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机械毕业设计全套

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MJC01-019@倒装式复合模,机械毕业设计全套

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本 科 毕 业 设 计 题目 ： 倒装式复合模 学 院： 工学院 姓 名： 学 号： 专 业： 农业机械化及其自动化 班 级： 指导教师： 职 称： 副教授 二 0 一 四 年 五 月 nts目录 摘要 . 错误 !未定义书签。 Abstract . 4 绪论 . 4 1零件分析 . 5 1.1 零件工艺性分析 . 5 1.2 结构分析 . 6 1.3 精度分析 . 6 2.冲裁工艺方案的确定 . 6 3零件工艺计算 . 7 3.1 搭边值的计算 . 7 3.2 刃口尺寸计算 . 7 3.3 排样计算 . 8 3.4 冲压力计算 . 9 3.5 压力中心计算 . 9 3.6 冲压设备的选用 . 10 5模具零部件结构的确定 . 10 5.1 标准模架的选用 . 10 5.2 卸料装置中弹性元件的计算 . 10 5.3 其他零部件结构 . 11 6 模具装配图 . 11 7 模具零件图 . 11 8 小 结 . 23 9 参考文献 . 24 10谢辞 . 25 nts 摘要 十五期间，中国的模具行业的年增长率为 20%。 。 在 2005 的销售额达到61000000000 元，同比增长 25%，在全球排名第三； ；模具出口大较快增长，表示模具水平和竞争力剧增。； 模具产品结构更高档的，复杂的，精度提高，模具的份额为 30%，寿命长。 。 目前，国内模具制造商超过 30000，员工 800000 人左右，53400000000 元模具产值。 我国模具行业的发展在地域散步上有不平衡性，东南沿海地域成长快于中西部地区。南方的发展快于北方。 2004，广东省模具工业，首先在模具行业，产值达 18500000000 元，模具制造业的产值和大约 40%的国家销售会计。 我国模具市场空间巨大。 一个汽车模具需要几千副模型。几百套铸造模具。 在我 国，模具是一个新型的产业，带动了国内机械行业的发展，从大型工厂到小作坊，模具的影响力不言而喻，当前征服部门极力发展汽车行业，首当其冲的就是模具，模具生产效率高。产品质量也非常好， nts Abstract During the fifth, Chinas mold industry growth rate of 20%. . Sales in 2005 reached 61 billion yuan, an increase of 25 percent, ranking third in the world; mold large and rapid growth in exports, which means that the mold level and competitiveness surge. ; Mold product structure is more upscale, sophisticated, precision can be improved, 30% share of the mold, long life. . Currently, the domestic mold manufacturers more than 30,000 employees around 800,000 people, 53.4 billion yuan mold production. Development of Chinas mold industry in the geographical imbalance walk there, the southeast coastal areas to grow faster than the Midwest. Rapid development in the South in the north. 2004, Guangdong mold industry, first in the mold industry output value reached 18.5 billion yuan, mold manufacturing output and about 40 percent of the national sales accounting. Chinas mold huge market space. A car needs a few thousand die deputy models. Hundreds of sets of casting molds. In China, the mold is a new industry, led to the development of the domestic machinery industry, from small workshops to large factories, the impact force of the mold goes without saying that the current authorities tried to conquer the development of the automotive industry, the first is the mold, the mold production efficiency high. Product quality is also very good, nts 绪论 模具行业已经经过漫长的成长，当前处于提升升阶段，目前，模具行业属于过渡，所有企业将面临更多的机遇与挑战。模具产业想要有所提升，必须不断注入科研资金，提高科技分量，创造出具有代表竞争力的产品。 加强产品科研强度，才可以真正改善当前的竞争模式。 当前中国的模具销售模式单一，产业不集中，售后服务没有跟上，很大程度上限制了模具的发展 中国模具工业的崛起需要不断进行技术革新，管理改革，为了获得激励。许多企业走弯路，为了能消除弊端，国家已经出台政策，模具的低效性逐渐在中国铸造业的管理缺陷的消除。 产 业的兴起是中国模具行业的特点，模具工业的崛起，还有很大的发展空间。 1 零件分析 1.1 零件工艺性分析 工件为图 1 所示的落料冲孔件，材料为 Q235 钢，材料厚度为 1mm，生产批量为大批量。工艺性分析如下： nts 图 1为零件图 Q235 是普通碳素结构钢，冲压成形性能良好。 1.2 结构分析 零件结构容易对称，方便冲裁加工。零件冲压五个圆孔，最小的孔尺寸为4.2mm，符合冲裁最小孔径 mind mm10.1 t 的要求。此外，通过冲裁的最小距离香港边距形孔的形状的一部分计算满足 4.9 毫米，最小孔边距 minl mm5.15.1 t要求。所以，该零件结构满足于冲裁要求。 1.3 精度分析 工件上有 4 个尺寸标注公差要求，从公差表查得其公差要求均属于 IT13，普通冲裁可以达到零件的精度要求。无公差按 IT14 尺寸精度。 从以上分析，该零件的加工方法可采用普通冲压系统。 2.冲裁工艺方案的确定 落料冲孔零件，加工方案可以使用如下 ： 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 方案二：落料 冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔 落料连续冲压，采用级进模生产。 方案一模具结构固然简单，但是需两道工序、两副模具，生产效率比较低，nts零件的精度差，不适用于生产批量较大的情况下。方案二需 1 副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，而且生产效率很高。虽然模具结构比方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，与方案二比生产的零件精度稍差。保证冲压件的形位精度，必须在模具，导向销的导向 设计，模具制造，装配是稍微复杂的复合模具。 检查在凸模和凹模的复合模壁的厚度，当 T 的材料厚度为 1mm，凸、凹模最小壁厚为 4.9 毫米，最小的孔的边缘部分，因此方案二。 3 零件工艺计算 3.1 搭边值的计算 一个与以下因素有关边界值： 1）材料的力学性能， 2）的材料的厚度， 3）零件的尺寸和形状， 4）布置形式， 5）冲压工艺 。 由于零件的材料和厚度，这里取搭边值为 2mm 3.2 刃口尺寸计算 对形状特征的分析，使用不同的制造方法的刃口尺寸计算。 （ 1）落料尺寸基本计算公式： A0maxA )( X DD 0m i nm a x0m i nAT TT )()( ZX DZDD 尺寸，检查冲头模具间隙，最小零点 = 0.100mm，最大间隙 Zmax = 0.140mm，根据 IT7 级是凸模制造公差，模具的制造公差。上面的值是否符合检查，不平等的 ， 因 此 可 以 根 据 对 刃 口 尺 寸 的 工 作 部 分 的 公 式 计 算 即 mm835.4mm22.075.05 0 1 8.000 1 8.00A1 ）（D mm735.4mm100.0835.4 0 0 1 8.00 0 1 8.0T1 ）（D （ 2）冲孔基本公式为 0minT T)( X dd A0m i nm i nA )( ZX dd 尺寸 mm1.2 18.00R，查得其凸模制造公差 mm02.0T ，凹模制造公差ntsmm02.0A 。经验算，满足不等式 AT minmax ZZ ，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得 mm235.2mm)18.075.01.2( 002.00 02.0T1 dmm358.2mm)2/246.0235.2( 02.0002.00A1 d 尺寸 mm3 18.00R，查得其凸模制造公差 mm02.0T ，凹模制造公差mm02.0A 。经验算，满足不等式 AT minmax ZZ ，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得 mm14.6mm)18.075.06( 0 02.00 02.0T1 d mm26.6mm)2/246.014.6( 02.0002.00A1 d （ 3）中心距： 尺寸 mm2.036 mm05.036mm)4/2.036( L 尺寸 mm12.012 mm03.012mm)4/12.012( L 尺寸 mm12.09.9 mm03.09.9mm)4/12.09.9( L 3.3 排样计算 分析零件形状，应该采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式有图 2所示两种。 a 横排 b 纵排 nts 图 2 可能的排样方式 对 A、 B 两方案的比较，方案一条料宽 度太窄，容易造成剪切板带材变形和翘曲，所以应该用 b 计划。 4000mm 1000 毫米板的选择，是由不同的切割方式计算，零件的总数每片可使。 （ 1）切成条 54.4mm 宽度，长度 1000mm，零件总数： 2555354732810004.544000 （ 2）切成条 54.4mm 宽度，长度 4000mm，零件总数： 2 5 6 61 4 118284 0 0 04.541 0 0 0 材料利用率计算：一张板料上的材料利用率 n=NF/BL 100%=2556（ 50 26）/4000 1000=83% 对以上两种切割方法比较，应采用第二种切 割模式，即切成条 54.4mm 宽度，长度 1000mm。 3.4 冲压力计算 可知冲裁力基本计算公式为 KLTF 零件周长 L=50 2+36 2 172mm。 此工件件的 L为 172 毫米， Q 235 钢的抗剪强度为 350MPa， t 为 1毫米。 则冲裁该零件所需冲裁力为 kN8078260N35011723.1 NF 模具的弹性卸料装置和推杆结构，所以卸力和推力 kN4kN8005.0XX FKF kN2.13kN80055.03TT FNKF 则零件所需得冲压力为 kN2.97kN)2.13480(TX FFFF 总 选用设备开式压力机 J23 35。 3.5 压力中心计算 部分的形状是对称的，孔的尺寸很小，所以这部分的近似的交叉部分的外观的中心线的压力中心。 nts3.6 冲压设备的选用 根据压力的大小，对开式可倾压力机 jh23 - 35，其主要技术参数如下： 公称压力： 350kN 滑块行程： 80mm 最大闭合高度： 280 mm 闭合高度调节量： 60 mm 床身与滑块中心的距离： 205mm 工作台尺寸： 380 mm， 610 mm 工作台孔尺寸： 200 mm， 290 mm 手柄的孔的尺寸 ： 50 mm， 70 mm 垫板厚度： 40 mm 5 模具零部件结构的确定 5.1 标准模架的选用 对模具的尺寸的选择的标准模型的基础上，它应该是模具的尺寸计算的第一 。 凹 模 高 度 和 壁 厚 的 计 算 公 式 ， 模 具 ， 模 具 厚 度 ， 凹 模 高 度mm11mm5022.0 KbH ，凹模壁厚 mm20mm118.1)25.1( HC 。 凹模的总长为 ）取 10 0m mm m (90mm)20250( L ，凹模的 b 为 mm66mm)20226( B 。 基于上述结果，可对模具的规 格上模座 112mm 100mm 40mm，下模座 112mm 100mm 40mm，柱 150mm 36mm， 5.2 卸料装置中弹性元件的计算 该模具弹的性卸料装置，橡胶选用为弹性元件。 （ 1）确定橡胶的自由高度0H工）（ HH 45.30 mm9mm)711()105(1 thhH 修磨工作工 由以上两个公式，取 mm360 H 。 （ 2）确定橡胶的横截面积 A pFA /X nts查得矩形橡胶在预压量为 10%15%时的单位压力为 0.6MPa，所以 2mm9 50 0M Pa6.0 N5 70 0 A （ 3）确定橡胶的平面尺寸 根据零件的形状特点，橡胶垫的形状应为长方形，长方形孔避免冲中间。根据工件的详细尺寸，象胶中间避让孔尺寸为 82 毫米 25 毫米，外轮廓一边长为100mm，则另一边长 b为 mm112mm100 165095003055100bAb （ 4）校核橡胶的自由高度0H依照橡胶垫的高径比条件，把橡胶垫分别分成四块 置入模具中，最大行状尺寸为 80 毫米，因此 65.056360 DH 橡胶垫高径比 0.5 1.5 之间，与橡胶垫尺寸合适。以选用的橡胶垫规格合适。橡胶模具高度约为 0.85 36mm = 31mm。 5.3 其他零部件结构 冲压薄板冲压，选两个过渡配合，法兰式模柄手柄装置，根据手柄孔的尺寸，模柄尺寸 A50 100。 6 模具装配图 模具装配图如图 3 所示。 7 模具零件图 nts 图 4 为装 配图 1.下模座 2.定位销 3.凹模 4.橡胶 5.卸料板 6.螺钉 7.小导套 8.凸凹模 9.销钉 10.打杆 11.推板 12.螺钉 13.上模座 14.圆柱销 15.垫板 16.凸模 17 小凸模 18.凹凸模固定板 19.模柄 20.凸模固定板 21.挡料销 22.垫板 nts 图 5 上模座零件图 nts 图 6 下模座零件图 nts 图 7 推件块零件图 nts 图 8 凸凹模固定板 nts 图 9 卸料板零件图 nts 图 10 凸模固定板 nts 图 11 垫板零件图 nts 图 12.凸凹模零件图 nts 图 13. 凹模零件图 nts 图 14. 凸模零件图 nts 8 小 结 经过这次毕业设计，学会了很多东西。深深的感受到知识的连串性是那么的重要。在这过程中，遇到了许多困难，但是我并没有放弃，反之让我更加坚定的要完成它。这次设计对我的学习态度是一次检验。让我深刻地体会到，要想成为一名合格的设计人员，必须具备良好的素质、严谨的工作作风。这样才能保证设计的完成。无论做什么事情，只要只要自己足够坚强，有足够的毅力与决心，有足够挑战困难的勇气，就没有什么办不到的。同时也要感谢老师的大力支持和不断鼓励。 nts 9 参考文献 1. 刘建超 张宝忠 主编 冲压模具设计与制造 北京 高等教育出版社2002 年 2.王伯平 主编 互换性与测量技术 第 3版 机械工业出版社 2008 年 3. 周松兵 主编 冲压工艺及模具结构 北京 机械工业出版社 2008 年 4. 曾霞文、徐政坤主编 冷冲压工艺及模具设计（修订版） 中南大学出版社 2006 年 12 月第 2版 5. 王巍 周耀红主编 模具设计 机械工业出版社 2009 年 4 月 第 1版 6. 何铭新 钱可强主编 机械制图 高等教育出版社 2010年 7 月第 6 版 7.姚云英主编 公差配合与测量技术 机械工业出版社 2009 年 6月第 2版 nts 10 谢辞 经过一段时间的努力，我终于完成了本科毕业论文，首先我想感谢的人，是指导我毕业设计的樊十全老师。这学期我在郑老师的指导下做毕业设计，学到了很多东西，对模具设计和 CAD 等方面也有了进一步的掌握。我要感谢在我本科四年的学习 生涯中教过我的老师们，感谢他们在科研任务如此繁重时还能够耐心细致的给我们讲解基础课程。我从他们身上学到的不仅是知识，还有一个科研工作者必备的素质和品格。谢谢 nts各位评委老师大家好 nts倒装复合模设计 姓名：周志勇 班级：农机 1001班 指导老师：樊十全 nts前言 随着我国机械工业技术的迅速发展制造技术已成为当代科学技术发展最为重要的领域之一，是产品更新，生产发展，市场竞争的重要的手段。从一定意义上讲，机械制造技术的发展水平决定着其它产业的发展水平。而模具成为加工的重要手段，所以对这一方向的设计发展将严重影响我国机械制造及加工水平。 在本次设计中我们所设计的是一种倒装式复合模，采用落料冲孔方式。凹模、凸模、凹凸模的设计及机床的选择。在设计说明书当中都有详细的设计说明。 本书在自己的努力和樊老师及同学的帮助下，通过查阅大量的相关资料。使得这次课程设计得到圆满的成功。在此对他们表示衷心的感谢。由于我的水平有限，在设计当中难免有不足之处，还请各位老师多多的海涵和指导。 nts 图为所要加工的零件简图，采用落料 冲孔复合冲压，采用复合模生产。 nts1、零件分析 零件材料为 Q235，厚度为 1mm。本道工序需冲压 4个 4.2和一个 12的孔。 Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。 零件为大批量生产，所以需采用结构简单，操作方便的模具进行冲压。 nts2、冲裁工艺方案的确定 由于该零件是落料冲孔件，结构简单。有三种方案可选择， 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 方案二：落料 冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔 落料连续冲压，采用级进模生产。 方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。 所以，比较三个方案欲采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为 1mm时，可查得凸凹模最小壁厚为 4.9mm，现零件上的最小孔边距为 2.7mm，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。 nts3、排样计算 分析零件形状，应采用单直排的排样方式 裁成宽 54.4mm、长 4000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为 材料利用率计算：一张板料上的材料利用率n=NF/BL 100%=2555（ 50 26） /4000 1000=83% nts4、凸模的设计 由于冲孔截面为圆形，所以选择台阶式结构。 凸模的长度计算： L=h1+h2+h3+t+h =15+10+10+1+15=51mm（采用固定卸料板时）， h1-凸模固定板厚度， h2-卸料板厚度， h3-导料板厚度，t-材料厚度， h附加长度。 凸模的强度校核。在一般的情况下，凸模的强度时足够 的 。 nts5、装配图 nts6、凹模的设计 凹模的高度和壁厚计算公式，凹模高度 H=kb=0.22 50mm=11mm， k值的取值可查表得到。 凹模壁厚 C=（ 1.5-2） H=1.8 11=20mm 凹模长度 L=（ 50+2 20） mm=90mm 凹模的宽度 B=（ 26+2 20） =66mm(取 70mm) nts6、卸料装置中弹性元件的计算 .橡胶的自由高度 H0=（ 3.5-4） HI, HI=H工作 +H修磨 =t+1+(5-10)HI =1+1+7=9mm, 则 H0=36mm 确定橡胶的截面积 A: A=FX/P=5700N/0.6Mpa=9500mm2 暂定一边长为 100mm，另一边长 b为 : 100 b-55 30=A ,可求得A=112mm nts8. 冲压力计算 可知冲裁力基本计算公式为 :F=KLTi 零件周长 L=50 2+36 2 172mm。 此零件的周长为 172mm，材料厚度 1mm， Q235钢的抗剪强度取 350MPa， 则冲裁该零件所需冲裁力为 F=1.3 172 1 350=80KN 卸料力 Fx=KXF=0.05 80KN=4KN 推件力 FT=NKTF=3 0.055 80KN=13.2KN 冲压力 F总 =F+FX+FT=97.2KN nts9、冲压设备的选用 根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机 JH23 35，其主要技术参数如下： 公称压力： 350kN 滑块行程： 80mm 最大闭合高度： 2