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毕业设计（论文）任务书 I、毕业设计 (论文 )题目： 吊耳加强板零件冲压工艺与冲模设计 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求： 等批量 1) 分析 冲件 成形工艺及坯料展开 2） 编 制 吊耳加强板零件冲压工艺 3）完成吊耳加强板 冲裁 模设计 业设计 (论文 )工作内容及完成时间： 1. 查阅相关资料，外文资料翻译（ 6000 字符以上） ，撰写开题报 告 。 第 1 周 第 2 周 析 冲件 成形工艺及坯料展开 第 3 周 第 6 周 第 7 周 第 8 周 裁模 总装图及零件图； 第 9 周 第 13 周 文） 第 14 周 第 16 周 业答辩。 第 17 周 、主 要参考资料： 1.冲模设计手册编写组 北京：冲模设计手册， 1995 吊耳加强板冲压工艺及冲模设计 袁联富编 北京：机械工业出版社， 2003 冲压新工艺新技术及模具设计实用手册 . 银声音像出版社， 2004 5. 2875冷冲模国家标准 航空与机械工程 系 机械设计制造及其自动 化 专业类 0881054 班 学生（签名）： 填写日期： 2012 年 01 月 03 日 指导教师（签名）： 助理指导教师 (并指出所负责的部分 )： 机械设计制造及其自动化 系主任（签名）： 附注 :任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。 厚 度 : 2 mm 学士学位论文原创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果 ,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期： 导师签名： 日期： 毕业设计（论文）开题报告 题目 吊耳加强板零件冲压工艺与冲模设计 专 业 名 称 航空与机械工程系 班 级 学 号 088105425 学 生 姓 名 任云 指 导 教 师 陈龙珠 填 表 日 期 年 月 日 说 明 开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实 验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。 以下填写内容 各专业 可根据具体情况适当 修改 。但每个专业填写内容应保持一致。 说 明 开题报告应结合自己课题而作，一般包括：课题依据及课题的意义、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）、研究内容及实验方案、目标、主要特色及工作进度、参考文献等内容。 以下填写内容 各专业 可根据具体情况适当 修改 。但每个专业填写内容应保持一致。 一、 选题的依据及意义 ： 目的：以社会实际产品为课题，真题假做，设计一副能够生产所给塑件、结构合理 、能保证制品的精度、表面质量的模具，能熟练使用 图软件。使学生在塑件结构设计、成型工艺分析、模具数字化设计、模具零件的选材、热处理、模具零件的制造，以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练，为缩短工作适应期奠定坚实的基础。 意义：随着塑料制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业 广泛应用，对模具的需求日益增加， 模具 在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一。 二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述） ： 二、国内外发展情况 (文献综述 ) 1、国内方面： 一、我国模具工业的研究现状 80 年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为 13%， 1999 年我国模具工业产值为 245亿，至 2002 年我国模具总产值约为 360 亿元，其中塑料模约 30%左右。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产 48 英寸大屏幕彩电塑壳注射模具、 容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。如天津津荣天和机电有限公司和烟台北极星 具有限公司制造多腔 轮模具，所生产的这类齿轮塑件的尺寸精度、同轴度、跳动等要求都达到了国外同类产品的水平，而且还采用最新的齿轮设计软件，纠正了由于成型收缩造成齿形误差，达到了标准渐开线齿形要求。还能生产厚度仅为 一模两腔的航空杯模具和难度较高的塑料门窗挤出模等等 。注塑模型腔制造精度可达 面粗糙度 m，模具质量、寿命明显提高了，非淬火钢模寿命可达 10 30 万次，淬火钢模达 50 1000 万次，交货期较以前缩短，但和国外相比仍有较大差距。 成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结 构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在 29 34 英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了 辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达 20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的 50% 80%相比，差距较 大。 在制造技术方面， 术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的 统，如美国 美国司的 国 司的 国 本 司的 色列公司的 国 司的澳大利亚 司的 模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在 我国模具行业中，实现了 集成，并能支持 术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具 术的发展。 近年来，我国自主开发的塑料模 统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的 统、华中理工大学开发的注塑模 统及 些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点，为进一步普及模具 术创造了良好条件。 近年来，国内已较广泛地采用一些 新的塑料模具钢，如： 3M、 ，对模具的质量和使用寿命有着直接的重大影响，但总体使用量仍较少。塑料模具标准模架、标准推杆和弹簧等越来越广泛得到应用，并且出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。 二、 研究内容及实验方案： 1、内容： 吊耳加强板零件图，吊耳加强板毛坯展开图，吊耳加强板冲裁模总 装配图、模具零件图、说明书。 2、拟解决的关键问题： 设计吊耳加强板的冲裁模 四、目标、主要特色及工作进度 1. 查阅相关资料， 外文资料翻译（ 6000 字符以上） ，撰写开题报告 。 第 1 周 第 2 周 析 冲件 成形工艺及坯料展开 第 3 周 第 6 周 第 7 周 第 8 周 裁模 总装图及零件图； 第 9 周 第 13 周 文） 第 14 周 第 16 周 业答辩。 第 17 周 五、参考文献 1.冲模设计手册编写组 北京：冲模设计手册， 1995 吊耳加强板冲压工艺及冲模设计 联富编 北京：机械工业出版社， 2003 冲压新工艺新技术及模具设计实用手册 . 银声音像出版社， 2004 5. 2875冷冲模国家标准 南昌航空大学科技学院学士学位论文 1 目 录 1. 前言 械与模具制造业在国民经济中的地位 2 前国际模具发展现状及其特点 2 国模具发展现状及其特点 3 压的基本工序及模具 4 耳加强板零件的简单介绍 5 件结构的分析 6 6 6 定工艺方案 6 3. 冲裁模的设计 8 件工艺计算 8 10 口的计算 12 具零部件结构的确定 12 14 16 17 4 冷冲模零件的制造工艺 统模具制造向现代模具制造的过渡 19 模零件的加工工艺 20 21 22 23 南昌航空大学科技学院学士学位论文 2 摘要： 随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，冲压加工技术的应用越来越广泛，模具成形已成为当代工业生产的重要手段。 本设计以吊耳加强板零件冲压工艺与冲模设计的全过程，通过审查及工艺分析确定其为单工序模。然后再对此单工序模进行整体设计，在此过程中，凸凹模的设计为一难点，主要的是刃口的计算及定位方式的选择问题，然后再利用得出的数据结合有关的参考资料和图表，对模具的主要零件进行结构设计，最后根据全部零件的结构设计选用合适的模座和模柄，并选用合适的冲压设备，最后，画出冲裁模的总装图和零件图，在绘图过程中，使用的软件为 关键词 ： 冲压工艺 冲模设计 冲裁模 of of an of to of a in of a is of of by of to of in a a 昌航空大学科技学院学士学位论文 3 1 前言 械与模具制造业在国民经济中的地位 利用模具成型零件，是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法。采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率、保证零件质量、节约材料、降低生产成本，从而取得很高的经济效益。因此，模具在现代工业的主要部门，如机械、电子、轻工、交通和国防工业中得到了极其广泛的应用。例如： 70以上的汽车、拖拉机、电机、电器、仪表零件， 80以上的塑料制品， 70以上的日用五金及耐用消费品零件，都采用模具来生产。 由此可见，利用模具生产零件的方法已成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段，它对于保证制品质量，缩 短试制周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性意义。因此德国把模具称为 “ 金属加工中的帝王 ” ，把模具工业视为 “ 关键工业 ” ；美国把模具称为 “ 美国工业的基石 ” ，把模具工业视为“ 不可估其力量的工业 ” ；日本把模具说成是 “ 促进社会富裕繁荣的动力 ” ，把模具工业视为 “ 整个工业发展的秘密 ” 。我国将模具工业视为整个制造业的 “ 加速器 ” 。 从另一方面来看，机床、刀具工业素有 “ 工业之母 ” 之称，在各个工业发达国家中都占有非常重要的地位。由于模具工业的重要性，模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用，使得模具行 业的产值已经大大超过机床、刀具工业的产值。这一情况充分说明了在国民经济蓬勃发展的过程中，在各个工业发达国家对世界市场进行激烈争夺的过程中，愈来愈多的国家采用模具来进行生产，模具工业明显地成为技术、经济和国力发展的关键。 从我国的情况来看，不少工业产品质量上不去，新产品开发不出来，老产品更新速度慢，能源消耗指标高，材料消耗量大，这都与我国模具生产技术落后，没有一个强大的、先进的模具工业密切相关。因此，要使国民经济各个部门获得高速发展，尽快缩短和发达国家之间的差距，加速实现社会主义现代化步伐，惟一的出路就是必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具在国民经济中的关键作用 。 当今世界正进行着新一轮的产业调整一些模具制造逐渐向发展中国家转移，中国正成为世界模具大国。近年来，外资对我国模具行业投入量增大，工业发达国家将南昌航空大学科技学院学士学位论文 4 模具向我国转移的趋势进一步明朗化。 日本的模具产能约占全球的 40%，居世界第一位，每年向国外出口大量模具。现在模具市场竞争日趋激烈，因此日本模具业也在努力降低生产成本。模具行业是人力成本较高的行业，日本的人力成本是中国及东南亚 地区的十几倍，而人力成本中有70%以上是非核心技术人员。因此，现在日本模具业正逐渐将技术含量不高的模具转向人力成本低的地区生产，只在本国生产技术含量较高的产品。其次是日本使用模具的主要企业有加快向国外转移的趋势，这使日本本国模具使用量减少。 随着模具工业全球化布局的发展，模具行业在美国工业总产值中所占的比重呈现出不断下降的态势，但是美国模具在全球模具的高端产品仍然占据着重要地位。 德国主要世界上主要的制造大国之一，在模具制造方面具有领先的技术。德国拥有世界领先的汽车、船舶等制造技术，受上游行业需求影 响，德国模具在世界上具有较为重要的地位。由于德国将将技术含量较高的制造业作为其立国之本，预计未来德国不会放弃模具制造领域，相反会加强技术含量较高的模具的研究和开发 。 我国政府对模具工业和模具技术发展非常重视，特别是在改革开放以来，充分肯定了模具工业和技术在制造业和国民经济中的重要基础地位。 1984 年成立了中国模具工业协会（由原机械工业部主管），并在 六五 、 七五 计划中专项支持， 八五 科技 开发计划中，先进制造技术列在第一位，而模具设计制造技术又列在先进制造技术的第一位。在此期间，国家投入数千万元的研发费用（加上地方和企业自筹，研发经费超过 1 亿元），形成近百项技术成果，大大缩短了我国与世界发达国家的技术差距。模具制造在制造业中的重要性逐渐被人们所认识，也引起各级政府领导的重视。国家采取了扶持 政策 。一些地方政府也从各方面大力扶持 。 与发达国家相比，我国模具工业还有较大差距，主要是： 我国还处于全球产业链分工的中低端，产品处于中低档；模具也是如此。 在组织模具开发、生产方面，发达国家普遍采用并行工程和项目管理等技术和管理方法，加强了对工作流的控制，缩短了模具开发周期，保证了质量； 在专业化生产方面，发达国家更加普遍。专业化分工是提高生产效率，缩短模具设计制造周期和保证产品质量的必然发展趋势，它有利于突出自己的核心业务，有利于积累产品开发、生产管理及服务的经验，以在短期内提供高质量、低成本模具； 在高新技术的应用方面，发达国家对各种高 新技术的应用更加广泛，更加深入，南昌航空大学科技学院学士学位论文 5 水平也较高，包括数字化模具技术（三维设计、可制造性设计（ ）、成形过程模拟（ 术、高速加工技术、自动化加工技术、新材料成形技术、表面处理技术、新型（多功能复合）模具技术、信息化管理技术等等。高新技术的不断开发和广泛应用使得模具的设计制造水平达到空前的高度。 在新技术研发创新方面，包括成形方法的创新，成形品质改善的创新，新材料成形技术的创新等，我国还没有掌握主动权，基本上是在跟踪发达国家技术发展的进程。 总体上，我们与发达国家还有 10 15年的差距，我们仍要发奋图强，加油追赶，以实现模具强国之梦想。 压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合 级进三种组合方式。 复合冲压 在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。 级进冲压 在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或 两种以上不同单一工序的一种组合方式。 复合 在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。 冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分 组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回南昌航空大学科技学院学士学位论文 6 升 时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。 绍 图所示为某车型上的吊耳加强板零件，材料为钢，料厚。该零件为一浅的无凸缘拉伸件。其拉伸高度仅，基本与圆弧重合，其 拉伸高度无特别要求。零件中间有一个 48 的圆孔，其精度要求不 算高，直接冲压即能够满足要求。该零件的生产纲领不多，决定用通用的曲柄压力机加工，其冲压工艺为： 落料、冲孔拉伸成形。 设计要求 :设计该零件的冲裁模 冲压件图如下图所示 （ a） （ b） 图 1 吊耳加强板零件图 冲压技术要求 : 1. 材料 :35号钢 2. 材料厚度 :2. 生产批量 :中批量 4. 未注公差 :按 确定 . 南昌航空大学科技学院学士学位论文 7 2 吊耳加强板冲压工艺性分析 压工艺分析 该零件材料为 35号钢 结构简单 ,形状对称 ,冲孔 的孔 尺寸 为 48 已知冲孔时 ,因受凸模强度的限制 ,孔的尺寸不应太小 凸模的强度和模具结构等 孔尺寸不小，满足工艺性能要求。 由于该零件的拉伸高度较小，因此，只需一次拉伸即可成形。为保证拉伸件直壁部分与孔的相对位置关系，拉伸工艺中将以中间的 48 的孔定位，配以外形上的直边的角向定位进行拉伸。同时，中间 48 孔的精度要求并不太高，且拉伸件的直壁部分较短，拉伸成形时直壁部分的变形不会对中间孔的尺寸产生任何影响。故在落料、冲孔工序可直接将孔冲到尺寸且后续也不需增加孔的修正工序。 冲裁件的经济公差等级不高于 一般落料公差等级最好低于 冲孔件公差等级最好低于 ,由表 3冲孔公差分别为 冲件落料公差 ,最高精度冲孔公差分别为 冲件孔中心距最高精度公差为 此可用于一般精度的冲裁 ,普通冲裁可以达到要求 . 由于冲裁件没有断面粗糙度的要求 ,不必考虑 . 45号钢 ,抗剪强度 =400 520 断后伸长率 16%,此材料具有良好的塑性 ,冲裁性较好 ,可以冲裁加工 . 定工艺方案 零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下： 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南昌航空大学科技学院学士学位论文 8 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 2查得凸凹模最小壁厚为 零件上的孔边距为 足冲裁件最小孔边距 t 要求，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。 南昌航空大学科技学院学士学位论文 9 具类型 根据零件的冲裁工艺方案 ,采用落料冲孔复合冲裁模 . 操作与定位方式 零件中批量生产 ,安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产 ,且能降低模具成本 ,因此采用手工送料方式 证孔的精度及较好的定位，为了提高材料利用率采用固定挡料销。 料与出件方式 考虑零 件尺寸较大，厚度不大，采用弹性卸料方式，为了便于操作，提高生产率，冲件废料采用凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。 架类型及精度 由于零件材料不厚，尺寸较大，冲裁间隙较小，采用对角导柱模架，方便横向纵向送料，考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用级模架精度。 对于非圆形的拉伸件，其坯料展开的计算一般分两部分处理。直线部分按弯曲成形处理， 接过渡部分采取均匀过渡的原则。故坯料展开计算的方法如下： 首先，对个圆弧部分的处理。将其 按高为，内径为，筒底圆角半径 2的筒 形拉伸处理，如图 展开后毛坯的直径为 : （ +4d2 h+8 （ 162 +4 22 1+3 16+8 32 ）= a） （ b） 图 坯料展开工艺计算图 南昌航空大学科技学院学士学位论文 10 式中各符号的意义见图。圆弧部分展开后的半径差 1 为： 1 2 12 =次，对段直壁部分进行计算。将其按 90弯曲处理，如图所示。其计算过程为： 中形层半径的计算： 2+2 其中，为弯曲件内圆弧半径，为中性层系数，按查表可知。所以，圆弧部分的展开长度 2 为： 图 a。圆弧部分展开后的半径差 1 为： 42+1= 4 +1=中， 为 1 4 圆弧的展开长度， 弯曲边的直壁部分的长度，如图所示。 本例中，由于拉伸高度较短，使得圆弧展开和直角弯曲处展开轮廓非常接近（图中的 1 2 ），差值仅为 2 1 ）。故在轮廓展开时可忽略这个差值，均按图所示的零件的外轮廓均匀的向外偏移 具体展开时，可利用 “偏移”功能完成。展开的毛坯图如图中的实线所示。 图 毛坯展开图 南昌航空大学科技学院学士学位论文 11 零件外轮廓， 内孔轮廓， 外轮廓 点 毛坯内、外廓的质心，点 零件外轮廓质心 中心的计算 。 毛坯展开图确定以后，即可计算冲裁力。冲裁力的计算公式为： 冲 其中，为板料厚度（ 为冲件材料的抗剪强度（ 本例中 400520 为冲裁件的轮廓长度（ 因本例为落料、冲孔复合，故轮廓长度为内孔与外廓周长之和。由于该冲件的外轮廓不规则，若按常规的手工计算较复杂。这里采用了 询”功能可方便的计算出轮廓长度。具体方法为，首先将外廓与内孔之间的区域构造成一 个“面域”。在构造面域之前，最好将面域的边界轮廓线转化为“多义线”，以方便操作。面域的构造可从 图边界或面域”菜单进入，按其提示构造两个 中的外轮廓内部的区域和内孔内部的区域）。在构造面域之前，最好将面域的边界轮廓线转化为“多义线”，以便于操作。然后对这两个面域进行布尔“差”运算，可从菜单“修改”实体编辑差集”操作进行，差运算后即可得到内、外轮廓间的“面域”；然后，再单击“工具查询质量特性”菜单，用鼠标选取面域，按回车，会弹出一个对应面域对象的“ 窗口”，显示出要查询项目的相关信息。如“面积”、“周长”和“质心”等。有关 。图中查询的总周长（内、外廓周长之和） 已知冲裁力基本计算公式为已知冲裁力基本计算公式为 此例中零件的周长为 料厚度 235钢的抗剪强度取 400520冲裁该零件所需冲裁力为 19476(6 1 9 8 4 0 . 6 24 7 6 8 0 0 . 4 8N)520400(24 5 8 . 4 6 模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料 力 推件力 19476( 19476( 南昌航空大学科技学院学士学位论文 12 则零件所需得冲压力为 2 3 9( 初选设备为开式压力机 100。 考虑到卸料力等因素的影响，落料、冲孔工序选用 1000（ 100）的冲床加工。 压力中心是冲裁力合力的作用点，其与轮廓线的重心重合。故仍然可按以上查询信息的方法查询质心坐标， 只是这时所构造的面域不同。这是先将毛坯内、外轮廓同时向内、外偏移（图中的双点划线）；然后，将这两对偏移线中间的区域构造成“面域”，在对这两个面域查询其质心坐标。具体步骤可参阅资料 3 。图中的点便是内、外廓的质心，其坐标值为 就是内、外廓复合冲裁的压力中心。在质心坐标的查询过程中，为读数方便，应先将用户坐标系（ 原点移至冲件上的某个基准点，如图中的孔的中心 拉伸工序压力中心的计算，是假定拉伸模的凸、凹模间隙均匀，且拉伸件 各处直壁高度相等为前提条件。这时，可认为拉伸力沿整个轮廓线均匀分布。故仍按以上介绍的冲裁压力中心的求解方法进行，只是这时的面域为图所示的零件外轮廓线内、外偏移后两偏移线（图中未示出）之间的区域。查询后的拉伸压力中心如图中的点坐标（其值为 压设备的选用 根据冲压力的大小，选取开式可倾压力机 100，其主要技术参数如下： 公称压力： 1000块行程： 130大闭合高度： 400 合高度调节量： 100 块中心线到床身距离： 300作台尺 寸： 580 590 作台孔尺寸： 200 340 50柄孔尺寸： 60 80 垫板厚度： 100 昌航空大学科技学院学士学位论文 13 口尺寸计算 由于零件尺寸没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准 模按 根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法 。 （ 1）落料件尺寸的基本计算公式为 a ( X 0m i nm a i T )()( 尺寸 可查得凸、凹模最小间隙 大间隙 凹模制造公差 。即 ）（凹D ）（凸D （ 2）冲孔基本公式为 0m )( X ( 孔 R，查得其凸模制造公差 ，凹模制造公差 ，凸、凹模最小间隙 大间隙 凹d 标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大 小。由凹模高度和壁厚的计算公式得， 凹模厚度 凹模壁厚 所以，凹模的总长为 8328 5 L 凹模的宽度为 4523 5 B 模架及其它零部件设计以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。 模具采用对角导柱模架， 凹模轮廓尺寸为 17817425根据以上计算结南昌航空大学科技学院学士学位论文 14 果，可查得模架规格为上模座 20020045模座 20020050柱 32190351900105433510543模座厚度 5模垫板厚度 0定板厚度 模座厚度 0么，该模具的闭合高度： 凹模固定板 +下模板 （ 45+10+5+10+40+0 2） 13中 凸模冲裁后进入凹 模的深度， 校核模具闭合高度 200213在范围之内，故可以选用。 模具采用弹性卸料装置，弹性元件选用橡胶，其尺寸计算如下： （ 1）确定橡胶的自由高度0 12()105(1 磨工作工 由以上两个公式，取橡胶自由高度 H。 橡胶垫的高径比在 以选用的橡胶垫规格合理。橡胶的装模高 度约为 40 34 （ 1） 凸凹模由凸凹模固定板固定，两者采用过渡配合关系， 凸 凹 模固定板的厚度：根据 （ 凹 ， 得 凸凹模 固 定板高度 =25=凸凹模固定板的尺寸与凹模长度宽度相同为 178174凸模固定板要固定在下模板上，采用 4 个螺钉固定，钻孔直径为 5定板采用 45号钢制造 ,淬火硬度为 45 （ 2）凸模固定板 凸模固定板的外形尺寸与凹模的外形尺寸一致 ,厚度为凹 模的 h 为凹模的厚度 ,这里取 据核准选取板的规格为178174模与凸模固定板的配合为 H7/配可通过个销钉定位 ,4个螺钉与上模座连接固定 ,各形孔的位置尺寸与凹模的保持一致 ,顶部与凸模铆接 ,因此必须倒角 , 南昌航空大学科技学院学士学位论文 15 （ 4）挡料销 弹性挡料销 由表 3挡料销高度 h=8,直径为 5 根据表 8取材料为 45钢 ,数量为 3,查标准 5）模柄 由压力机的型号 0,深度为 80,由装配要求 ,模柄与模柄孔配合为 H7/加销钉防转 ,模柄长度比模柄孔深度小 510于采用弹性卸料，上模座回程时受力较大，因此选用压入式模柄较合理。 （ 6）垫板 垫板的作用是承受并扩散凸模传递的压力 ,以防止模座被挤压损伤 ,因此在与模座接触面之间加上一块淬硬磨平的垫板 厚度可取310里设计时 ,由于压力较大 ,根据 17410料选取 35号钢。 择坚固件及定位零件 （ 1）螺钉规 格的选用 根据表 3凹模板的厚度可选用 根据实际要求 ,查标准选用 05里要 8个 ,凸凹模固定板的螺钉选用 05里要 1个 取材料为 45钢 . （ 2）销钉规格的选用 销钉的公称直径可取与螺钉大径相同或小一个规格 ,因此根据标准选用 19 根据表 8取材料为 45钢 8。 称压力 根据公称压力的选取压力机型号为 的压力为 1000752,所以压力得以校核 ; 滑块行程应保证坯料能顺利地放入模具和冲压能顺利地从模具中取出 t=2,凸模冲入凹模的最大深度 2,即 +12+14=30S=130,所以得以校核 . 行程次数为 45/又是手工送料 ,不能太快 ,因此是得南昌航空大学科技学院学士学位论文 16 以校核 . 作台面的尺寸 根据下模座 00200,且每边留出 60100,即 1=260压力机的工作台面 2=580 590 压件和废料从下模漏出 , 漏料尺寸 直径 250压力机的孔尺寸为 200 340 符合要求 ,得以校核 ; 块模柄孔尺寸 滑块上模柄孔的直径为 60,模柄孔深度为 80,而所选的模柄夹持部分直径为 60,长度为 70故符合要求 ,得以校核 ; 合高度 由压力机型号知 00 M=100 00 M=40000 (1为垫板厚度 /由式 (1( 5 H ( 10,得 (400 100)213 (290 100)+10 即 300 213 200 ,所以所选压力机合适 ,即压力机得以校核 卸料板 : 卸料板以弹性卸料 ,出件是以凸模往下冲即可 ,因此不用设计出件零件 其厚度可取凹模厚度的 倍 ,所以卸料板的卸料板在此仅起卸料作用 ,凸模与卸料板间的双边间隙一般取 据表 8料为 般 卸料板的厚度为 10寸取与凹模相同的178174卸料板上装 3个弹性挡料销，一个卸料螺钉孔， 采用 45号钢制造 ,淬火硬度为 45卸料板与凸模的间隙取为 如前所述，吊耳加强板的冲压工艺为：落料、冲孔 拉伸成形。图所示为吊耳加强板落料、冲孔复合模的结构示意图。该模具在 100型的曲柄压力机上工作，采用了应用广泛的倒装式结构，使得冲孔废料能从下部漏出，方便生产。由于该零件材料较厚，考虑到卸料力较大，为保证工作可靠，上模采用了刚性打料的结构形式。下模仍采用弹性卸料，在卸料板上安装了三个弹性挡料销，用于冲裁条料的定位。由于 凸凹模横截面积较大，故其下部未采用垫板，而是用螺钉直接紧固。凸凹模的定位由凸凹模固定板上的定位销定位，固定板同时兼起挂住卸料螺钉 19的作用，有利于保证卸料板与下模板的平行度。模架采用两导柱对角导向形式，使模具在压力机上安装灵活，可根据操作者的习惯横向或纵向送料。 南昌航空大学科技学院学士学位论文 17 裁模装配图 模具装配图如图所示。 南昌航空大学科技学院学士学位论文 18 裁模具零件图 模具中冲孔凸模、凹模、凸凹模、下模座、零件图如图所示。 下模座 冲孔凸模 南昌航空大学科技学院学士学位论文 19 凹模 南昌航空大学科技学院学士学位论文 20 传统模具技术主要是根据设计图样，用仿形加工、成形磨削以及电火花加工方法来制造模具。近年来，随着计算机网络的高速发展，引发了一场信息技术革命，并构造了一个全球范围的虚拟环境，极大地缩短了人与人之间的距离。计算机技术、自动化技术、网络通信技术，这三者的有机结合给现代制造技术准备了技术条件和奠定了物质基础。 现代模具制造是伴随这些技术的发展而提出并得到实质性应用。模具制造能够利用 速获得样本，有利于争取定单、赢得客户，同时节省大量的模具试制材料费用，减少模具返修率，缩短生产周期，大大降低了模具成本。在此期间，人们还针对新的技术环境进行深入探讨研究，甚至可以利用网络通信技术，在世界范围内组织最精良的动态联盟队伍来完成每个项目，快速解决各种难题。可见，高新技术的发展给模具注入了新的生机，模具 制造现代化正成为国际模具业发展的一种趋势。国内模具业也正从传统模具制造模式向着现代模具制造模式过渡 模零件的加工工艺 凹模的加工工艺 （ 1)备料。 （ 2)锻造。锻成长方形的坯料 (每件留长工艺夹头 )。 （ 3)热处理。退火。 （ 4)铣 (刨 )削。铣 (刨 )削六面成长方形模块。 （ 5)磨削。磨削上、下两端面及相邻两侧面，用 90 角尺测量相邻两面的垂直度。 （ 6） 钳工加工。用平板和划线盘按图划线，并打样冲眼；用钻头钻螺纹底孔；用圆柱销孔的预孔；用钻头钻 挡料销让位孔；用钻头在中心处钻穿丝孔等；正、反面孔口倒角；凸凹模用钻头孔扩，保证刃口高度；攻螺纹；铰孔。 （ 7)铣削。平口钳装夹工件；用的立铣刀铣削型孔至尺寸，保证深度。 （ 8)热处理。凹模工件淬硬至 64，凸凹模工件淬硬至 62。 南昌航空大学科技学院学士学位论文 21 （ 9)平磨。磨上、下两端面及相邻两侧面，用 90。角尺测量相邻两面的垂直度至图要求；退磁。 （ 10） 线切割。按图编制线切割程序，切割模型孔成形，留单面研磨余量 （ 11） 钳工加工。研光线切割面 。 （ 12)检验。复合冲裁模的装配应选择凸凹模作为装 配基准件，先装下模部分，后装上模部分 。 模的加工工艺 （ 1