就是竞争力，除了增加产品质量的外更加强了研发力度。模具制造是我国模具开发制造水平与国际先进水平相差至少10年，相比特别大的，复杂的，复杂的现实中最基本的元素的链，由于关键技术的落后，我国的模具不具长的使用寿命，使国内模具制造水平难以再进一步。

参考文献

[1] 韩森和主编.《冷冲压工艺及模具设计制造》.高等教育出版社, 2005: 512-530.

[2] 冯丙尧等.《模具设计与制造简明手册》.上海科技技术出 ,2003: 220-231.

[3] 贾俐俐.《冲压工艺与模具设计》.人民邮电出版社 ,2008: 033-024.

[4] 张正修.《实用冲模结构设计手册》.化学工业出版社 ,2000: 135-160.

[5] 陈炎嗣.《冲压模具实用结构图册》.机械工业出版社 , 2005: 523-524.

[6] 王孝培．冲压设计资料[M]．北京：机械工业出版社，1982：195-206．

[7] 刘心治．冷冲压工艺及模具设计[M]．重庆：重庆大学出版社，2000：217-223．

[8] 成虹．冲压工艺与模具设计[M]．成都：电子科技大学出版社，2000.11：217-243，317-322．

[9] 王新华，袁联富．冲模结构图册[M]．北京：机械工业出版社，2003.1：525-528．

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[12] 涂光祺．冲模技术[M]．北京：机械工业出版社，2002.8：203-217，241.

A0装配图.gif

A1-上模座.gif

A1-下模架.gif

A2-凹模板.gif

A3-垫板.gif

A3-零件图.gif

A3-模柄.gif

A3-凸模固定板.gif

A3-弯曲件a,b.gif

A3-卸料板.gif

A4-裁边凸模.gif

A4-导槽状凸模.gif

A4-圆孔凸模.gif

QQ截图20150610002442.gif

内容简介：: 毕业设计任务书本科毕业设计任务书机电系填写时间： 2015 年 1 月 3 日课题名称皮带连接头级进模设计学生姓名专业、学号 116712140 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，实现分步冲裁和多次 L 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 nts毕业设计任务书指导教师（签名）：职称：系（教研室）主任（签名）：分管院长（签章）： nts 本科毕业设计开题报告设计题目：皮带连接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： 1 姓名：指导教师、职称： 2015 年 1 月 5 日一、本设计课题的目的意义，主要及拟解决的关键性问题（附参考文献）我的毕业设计课题是“皮带连接头级进模设计”。通过这次毕业设计，经历了冲压工艺制定和相应模具设计以及冲压设备的选择的全过程。同时较全面的综合运用和理解冲压模具设计与制造等课程的基础知识和专业知识，培养从事冲压模具设计与制造的初步能力。通过这次设计增强了分析问题解决问题的能力，了解和熟悉冲压模具设计与制造的一般步骤，更深入的认识冲压模具零件的设计和加工过程。nts通过此次设计更培养了我在模具设计过程中认真负责，踏实细致的工作作风和严谨的科学态度，强化质量意识和时间观念，养成良好的职业习惯。设计过程中运用CAD 制图软件来完成模具图形的绘制，无形中又让自己对 CAD 有了更深入了解和掌握。解决问题：优化排样，设计模具，实现分步冲裁和多次 L 型弯曲。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、预期设计结果根据工艺分析选定模具种类，确定模具结构型式；依据工件设计排样；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。预期设计结果能批量化生产，满足实用性、功能性的市场要求。三、设计方法和步骤（ 1）收集并分析有关设计的原始资料。（ 2）工艺设计，包含了工艺性分析和工艺方案的确定。（ 3）排样设计。排样设计反映了产品的加工过程、模具结构及材料的利用率等，是多工位级进模工艺设计中的关键一步。（ 4）总体概要设计。以工序排样图为基础，根据产品零件成形要求，确定模具及其组件的结构形式、装配关系、设备类型等，概要设计的结果应是模具的装配草图。（ 5）详细设计。确定模具各组成零件的具体结构形式、尺寸、精度、选用的材料、加工的技术要求、热处理方法及要求等，零件详细设计的结果应是模具的零件图。四、设计工作的总体安排及进度 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 nts五、指导教师审查意见：签字：年月日六、系 (教研室 )审查意见：签字：年月日七、学院审查意见：分管院长签章：年月日 nts 第 1 页目录目录 . 1 摘要 . 1 Abstract . 2 1 本课题的目的、意义与主要内容 . 3 1.1 目的 . 3 1.2 意义 . 3 1.3 冲压模具的相关研究动态 . 3 1.3.1 我国模具的发展现状 . 3 1.3.2 未来冲压模具技术的发展趋势 . 4 1.4 设计方法及步骤 . 5 2 零件冲压生产经济性分析和冲压工艺分析 . 6 2.1 冲压生产经济性分析 . 6 2.2 零件冲压工艺性分析 . 6 2.2.1 零件工艺分析 . 8 2.2.2 确定冲压基本工序 . 8 2.2.3 排样方案的确定 . 8 2.2.4 材料利用率 . 9 2.2.5 连续模的送料定位系统的选用 . 10 3 级进模零件的设计与计算 . 11 3.1 冲裁模具凸模和凹模刃口尺寸计算 . 11 3.1.1 冲压力的计算 . 11 3.1.2 压力中心的计算 . 15 3.1.3 模具主要零件尺寸计算 . 16 3.2 选择冲压设备 . 17 nts 第 2 页 3.3 冲模的闭合高度 . 17 3.4 固定与联接零件 . 18 3.4.1 模柄的类型及选择 . 18 3.4.2 固定板 . 19 3.4.3 模架 . 19 3.4.4 垫板 . 20 3.4.5 螺钉和销钉 . 20 3.4.6 卸料装置 . 20 3.4.7 弹簧的选用与计算 . 21 4 结论 . 25 参考文献 . 26 nts 第 1 页摘要分析皮带连接件的结构和成形工艺设计级进模，测量工件尺寸并计算加工所需冲压力。设计了两步距为一工序加工工件外轮廓，分工序加工两次 L 型弯曲，并在第二次弯曲前落料。确定模具零部件的加工工艺，并应用 CAD 作图。关键词：级进模，两次 L 型弯曲，零部件的加工工艺。 nts 第 2 页 Abstract Analyze the structure of the belt connection and forming process to design progressive die, measure the size of the workpiece and calculate required pressure. Design the two steps away from the process workpiece contour, divided into two L-shaped bending process, and bending blanking before the scond time. Confirm the processing of die parts with CAD drawing. Key words: progressive die, twice L bending, machining parts. nts 第 3 页 1 本课题的目的、意义与主要内容 1.1 目的这次皮带连接头级进模设计是在学习冲压工艺与模具设计理论课后，完成的一个重要理解运用环节。利用设计皮带连接件的冲压工艺和模具，来增强冲压设计的相关知识的运用能力，通过解决这次设计中存在的问题，为将来毕业从事相关工作打好基础。并培养实事求是、刻苦创新的严谨态度和优良作风。 1.2 意义本次毕设的题目是皮带连接头级进模设计，主要有冲孔、落料及两次 L 型弯曲工序等，这次毕业设计的核心内容就是对皮带连接头零件进行冲压工艺分析，在分析选择各种方案后，敲定满足冲压性能可以进行批量生产的方案。在进行合理的工艺计算后，选择冲压设备、模具零件，绘制 CAD 图。然后设计出有冲孔、裁边、落料、弯曲的级进模。 1.3 冲压模具的相关研究动态 1.3.1 我国模具的发展现状半个世纪以来，我国冲压模具行业有飞速的发展，在汽车、航空、船舶、家电和通信等行业有了大规模的发展。特别近年来，冲压模具有了长足的发展，冲压设计和冲压生产水平有了很大提升。庞大、精细、耐用和高效模具的使用也迅速增添，模具使用寿命和加工质量显著提高，模具从设计到交货日期期大大缩短， CAD/CAM 绘图软件在冲压工艺中得普遍的使用。冲压生产企业的资本成分有了很大转变，集体、合资、私营和独资的模具厂也得到了快速发展，除去国有企业的专业模具厂外，像黄岩地区的 “模具之乡 ”和浙江宁波；广东的许多大型组织和乡镇企业：像美的等公司迅速发展，也已建立了自己的冲压模具加工厂；中外合资企业和外商独资企业也有几千家冲压模具生产厂。 (1) 汽车的外形冲压的大型冲压模具已经有了飞速发展和广泛运用，像国内的东风、一汽等汽车厂已经能独立完成部分汽车外形模加工生产。 (2) 多工位级进模等体现高水平的生产技术、已大面覆盖，从小到电器芯片模具，大到汽车外形、建筑金属部件等。这些生产出来的冲压模具在质量、使用寿命、生产速率上油了明显的进步 (3) CAD/CAM/CAE 绘图软件的广泛应用也体现在冲压模具上，随着冲压加工越来越普遍，专用于模具的 CAD 等软件也研发出来。在将先进技术视为企业发展原动力的今天，nts 第 4 页加大技术研发的投资力度成为近年来许多模具企业的趋势。这也造就了科研机构和各大专院校举办模具技术的研发活动。经过这些努力，现今 CAD/CAE/CAM 在模具设计方面有明显进步；这些进步在加强模具质量和缩短模具加工设计周期等得到了很好的体现。而外国，更专业、更实用的像 UG 的软件得到了很好运用，小部分厂商引进了尖端设计 CAE 软件，并运用加工完成了模具设计。 (4)模具加工技术：电加工和数控加工等在冲压技术发展上起了很大作用。冲压加工机床种类增多，加工水平显著提高。 (5) 冲压技术在经济性快捷性方面有了长足的发展，特别代表了这一领域的先进技术的(RPM)已经成长起来，许多拥有国际先进水平的国内厂商已经能成功运用这项技术创造冲压模具制造。 (6) 在深度发展中，我国的模具标准件有了更广的使用，种类有更宽的增加。在材料方面，性能好优质模得到了打量的运用。在发展了这么多年后，国内的冲压行业达到了很大规模，设计、生产水平有了很大进步，但还与最先进的制造水平有所差距。随着与国际接轨的步伐，市场的竞争压力下，人们明白了知识就是竞争力，除了增加产品质量的外更加强了研发力度。模具制造是我国模具开发制造水平与国际先进水平相差至少 10 年，相比特别大的，复杂的，复杂的现实中最基本的元素的链，由于关键技术的落后，我国的模具不具长的使用寿命，使国内模具制造水平难以再进一步。 1.3.2 未来冲压模具技术的发展趋势未来冲压模具的发展趋势要向更短的交货日期、更高的精度要求、更好的质量、更低的价格方面发展： (1)在模具生产设计的今天，我们离不开 CAD 等绘图软件的运用，更是成为了模具制造的一部分。随着计算机软件的进步， CAD/CAM/CAE 软件已经基本在成熟工艺要求下普及，企业将会增加对 CAD 辅助技术训练和强度进一步拓宽科技服务的 CAE 分析；应用范围。 (2)在国外，模具制造的发展方向扩展到了高速铣削加工，它的作用就是使模具加工效率大大提高，更在表面光洁度上有了提高。此外，还拥有温度升高低、热变形量小、可加工高硬度模块等优点。在汽车和家电等行业中的大型外形模具制造，高速铣削加工技术的运用为其加入了新鲜的血液。随着越来越多的运用，它变得更加高效、智能、集成化。 (3)在工件到设计出相应的模具要很长的测量技术过程，而模具的扫描系统就能大大缩短这一过程。有些快速扫描系统，可安装在已有的数控铣床及加工中心，高速数据采集，各种数控加工程序的自动生成，为模具制造业的“逆向工程中的不同格式的 CAD 数据”。nts 第 5 页这种逆向工程在汽车、家电等方面的以成功运用，这种快速的方法一点会在快节奏的今天普遍运用。 (4)电火花铣削加工技术发展，是替代传统的加工形势，消除传统加工形势对刀刃形状的要求。这个应用程序已被国外技术在模具加工机的使用。不过这一技术尚未普及 (5)现今我国模具标准件使用覆盖率大约 30%左右。而国外工业发达的国家已达到了 80%。在建设标准化的今天，提高标准件的覆盖率从而加强模具标准化也势在必行。 (6)模具抛光自动化是利用部分生活质量和外观模具智能化，对模具表面的质量有很大的影响，自动化研磨和抛光的方法来取代现有的人工，来改善冲压模具的表面质量，也是未来重要的发展方向。（ 7）模具自动加工系统，是模具加工长期发展的目标。模具自动加工系统应大于机器的合理组合与随行定位夹具或定位板；全机数控刀具库； 1.4 设计方法及步骤 1、查阅模具相关文献材料，学习模具设计实例。全面学习模具材料、模具结构、设计理论。为之后的设计打好基础。 2 计算冲裁力，压力中心等数据，根据零件形状，设计适合的加工工艺，确定方案。 3、在经过一系列的学习研究，在文献中学习了各种模具结构、制造、设计和装配过程。 4、模具设计完成后确定模具结构，结合模具装配图和各力计算结果选定适当的模具零件。 nts 第 6 页 2 零件冲压生产经济性分析和冲压工艺分析 2.1 冲压生产经济性分析在生产过程中，需要批量生产降低产品单件成本。而产品生产成本 C=C 材 +C1+C模。 C 材为板料费， C1 为加工所需要的费， C 为模具制造费用。因此可从中知道提高冲压生产经济性的方法： 1.提高材料利用率一般成品零件的利用率是原材料的 60%，所以在加工过程中因尽量提高材料的利用率来降低单件成本。而优化排样，设计合理的加工工艺等都是提高材料利用率的方式。 2.减少工序数多工序意味着模具出问题的可能性更高，效率更低。所以减少工序数变成了很多国家改进生产经济性的方式。像在日本，工序数就减少到了 3-4 步，其中的有些工厂更是精简到了 2 步。所以他们的成本比我们少了 25%，也就比我们更有竞争力，可见减少工序数的重要性。 3.实施 “ 以固定的间隙 ” 在一系列发展验证，当固定的间隙在板料的 15%-20%时，就可以使模具的使用寿命到达原来的 3 到 5 倍。因各个种类的冲压件使用要求、质量要求各不相同，所以相对的冲裁间隙也不同，不同冲裁间隙据固定差距会达到最好的效益； 4.提高生产率现今在世界上一些国家企业，在生产效率上提高效益。一个具有代表性的趋势（一）建立冲压自动线；（ b）转移到多工位压力机冲压设备；（ C）缓冲或代替双动拉伸压力机数控垫。由于生产效率提高，减少分配给一个单一的成本，也就是降低产品的成本，增加收入。 2.2 零件冲压工艺性分析零件侧视图 2.1 nts 第 7 页零件俯视图 2.2 nts 第 8 页 2.2.1 零件工艺分析如上零件图所示，零件需要通过冲孔、裁边、落料和两次 L 形弯曲工序。零件材料可用铝合金，板料厚为 3mm,拥有较好的冲压工艺性，适用于冲压加工。零件结构相对简单，但零件要求的精度高，使模具精度要求相对高，这样难度就会增大。在零件的展开图，有两个直径为 5mm 的孔和三个长度 16.5mm 宽为 18mm 的键槽样长孔 ,在冲孔加工的同时保证他们的精度、同轴度，在进行弯曲工序时，要避免弯裂。该零件需批量加工生产，所以质量要求高，不能采用工序繁琐，而且质量也很难保证的单工序模。因此采用多工位级进模进行设计冲压，大大简化了工序步骤，降低了生产难度。零件的尺寸公差要求小，尺寸精度较高，所以模具精度要求高。 2.2.2 确定冲压基本工序从零件的形状看有以下基本工序，该零件设计工艺包括冲孔、裁边、弯曲、落料和二次弯曲五个基本工序。分析：观察图 2.1，该零件有两个 L 形弯曲，为避免弯曲后增加冲孔难度和影响工件平行度，弯曲应在冲孔裁边基础上进行。分析图 2.2 落料打断边在工件上部分的弯曲旁，考虑到弯曲后在落料会对弯曲造成不确定的形变，加大工序步骤和难度。因此确定先落料再进行上部弯曲。确定方案：冲孔 -下部弯曲 -落料 -上部弯曲 2.2.3 排样方案的确定排样方法 : 从零件图上分析可知，零件形状加工需要冲孔、裁边、弯曲，结合这些工序要使加工得到精度要求，需要选择合理的排样来减少板料的浪费提高材料利用率。而这次皮带连接头零件为长方形工件，可设计零件长为板料宽的方向进行优化排样，设计板料尺寸及加工工艺要求。考虑到大批量生产加工，在考虑到冲压的生产率、使用率、简化性方面因素。在老师的修改后，确定排样方案。排样图图 2.3 nts 第 9 页图 2.3 工序 1 上，因两孔距离大于同时冲孔的安全距离，因此选择同时冲孔。把这两孔作为导正孔，在工序 2 上利用此孔进行定位。两个导正孔的配合正好提高了定位精度，也满足了零件精度要求。工序 2 同理冲 3 孔。工序 3，是由两个工件块组成，考虑到减少工序数的原则，决定一次冲裁工件的两个主要外形边，使工件外形一次成型。由工序 4 看出板材还未打断，此时只进行弯曲 a 既不影响工件外形又能利用整体板材增加稳定性。弯曲 b 在结构上处于落料冲裁边旁，若先弯曲 b 必影响到相邻工序 4 上工件外形。因此只能先打断工件进行落料，在单独工件上进行弯曲 b。于是设计工序 5 中落料后弯曲 b。 2.2.4 材料利用率材料利用率指的是工件的面积在板料里所占的比例，而好的排样可以提高材料利用率，增加材料经济利用程度。材料利用率：工件面积 =材料面积 -冲裁面积 =7865-2514=5351 平方毫米材料面积 =143*55=7865 平方毫米 %0.687 8 6 55 3 5 1%1 0 0 材料面积工件面积 nts 第 10 页 2.2.5 连续模的送料定位系统的选用下模座图 2.4 在凸凹模设计中，必须有板料定位系统，它是模具结构的重要组成部分。在对冲模加工每个工序进行定位，保证零件加工出来的精确度导料板是固定板料，在板料两侧，对板料进行定位。而导料销固定导料板，位于导料板上如图 2.4 点 1。图 2.4 中， 2 为定位孔，与处于凸模上的定位销进行配合，进行条料工序上的定位。图 2.4 中， 3 为始用挡料销，在本次设计中选用标准件。始用挡料销是在板料最开始运送时使用，导正板料进模具加工。 nts 第 11 页 3 级进模零件的设计与计算 3.1 冲裁模具凸模和凹模刃口尺寸计算 3.1.1 冲压力的计算冲裁力冲压模具设计时，需要有压力机给予压力进行冲压。而压力机的选定必须是计算所以冲裁力的总和得出的，而冲裁力就死冲压过程中凸模板对板料进行加工所要的压力，但这种压力也是有曲线变化的，冲裁力就是取曲线的最大值。理论冲裁力跟板料的物理性质、板料的厚度及凸模加工的形状有关。设计采用平面刃口进行冲裁加工，其冲裁力 F（ N）按下式计算： F = KLtb （ 3 1）其中 L 冲压孔表面周长，单位为 mm； t 板料厚度，单位为 mm； b 板料的抵抗冲裁的强度，单位为 MPa； K 系数，一般取 K=1.3； F 冲孔所需的力，单位为 N；为了计算简便，也可按下式估算冲裁力： FbLt（ 3 2）其中 b 为板料的抗拉强度，单位为 MPa。 1.冲工序 1， 2 个 2.5 孔：图 3.1 nts 第 12 页冲孔力： F=bLt（ 3 2）查资料得 b=490 F=5 3 490= 23090.7（ N）卸料力： FKF 11 查资料得 07.004.01 K 取 04.01 K )(6.9 2 37.2 3 0 9 004.011 NFKF 推件力： FnKF 22 查资料得取 063.02 K 则 ( N )7.1 4 5 42 3 0 9 0 .70 6 3.012 F 综上冲裁力为卸料力和推件力的关系式： ( N )6.4 7 5 6)7.1 4 5 46.9 2 3(2)(2 21 FFF z 2.冲工序 2， 3 个长圆孔：图 3.2 冲孔力： F= bLt （ 3 2）查资料得 b=490 F=（ 6 +21） 3 490= 58578.8（ N） nts 第 13 页卸料力： FKF 11 查资料得 07.004.01 K 取 04.01 K )(2.2 3 4 38.5 8 5 7 804.011 NFKF 推件力： FnKF 22 查资料得取 063.02 K 则 ( N )5.3 6 9 05 8 5 7 8 .80 6 3.012 F 综上冲裁力为卸料力和推件力的关系式： ( N )1 2 4 5 3 7)5.3 6 9 08.5 8 5 7 8(2)(2 21 FFF z 3 冲工序 3 孔图 3.3 冲孔力： F= bLt （ 3 2）查资料得 b=490 ( N )3 9 2 3 4 34 9 039.2 6 6 F nts 第 14 页卸料力： FKF 11 查资料得 07.004.01 K 取 04.01 K ( N )7.1 5 6 9 33 9 2 3 4 304.011 FKF 推料力： FnKF 22 查资料得取 063.02 K 则 ( N )6.2 4 7 1 7 63 9 2 3 4 3063.012 F 综上冲裁力为卸料力和推件力的关系式： ( N )3.6 5 5 2 1 36.2 4 7 1 7 67.1 5 6 9 33 9 2 3 4 3213 FFFF z 4. 弯曲工序 a 图 3.4 剪切力： F=bLt（ 3 2）得查资料得 b =490 ( N )75464904.05.38 F 卸料力： FKF 11 查资料得 07.004.01 K 取 04.01 K ( N )8.3 0 17 5 4 604.011 FKF 推料力： FnKF 22 nts 第 15 页查资料得取 063.02 K 则 ( N )4.4 7 55 4 670 6 3.012 F 综上冲裁力为卸料力和推件力的关系式： ( N )2.8 2 9 34.4758.3017 5 4 6215 FFFF z 5. 弯曲工序 b 图 3.5 弯曲 b 与弯曲 a 相同，故 ( N )2.8 2 9 34.4758.3017 5 4 6215 FFFF z由于冲孔、落料和弯曲是同时进行的，故总的冲裁力为： ( N )9.1 0 5 4 9 2 32.2 9 382.8 2 9 36 5 5 2 1 3 . 3x31 2 4 5 3 7x26.4 7 5 654321 YDzzzzzz FFFFFFFFF 校总卸料力为： 1.2 5 1 7 428.3 0 17.1 5 6 9 332.2 3 4 326.9 2 3 总F（ N）压力机公称压力： P=1.3 ZF =1.3 1054923.9=1371401.07(N) 1371.4(KN) 3.1.2 压力中心的计算在冲压模具设计中，通常是需要不对称的冲压加工。在排样图表示上这些冲压加工的总几何中心矢量和不在板料中心线上。为了避免加工时出现受理不均，模具受到磨损，就需要计算这些冲压加工的压力中心。使冲压能正常工作，减少模具磨损，减少工件的制造偏差在排样图上建立坐标系如下图图 3.6 nts 第 16 页由压力中心计算公式可列： 8.246343.1699.26694)216(92)216(71)216(435125( x6.169)4455349.266)216(325()275445.30255 1.105558.67342.409.26675.13)216(75.43)216(221235( y2.58)4455349.266)216(325()5.12144 可确定压力中心在图 3.4 坐标系中（ 169.6,58.2）位置。 3.1.3 模具主要零件尺寸计算 1.凸模结构设计（ 1）凸模的长度尺寸计算凸模的长度选用由整个模具结构确定。一般情况考虑留修磨余量，凸模固定板固定在上模架、垫板之下。考虑到加工时的闭合高度，卸料板要与固定板存在安全距离。而由凸模固定板厚度、卸料板厚度、导料板厚度、附加长度之和就是凸模的合理长度。 hhhhL 321 （ 3 3）其中 1h - 凸模固定板厚度（ mm）； 2h - 卸料板厚度（ mm）； 3h -导料板厚度（ mm） h -附加长度，因为有凸模加工进入凹模的深度，卸料板与固定板的距离，卸料板与刀刃的距离觉得了附加长度，长度约在 10mm。 mmL 501041521 计算得出凸模的总长为 50mm。 nts 第 17 页 3.2 选择冲压设备为上面算出的总冲裁力，所以选用公称压力为 1600kN 的 J21-160 压力机。其主要参数为：公称压力： 160kN 滑块行程： 70mm 最大闭合高度： 250mm 闭合高度调节量： 45mm 工作台尺寸：前后： 300mm 左右： 450mm 工作台孔尺寸：前后： 300mm 左右： 530mm 垫板尺寸：厚度： 40mm 直径： 210mm 模柄孔尺寸：直径： 40mm 深度： 60mm 标准行程次数（不小于） (min-1) 120 立柱间距离（不小于） : 220mm 3.3 冲模的闭合高度冲模的闭合高度指的是在冲孔加工的时候，凸模加工至底端时凸模与凹模的最远距离。而冲模的闭合高度为 H 应该在压力机的装模高度之间。 Hmax 5 H Hmin 10 （ 3 4）则： 250-5=245mm 227mm 250-45=205mm (最大闭合高度： 250mm ；闭合高度调节量： 45mm ；模具闭合高度 H： 166.66mm) 一般情况， H 应取上限值，最好为 H Hmin M/3，以避免因连杆调节过长而损坏连接螺纹，若是冲模的闭合高度大于压力机最大闭和高度，冲模无法安装。但若小于压力机最小闭和高度，可另附加垫板，本设计中无需加凹模垫板。图 3.7 冲模闭合高度计算 nts 第 18 页 3.4 固定与联接零件固定与联接零件是用来将凸、凹模固定在上、下模座上，固定模具内卸料板，凸模固定板等所以零件的，当然上、下模座和凸模固定板以及垫板、螺钉和销钉等都是固定于联接零件。 3.4.1 模柄的类型及选择模柄是压力机传送压力进行模具冲压的纽带，位于模架上压力机之下，之间相互配合。而模柄的选择在模具设计工艺中考虑选用。一般模具都是连接压力机和模架的，考虑的压力的大小，模具的结构特点。模柄有以下四种形式： 1 整体式：模柄属于模架，与模架是一个整体。用于较小型模具。 2 压入式：在模架上采用安装孔配合，需要保证同轴度和垂直度公差。适用于中小型模具。 3 螺纹旋入式：制造和安装方便，为防止松动加入防转螺钉，用于中、小型模具。 4 凸缘式：利用螺钉销钉等紧固件固定在模架上，适用于一些较大的模具加工生产 5 浮动式：可通过加入球面垫块消除压力机可能产生的精度误差，这种模柄对垂直度要求不高。本设计中，因为模具不是很大，所以在这里选用螺纹旋入式模柄。如图下图：图 3.6 模柄 nts 第 19 页 3.4.2 固定板这次设计中只有凸模固定板，凸模固定板位于凸模上端与之外形重合。凸模固定板的厚度应取凹模厚度的 50% 70%，本设计中凸模固定板取凹模厚度的 56%，为 22mm。凸模和固定板选用 H7/m6 或 H7/n6 配合，在模架和垫板上配合固定。选用 45 号钢材料粗糙度要求 Ra1.63.2. 固定板上的型孔应与凸模配作，并保证过盈为 0 0.011mm。如下图：图 3.7 凸模固定板 3.4.3 模架模架是整个模具结构的支撑部分，传递压力机上的冲裁力，对冲模进行导向，所以模架要具备足够的物理特性。设计模架时，有多种模架可考虑，考虑到零件精度等级不高，选用滑动导向，对角导柱模座。 nts 第 20 页模架如下图：图 3.7 模座架 3.4.4 垫板垫板在模架与凸模之间，分散缓冲冲压力保护凸模模架。当冲裁力的压力使凸模的课承受应力大于许用应力时，需要垫板来保护凸模和模架。凸模垫板厚度为 10mm，材料选用 45 号钢。如下图：图 3.8 凸模垫板 3.4.5 螺钉和销钉螺钉和销钉用于模具零件的固定和定位，通常两者选用相同的直径。在加工螺钉和销钉作用孔时，应该注意装配公差。 nts 第 21 页 3.4.6 卸料装置卸料装置一般由卸料板弹簧构成，为增加稳点性，还可以加入橡皮等提供缓冲和固定。卸料力由弹性元件提供。弹压卸料装置可兼起压料的作用，因而冲裁质量较好，平直度高，适用于薄料冲裁和质量要求高的冲裁件。由于零件排样方式的特点和工件质量要求较高，故采用分体式弹压卸料板。卸料板只起卸料作用，卸料板上的型孔应与凸模配作，并保证与凸模的双面间隙为 0.2mm。图 3.9 卸料板 3.4.7 弹簧的选用与计算冲裁模使用的弹簧已经有标准，在磨具设计中，选择合适弹簧。在选择时一定要考虑所用弹簧满足模具的结构和作用力。圆柱螺旋压缩弹簧：卸料螺钉上的弹簧，一般不进行强度计算，直接选用标准件。但要满足一下要求：压力要足够，即 nPP /卸预（ 3 21）式中：预P 弹簧的预压力；卸P 卸料力； nts 第 22 页 n 弹簧根数。压缩量要足够，即修磨工作预总 FFFFF 1（ 3 5）式中 1F 弹簧的最大压缩量；总F 弹簧需要的总压缩量；预F 弹簧的预压缩量；工作F 卸料板的工作行程，一般取 1工作F(mm)；修磨F 凸模的总修磨量，一般取 4 6（ mm）。在模具设计中，弹簧的尺寸受到闭合高度、冲压力的因素影响。所以使用弹簧的尺寸、根数都必须满足模具设计的要求。选择弹簧的步骤大致如下：根据总的卸料力除去弹簧数就是每个弹簧的卸料力， nP/卸。据预压力 )/( nPP卸预和模具结构尺寸，初选弹簧规格，选择时应使所选弹簧的最大工作负荷 1P 大于预P。据所选弹簧序号规格，查出预F、 1F ，校验是否满足的要求 1F 总F，如满足，则所选弹簧合适，否则按上述步骤重选。检查弹簧在装配图的装配高度，数量、尺寸是否满足模具设计要求。最后敲定所用弹簧，反之需要重新选用。这些一般在绘制设计图纸时就可得出结论。板设计中弹簧的选择：已知： NP 14.1905卸根据模具结构，初定 4 根弹簧，每根弹簧分担的卸料力为： NnP 4 7 64/14.1 9 0 5/ 卸根据预压力 )476( NP 预和模具结构尺寸，由附录表 3.5 中可选序号 51 56 的弹簧，其1P =530N 卸P 校验是否满足 1F 总F查附表 3.5 及其负荷行程曲线，可得下列有关数据： nts 第 23 页弹簧序号 H H1 F=H- H1 F 预（根据 P=476N 查负荷一行程曲线） F 总 = F预 +F 工作 +F 修磨 51 40 30.1 9.9 9 10.5 52 50 37.0 13.0 11 13.0 53 60 44.2 15.8 13 15.5 54 70 51.2 1

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