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冲孔冲头.dwg
凹模.dwg
切侧刃凸模.dwg
卸料板.dwg
固定板.dwg
定位销.dwg
落料凸模.dwg
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摘 要
毕业设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。也是我们对所掌握知识的一次检验，是工作之前的亲自操作。其目标是，将所有学过课程的理论与实践知识相结合起来，熟悉使用CAD等软件，自主完成设计模具的训练，从而提高自己的的实际工作能力。
先分析零件的冲压工艺；确定模具的总体结构；结合零件的冲压工艺及模具的总体结构设计排样图；根据排样图，计算利用率、冲载力、压力、选用设备及刃口的尺寸。根据资料再用PRO/E，对模具进行设计。然后将三维图转成二维的装配图和零件图进行标注，并编制零件的加工工艺卡。
关键词：落料;冲孔
ABSTRACT
After the graduation design is a professional in the mold theory teaching with practical teaching link. We also a test of the knowledge, is the work before operation in person. Aims, all learned the course of the combination of theory and practice of knowledge, be familiar with the use of CAD and other software, independently complete the design of mould of training, so as to improve their ability of practical work.
First analysis of the stamping process parts; to determine the overall structure of mold; combination of parts stamping process and die design of the overall structure of the layout graph; layout plan based on calculating the utilization rate, red edge is contained, pressure, choice of equipment and cutting the size of . According to the information re-use PRO / E, the design of the mold。
Key words: Blanking ; Punching
目 录
摘 要 i
ABSTRACT ii
目 录 iii
1. 绪论 1
1.1.中国模具工业技术发展概况 1
1.1.1.冲模技术 2
1.1.2.塑料模具技术 2
1.1.3. CAD/CAE/CAM技术 2
1.1.4.快速成形/快速制模技术 3
1.1.5.其他相关技术 3
1.2.中国模具工业技术发展展望 4
1.2.1.市场需求推动模具工业发展 4
1.2.2.未来十年模具技术发展方向 4
2、设计任 务书及产品图 6
3、零件的工艺分析 7
3.1.分析零件的结构工艺性 7
3.2.分析公差和表面粗糙度 7
4、冲压工艺方安的制定 8
5、排样形状和尺寸的确定 9
5.1.排样形状的选择 9
5.2.条料宽度的确定 9
5.3.排样方案的确定图 10
6、模具工作零件刃口尺寸计算 12
7、压力计算及压力中心的计算 15
7.1.计算工艺周长 15
7.2.冲裁力的计算 15
7.3.压力中心的计算 16
8、冲压设备的选择及核 18
9、模具零件的选用、设计及必要的设计 19
9.1.凸模外形结构、尺寸确定 19
9.2凹模外型尺寸的定 20
9.3.定位零件 21
9.3.1送料导向零件 21
9.4.卸料装置和推件装置 22
9.5.导向零件 23
9.6.导向零件 24
9.6.1.模架设计 24
设计小结 25
参考文献 26
致 谢 27
- 内容简介：
-
摘 要毕业设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。也是我们对所掌握知识的一次检验，是工作之前的亲自操作。其目标是，将所有学过课程的理论与实践知识相结合起来，熟悉使用 CAD 等软件，自主完成设计模具的训练，从而提高自己的的实际工作能力。先分析零件的冲压工艺；确定模具的总体结构；结合零件的冲压工艺及模具的总体结构设计排样图；根据排样图，计算利用率、冲载力、压力、选用设备及刃口的尺寸。根据资料再用 PRO/E，对模具进行设计。然后将三维图转成二维的装配图和零件图进行标注，并编制零件的加工工艺卡。关键词：落料;冲孔iABSTRACTAfter the graduation design is a professional in the mold theory teaching with practical teaching link. We also a test of the knowledge, is the work before operation in person. Aims, all learned the course of the combination of theory and practice of knowledge, be familiar with the use of CAD and other software, independently complete the design of mould of training, so as to improve their ability of practical work.First analysis of the stamping process parts; to determine the overall structure of mold; combination of parts stamping process and die design of the overall structure of the layout graph; layout plan based on calculating the utilization rate, red edge is contained, pressure, choice of equipment and cutting the size of . According to the information re-use PRO / E, the design of the mold。Key words: Blanking ; Punching ii目 录摘 要 .iABSTRACT .ii目 录 .iii1. 绪论 .11.1.中国模具工业技术发展概况 .11.1.1.冲模技术 .21.1.2.塑料模具技术 .21.1.3. CAD/CAE/CAM 技术 .21.1.4.快速成形/快速制模技术 .31.1.5.其他相关技术 .31.2.中国模具工业技术发展展望 .41.2.1.市场需求推动模具工业发展 .41.2.2.未来十年模具技术发展方向 .42、设计任 务书及产品图 .63、零件的工艺分析 .73.1.分析零件的结构工艺性 .73.2.分析公差和表面粗糙度 .74、冲压工艺方安的制定 .85、排样形状和尺寸的确定 .95.1.排样形状的选择 .95.2.条料宽度的确定 .95.3.排样方案的确定图 .106、模具工作零件刃口尺寸计算 .127、压力计算及压力中心的计算 .157.1.计算工艺周长 .157.2.冲裁力的计算 .157.3.压力中心的计算 .168、冲压设备的选择及核 .189、模具零件的选用、设计及必要的设计 .199.1.凸模外形结构、尺寸确定 .19iii9.2 凹模外型尺寸的定 .209.3.定位零件 .219.3.1 送料导向零件 .219.4.卸料装置和推件装置 .229.5.导向零件 .239.6.导向零件 .249.6.1.模架设计 .24设计小结 .25参考文献 .26致 谢 .27北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）01. 绪论1.1.中国模具工业技术发展概况随着科学技术的发展， ，模具的生产已经逐步走进了我们的生产生活。科学技术的进步带动了国家的经济命脉的发展。磨具的生产在生活中 所占的比例越来越大，逐步代替了传统的生产方式，磨具的生产也体现了一个国家科学技术以及生产水平。每年的生产总之正在逐年的提升。现在的科技当中，用到模具生产的越来越多，无论是生产还是生活，生产的比例都在逐年的提高，而且磨具的公司在中国迅速的崛起，加工的厂房与应用都在逐步的增多。因为磨具的生产会使成本降低，提高国民的生产水平和经济收入。国家也在大力支持磨具的发展，磨具的发展充分的体现了一个国家的能力，很多的公司在迅速的崛起，这样避免了进口说产生的费用，也推动了国家的发展。我们中国的模具制造业本着“诚信经营，勇于创新，不断超越 ”使公司不断进步和不断地发展壮大。 中国模具工业的科技水平和市场规模近年来取得了巨大的进步。但是现在我国的生产技术也不是很先进，突出体现在了零件的精度与质量上面，现在的精度基本上为 2 微米左右的高精度仪器，模具的寿命也达到了延长可达 12 亿次的使用，应用也非常的广泛，无论是金属材料，还是非金属的材料都能顺利完成生产和加工。现在的生产主要是在工序不太复杂，结构比较简单的工件进行生产，基本上还是可以保证工件的使用与精度，但是一些复杂的零件还要请国外的技术人员进行指导，有的工件还需要靠进口来满足国内的生产需求，这样就是会增加一个企业的生产成本。所以我们国家正在大力发展磨具的生产。因为这样不但可以减少成本，还会带动一个国家的经济发展。从近些年开始，我国才意识到科技的发展，在参观了国外的生产方式，侧面的表现出了我国科学技术的落后。现在正在大力的弥补，通过排努力学习CAD/CAE/CAM 等性的技术，使得我过的科技在近几年飞速的进步，逐步减少了对外国进口的依赖。所占的比重也在逐年的提高，生产技术水平也会充分的体现在说生产的工件上。这就等于是一面科技的旗帜。但是紧密、复杂的零件我国还无法进行生产，依然靠进口。这就表现了我国的技术达不到国际生产的水平，模具的寿命也会因为技术的不足而减少，工件也会发生质量问题而影响使用。所以大力发展磨具的发展提高技术是我国正在快速发展的原因，国家越来越重视科技，给与了正在崛起的模具企业的支持与优惠，这也是进一步促进科技发展的一项重北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）1要手段。当然它的发展也被誉为未来发展的金钥匙，开启了科技的这一把锁，所以科技在我国会走向一个性的高度。从事的企业逐年增加，尤其是一些大的城市，不但解决了国家生产力的问题，也提高了人们的金钱收入，在大的尝试之中，学会了高科技的应用。但是并不能一味的求发展，也要找的合理的渠道，以供时候的使用与销售，如果只生产没有收入也是徒劳的。在这之中学习先进的生产技术，提高生产技术水平是重中之重的。缩短生产、提高常量、减少成本，这些都是最重要的。1.1.1.冲模技术在技术方面，我国近些年已经掌握了基本的生产制作技术，一些简单的零件可以完成生产，但是在高精度、复杂的工件我国还不能够生产，在调整工件的扭力方面会使工件因为过大而破损，又是会因为弯曲的次数过多，导致形状发生变化或者是因为制件完成后由于存在弯曲力的原因而回弹，达不到零件生产的精度要求，增加的生产的成本。这这个方面还要尽量的向国外学习技术，促进生产。现在正在发展的方向是紧密的模具设计，所生产的工件的精度也在逐年的提高，大部分工件的已经大到 20m，在使用的寿命上也在逐年的提高，同时还使用了多功能、多工位的模具，在生产技术方面也在逐年的提高，正在向复杂、多弯曲的工件发展中。效率和成本的问题进行考虑。1.1.2.塑料模具技术这些年的模具发展，更多的是在计算机上进行前期模拟，这样既可以减少制作的试制，也可以提高零件的生产成功率。在 CAD 的高科技软件上进行制作，使工件的精度达到了最优，这也提高了零件的成功率。提高了模具的使用次数和使用寿命，减少了加工是说造成的成本问题，直接的提高了经济的收入。1.1.3. CAD/CAE/CAM 技术目前，现在计算机绘图在国内模具企业中已有相当多的厂家普及了，并陆续引进了高档 CAD/CAE/CAM，UG、Pro/Engineer 、I-DEAS 、 Euclid-IS 等著名软件在中国模具工业应用已相当广泛。一些厂家还引进了 Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 软件，并成功应用于塑料模、冲压模和压铸模的设计中。北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）2我国自主开发 CAD/CAE/CAM 系统在这几年以来经过很大的努力不断的研究使这些系统有很大发展。1.1.4.快速成形/快速制模技术快速成形/快速制模技术在我国影响很大所以得到我国人民很大的重视和发展，在快速成型/快速制模技术的研究开发许多研究机构都着重，并在研究过程中不断取得新成果。快速成形技术与设备在清华大学、华中理工大学、西安交通大学和隆源自动成形系统公司等单位都自主研究开发了，生产出快速成形设备，其类型有分层物体(LOM)、立体光固化(SLA)、熔融沉积(FDM)和选择性烧结(SLS)等类型的。这些设备在国内新产品开发、精密铸造和快速制模等方面已经得到应用。快速制模技术也在国内多家单位开展了研究，目前研究较多的有电弧喷涂成形模具技术和等离子喷涂制模技术。中、低熔点合金模和树脂冲压模制造技术已获得成功应用。1.1.5.其他相关技术近年来，一些先进的工艺设备在国内有钢铁企业也都陆续引进和装备了，在品种规格和质量上使模具钢都得到了较大的改善。在模具制造中已较广泛地采用新的钢材，如冷作模具钢 D2、D3、A1、A2、LD、65Nb 等；热作模具钢H10、H13、H21、4Cr5MoVSi、45Cr2NiMoVSi 等；塑料模具钢 P20、3Cr2Mo 、PMS 、SMI、SMII 等。在提高质量、使用寿命方面这些模具材料的应用都得到肯定取得了较好的效果。多种模具抛光方法被国内一些单位开展研究，并开发出了专用抛光工具和机械。花纹蚀刻技术和工艺水平也得到了较快提高，在模具饰纹的制作中得到广泛应用。高速、 铣削加工是近年来发展很快的模具加工技术。国内已有一些公司引进了高速铣床，并开始应用。国内机床厂陆续开发出一些准高速的铣床，并正开发高速加工机床。但是高速铣削的应用面在国内还不广泛。1.2.中国模具工业技术发展展望1.2.1.市场需求推动模具工业发展我国市场需求增加，1999 年中国大陆制造工业对模具的总市场需求量大概到北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）3了 330 亿元，推动模具工业发展。今后几年市场需求也增加大概以超过 10%的速度在增加，对于大型、精密、复杂、长寿命模具需求的增长也将远超过每年 10%的增长率。在国内占有很大市场的有家用电器，如彩电、冰箱、洗衣机、空调等。目前，我国的彩电的产量已超过 3200 万台每年，电冰箱、洗衣机和空调产量均超过了1000 万台每年。模具的需求量也将会因为家电行业有很大发展。这些对模具工业和技术的发展有很大的发展作用。1.2.2.未来十年模具技术发展方向虽然在过去的十多年我国的模具工业和技术得到了快速发展，但相比于国外发达国家仍存在较大差距，还不能满足国民经济高速发展的全部需求。所以我国在这方面仍在不断努力。预计未来的的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向有： 大型、精密、复杂、长寿命模具的设计制造水平需要不断提高 在模具设计制造中广泛应用 CAD/CAE/CAM 技术 快速制造模具技术快速制造成形这方面需要大力推广和发展 在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术 提高模具标准化和标准件的使用率 发展优质模具材料和先进的表面处理技术 逐步推广高速铣削在模具加工的应用 进一步研究开发模具的抛光技术和设备 研究和使用模具的高速测量技术与逆向工程北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）42、设计任 务书及产品图技术要求：产品图详见图 2-1，材料：Q235 未注公差按照 IT13图 2-1 北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）53、零件的工艺分析如上图所示，此制件为形状简单型的冷冲件。需要冲孔落料两道工序完成加工。首先定义冲裁：冲裁是利用安装在压力机上的冲裁模，使材料产生分离的冲压工序，包括落料、冲孔、切口、剖切、切断等。3.1.分析零件的结构工艺性1、该零件形状较为简单，规则。2、在进行模具设计的同时需要注意由于该零件底面的平面度要求比较高所以在这方面把好关。3、冲件有尺寸要求4、该产品中间有孔。制件的材料为 Q235，冲裁性能好。在整个模具的设计工程中，整副模具的使用性能是否受影响就看模具的结构设计安排的是否合理。此工件需要两个工序分别为冲孔落料，成型。材料为Q235，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构相对简单，工件尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求3.2.分析公差和表面粗糙度1、公差，该零件上的尺寸公差均有要求，按照其公差要求进行计算。2、表面粗糙度，此制件未作特殊要求。3）被冲材料为 Q235，冲裁性能比较好。材料的厚度 1mm，具有足够的塑性、较低的屈服极限和较高的弹性模量。以上三方面结果显示此件普通冲裁完全能满足要求。因为冲裁工艺性良好，适合冲裁和成型。工件结构相对简单，工件尺寸精度较低。北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）64、冲压工艺方安的制定方案一、先落料再冲孔，采用两幅副模具。方案二、冲孔落料一副膜。方案三、先冲孔再落料，在冲孔采用一级进模。方案一模具虽然结构简单，但工序多，总体而言不合算，方案二模具结构简单，生产率高，但产品外形比较小，凸模强度不够，模具寿命不长，所以不能满足，这里采用方案二。分析该制件的结构特征后，初步确定冲压工序：采用一副冲孔落料级进模的方法加工。一副冲孔落料模。足以满足制件的精度要求。北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）75、排样形状和尺寸的确定5.1.排样形状的选择下图所示为三种排样方案： 5.9%与与与与与与与52.9%0.8图 5-1据上图 5-1 所示，此工件比较简单，具体排样，有直排，竖排和斜排三个方法，选择材料利用率最高的方法来设计模具。5.2.条料宽度的确定排样图既要在冷冲压工艺规程中反映出来，又要在模具装配的右边反映出来，冷冲压工艺规程来指导冲压生产，磨具装配的右边在模具加工和装配中起参考作用，所以画排样图是冷冲压工艺和模具设计中极为重要。排样的方法有很多，如：直排、斜排、直对排、混合排、多行排，等方式。查表 26 得，a=1.5 =1.8,考虑此制件的特殊性，取 a=1.5mm =1.8mm1a 1a直排方案的计算：条料宽度 =（39+2X1.8）=43.6送料步距：S=D+a1=27+1.5=28.5mm式中 D平行于送料方向的冲裁宽度；北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）8B=料宽基本尺寸=条料宽度方向制件轮廓最大尺寸l竖排方案的计算：条料宽度 =（27+2X1.8+1.5）=32.1送料步距：S=D+a1=39+1.5=40.5mm斜排方案的计算：条料宽度 =（38.8+2X1.8+2）=44.4送料步距：S=26.5mm式中 D平行于送料方向的冲裁宽度；B=料宽基本尺寸=条料宽度方向制件轮廓最大尺寸lb=侧刃切料宽度 =2=条料剪切公差，见表 2-7，2-8 此处查表得 =0.5 附表 5-15.3.排样方案的确定图一个步距内的材料利用率 为=nF/Bs100%直排方案的计算一个步距内 =1657.62/43.628.5100%=52.92%式中 F一个步距内冲裁件面积（包括冲出的小孔在内） ；n一个步距内冲裁件数目；B条料宽度（mm） ；s步距；北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）9竖排方案的计算一个步距内 =1657.62/32.140.5100%=50.58%斜排方案的计算一个步距内 =1657.62/44.426.5100%=55.9%根据以上比较，选择斜排方案，排样图如下： 与与北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）106、模具工作零件刃口尺寸计算凸模和凹模刃口尺寸直接决定工件的尺寸和模具间隙的大小，是模具上最重要的尺寸。刃口尺寸计算的基本原则1、 由于冲孔落料件都是测量其光亮带部分的尺寸，而冲孔的光亮带是凸模挤入而形成的，落料的光亮带是落料件挤入凹模型孔形成的，故冲孔时孔的尺寸由凸模决定，落料时的外形尺寸由凹模决定。2、 由于冲裁时凸、凹模的磨损，使凸、凹模实体尺寸变小，故在设计凸、凹模尺寸时应考虑凸、凹模的磨损方向，使其磨损之后还能保证冲件尺寸的要求。3、 考虑凸、凹模制造公差的方向，确定凸、凹模的基本尺寸。4、 其凸、凹模制造公差为： maxin,0.4,.6ZZ凸 凹 凸 凹刃口尺寸计算公式：（1） 、冲孔磨后变小的公式： 0mini0bxZ凸 凹凸凹 凸（2） 、落料磨后变大的公式： max0inAZ凹凸凹凸 凹按以上（1） 、 （2）之法可得出：（3） 、冲孔磨后变大的公式： max0inZ凹凸凹凸 凹（4） 、落料磨后变小的公式：北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）110mini0BbxZ凸 凹凸凹 凸（5） 、C 是磨后不变的尺寸，其公式为 min/28C凸 凹以上各式中： 、 、 、 为凸、凹模基本尺寸b凸 凹 A凹 凸、 为最大、最小极限尺寸maxin为最小初始间隙iZ为工件公差精度等级系数，并有：（高于）IT11 时xx=1;IT11IT13 时 x=0.75;(低于)IT13 级时，x=0.5、 凸、凹模制造公差凸 凹具体的计算如下：1、 查表确定初始间隙Zmin=0.03Zmax=0.07 0.042、 计算凸、凹模制造公差 0.4.04.1662Zm凸凹3、代入公式计算各尺寸未注公差均按 IT14 级计算。尺寸 22mm 为落料磨后变大 0.2mm IT14 x=0.5Aj1=(Amax-X)+ /4=22.1-0.50.2=22 ;02.尺寸 2 12mm 为落料磨后变大 0.16mm IT14 x=0.5Aj2=(Amax-X)+ /4=12.08-0.50.16=12 ；02.Aj3=(Amax-X)+ /4北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）12=28.1-0.50.2=28 ；02.Aj4=(Amax-X)+ /4=16.08-0.50.16=16 ；02.落料凸模尺寸：Ah1=(Aj1-2Z)+ /4=22-20.05=21.9 ；02.Ah2=(Aj2-2Z)+ /4=12-20.05=11.9 ；02.Ah3=(Aj3-Z)+ /4=28-0.05=27.95 ；02.Ah4=(Aj4-Z)+ /4=16-0.05=15.95 ；02.冲孔凸模尺寸：Bj1=(Amin +X)- /4=14.9+0.50.2=15 ；02.冲孔凹模尺寸：Bh1=(B j+2Z)- /4=15+20.05=15.1 ；02.北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）137、压力计算及压力中心的计算7.1.计算工艺周长落料周边总长L1=116.5中间冲孔总长L2=47.12侧刃总长L3=26.5+2+2=30.57.2.冲裁力的计算我冲裁力的计算在冲裁模设计中， 。冲裁力是冲裁时选择压力机，进行模具设计、校核模具强度和刚度的重要依据。也是冲裁力、卸料力、推件力和顶件力总称。1.冲裁力的计算 冲裁力是冲裁过程中凸模对板料的压力，它是随凸模行程而变化的。板料的力学性能、厚度与冲裁件的轮廓周长是直接影响冲裁力。平刃口冲裁力可按下式计算：（公式 3-12）KLF式中 冲裁力（ ） ；N冲裁件周边长度（ ） ；m材料抗剪强度（ ）aMP材料厚度（ ） ；系数，通常 。K3.1K查表可知，抗剪强度按 380MP 计算，冲裁力为： NLF5.7805.63.12.卸料力、推件力及顶件力的计算 根据冲裁件料厚查冷冲模设计及制造表 3-16 可得：6.04. 顶、推、卸 KK所以： F 卸=K 卸 F =0.04557.55=2.59KN KNn17.35.0.1推推北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）14KNFK45.3.706.顶顶孔的冲裁力L.8012.n推推 3.4.806.顶顶总的冲压力为 F=57.55+2.59+3.17+3.45+38.34+2.11+2.3=109.51KN。压力机公称压力的确定冲裁时，压力机的公称压力必须大于或等于冲压力 ， 为冲裁力和)(总F总与冲裁力同时发生的卸料力、推件力或顶出力的总和。根据不同的模具结构，冲压力计算应分别对待，即当模具结构采用弹压卸料装置和下出件方式时：（公式 3-16）推卸总 F当模具结构采用弹压卸料装置和上出件方式时：（公式 3-17）顶卸总当模具结构采用刚性卸料装置和下出件方式时：（公式 3-18）推总 F本论题模具采用弹压卸料装置和下出件方式，其总压力包括：冲裁力、卸料力和推件力。所以其总压力为： 24.8T总 卸 推一般按公称压力的 80%要大于等于冲压总压力来选用压力机，即（公式 3-19）总公 称 F%80所以：预选压力机的公称压力为： KN.136公 称7.3.压力中心的计算计算模具的压力中心，就是在计算冲压力合力的作用点。采用求空间平行力系的合力作用点是求压力中心的方法。根据力学原理，各分力对某轴力矩之和等于某合力对同轴之矩，则可得压力中心坐标计算公式：（公式 3-20）12310niniFxFxx（公式 3-21）12310niniyyyFF北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）15据此，本设计确定零件的压力中心如下：1）选坐标 x-x；y-y 位置，如图 3-2 所示。2）把整个刃口轮廓按基本要素划分成 、 、 ，并计算各基本线段长1L210度， XY3图 3-3 压力中心计算根据合力距定理：YG =（Y1F1+Y2F2+Y3F3）/（F1+ F2+ F3）YGF 冲压力到 X 轴的力臂；YG =2.67XG =（X1F1+X2F2+X3F3）/（F1+ F2+ F3）XGF 冲压力到 Y 轴的力臂；XG =-14.39北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）168、冲压设备的选择及核为使压力机能安全工作，选择压力机型号为 JC23-40 式压力机，其主要参数为:公称压力：400KN滑块行程：80mm最大封闭高度：360mm最大封闭高度调节量:80mm工作台垫板孔尺寸： 250模柄孔尺寸： 40X60m垫板厚度：90mm北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）179、模具零件的选用、设计及必要的设计在这次毕设当中，我所设计结构的冲裁模具，差不多是由工作零件其中包括凸模、凹模、定位零件还有包括挡料销、导尺这些等、卸料零件如卸料板、导向零件如导柱、导套以及安装固定零件其中包括上下模座、垫板、固定板、螺钉和定位销等这几种种基本的零件组成的。9.1.凸模外形结构、尺寸确定我这个设计采用的是弹性卸料板冲裁模具，其中凸模的长度一般应该是依据这个模具具体结构的确定。我是选用线切割机床的加工方法，我也是为了让模具的装配更加的方便落料凸模设计成为直通式的形状。我这次设计采用的是弹性卸料板冲裁模具，它的基本结构 11-1 所示。凸模的长度按式 (101)计算LlL 17(2 3)mm=55 (101)在这个计算式当中 l 是凸模固定板的厚度单位是 (mm)；L缷料板的厚度，单位 mm；图 11-1 冲孔冲头我毕业设计中的计算式中的 23mm 其中有凸模进入凹模的深度和凸模修磨量、冲模在闭合状态下缷料板到凸模固定板间的距离。一般应根据具体结构再加北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）18以修正。我毕业设计中这个凸模刃口尺寸是按照落料凹模尺寸所配制的并且保证了双面间隙是在 0.10mm。凸模固定板厚度取 18mm。中垫板厚度为 8mm，凹模板的厚度为 30mm， ，缓冲长度 1.5mm，则凸模长度根据公式，即 L=(1818201.5)mm54.5mm。我这个毕业设计是结合工件的外形并且考虑加工的方式方法，我还把落料凸模设计成直通的方式，我同时是采用线切割机床的加工方法，因此不需要对他进行强度核验。冲裁时凸模进入凹模刃口 3mm。如图 11-2 所示图 11-2 落料凸模9.2 凹模外型尺寸的定我这个毕业设计中凹模的类型有很多，其中凹模的外形有圆形以及板形；它的结构是有整体式以及镶嵌式其中它的刃口也是有平刃以及斜刃。我此次设计凹模采用板形，结构采用的是整体式方式同时它的刃口是采用平刃的方式。我这个毕业设计中的凹模的固定方法是采用螺钉和销钉将凹模固定在下模座上，保证螺钉间和螺孔与销孔间及螺孔,销孔与凹模刃壁间的距离相对来说不能太近，不然会影响模具使用年限。凹模外型尺寸按公式如下计算：12()L为压力中心到最远型孔的壁间距。按照型孔的布置，凹模的外形尺寸 分1 1L别为：北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）19平行于送料方向的凹模型孔最远壁间距离： 50.75mm1L垂直于送料方向的凹模型孔最远壁间距离： =23.5mm1为凹模型孔到孔壁的距离。2查表的 =8mm，L平行于送料方向的凹模外形尺寸为L=2( )=2 (50.75+8)=117.5mm12垂直于送料风向的凹模外形尺寸为L2（ ）2 （23.5+8 ）=63mm1L判断送料方向：L117.5mm L63mm所以为纵向送料选择典型组合：由复合薄凹模典型组合为：170 120 30mm。9.3.定位零件9.3.1 送料导向零件我这个毕业设计中的副冷冲模的送料导向是零件采用导向板的方式方法，它能够很好的起到了定位以及导向的作用而且结构简单实用能够很准确的保证模具的运作顺畅。北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）20与与图 11-49.4.卸料装置和推件装置我所设计的卸料板是一般分为刚性的卸料板以及弹性的卸料板这两种形式,弹性卸料板它具有相对来说比较敞开的工作空间，它操作相对来说比较方便，生产效率也相对来说比较高，我所设计的卸料板冲压前可对毛坯有预压作用和冲压后也可使冲压件平稳卸料，所以这里我所设计的卸料板选用弹性卸料装置。因为我这次设计的卸料板冲裁材料较厚，而且有弯曲成型，所以冲压时需对零件起压料作用，所以选用弹压卸料装置。卸料板厚度一般取凹模厚度的北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）21（0.60.8）倍，所以取为 18mm。因为在冲压过程中，凸模自然会将冲件从凹模中卸下，所以这里不需要有推件与顶出装置。卸料板采用 45 钢制造，弹压卸料板与凸模的单边间隙可根据冲裁模厚度按表 11-2 选用，这里工件厚度为 1，所以卸料板与凸模间隙取 0.1。表 11-2 弹压卸料板与凸模间隙值 mm材料厚度 t 0.5 0.51 1单边间隙 Z 0.05 0.1 0.159.5.导向零件我所设计的导向零件选用滑动导柱和导套，其结构和尺寸都有标注规定。导套的内孔存有储油槽可以更加便捷储油润滑，内孔与导柱滑动配合；导柱的两端尺寸基本相同但是公差一定不想同。按照标注选用时，为了保证凸、凹模经多次刃磨而使模具闭合高度变小后，导柱也不会影响模具正常工作，关键因素在于L，L 应保证导柱的上端面与上模座的上平面之间的距离不小于 1015mm。为了保证下模座在压力机工作台上的安装固定因而下模座的下平面与导柱压入端的端面之间的距离不应小于 23mm；导套的上端面与上模座上平面之间的距离应大于 23mm，可以方便导套的排气和出油。导套的外径和上模座采用过盈配合（H7/r6） ；导柱的下部与下模座导柱孔采用过盈配合（H7/r6） 。导柱、导套之间采用间隙配合，其配合间隙必须小于冲裁间隙，冲裁间隙小的一般按照 H6/h5 配合，冲裁间隙大的一般按照 H7/h6 配合。紧固零件螺钉用于固定模具零件，而销钉则起定位作用。查表 2.27，卸料螺钉 M8 固定螺钉 M8 以及 8 销钉。北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）229.6.导向零件9.6.1.模架设计模架根据标准规定主要分为两大类：一类是由上模座、下模座、导柱、导套组成的导柱模架；另一类是由弹压导板、下模座、导柱、导套组成的导板模模架。我所设计的模架导柱模模架按导向结构形式分为滑动导向和滚动导向两种。滑动导向模架的精度等级分为级和级，滚动导向模架的精度等级分为0级和 0级。各级对导柱、导套的配合精度、上模座上平面对下模座下平面的平行度、导柱轴心线对下模座下平面的垂直度等都规定了一定的公差等级。这些技术条件保证了整个模架具有一定的精度，也是保证冲裁间隙均匀性的前提。有了这一前提，加上工作零件的制造精度和装配精度达到一定的要求，整个模具达到一定的精度就有了基本点保证。滑动导向模架的结构形式有 4 种：对角导柱模架、中间导柱模架、四角导柱模架、后侧导柱模架。后侧导柱模架的特点是导向装置在后侧，横向和纵向送料都比较方便，但如果有偏心载荷，压力机导向又不精确，就会造成上模歪斜，导向装置和凸、凹模都容易磨损。从而影响模具寿命。此模具一般用于较小的模架。该模具采用后侧导柱模架，这种模架的导柱在模具的一边。以 凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。查冲压模具课程设计指导与范例书第 231 页，得到以下数据：170120160mm，上模座厚度 h 上模取 30mm，上模垫板厚度 h 垫取8mm，上固定板厚度 h 固取 18mm，卸料板厚 18mm，凹模 30mm，下模座厚度h 下模取 35mm，那么，该模具的闭合高度：H 闭=H 上模+H 垫+ H 固+L+H 卸料+H 凹+H 下模- h2=157mm式中：L运动长度，L=14mmH凹模厚度，H=30mmh2凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=3mm可见该模具闭合高度小于所选压力机 J2325 的最大装模高度（ 200mm） ，可以使用。北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）23设计小结通过对模具这门课程的学习，掌握模具的结构特点及设计计算的方法，掌握了常用材料在成型过程中对模具的工艺要求，已经能做到够独立设计一般模具的水平。在制造模具方面，可以掌握一般机械加工的知识，金属材料的选择和热处理，能够结合模具结构的特点，掌握模具加工新工艺要根据不同情况选用。毕业设计能够对灵活运用以上各方面的知识，综合理解大学期间所学的知识。通过本次设计收益匪浅，明白了只有掌握了大量的知识才能进行下一步工作，具体考虑到加工的设计成本以及生产的效益，更重要的是它所带来的价值。在设计的时候我们掌握了二维的绘图软件，通过软件的绘制可以明确的发现之前的计算或设计的尺寸是否存在不足，也可以在图中找到所要改进的方面。只有将数据有图纸结合起来，才能找到最好的方案来。设计出的工件精度好，产量高。这样才能适合工件的后期使用，不会因为尺寸或使用寿命而提高了成本影响了销售及名誉。制作的工件要保证宁缺毋滥的原则，不要一味的生产而不严把质量关。同时要找到好的销售渠道。北京交通大学海滨学院毕业设计（论文）24参考文献1姜奎华 主编 .冲压工艺及模具设计.北京：机械工业出版社，20042王孝培 主编 .实用冲压技术手册.北京：机械工业出版社，2001 3史铁梁 主编 .模具设计指导.北京：机械工业出版社，2003 4郑可锽 主编 .实用冲压模具设计手册. 北京：宇航出版社，19905王孝培 主编 . 冲压设计资料. 北京：机械工业出版社，19836李天佑 主编 . 冲模图册. 北京；机械工业出版社，19887陈炎嗣 郭景仪 主编 . 冲压模具设计与制造技术. 北京：北京出版社， 19918涂光祺 主编 . 冲模技术. 北京：机械工业出版社，20029刘占军编. 护板多工位级进模设计. 模具工业 J .2005（12）：27-29 10王同海 主编 . 实用冲压设计技术. 北京：机械工业出版社，199511邱永成 编著 . 多工位级进模设计. 国防工业出版社， 198712李发致编著 .模具先进制造技术.北京：机械工业出版社，200
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