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机械毕业设计全套
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MJC01-197@铰链卷圆模具设计,机械毕业设计全套
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南京工程学院 继续教育 学院（系） 数控技术 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、题目 冲压模具设计 2、专题 铰链卷圆模具设计 二、课题来源及选题依据 课题来源 ：企业开发研制产品需要。 选题依据 ：根据学生所学专业及教学大纲要求，结合相关企业实 际生产需要及设计模式，促使 学生将所 学专业基础知识及专业知 识具体应用到实践中，培养其理论联系实际的能力。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 1根据零件的使用条件、技术要求、形状和尺寸，确定该零件的冷冲压工艺方案（包括排样图）； 2选择各工序冲压设备，填写冲压工艺过程卡； 3设计本工序的工装设备（模具）； 4绘制全套模具图（工序图、排样图、装配图和零件图）； 5撰写设计计算说明书一份，字数约 10000 字符。 nts 四、接受任务学生： 数控 70302 班 姓名 钱旭辰 五、开始及完成日期： 自 2007 年 11 月 15 日 至 2008 年 1 月 11 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究所所长 签名 院长 (系主任 ) 签名 年 月 日 nts参考文献 1.成虹主编 .冲压工艺与模具设计 . 北京 :高等教育出版社 .2002 2.王芳主编 .冷冲压模具设计指导 . 北京 :机械工业出版社 .1999 3.王之栎主编 .机械设计综合课程设计 . 北京 :机械工业出版社 2003 4.李培根主编 .机械工程基础 . 北京 :机械工业出版社 .2002 5.胡荆生主编 .公差配合与技术 测量基础 (第二版 ) 北京 :中国劳动社会保障出版社 .2000 6.陈于萍 高晓康编著 .互换性与测量技术 北京 :高等教育出版社 .2002 7 吴宗泽主编 .机械零件设计手册 北京 :机械工业出版社 .2003 8 许发樾主编 .实用模具设计与制造手册 北京 :机械工业出版社 .1992 9 朱传礼 林蒲生主编 .高等学校毕业设计论文指导手册机械卷 .北京 :高等教育出版社 经济日报出版社 .1998 10 中华人民共和国国家标准 GB28512875-81 冷冲模 .1984-01-01 实施 .国家标准总局批准 nts 南京工程学院继续教育学院 毕业设计（论文） 设计（论文）题 目 铰链卷圆模具设计 学 生 姓 名 钱旭辰 指 导 教 师 蔡昀 年 月 日 nts摘 要 时光飞逝，转眼间已临近毕业 ,我们积累五年所学的知识 ,进行了一次毕业设计。 这次设计是由老师亲自指导 ,在设计过程中我们根据有关模具设计手册与冷冲模设计的资料完成了详细的说明书并绘制出了模具总装图及各种非标准零件图。 此零件的加工分为多道工序，所以每道工序都有相应的模具，所以各工序模具为多人分做 ,我主要负责卷圆工序的模具设计 本设计说明书旨在详细介绍铰链冷冲模设计过程中 ,对各个工序的设计构想及具体方案 ,主要内容有 :摘要 ,设计说明书 ,说明书讲述模具设计工艺方案及工艺过程 ,设计结论 ,谢辞 ,参考文 献等。 设计的要求是首先在保证产品质量的前提下节约原材料 ,降低劳动强度 ,降低成本 ,提高劳动生产率原则 ,制图需符合国家标准 ,标注尺寸合理，图面整洁，布局合理说明书力求系统性强 ,说明力强易懂 ,便于查看。 冷冲模是建立在金属塑性变形的基础上 ,在常温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力 ,使其产生分离或塑性变形 ,从而获得一定形状 ,尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。 这次毕业设计是对我五年所学知识的一次系统性的复习，相信对以后的工作会有很大帮助。 nts目录 第一章 冲压工艺设计 1.1 冲压工艺分析 1 1.2 确定工艺方案 3 1.2.1 冲压工序类型和工序数量的确定 3 1.2.2 工序组合及其方案比较 3 1.2.3 确定各工序件形状和尺寸 3 1.2.4 初选压力机 7 1.2.5 编制冲压工艺过程卡 8 第二章 计冲压模具设计 12 2.1 模具结构形式的确定 12 2.2 模具设计计算 12 2.2.1 计算模具压力中 心 ，确定压力中心的位置 12 2.2.2 计算或估算模具各主要零件（凹模、凸模固定板、垫板、凸模） 12 2.2.3 计算模具闭合高度 12 2.2.4 校核压力机 13 结论 14 谢辞 15 参考文献 16 nts结 论 时光匆匆而逝，我的五年学习生活也即将结束，为了更好的适应以后的工作，培养我们能运用所学的专业知识独立解决实际生产问题的能力，以及巩固和扩大课堂教学内容提高工艺计算机械制图的各科设计资料的能力，为今后工作岗位从事专业工作拟定出更为经济合理的制造工艺及设计模具打下良好的基础，在此基础上我们进行了毕业设计。 此次设计是由老师亲自指导我们，在设计过程中我们查阅有关模具设计手册与冷冲模设计的资料并绘制出成形的总装图及各种无标准零件图。 本设计说明书详细介绍了铰链冷冲压模具设计过程中，对各个工序的设计构 想及具体实施方案，主要有前言、设计说明书、讲述模具设计工艺方案及工艺过程等 设计的要求是首先得保证产品质量节约原材料，降低劳动强度，降低成本，提高劳动生产率原则，制图符合国家标准，标注尺寸合理图面整洁布局合理说明书力求系统性强，说明力强易懂，便于查看。 通过此次冷冲模设计是我知道：冷冲模是建立在金属塑性变形的基础上，在常温下利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的一种压力加工方法。并且，通过这次冷冲模设计，使我重新温习了以前所学过的有关机械方面的知 识，并且通过查阅资料了解了一些新的知识，使我对模具设计有了进一不的了解。再次感谢在毕业设计过程中，所帮助我的老师和同学们。 nts谢 辞 时间飞逝，转眼间我的毕业设计将要结束，仍清楚记得拿到毕业设计课题时，不知如何下手的尴尬场景。 在此我要感谢指导老师蔡昀在毕业设计选题以及研究方法上给予的悉心指导，老师的学识令我受益匪浅。 还要感谢我的同学陈忠、秦兴溶等，感谢他们给予我的大力支持与帮助。 还要感谢我的父母，是父母用心让我成长。 最后再次感谢蔡昀老师，以及在毕业设计过程中所以帮助过的同学们。 nts 第 1 页 第一章 冲压工艺设计 1.1 冲压工艺分析 1.1.1 零件分析 该零件用于电信设备的固定或连接，零件材料为 SS400,属于软刚，冲压性能较好，适合冲裁、拉伸、弯曲等，工件结构较简单，普通的冲裁 .弯曲 .拉伸完全能够满足要求。该零件一般为中批量生产，故生产时需考虑其经济性。 1.1.2 根据零件形状、尺寸、精度和材料进行工艺分析 1. 冲裁工艺分析 （ 1） 该零件形状简单，没有悬臂及狭槽，外型转角为 R5圆角，根据冲压工艺与模具设计表 2.6.1，最小圆角半径 R应 0.25t=0.625，零件圆角完全满足要求； （ 2） 根据冲压工艺与模具设 计表 2.6.2 凸模冲孔的最小尺寸为 d 2.5mm，该零件最小冲孔尺寸 dmin=4.2mm,故符合冲裁要求； （ 3） 查冲压工艺与模具设计 2.6.4，最小孔间距 Lmin=2t=5mm,该零件中最小孔间距为 70mm， L Lmin，故该零件孔间距满足要求； （ 4） 该零件的最小壁厚 C=3.8mm， t=2.5mm，满足 Ct,因此模具强度和零件质量符合要求。根据冲压工艺与模具设计图 2.6.3 中公式 C R+0.5t, 则 R+0.5t=5+0.5 2.5=6.25mm, 该零 件中lmin=2.73mm， 6.25mm2.73mm，则 不满足 lR+0.5t,不满足最小孔壁要求，因此工件需先冲孔后弯曲，或在先弯曲再冲孔时考虑冲孔方向应在凸缘底部。 （ 5） 查冲压工艺与模具设计表 2.6.5 得：当材料厚度 t=2.5mm 时，冲裁件的外形与内孔尺寸公差为 0.400.20mm，查表 2.6.6 得：冲裁件孔中心距的公差为 0.25mm，零件上冲裁件孔中心距为 70mm，是自由公差，精度一般为 IT14 级，则该工件的冲裁精度完全满足要求； 2. 弯曲工艺性分析 （ 1） 弯曲件的最大弯曲圆角 半径可以不加限制，只要措施适当控制其回弹量即可，根据冲压工艺与模具设计表 3.3.1 当弯曲线与板料轧纹方向垂直时 Rmin=0.62.5=1.5mm ；当弯曲线与板料轧纹方向水平时 Rmin=1.22.5=3mm ；而 R=5 Rmin 故满足要求。 （ 2） 由后面尺寸展开计算可知直边 L2=18.42mm， 即 H=L2=18.42mmnts 第 2 页 2t=22.5=5mm ，故弯曲件的直边高度也满足要求。 （ 3） 孔边至弯曲半径中心的距离 L ，根据冲压工艺与模具设计 图3.3.14 知， L 2t ，而 L=26.44-9-8.5-4.2=4.74 2t=22.5=5mm 。故不能满足要求，应先弯曲后冲孔。但尺寸相差不大，且考虑该八字形孔是固定螺栓让孔，形状和尺寸要求并不是很高，允许有少量的变形，如果重新做模具其成本大大增加，所以综合考虑仍然采用冲孔落料复合模。 3. 材料分析 零件材料为 SS400,属于软刚，冲压性能较好，适合冲裁 .拉伸 .弯曲等； SS400 材料分析 宝钢钢铁股份有限公司厂标 国家标准 Q/BQB 321-2003 GB912-89/GB 3274-88（ GB710-91/GB711-88） SS400 Q235、 Q245 化学成分 牌号 公称厚 度 化学成分 SS400 22.0 C Si Mn P S 0.21 0.30 1.40 0.035 0.035 力学性能 nts 第 3 页 牌号 下屈服强度/MPa （s） 抗拉强度 /Mpa （b） 断后伸长率 180弯曲试验 V型冲击试验 Lo=50mm Lo=20mm b=25mm B=40mm b35弯心直径 公称厚度 /mm 公称厚度 /mm 温度试验 冲击功率 16 16 5 516 16 245 235 400510 21 17 21 3a 注： a.拉伸试验取横向试样；屈服现象不明显，采用 Rpa2；对拉伸试验取 Lo=50mm， b=25mm 的试样，即为 GB/T228 中 P14 试样。 b.弯曲试验取横向试样。冲裁试验时试验宽度为 35mm。 c.冲击试验取纵向试样，冲击试验仅适用于厚度不小于 12.0mm 的产品。 d.WEL-TENS90RE 的拉伸试样取 Lo=50mm， b=25mm。 1.2.3 确定各工序件形状和尺寸 1.落料及冲孔（ 2- 8.4 0.2） （ 1）计算弯曲件毛坯展开尺寸 该零件圆角半径 R=5mm 查冲压工艺与模具设计， R 50.5t=0.5 0.25=1.25mm 根据公式：+= 180 )( xtrL ，因 25.25 =tr，查冲压工艺与模具设计中表3.3.3，得 x=0.38，所以 mmL 67.4180 )5.238.05( 4 53 = +=，又因为 r / t =4.25/2.5 =1.7 查书冲压工艺与模具设计表 3.3.5，知道 K 0.61 则卷圆部分 mmxtrL 24.30180 )5.261.025.4()1 5 ( 3 1 5180 )(4 = +=+= nts 第 4 页 mmL 44.2611.345.10401 = mmL 42.1811.378.1475.62 =+= 可得 L1=26.44mm L2=18.42mm 所以毛坯展开尺寸为 L=L1+L2+L3+L4=26.44+18.42+4.67+30.24=79.77mm 因零件弯曲成形时受材料伸长趋势影响故取 L=79.8mm。 (2)排样图 nts 第 5 页 确定排样时的搭边值和计算条料宽度 )搭边值的确定： 查书冲压工艺与模具设计表 2.5.2 因工件材料 t=2.5mm 且为矩形工件 L 50mm,a1=2.5mm,a=2.8mm )条料宽度的确定： 、 c查表 2.5.3 知 =0.8 c=0.4 此处为无侧压装置则 0 caDB += ）（ 08.04.0)8.03(28.79 +mm 0 8.08.87 ，取 mmB 2.0188= 。 按制件在材料上的 排列来看排样方案取为直排较好 ,详见排样图； （ 3） 材料利用率的计算 %85885.7944.269009.13)9063(21632.39%100 =+= BA S 2.冲孔（ 10.4） nts 第 6 页 3.预弯 由展开尺寸的计算，可知 L1=26.44mm， L2=19.42mm， L3=4.67mm 设 L5(225 圆弧长 )，查书冲压工艺与模具设计表 3.3.5 知道 k=0.61 mmktRLLLL 2.72225180 5.261.025.467.442.1944.26180321 = +=+= ）（）（预弯nts 第 7 页 4卷圆 mmLLLL 53.4967.442.1844.26321 =+=+=卷圆 1.2.4 初选压力机 1）复合模冲孔落料 冲裁力计算 该零件材料为 SS400,根据材料分析中可知： MPa510400 b = 取 MPab 450 = 落料 NLtFb 8 9 7 7 54 5 05.28.79 =查书冲压模具设计指导表 2-20 知 卸k=0.04 卸F= NKF 359104.089775 =卸F 落料 =89775+3591=93366 冲 8.4 孔 NLtF b 2 9 6 7 34505.24.8 = nts 第 8 页 查书冲压模具设计指导表 2-20 知 推k=0.04 推F= NKnF 52.712104.0296736 =推NF 52.3679452.712129673 =+=冲孔 NFFF 52.13016052.3679493366 =+=+= 冲孔落料 故初选压力机 J23-16 2）冲 10.4 孔 NLtF b 367384505.24.10 = 查书冲压模具设计指导表 2-20 知 推k=0.04 推F= NKnF 12.881704.0367386 =推NF 12.4555512.881736738 =+= 故初选压力机 J23-10 3）预弯 按校正弯曲时的弯曲力计算 查书冲压模具设计指导表 3.3.6 知 q=40 60 MPa 取 q=60 MPa A 6.2563=393.75 （弯曲件被校正部分的投影面积） 校F=qA=60393.75=23625N 故初选压力机 J23-10 4）卷圆 按自由弯曲时的 V 形弯曲件弯曲力计算 查书冲压模具设计指导（ 3.3.14）知 k=1.3 自F=trkbt b+ 6.02 =5.225.4 4 5 05.2633.16.02+ =20475N 式中 b 为弯曲件的宽度（ mm）； t 为弯曲件的厚度（ mm）； r 为内圆弯曲半径（ mm）； b 为弯曲件的抗拉强度（ MPa）； K 为安全系数，一般取 1.3。 所以根据冲压工艺与模具设计，初选压力机 J23-6.3。 nts 第 9 页 5）弯曲 按校正弯曲时的弯曲力计算 查书冲压模具设计指导表 3.3.6 知 q=40 60 MPa 取 q=60MPa A4.3663=274.68N （弯曲件被校正部分的投影面积） 校F=qA=60274.68=16480.8N 故初选压力机 J23-10 1.2.5 编制冲压工艺过程卡 详见：第 10 页，第 11 页，第 12 页 nts 第 10 页 冲压工艺过程卡 1 江南大学 冲压工艺过程卡 产品型号 零（部）件名称 铰链 共 3 页 产品名称 铰链 零（部）件型号 第 1 页 材料牌号及规格 材料技术 要求 毛 坯 尺 寸 每个毛坯可制 件数 毛坯重量 辅助材 料 SS400 15005002.5 1500882.5 16 工序号 工序名称 工 序 内 容 加 工 简 图 设 备 工艺装备 备注 1 下料 剪床上裁板 1500500 剪床 2 落料及冲孔 落零件外轮廓及冲 8.4孔 J23-16 落料冲孔复合模 3 冲孔 冲 10.4 孔 J23-10 冲孔模 编制(日期 ) 审核(日期 ) 会签(日期 ) 标记 处数 更该文件号 签字 日期 标记 处数 更该文件号 签字 日期 nts 第 11 页 冲压工艺过程卡 2 江南大学 冲压工艺 过程卡 产品型号 零（部）件名称 铰链 共 3 页 产品名称 铰链 零（部）件型号 第 2 页 材料牌号及规格 材料技术 要求 毛 坯 尺 寸 每个毛坯可制件数 毛坯重量 辅助材料 SS400 15005002.5 1500882.5 16 工序号 工序名称 工 序 内 容 加 工 简 图 设 备 工艺装备 备注 4 预弯 卷圆前预弯一段圆弧 J23-10 预弯模 5 卷圆 卷圆达零件要求 J23-10 卷圆模 编制(日期 ) 审核(日期 ) 会签(日期 ) 标记 处数 更该文件号 签字 日期 标记 处数 更该文件号 签字 日期 nts 第 12 页 冲压工艺过程卡 3 江南大学 冲压工艺过程卡 产品型号 零（部
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