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?58-62HRC?58-62HRC?58-62HRC?58-62HRC?58-62HRC?58-62HRC??58-62HRC??58-62HRC??58-62HRC??58-62HRC??58-62HRC?58-62HRC?58-62HRC?58-62HRC?58-62HRC?58-62HRC??58-62HRC??58-62HRC?购买后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396摘 要 U形连接件的冲压工艺和模具设计是通过工件的工艺分析，包括材料分析、产品结构形状分析，从而确定工艺方案为级进模。U形连接件一般用于电气结构组件中的单元连接件。在此次设计过程中主要运用了UG和AUTOCAD这两个软件对U形连接件进行模具的设计。除了用二维图来表达模具的各零部件外，还采用三维立体造型来形象地表达模具的结构及装配方式。关键词：U形连接件；弯曲；模具 目 录前 言11课题22 工艺性分析32.1 黄铜的工艺性分析32.2 冲裁的工艺分析32.2.1 冲裁件的结构和尺寸32.3 弯曲的工艺分析42.3.1 材料的性能42.3.2 连接件的结构和尺寸42.4 连接件回弹量及应对措施42.4.1 影响回弹的因素42.4.2 回弹量的确定42.4.3 减少回弹的措施53 冲压工艺方案63.1 冲压工艺方案的确定64 连接件主要工艺计算74.1 连接件展开长度的计算74.2 凸模长度74.3 冲裁件的排样84.3.1 最小搭边值的确定84.4 冲压力的计算及设备94.4.1 计算冲压力94.4.2 冲压设备的选择104.4.3 压力中心的确定104.5 模具刃口尺寸的计算114.5.1 冲裁间隙的确定114.5.2 落料刃口尺寸的计算114.5.3 冲孔刃口尺寸的计算125 模具结构分析135.1 模具的总体结构图135.2 凹模板的轮廓尺寸、凹模圆角半径及示意图155.2.1 凹模圆角半径155.3 凸模的尺寸、圆角半径及示意图（部分）165.3.1 凸模圆角半径165.4 弹性卸料板的尺寸175.5 弹簧的选择175.6 模架的选择17总 结18致 谢19参考文献20前 言众所周知，模具在工业中被称为是工业之母，单看这个称号就可想而知模具在工业当中的重要性。随着我国工业的发展模具行业也迎来了春天。在技术方面，我国模具的体系较以前有了很大的完善。其中以珠三角、渤海、长三角地区的模具竞争力比较大，技术也较其他地方有进一步的提高。在这样一个竞争力大的地方可想而知人才的竞争也是非常大的，近年来我国模具行业的毕业生总是供不应求，作为学生我们要做的就是努力提升自己的专业技能，让自己在以后的竞争和工作上更占优势，从而不被时代所抛弃。目前，我国已经是世界上模具生成行业的佼佼者和生产大国了，但技术方面虽然较以前有很大的提升，但是和美国，日本这些技术大国相比较来说还是有很大的差距的，正所谓革命尚未成功，同志仍需努力。模具的种类有很多，比如说有冲压模具、塑料成型模具、压铸模具、锻造成形模具、橡胶成型模具、陶瓷模具等，在这里就不一一列举了。设计一套模具，首先根据顾客所需要的零件进行工艺性的分析，然后进行冲压方案的确定和冲压工艺计算，最后进行模具的设计。1课题某冲裁件如图1-1所示，其技术要求及生产信息如下：产品名称：U型连接件 材 料：H62黄铜 公差等级：IT13生产批量：大批量厚 度: 0.5mm图1-1 U形连接件2 工艺性分析2.1 黄铜的工艺性分析该零件在选材方面为黄铜，主要是因为黄铜是由铜和锌组成的合金，黄铜在工业上运用非常地广泛。 H62硬黄铜的力学性能如下所示： 抗拉强度N 412 断后伸长率% 10 维氏硬度HV 125165 抗剪强度 412冲裁变形的毛坯应该选用有良好的塑性，刚性和硬度的材料。塑性不好就会影响冲裁件的精度和质量；硬度不好的话，冲件的平整度就很难把握；刚度太差则不利于送料和出件。从冲压材料看，H62黄铜比较适合冲压加工，同时，零件尺寸不大，坯料及冲压件的刚性也较好，方便于送料和出件。2.2 冲裁的工艺分析2.2.1 冲裁件的结构和尺寸（1）在冲裁件的结构方面我们应该尽量满足简单，对称的原则。因为这样有利于提高加工材料的利用率。（2）冲裁件的圆角。冲裁件的内外形转角应该避免尖角，应该尽量采用圆弧过渡的方法，这样的好处是有利于模具的加工，减少在热处理过程中发生的开裂情况和提高模具的使用寿命。根据方案分析两个圆孔和一个方孔采用冲孔的冲裁方式，最后连接件采用直接切断的落料方式。因为连接件的材料为黄铜，冲孔时交角的夹角90。查表2-121计算冲孔时的最小圆角半径：0.20.5=0.1mm。落料时交角的夹角90查表2-121计算落料时的最小圆角半径：0.180.5=0.8mm。故该产品圆角符合冲压要求。（3）冲孔尺寸。冲裁件的各个孔的冲裁受到凸模强度的影响，此外方孔圆孔的最小尺寸方面也受到材料性能的影响。具体分为有导向和无导向两种情况，此模具类型为有导向型，关于有导向冲裁件的孔的最小尺寸见表2-2所示。表2-2 有导向凸模冲孔的最小尺寸冲件材料圆形孔（直径d）矩形孔（孔宽b）硬钢软钢及黄铜铝0.5t0.35t0.3t0.4t0.3t0.28t注：t为料厚。因为本连接件的材料为黄铜，厚度为0.5mm。根据上表计算的圆形孔的最小尺寸为0.350.5=1.75mm,矩形孔的最小尺寸为0.30.5=1.5mm。对比图1-1所示尺寸以上计算结果符合冲压要求。2.3 弯曲的工艺分析2.3.1 材料的性能当连接件进行弯曲时，材料的性能也是连接件能否很好地弯曲的一个重要的因素，其中回弹和弯裂是两个核心的问题，材料的塑性越好，连接件极限弯曲程度就越大，弯裂倾倒就越小。H62具有良好的力学性能，热态下塑性好，冷态下塑性也可以，适合用于弯曲冲压件。2.3.2 连接件的结构和尺寸本连接件上有两个直径为2mm的圆形孔和长为6mm 宽为3mm的方形孔，要弯曲部分则是两个长度为15mm宽度为2mm的长方形。连接件结构相对简单并且对称，弯曲半径上下均一致。故该连接件弯曲圆角和高度经计算均符合弯曲工艺要求。2.4 连接件回弹量及应对措施2.4.1 影响回弹的因素在实际弯曲过程中影响回弹的因素有很多比如说材料的力学性能、相对弯曲半径、弯曲角度、弯曲方式和模具的间隙，分析的时候应该根据实际情况进行分析。2.4.2 回弹量的确定由于回弹量跟许多因素有关，各个因素之间又在相互影响，所以很难进行具体的分析。在实际设计时我们可以根据CAE软件来进行分析，除此之外我们还可以根据简单的计算和根据经验来初步确定。2.4.3 减少回弹的措施首先回弹是连接件加工过程的一个固定因素，是避免不了的，但是我们可以在实际设计制造过程中多多少少地避免一些。在连接件的设计过程中通过尽量采用合理的弯曲工艺、合理地设计弯曲模的结构等措施来解决。3 冲压工艺方案3.1 冲压工艺方案的确定根据分析知道U形连接板的冲压成形需要落料、冲孔和弯曲等多道工序，所以我们在实际设计的过程中制定合理的成形工艺方案就显得尤为重要。在制定工艺方案的过程中我们要秉承提高生产效率、降低成本的原则。连接件的冲压成形方案基本确定为以下二种：方案一：先冲孔再弯曲后落料的级进方案方案二：落料、冲孔、弯曲的复合方案方案一每一个工位上都是单工序、模具结构也较为简单。方案二采用了复合方式，这样做的好处是几道工序一起完成这样既减少了时间又减少了人力物力但是对模具实际设计过程中的精度要求很高，使模具的设计费和制造费用翻倍，反而得不偿失。综上所述，我选择了方案一的方案。4 连接件主要工艺计算4.1 连接件展开长度的计算基于连接件的相对弯曲半径为r/t=0.2/0.5=0.40.5的连接件。（2） r/t0.5的连接件。（3） 铰链式连接件。 由于连接件的r为0.2，t为0.5，故r/t Zmax-Zmin=0.01,不满足凸、凹模分别制造，故采用凸模与凹模配制法，具体制造公差如下：d=0.6（Zmax-Zmin）=0.60.01=0.006mm将上述各参数值带入公式，得刃口尺寸为：Dd（max-x）+d 0=（2.1-0.750.1）+0.036 0=2.025+0.036 0 mmDd（max-x）+d 0=（0.7-0.750.1）+0.036 0=0.625+0.036 0 mm凸模尺寸采用与凹模配做的方法,同时要保证凸、凹模双边间隙为0.005mm,且沿周边均匀。4.5.3 冲孔刃口尺寸的计算第（1）、（2）步的基本参数和落料一致，因为冲件精度为IT12，所以磨损系数x=0.75 。（3）确定刃口尺寸公差。查表2-71可得凸、凹模刃口制造公差为：p=0.02mm, d=0.02mm。p+d=0.02mm+0.02mm=0.04m Zmax-Zmin=0.01,不满足凸、凹模分别制造，故采用凸模与凹模配制法。圆孔凸模刃口尺寸：dp=(1.9+0.750.1)0 -0.02=1.980 -0.02 mm方孔凸模刃口尺寸：dp=(5.85+0.750.15)0 -0.02=5.960 -0.02 mmdp=(2.88+0.750.12)0 -0.02=2.970 -0.02mm中间废料切除凸模刃口尺寸：dp=(14.82+0.750.18)0 -0.02=14.950 -0.02 mmdp=(0.9+0.750.1)0 -0.02=0.970 -0.02 mm两端废料切除凸模刃口尺寸：dp=(8.85+0.750.15)0 -0.02=8.960 -0.02 mmdp=(1.9+0.750.1)0 -0.02=1.980 -0.02 mmdp=(4.38+0.750.12)0 -0.02=4.470 -0.02 mmdp=(0.6+0.750.1)0 -0.02=0.590 -0.02 mm凹模尺寸采用与凸模配做的方法保证凸、凹模双边间隙为0.005mm,且沿周边均匀。5 模具结构分析5.1 模具的总体结构图如图5-1所示，此套模具为级进模，凹模2定位与下模座1之上，导料板位于凹模板之，三者依靠螺钉21进行固定。凸模依靠阶梯固定在凸模板上面，垫板垫在凸模之上。工作时上模部分进行下行凸模接触凹模口进行冲裁，卸料时通过卸料螺钉和弹性卸料板进行卸料。1-下模座；2-凹模板；3-导料板；4-凸模；5-圆孔凸模；6-凸模固定板；7-垫板；8-内六角螺钉；9-模柄；10-打杆；11-卸料螺钉；12-大弹簧；13-两端废料切断凸模；14-中间废料切断凸模；15-弯曲凸模；16-冲切载体凸模；17-方孔凸模；18-弹性卸料板；19-顶件器；20-小弹簧；21-内六角螺钉；22-导套；23-导柱；24-上模座；25-；圆柱销 图5-1 装配总图主视图图5-2 模具装配总图 左视图图5-3 模具装配总图 俯视图5.2 凹模板的轮廓尺寸、凹模圆角半径及示意图轮廓尺寸：矩形板式凹模轮廓尺寸包括凹模板的长度（L）、宽度（B）和厚度（H）。平面尺寸L和B的构成除了最大距离S和S外，尺寸L和B的确定应协调以下几方面因素：（） 螺孔、销孔的布置空间应满足书冷冲模具设计与项目实践P95表2-26的要求。 （2）凹模刃壁至凹模板外缘的距离（w1、w、w、w）一般取凹模板厚度的.5至倍，刃口形状为圆弧时取最小值，为直线时取中指，为尖角时取最大值。具体凹模板的数据见图-所示：图5-2 凹模板5.2.1 凹模圆角半径当材料厚度小于2mm时，可取凹模圆角半径为（36）t,故本连接件的凹模圆角半径为3t=1.5mm5.3 凸模的尺寸、圆角半径及示意图（部分）图5-3 凸模5.3.1 凸模圆角半径当连接件的相对弯曲半径r/t5且不小于rmin/t时，凸模圆角半径等于连接件的圆角半径。故凸模圆角半径为0.2mm5.4 弹性卸料板的尺寸图5-4 弹性卸料板5.5 弹簧的选择冲模常用的卸料弹簧有圆柱螺旋压缩弹簧和蝶形弹簧。在本套模具中我选用的是圆柱螺旋压缩弹簧。5.6 模架的选择根据自己设计的模具的闭合高度，对应压力机的闭合高度数据，还有凸、凹模板的周界来选择模架。凹模周界L=118mm、B=51mm.闭合高度为97mm。在此选用I级精度的后侧导柱模架。冲孔和落料时的模架为：GB2855.6-81H.20 上模座：L/mmB/mmH/mm=16010035GB2855.6-81H.20 下模座：L/mmB/mmH/mm=16010035弯曲时的模架为：L/mmB/mmH/mm=16010035L/mmB/mmH/mm=16010035总 结认真仔细地收集了弯曲模的大部分信息，包括对冲件材料的分析，冲压方案的选择，各个零件的选择和各个板的确定我都化了很多的心思。在这个设计过程中我对AUTOCAD和UG这方面的知识掌握地更加牢固。首先，第一步是确定论文题目，经过仔细地思考，以及在老师地帮助下我确定了我的题目，即U形连接件的弯曲模设计。要知道论文题目很重要，好的论文题目可以让你的思想更加开阔，豁达，在实际设计过程中也省去了不必要的麻烦。论文题目选好后的第二步就是开始对零件进行分析，确定其材料，大小尺寸是否适合冲裁，弯曲。确定下来之后即是对零件的工艺性分析，这期间我查阅了大量的资料，得出了此零件的工艺性性能。第三步是零件排样图的确定，在设计排样图的时候涉及到搭边值需要查表得知，不同的排样方式关系到实际生产过程中材料利用率的问题，所以我们应该尽量多的设计不同的排样图得出哪种方式材料利用率最高。第四步是各个板的设计，其中最要注意的是凹模板，凹模板的轮廓尺寸，以及凹模孔到边的距离都是要查书得出具体数据的。第五步是凸模、凹模刃口尺寸的确定，长度、深度的确定，压力中心的选择与确定。最后一步是模架和压力机的选择，模架的选择需要根据模具的长度，凹模板的轮廓尺寸来确定，压力机的选择则要根据模具的冲压力来做出具体的权衡。刚开始不知道怎么写比较迷茫，后来在老师的帮助下有了自己的想法，先是确定了我自己要做的论文题目，然后再是根据论文收集资料，不断在实践中总结知识从而添加到自己的毕业论文中。弯曲模的设计关键点还是在弯曲这道工序上，这道工序要考虑的内容有很多比如说弯曲时的弯曲力、连接件弯曲时的回弹量等都是必须要考虑的内容。每一次的修改，每一次的尝试都是向前勇敢的地迈了一步。尽管过程异常艰辛，我还是坚持了下来，因为这是毕业的固性条件，我在写论文的过程中也学到了很多的知识，让我的信念更加地坚定。致 谢大学三年中我要感谢的人有很多，我要感谢我的老师在我迷茫时能给我指出正确的道路，就像灯塔一样照耀着在大海中迷路的水手。我要感谢我的同学，是他们陪我一起玩耍，陪我一起成长，在平常的生活中给了我无微不至的照顾。我最要感谢的人就是我的父母，是他们给了我上大学的机会，使他们用自己的血汗钱供我上学让我认识了我的老师，同学们。参考文献1 丁友生.冷冲模具设计与项目实践. 浙江：浙江大学出版社，2014.2 徐正坤. 冲压模具及设备. 北京：机械工业出版社，2005.3 文建平. 金属加工. 北京：机械工业出版社，2013.4 冲模设计手册编写组. 冲模设计手册. 北京：机械工业出版社，2001.5 姜奎华. 冲压工艺模具设计. 北京：机械工业出版社，2013.6 甄瑞麟模具制造技术北京：机械工业出版社，20057 胡石玉精密模具制造工艺南京：东南大学工业出版社，20048 中国造船工程学会船舶材料学术委员会热加工工艺北京：热加工工艺杂志编辑部，20129 华中科技大学冲压件可成形性分析培训手册19毕业设计（论文）中期检查表设计（论文）题目U形连接件的模具设计检 查 项 目是否综合、补充填写学生填写正在按计划完成学生签名：杭晨 年 月 日能完成任务书规定的任务工作学习态度端正能遵守纪律、按时出勤每周与指导教师见面累积请假课时2累积旷课课时无每周与指导教师见面几小时 2（小时）指导教师填写任务书填写完整、规范指导教师签字： 年 月 日正按进度计划进行学生态度端正、无旷课每周与学生见面几小时（小时）专业负责人填写是否按要求进行专业负责人签字： 年 月 日任务书一、课题来源、目标及意义课题来源：本U形连接件主要用于电气结构组件中的单元连接件，U形连接件在生活中很常见。课题目标：研究该项目是为了更好的去学习模具的设计过程，熟悉应用一些软件，巩固所学知识，熟练地掌握模具的设计流程。课题意义：通过本次设计，学生将综合运用所学知识，完成材料的选用、材料的工艺分析、模具结构设计、凹模板尺寸的确定、绘制主要零件的零件图、模具装配图的绘制等。在以后的设计模具时，学生就知道如何去设计模具，让学生对冲压模充满兴趣。二、毕业设计（论文）内容及要求本次毕业设计主要对U形连接件模具的一些简单的设计，包括零件工艺性分析、冲压工艺方案确定、冲压工艺计算、模具类型及总体结构、合理选用压力机，最终利用绘图软件绘制模具总装图和模具主要零部件图。三、毕业设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段名称计划时间1毕业设计辅导，学生进行相关准备工作，选题并审批。2017.3.8前2教师下发任务书，学生完成开题报告，教师审核。2017.3.9-3.163学生提交开题报告并开始设计，教师指导。2017.3.17-4.244老师指导，学生更改并定稿。2017.4.25-5.35提交毕业设计材料（电子稿与纸质稿）。2017.5.46毕业设计答辩。2017.5.13四、参考书及参考文献1 丁友生，冷冲模具设计与项目实践. 浙江：浙江大学出版社，2014.2 徐正坤. 冲压模具及设备. 北京：机械工业出版社，2005.3 文建平. 金属加工. 北京：机械工业出版社，2013.4 冲模设计手册编写组. 冲模设计手册. 北京：机械工业出版社，2001.5 姜奎华. 冲压工艺模具设计. 北京：机械工业出版社，2003.6 甄瑞麟模具制造技术北京：机械工业出版社，20057 胡石玉精密模具制造工艺南京：东南大学工业出版社，20048 中国造船工程学会船舶材料学术委员会热加工工艺北京：热加工工艺杂志编辑部，20129 华中科技大学冲压件可成形性分析培训手册指导教师（签字）: 院（系）主任（签字）: 编号 毕业设计（论文）题 目:U形连接件的模具设计学生姓名:学 号:院（系）:专业班级:指导教师:职 称: 2017年 5 月 毕业设计(论文)开题报告题 目：U形连接件的模具设计学生姓名：学 号：院（系）：专业班级：指导教师： 2017年 3 月 16 日开题报告填写要求1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3.有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2011年4月26日”。一、课题来源、选题依据、课题研究目的、应用价值课题来源：U形连接件是生活中很常见的零件，本U形连接件主要用于电气结构组件中的单元连接件。选题依据：根据老师提供的资料，以及自己对模具设计基本知识的理解。课题研究目的：通过本次的设计，巩固所学的知识，熟练的掌握模具设计流程。应用价值：在现在经济飞速发展的当今，冲压生产效率高，互换性好，保证零件的一致性和质量，也提高了材料的利用率，节省材料。模具作为制造行业的重要装备在各行各业都需要他的同时，新型模具产品的研发与创新一直在生产行业有着重要的地位，模具的好坏直接决定产品的好坏。模具制造能力和水平的高低也能成为国家创新能力的重要标志。通过本课题的研究，提高观察日常生活中的产品，并提出自己的想法，在这个基础上改进产品，并通过模具成形的方法把产品制作出来。二、课题研究的基本思路、研究的关键问题和研究手段（途径）基本思路：对于U形连接件的模具设计而言，我们首先要考虑我们所要设计的连接件是否符合制造要求。然后再运用我们从学校所学的关于冲压模具的知识对零件进行工艺分析，之后就要选择冲压的工艺方案，最好制定多个方案，然后从材料的利用率、工作效率等方面选择较好的一个冲压方案。各个尺寸的计算也非常重要，这其中包括凹模板轮廓尺寸的确定、凸模长度的确定、刃口尺寸的计算、压力的大小及压力中心的确定。研究的关键问题：对U形连接件工艺分析，确定冲压方案以及模具类型及总体结构。 研究手段：通过老师对冲压模相关知识的讲解和翻阅很多有关冲压模具设计的书籍、文献，或者是上网查阅资料，我们会对上述的关键问题逐一解决。三、论文的主体框架和主要内容概述该课题是对U形连接件的模具的一些简单的设计，其中包括零件的工艺性分析、冲压方案的确定、主要工艺尺寸的计算、模具结构的分析、合理选用压力机，最终利用软件绘制模具的总装图和模具主要零部件图。四、论文工作进度与安排起讫日期工作内容达到要求2017.3.8前毕业设计辅导，学生进行相关准备工作，选题并审批。选题审批完成2017.3.9-3.16教师下发任务书，学生完成开题报告，教师审核。完成开题报告2017.3.17-4.24学生提交开题报告并开始设计，教师指导。开题报告审核完成，并已开始设计2017.4.25-5.3老师指导，学生更改并定稿。毕业设计最终稿完成2017.5.4提交毕业设计材料（电子稿与纸质稿）。材料上交完成2017.5.13毕业设计答辩。五、指导教师意见 指导教师：年 月 日六、所在专业负责人审查意见 专业负责人：年 月 日七、参考文献阅读清单（要求8篇以上）序号题 目（及作者）出处（书籍及出版社、期刊名及期刊卷期号等）1丁又生，冷冲模具设计与项目实践.浙江：浙江大学出版社，2014.2徐正坤. 冲压模具及设备北京：机械工业出版社，20053文建平. 金属加工.北京：机械工业出版社，20134冲模设计手册编写组. 冲模设计手册.北京：机械工业出版社，20015姜奎华. 冲压工艺模具设计.北京：机械工业出版社，20136甄瑞麟模具制造技术北京：机械工业出版社，20057胡石玉精密模具制造工艺南京：东南大学工业出版社，20048中国造船工程学会船舶材料学术委员会热加工工艺北京：热加工工艺杂志编辑部，20129华中科技大学冲压件可成形性分析培训手册苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）评价表（指导教师用）学生： 设计（论文）题目：U形连接件的模具设计评价项目评价要素评价内涵成绩评定满分得分检查选题质量01选题方向和范围符合本专业的培养目标，基本达到科学研究和实践能力培养和锻炼的目的。602难易度满足专业教学计划中对素质、能力和知识结构的要求，有一定难度，工作量适当。403理论意义和实际应用价值选题符合本学科专业的发展，符合科技、经济和社会发展的需要，解决理论或实际工作中的问题，并能理论联系实际，具有一定的科技、应用的参考价值。5能力水平04查阅和应用文献资料能力基本掌握检索中外文献资料的方法，对资料进行初步分析、综合、归纳等整理，并能适当应用。1305综合运用知识能力能够综合应用所学知识，对课题所研究问题进行分析，研究目标明确，内容具体，且具有一定的深度。1106研究方法与手段较熟练运用本专业的方法、手段和工具开展课题的分析、设计和实施工作。707实验技能和实践能力已基本掌握了专业技能和研究设计方法，实践能力较强。908创新意识能够在前人工作的基础上，进行科学的分析与综合，提出问题，探索解决问题的方法、手段有一定的特色或新意，结论有新见解。7设计（论文）质量09内容与写作较完整地反映实际完成的工作，概念清楚，内容基本正确，数据可靠，结果可信。710结构与水平结构较严谨，语言通顺，立论正确，论据充分，分析较深入，结论基本正确。1111要求与规范化程度符合本院的毕设工作的规范要求，论文中的术语、格式、图表、数据、公式、引用、标注及参考文献均符合规范。1212成果与成效有一定的实用价值；有实物作品、实际运行的原型系统；初步得到应用或具有应用前景的成果。8综合意见100指导教师签字：时间： 2017 届学生毕业设计（论文）材料袋题 目：U形连接件的模具设计学生姓名：学 号：院（系）：专业班级：指导教师：职 称：材 料 目 录序号名 称数量备注1毕业设计（论文）选题审批表12毕业设计（论文）任务书13毕业设计（论文）开题报告14毕业设计（论文）指导教师评阅表15毕业设计（论文）评阅教师评阅表16毕业设计（论文）答辩记录17毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表18毕业设计（论文）（附所有电子资料）1双面打印、装订（封面用牛皮纸）9其它材料（如大学生论文检测报告单等）1 年 月 日毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表设计(论文)题目U形连接的模具设计毕业设计（论文）答辩资格审查以下各项，已完成的打“”，否则打“”任务书、开题报告、评阅表等材料齐全已完成任务书基本要求无严重违纪现象（如：旷课达1/3者、论文检测总文字复制比大于50%、违反规定造成重大损失者）审查结果指导教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日评阅教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日毕业设计（论文）答辩成绩答辩小组评审意见：成 绩（百分制）：组长（签字）：年 月 日答辩委员会评定成绩组成部分分值比例指导教师评阅分30%评阅教师评阅分30%答辩成绩40%最终得分毕业设计等第（五级分制）：答辩委员会主席（签章）：年 月 日毕业设计（论文）答辩记录毕业设计（论文）题目U形状连接件的模具设计指导教师职 称工作单位答辩日期、时间2017年5月13日答辩组成员（签字）：答辩记录：记录人（签字）：年 月 日答辩组组长（签字）：年 月 日摘 要 U形连接件的冲压工艺和模具设计是通过工件的工艺分析，包括材料分析、产品结构形状分析，从而确定工艺方案为级进模。U形连接件一般用于电气结构组件中的单元连接件。在此次设计过程中主要运用了UG和AUTOCAD这两个软件对U形连接件进行模具的设计。除了用二维图来表达模具的各零部件外，还采用三维立体造型来形象地表达模具的结构及装配方式。关键词：U形连接件；弯曲；模具 目 录前 言11课题22 工艺性分析32.1 黄铜的工艺性分析32.2 冲裁的工艺分析32.2.1 冲裁件的结构和尺寸32.3 弯曲的工艺分析42.3.1 材料的性能42.3.2 连接件的结构和尺寸42.4 连接件回弹量及应对措施42.4.1 影响回弹的因素42.4.2 回弹量的确定42.4.3 减少回弹的措施53 冲压工艺方案63.1 冲压工艺方案的确定64 连接件主要工艺计算74.1 连接件展开长度的计算74.2 凸模长度74.3 冲裁件的排样84.3.1 最小搭边值的确定84.4 冲压力的计算及设备94.4.1 计算冲压力94.4.2 冲压设备的选择104.4.3 压力中心的确定104.5 模具刃口尺寸的计算114.5.1 冲裁间隙的确定114.5.2 落料刃口尺寸的计算114.5.3 冲孔刃口尺寸的计算125 模具结构分析135.1 模具的总体结构图135.2 凹模板的轮廓尺寸、凹模圆角半径及示意图155.2.1 凹模圆角半径155.3 凸模的尺寸、圆角半径及示意图（部分）165.3.1 凸模圆角半径165.4 弹性卸料板的尺寸175.5 弹簧的选择175.6 模架的选择17总 结18致 谢19参考文献20前 言众所周知，模具在工业中被称为是工业之母，单看这个称号就可想而知模具在工业当中的重要性。随着我国工业的发展模具行业也迎来了春天。在技术方面，我国模具的体系较以前有了很大的完善。其中以珠三角、渤海、长三角地区的模具竞争力比较大，技术也较其他地方有进一步的提高。在这样一个竞争力大的地方可想而知人才的竞争也是非常大的，近年来我国模具行业的毕业生总是供不应求，作为学生我们要做的就是努力提升自己的专业技能，让自己在以后的竞争和工作上更占优势，从而不被时代所抛弃。目前，我国已经是世界上模具生成行业的佼佼者和生产大国了，但技术方面虽然较以前有很大的提升，但是和美国，日本这些技术大国相比较来说还是有很大的差距的，正所谓革命尚未成功，同志仍需努力。模具的种类有很多，比如说有冲压模具、塑料成型模具、压铸模具、锻造成形模具、橡胶成型模具、陶瓷模具等，在这里就不一一列举了。设计一套模具，首先根据顾客所需要的零件进行工艺性的分析，然后进行冲压方案的确定和冲压工艺计算，最后进行模具的设计。1课题某冲裁件如图1-1所示，其技术要求及生产信息如下：产品名称：U型连接件 材 料：H62黄铜 公差等级：IT13生产批量：大批量厚 度: 0.5mm图1-1 U形连接件2 工艺性分析2.1 黄铜的工艺性分析该零件在选材方面为黄铜，主要是因为黄铜是由铜和锌组成的合金，黄铜在工业上运用非常地广泛。 H62硬黄铜的力学性能如下所示： 抗拉强度N 412 断后伸长率% 10 维氏硬度HV 125165 抗剪强度 412冲裁变形的毛坯应该选用有良好的塑性，刚性和硬度的材料。塑性不好就会影响冲裁件的精度和质量；硬度不好的话，冲件的平整度就很难把握；刚度太差则不利于送料和出件。从冲压材料看，H62黄铜比较适合冲压加工，同时，零件尺寸不大，坯料及冲压件的刚性也较好，方便于送料和出件。2.2 冲裁的工艺分析2.2.1 冲裁件的结构和尺寸（1）在冲裁件的结构方面我们应该尽量满足简单，对称的原则。因为这样有利于提高加工材料的利用率。（2）冲裁件的圆角。冲裁件的内外形转角应该避免尖角，应该尽量采用圆弧过渡的方法，这样的好处是有利于模具的加工，减少在热处理过程中发生的开裂情况和提高模具的使用寿命。根据方案分析两个圆孔和一个方孔采用冲孔的冲裁方式，最后连接件采用直接切断的落料方式。因为连接件的材料为黄铜，冲孔时交角的夹角90。查表2-121计算冲孔时的最小圆角半径：0.20.5=0.1mm。落料时交角的夹角90查表2-121计算落料时的最小圆角半径：0.180.5=0.8mm。故该产品圆角符合冲压要求。（3）冲孔尺寸。冲裁件的各个孔的冲裁受到凸模强度的影响，此外方孔圆孔的最小尺寸方面也受到材料性能的影响。具体分为有导向和无导向两种情况，此模具类型为有导向型，关于有导向冲裁件的孔的最小尺寸见表2-2所示。表2-2 有导向凸模冲孔的最小尺寸冲件材料圆形孔（直径d）矩形孔（孔宽b）硬钢软钢及黄铜铝0.5t0.35t0.3t0.4t0.3t0.28t注：t为料厚。因为本连接件的材料为黄铜，厚度为0.5mm。根据上表计算的圆形孔的最小尺寸为0.350.5=1.75mm,矩形孔的最小尺寸为0.30.5=1.5mm。对比图1-1所示尺寸以上计算结果符合冲压要求。2.3 弯曲的工艺分析2.3.1 材料的性能当连接件进行弯曲时，材料的性能也是连接件能否很好地弯曲的一个重要的因素，其中回弹和弯裂是两个核心的问题，材料的塑性越好，连接件极限弯曲程度就越大，弯裂倾倒就越小。H62具有良好的力学性能，热态下塑性好，冷态下塑性也可以，适合用于弯曲冲压件。2.3.2 连接件的结构和尺寸本连接件上有两个直径为2mm的圆形孔和长为6mm 宽为3mm的方形孔，要弯曲部分则是两个长度为15mm宽度为2mm的长方形。连接件结构相对简单并且对称，弯曲半径上下均一致。故该连接件弯曲圆角和高度经计算均符合弯曲工艺要求。2.4 连接件回弹量及应对措施2.4.1 影响回弹的因素在实际弯曲过程中影响回弹的因素有很多比如说材料的力学性能、相对弯曲半径、弯曲角度、弯曲方式和模具的间隙，分析的时候应该根据实际情况进行分析。2.4.2 回弹量的确定由于回弹量跟许多因素有关，各个因素之间又在相互影响，所以很难进行具体的分析。在实际设计时我们可以根据CAE软件来进行分析，除此之外我们还可以根据简单的计算和根据经验来初步确定。2.4.3 减少回弹的措施首先回弹是连接件加工过程的一个固定因素，是避免不了的，但是我们可以在实际设计制造过程中多多少少地避免一些。在连接件的设计过程中通过尽量采用合理的弯曲工艺、合理地设计弯曲模的结构等措施来解决。3 冲压工艺方案3.1 冲压工艺方案的确定根据分析知道U形连接板的冲压成形需要落料、冲孔和弯曲等多道工序，所以我们在实际设计的过程中制定合理的成形工艺方案就显得尤为重要。在制定工艺方案的过程中我们要秉承提高生产效率、降低成本的原则。连接件的冲压成形方案基本确定为以下二种：方案一：先冲孔再弯曲后落料的级进方案方案二：落料、冲孔、弯曲的复合方案方案一每一个工位上都是单工序、模具结构也较为简单。方案二采用了复合方式，这样做的好处是几道工序一起完成这样既减少了时间又减少了人力物力但是对模具实际设计过程中的精度要求很高，使模具的设计费和制造费用翻倍，反而得不偿失。综上所述，我选择了方案一的方案。4 连接件主要工艺计算4.1 连接件展开长度的计算基于连接件的相对弯曲半径为r/t=0.2/0.5=0.40.5的连接件。（2） r/t0.5的连接件。（3） 铰链式连接件。 由于连接件的r为0.2，t为0.5，故r/t Zmax-Zmin=0.01,不满足凸、凹模分别制造，故采用凸模与凹模配制法，具体制造公差如下：d=0.6（Zmax-Zmin）=0.60.01=0.006mm将上述各参数值带入公式，得刃口尺寸为：Dd（max-x）+d 0=（2.1-0.750.1）+0.036 0=2.025+0.036 0 mmDd（max-x）+d 0=（0.7-0.750.1）+0.036 0=0.625+0.036 0 mm凸模尺寸采用与凹模配做的方法,同时要保证凸、凹模双边间隙为0.005mm,且沿周边均匀。4.5.3 冲孔刃口尺寸的计算第（1）、（2）步的基本参数和落料一致，因为冲件精度为IT12，所以磨损系数x=0.75 。（3）确定刃口尺寸公差。查表2-71可得凸、凹模刃口制造公差为：p=0.02mm, d=0.02mm。p+d=0.02mm+0.02mm=0.04m Zmax-Zmin=0.01,不满足凸、凹模分别制造，故采用凸模与凹模配制法。圆孔凸模刃口尺寸：dp=(1.9+0.750.1)0 -0.02=1.980 -0.02 mm方孔凸模刃口尺寸：dp=(5.85+0.750.15)0 -0.02=5.960 -0.02 mmdp=(2.88+0.750.12)0 -0.02=2.970 -0.02mm中间废料切除凸模刃口尺寸：dp=(14.82+0.750.18)0 -0.02=14.950 -0.02 mmdp=(0.9+0.750.1)0 -0.02=0.970 -0.02 mm两端废料切除凸模刃口尺寸：dp=(8.85+0.750.15)0 -0.02=8.960 -0.02 mmdp=(1.9+0.750.1)0 -0.02=1.980 -0.02 mmdp=(4.38+0.750.12)0 -0.02=4.470 -0.02 mmdp=(0.6+0.750.1)0 -0.02=0.590 -0.02 mm凹模尺寸采用与凸模配做的方法保证凸、凹模双边间隙为0.005mm,且沿周边均匀。5 模具结构分析5.1 模具的总体结构图如图5-1所示，此套模具为级进模，凹模2定位与下模座1之上，导料板位于凹模板之，三者依靠螺钉21进行固定。凸模依靠阶梯固定在凸模板上面，垫板垫在凸模之上。工作时上模部分进行下行凸模接触凹模口进行冲裁，卸料时通过卸料螺钉和弹性卸料板进行卸料。1-下模座；2-凹模板；3-导料板；4-凸模；5-圆孔凸模；6-凸模固定板；7-垫板；8-内六角螺钉；9-模柄；10-打杆；11-卸料螺钉；12-大弹簧；13-两端废料切断凸模；14-中间废料切断凸模；15-弯曲凸模；16-冲切载体凸模；17-方孔凸模；18-弹性卸料板；19-顶件器；20-小弹簧；21-内六角螺钉；22-导套；23-导柱；24-上模座；25-；圆柱销 图5-1 装配总图主视图图5-2 模具装配总图 左视图图5-3 模具装配总图 俯视图5.2 凹模板的轮廓尺寸、凹模圆角半径及示意图轮廓尺寸：矩形板式凹模轮廓尺寸包括凹模板的长度（L）、宽度（B）和厚度（H）。平面尺寸L和B的构成除了最大距离S和S外，尺寸L和B的确定应协调以下几方面因素：（） 螺孔、销孔的布置空间应满足书冷冲模具设计与项目实践P95表2-26的要求。 （2）凹模刃壁至凹模板外缘的距离（w1、w、w、w）一般取凹模板厚度的.5至倍，刃口形状为圆弧时取最小值，为直线时取中指，为尖角时取最大值。具体凹模板的数据见图-所示：图5-2 凹模板5.2.1 凹模圆角半径当材料