【冲压模具设计】固定支架多工位连续模设计【8张图纸】 - 副本
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【冲压模具设计】固定支架多工位连续模设计【8张图纸】 - 副本,冲压,模具设计,固定,支架,多工位,连续,设计,图纸,副本
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哈尔滨工业大学华德应用技术院 毕业设计（论文）中期报告 题 目： 固定支架多工位连续模设计 系 （部） 机电工程系 专 业 材料成型及控制工程 学 生 李 攀 学 号 1069360131 班 号 0693601 指导教师 张 伟 开 中期 报告日期 2009 年 11 月 30 日 哈工大华德学院 说 明 一、中期报告应包括下列主要内容： 1论文工作是否按开题报告预定的内容及进度安排进行； 2目前已完成的研究工作及成果； 3后期拟完成的研究工作及进度安排； 4存在的困难与问题； 5如期完成全部论文工作的可能性。 二、中期报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。 指导教师评语： 指导教师签字： 检查日期： 一、论文工作 按开题报告预定的内容及进度安排进行 二、目前已完成的研究工作及成果 1、 工艺分析与 工艺方案的确定 （ 1） 30 号钢板的性能分析 （ 2）三维零件图的绘制 （ 3）排样设计 （ 4）冲裁力的计算 （ 5）压力机的选择 （ 6）压力中心的确定 2、冲压模具零部件的设计 （ 1）模架的选择、闭合高度的确定 （ 2）冲孔凸凹模的设计 （ 3） 弯曲凸凹模的设计 （ 4） 倒冲机构的选用 （ 5） 顶出机构的设计 （ 6）导料方式的确定 3、模具总装图的设计 （ 1）模柄的设计 （ 2）绘制总装图 （ 3）装配技术要求 （ 4）设计标题栏 三、后期拟完成的研究工作及进度安排 1、 11 月 27 日 18 日 完成部装图及零件图设计 2、 12 月 21 日 31 日 撰写毕业设计论文及准备答辩 3、 2010 年 1 月 6 日 8 日 毕业答辩 四、 存在的困难与问题 1、 板料在送料方向上的定位 2、 左视图的表达不够完善 五、 能 如期完成全部论文工作 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - I - 摘要 本设计分析了 固定 支架零件的结构 特点 和冲压工艺 特点 ，介绍了零件排样设计方案、模具的总体结构、主要零部件的设计 等 。该结构是一套包含冲裁 、 向下、向上的 弯曲 以及 切断 的 5工位级进模，设计时对工序的布置进行了精细地考虑，解决了条料定位、导向、卸料、出件、优化模具结构、支架在成形过程中的偏移问题；通过控制成形模具的间隙和在凸模上增加应力的方法，控制了弯曲回弹问题，以保证零件的尺寸精度。零件的外形采用分级冲裁，充分考虑凸模的强度和加工的便利。该模具具有结构紧凑、工作平稳、操作简便、生产效率高的特点。 关键词 固定 支架；多工位级进模；排样设计方案 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - n we of of of s of is a 5 of of I on of of in of of on s of of 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 目录 摘要 . I . 1 章 绪论 . 1 具行业在国内外发展地位 . 1 内模具工业的发展状况 . 1 外模具工业的发展现状 . 1 具的分类和占有量 . 2 具技术的现状和发展趋势 . 2 题研究的目的及论文主要内容 . 3 第 2 章 冲压工艺分析与工艺计算 . 4 件的冲压工艺分析 . 4 0 号钢板的性质 . 6 样设计 . 6 宽的计算 . 6 样图的设计 . 8 裁力的计算 . 8 孔力 . 9 件力 . 9 曲力 . 9 断力 . 10 料力 . 10 裁总力 . 10 力机的选择 . 11 章小结 . 13 第 3 章 冲压模具零部件与机构设计 . 14 体结构设计 . 14 作零件的刃口尺寸计算 . 14 凹模刃口尺寸的计算 . 14 圆孔时凸、凹模刃口尺寸的计算 . 15 方孔时凸、凹模刃口尺寸的计算 . 16 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 曲时凸、凹模刃口尺寸的计算 . 18 作零件的设计 . 18 模的设计 . 18 曲凹模的 设计 . 20 冲机构 . 20 定零件的设计 . 21 模固定板的设计 . 21 板的设计 . 22 料板的设计 . 23 柄的选取 . 25 向零件的设计 . 25 位方式的选择 . 25 正销设计 . 25 定闭合高度及总体尺寸、选用模架 . 26 定闭合高度及总体尺寸 . 26 架的选择 . 28 具材料的选用 . 29 接件与紧固件的选取 . 30 章小结 . 30 第 4 章 模具的总装图与部装图的设计 . 31 件技术要求 . 31 配技术要求 . 31 具的工作过程 . 32 具的装配图 . 32 具的部装图 . 32 章小结 . 34 结论 . 35 致谢 . 36 参考文献 . 37 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 1 - 第 1章 绪论 具行业在国内外发展地位 模具作为“工业之母”，目前，电子、汽车、电机、通讯和军工等产品中， 60 80的零部件都要依靠模具成型，用模具成型的制件所表现出来的高精度，高复杂性，高一致性，高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟，模具在很大程度上决定着产品的质量，效益和开发能力。 冲压生产靠模具与设备完成其加工过程，生产率高，操作简便，易于实现机械化和自动化，可以获得其他加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。冲压 产品一般不需要再经过机械加工便可使用，冲压加工过程一般也无需加热毛坯。所以，冲压生产不但节约金属材料，而且节约能源， 冲压产品一般还具有重量轻和刚性好的特点 。 模具是实现上述行业的钣金件、锻件、粉末冶金件、铸件、压铸件、注塑件、橡胶件、玻璃件和陶瓷件等一产的重要工艺装备。采用模具生产毛坯或成品零件，是材料成形的重要方式之一，与切削加工相比，具有材料使用率高、能耗低、产品性能好、效率高和成本低等显著特点。 内模具工业的发展状况 目前中国模具的总产值已跃居世界第三，仅次于日本和美国。由于近年市场需求的强大拉动， 中国模具工业高速发展，冲压模具设计市场广阔。 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的 “ 模具之乡 ” ；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 外模具工业的发展现状 国外模具制造业正在向通用化、标准化、系列化、高效率、 短制造周期发展， 应用日益普及。为了适应模具制造业发展的需要，模具 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 2 - 材料日益向多品种、精细化、制品化的方向迅速发展。随着模具工作条件的日益苛刻，对模具的质量，特别是钢的纯净度、等向性的水平提出了更高的要求。为达此目的，国外普遍采用电炉 +炉外精炼工艺生产纯净度高的模具钢，对于大截面锻压模块和大型的钢材规定采用真空处理。对于纯净度要求更高的模具钢，大部分采用电渣重熔，以进一步提高钢的纯净度、致密度、等向性和均匀性，减少偏析。因此，模具钢的质量有了较大提高。为了加强竞争力量，适应经济全球化的发展趋势， 国外模具钢的生产从分散趋向于集中，并多家公司进行跨国合并。 为了更好地进行竞争，这些公司都建成了完善的技术先进的模具钢生产线和模具钢科学研究基地，形成几个世界著名的工 业 模具生产和科研中心，以满足迅速发展的模具工业。 具的分类和占有量 根据工艺性质分为冲裁模、弯曲模、拉伸模、成型模。根据工序组合分为单工序模、复合模、级进模（也称连续模）。根据材料的变形特点分为落料模、冲孔模、切口模、切断模、切边模、弯曲模、拉伸模、成型模、压花模、冷挤压模。 冲压模既能够制造尺寸很小的仪表零件，又能够制造诸如汽车大梁、压力容器封头一类的大型件；既能够制造一般尺寸公差等级和形状的零件，又能够制造精密（公差在微米级）和复杂形状的零件。占全世界钢产 60%70%以上的板材、管材及其他型材，其中大部分经过冲压制成成品。冲压在汽车、机械、家用电器、电机、仪表、航空航天、兵器等制造中，具有十分重要的地位。冲压件的重量轻、厚度薄、刚度好。它的尺寸公差是由模具保证的，所以质量稳定，一般不需再经机械切削即可使用。冷冲压件的金属组织与力学性能优于原始坯料，表面光滑美观。冷冲压件的公差等级和表面状态优于热冲压件。 具技术的现状和发展趋势 改革 开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的 “模具之乡 ”；广东一些 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 3 - 大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着经济的发展及我国模具技术的发展现状及存在的问题，模具正朝着以下几个方面发展 : (1) 模具 向集成 化、三维化、智能化和网络化方向发展； (2) 模具制造向精密、高效、复合和多功能方向发展； (3) 快速经济制模技术得到应用； (4) 特种加工技术有了进一步的发展； (5) 模具自动加工系统的研制和发展； (6) 模具材料及表面处理技术发展迅速； (7) 模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同。 题研究的目的及论文主要内容 本论文对固定 支架进行了冲压工艺分析与模具设计，详细阐述了冲压 模具的设计过程，本论文的主要内容如下： （ 1）冲压工艺分析与工艺计算，进行了排样设计以及冲裁力的计算，并选择了压 力机。 （ 2）冲压模具零部件设计，包括工作零件设计、定位方式、卸料装置以及导料系统设计、倒冲机构以及顶出装置的设计。 （ 3）模具装配相关的技术要求和原则，并介绍了所设计模具的工作过程。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 4 - 第 2章 冲压工艺分析与工艺计算 件的冲压工艺分析 图 2示为某 设备上 的一个固定支架，材料为 30 号 钢板，板厚 3件由两个 U 形弯曲构成，且弯曲方向相反。一个 U 形弯曲在侧壁有 2 个 5侧壁固定孔，在另一侧壁有一个宽度为6深 5缺口，主要是为了锁紧定位，且弯曲高度在两侧是不一致的；另一个弯曲方向相 反的 U 形弯曲两侧壁弯曲高度一致，但要求弯曲后为直角。在中间要求冲一个 6定位孔。各弯曲处均要求为直角，弯曲后内角为清角。原工艺采用单工序模成形，模具数量多，中间工序定位困难、回弹大，各个成形部位又容易相互干扰而影响冲件精度，同时模具占用设备多，生产效率低下。 为此，设计了一副冲裁、弯曲、切断等五工位的级进模 。 图 2定支架零件图 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 5 - 根据零件图绘制零 件三维图如 2示。 图 2定支架三维图 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 6 - 0 号 钢板的性质 当为截面尺寸不大的钢材时，淬火和回火呈索氏体组织，从而获得良好的强度与 韧性综合性能。用于制造热锻和热冲压的机械零件，冷拉丝杠，重型和一般机械用的轴、拉杆、钩环、连杆、套环，以及机械用铸件，如气缸、汽轮机机架、轧钢机机架和零部件、机床机架、飞轮等；化工机械用的应力不大，工作温度不高于 150 的零件。 生产品种 圆钢、方钢、六角钢、扁钢、热轧厚钢板和宽带钢、热轧和冷轧薄钢板和钢带、线材、钢丝。 30 号钢的性质参数如 表 2 表 20 号钢的 性质 C i n 大于 服点s5 伸长率5（ %） 1 断面收缩率 （ %） 50 冲击吸收功 J/63 抗拉强度390 回火 600 正火 880 淬火 860 试样毛坯尺寸 25热处理硬度 179 大于 r 不大于 不大于 u 不大于 样设计 宽的计算 该零件为无圆角半径的弯曲，计算公式如下： n K n . (2式中 L 毛坯总长度， ., 21 平直部分的长度 ， 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 7 - n 弯角数目 ， K中性层系数 。 多角弯曲时， K= 将数据代入式 (2： B=9 15+40+23 70 考虑到用侧刀进行送料方向上的定位，料宽增加 6 所以 B=76 S=10 10+40+23 60 生 产每个零件的材料利用率 。 如公式 2 100% （ 2 式中 A冲裁面积， n一张板料上所 冲工期件总数量； S、 B板料长、宽。 A=7040 6020 5020 56 2 2 =2800+222.5 图 2件展开图 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 8 - = 100% = 6076 100% = 样图的设计 根据工艺分析设计排样图如下： 6076图 2样图 裁力的计算 对模具的 运动过程进行分析，可知在此过程中一共要有冲孔力、 推件力、 弯曲力、切断力、压料力。这 五 种力的共同作用才能完成模具的运动。计算这 五 种力是为了压力机的选择做准备。 F= （ 2 式中 F冲裁力 ， N； K系数 一般取 t冲裁料厚 ， L冲裁轮廓线总长度； 材料的抗剪强度 (30 号钢的 为 400N/。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 9 - 孔力 冲孔力包括冲圆孔、冲方孔、冲外形和侧刀切料的力。 将数据代入 式 （ 2得： t 2 56+20 20+6 70)3400 件力 F推=n F （ 2 式中 推件力因数，查得 F冲裁力 ， N； n废料个数； 将数据代入式（ 2得 ： F推=n F =2 曲力 零件由两个 U 形弯曲构成，且弯曲方向相反。一个 U 形弯曲在侧壁有2 个 5侧壁固定孔，在另一侧壁有一个宽度为 6深 5缺口，主要是为了锁紧定位，且弯曲高度在两侧是不一致的；另一个弯曲方向相反的 U 形弯曲两侧壁弯曲高度一致， 且 要求弯曲后为直角。 F （ 2 式中 F弯曲力， 10 B弯曲线长度 ， t材料厚度 ， b 材料抗拉强度， 将数据 代入 式（ 2： 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 10 - 下弯F 1 0 0 0 N 上弯F 1 0 0 0 N 弯F N 断力 切断是本次设计的最后一道工序， 查资料 知道 切断力也是冲裁力的一种形式。切断多少料，那它的周长就是切断部位的周长，算法与冲裁力的算法是一致的。 将数据代入公式 （ 2得： 切断 压料力 关于压料力的计算有两种说法，一种说法是 “压料力就是弯曲力的 3080 ”；而另一种说法是 “压料力是为了提高工件表面质量，平整度以及工件的断面质量而在凸或者凹模表面与被冲材料接触的上表面施加的压力，一般： “ 0 . 1 0 0 . 2 0 冲”。 这两种说法都有各自的道理，通过对模具的结构与运动方式的分析。认为弯曲力的存在有着极大的现实意义，故应当选择第一种说法压料力就是弯曲力的 30 80 ” 将数据 代入公式得： 5 5 7 弯压 （ 2 裁总力 所有在模具工作过程中产生的力已算出，取所有力之和即求出总力 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 11 - 则 切断+2 =697+31200+ 以选用 80t 冲压设备可满足要求。 力机的选择 由国家标准选取 80t 开式压力机，压力机参数如下： 表 2力机参数 公称压力 /00 发生公称压力时滑块离下极点距离 /2 滑块行程 /20 行程次数（不小于）（次 / 50 （最大闭合高度）活动台位置（最低 /最高） /00 220 闭合高度调节量 /0 （标准型）滑块中心到机身距离（孔深） /80 工作台尺寸（左右 前后） /20500 活动台压力机滑块中心到机身紧固工作台平面之距离/50 模柄孔尺寸（直径 深度） /5080 压力中心的确定 ： 2L 5L 6L 7 L 811L 10图 2力中心的确定 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 12 - 表 2Y、 L 的数值表 01 02 L 523 0104111 L 212211 （ 2 212211 （ 2 式中： X压力中心到 X 轴的距离， Y压力中心到 Y 轴的距离， 1n各段轮廓压力中心 到 X 轴的距 离， 1Y各段轮廓压力中心到 Y 轴的距离， 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 13 - 1L各段轮廓线长度， 将数据 代入 式 （ 2得： X=数据 代入 式 （ 2得： Y=章小结 本章主要介绍了零件材料的性质对冲压工艺进行了分析， 确定排样工序， 计算冲裁力、 根据冲裁力 初选压力机和确定压力中心。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 14 - 第 3章 冲压模具零部件 与机构 设计 体结构设 计 该产品冲压的关键是如何保证各弯曲角为直角以及弯曲方向相反所带来的弯曲凸凹模布置问题。由于板料厚度为 3须解决弯曲后的回弹和条料的方便送进问题；对于 用一次弯曲成形和橡胶的延迟 的办法来消除回弹，对于方向相反的 此，在设计级进模排样和模具结构时，必须充分考虑以上几个方面。冲压工艺 过程： 冲 1个 6 冲 2个 5侧壁固定孔和一个宽 6 5正销导正。 切外形。 完成向上的 正销导正。 切断。向下弯曲另一个 正销导正。共5个工位，其中 4和 5是决定模具成败及冲件质量的关键工位。 作零件的 刃口尺寸计算 凹模刃口 尺寸的计算 凸、凹模刃口尺寸的计算是本次设计需要重点解决的对象，其中包括 冲圆 孔 的凸、凹模刃口尺寸；以及冲 方 孔的凸、凹模刃口尺寸。 表 3裁模初始双面间隙 Z （ 板料 厚度 软铝 纯铜 %的软钢 杜拉铝含碳（ %的软钢 硬钢含碳（ % Z 150 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 15 - 注： 于模具工作部分的磨损 ，间隙将有所增加，因此间隙使用最大值要超过数值 表 3则形状冲模时凸模、凹模的制造公差 ( 基本尺寸 凸模公差 凸凹模公差 凹18 18 30 30 80 80 120 120 180 180 260 260 360 360 500 500 冲圆孔 时凸、凹模刃口尺寸的计算 0m i n )( pp （ 3 0m ( （ 3 式中 冲裁件的公差，未注公差的毛坯尺寸按照 精度设计 , ； x 磨损系数 , x = 冲孔凸模刃口的名义尺寸 ， 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 16 - 冲孔凹模刃口的我义尺寸 ， 冲孔的的最小极限尺寸 ， 最小双边合理间隙 ， 1. 孔 6 的刃口尺寸 计算 对于 6 孔冲裁凸模、凹模的制造公差可查得 ： p , d ， 将数据代入公式 （ 3， （ 3得： 0 6( 孔 5 的刃口尺寸的计算 对于 5 孔冲裁凸模、凹模的制造公差可查得 ： p ， d ， 将数据代入公式 （ 3， （ 3得： 0 5 6 4 方 孔时凸、凹模刃口尺寸的计算 对于方孔长 冲裁凸 模 、凹模的制造公差可查得 ： 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 17 - 1 ， p ， d ； 将数据 代入公式 （ 3， （ 3得 ： 0 5( 6 4 对于方孔宽冲裁凸 模 、凹模的制造公差可查得 ： 2 ， p ， d ； 将数据 代入公式 （ 3 （ 3得： 0 6( 6 4 对于 外形 孔冲裁凸 模 、凹模的制造公差可查得 ： 0 ， p ， d ； 将数据 代入公式 （ 3 （ 3得： 0 20( 尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 18 - 曲 时 凸、凹模刃口尺寸的计算 凹凹 )2( （ 3 凸凸 )2( 3 式中凹L,凸L凸凹模工作部分尺寸 ， L 弯曲件尺寸 ， 弯曲件公差，取 L=46凹； 将数据 代入公式 （ 3得：凹L= =L=40凸； 将数据 代入公式 （ 3得： 凸L= =0 作零件 的设计 模的设计 由于每种制件的形状和尺寸不同，因此冲模的加工以及装配工艺等实际条件也有许多不同，所以在实际生产中使用的凸模结构形式很多。其截面形状有圆形和非圆形；刃口形状有平刃和斜刃 等；结构有整体式、镶拼式、阶梯式、直通式和带护套式等，一般选用镶拼式的情况较多。凸模的固定方法有台肩固定、铆接、螺钉和销钉固定，粘结剂浇注法固定等，选用台肩固定的形式较为常见。各凸模结构如图 3 3 3示。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 19 - 图 3孔凸模 外形凸模 图 3 3 弯曲凸模 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 20 - 为了维修更换方便 ，弯曲 凸 模均采用拼块结 构，材料选 硬度58 62冲孔凸模 17 和切外形凸模 15 材料选 度 58 62 为保证弯曲后的直角， 采用 通过橡胶的延迟作用 防止弹 。 弯曲凹模的设计 弯曲凹模固定在凸模固定板上，采用过渡配合 H7/用四个 弯曲凹模 形状尺寸如图 3示。 4 M 8 深 1 5 . 560 4 弯曲凹模 冲机构 倒冲是指模具工作部分（一般指凸模或凹模等）的运动件由下向上完成冲压加工。倒冲机构多由杠杆机构实现，也可采用两段斜楔、斜滑块机 构来实现，是多工侠连续模中特殊的冲压机构。 杠杆应具有足够的强度和刚度。杠杆一般做成梭状较好，不仅增加杠杆的强度、受力合理，而且缩小了杠杆摆动空间。 倒冲机构是整个模具中的一个关键工位它由 杠杆、固定架、和弯曲凹模组成 ， 设计要注意杠杆的刚性，强度及耐磨性，左右力臂尽可能相等。倒冲机构的设计如图 3示。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 21 - 图 3杆倒冲结构示例 30主动杆 31冲头 32从动杆 33导向套 34梭形杠杆 35轴 定零件 的设计 模固定板的设计 根据常规设计经验，凸模固定板厚度一般取 H 40料为 45。如图 3示。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 22 - 6 M 1 40+070+060+ 5 0 . 0 12 7 2 0 . 0 1225315531125040+模固定板 板的设计 在设计冲模时，由模板所承受压力的大小来判断是否加装垫板。因为模板承受的压应力大于模板材料所承受压力大小，所以使用垫板。不使用垫板，当凸模作用模板上的压应力超过模板的许用压力，就会把模板压出凹坑，从而使固板上的凸模自动脱出，影响冲压工作的正常进行。在凸模固定板和模板之间加置一淬硬的垫板，从而提高了 冲模耐用度。 其外形与固定板相同。材料采用 45 号钢。凸模垫板的厚度 H 取 16如图 3示 。 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 23 - 图 3模垫板 料 板的设计 卸料装置除起卸料作用外，对于不同冲压工序还有不同的作用。冲裁工序中，可起压料作用；在弯曲工序中，可起到局部成型的作用；在拉深工序中同是起到压边圈作用。卸料装置对各凸模还可起到导向和保护作用。 卸料装置可分为固定卸料和弹性卸料两种。在多工位连续模中，多数采用弹性卸料装 置。只有当工位数较少及料厚大于 冲件，或是在某些特定条件下才采用固定卸料装置。 在连续模中使用弹性卸料装置时，一般要在卸料板与固定板之间安装小导柱、导套进行导向。 在设计多工位连续模卸料装置时，要注意以下原则： 1、 在多工位连续模中，卸料板极少采用整体结构，一般采用镶拼结 构。这利于保证形孔精度、孔距精度、配合间隙、热处理等要求，它的镶拼原则基本上与凹模相同。在卸料板基体上加工一个通槽，各拼块对此通槽按基孔制配合加工，所以基准性好。 2、卸料板各工作形孔诮与凹模的配合间隙只有凸凹模冲裁间隙的 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 24 - 1/3 1/4。高速冲压时，卸料板与凸模间隙要求取较小值。 3、卸料板各工作形孔应较光洁，其表面粗糙度值一般取 m 。冲压速度越高，表面粗糙度值越小。 4、多工位连续模卸料板应具有良好的耐磨性能。卸料板采用高速纲或 合金工具钢制造，淬火硬度 56 58 般速度冲压时，卸料板可选用中碳钢或碳素工具钢制造，淬火硬度 40 45 5、卸料螺钉沉孔深度应有足够的活动量。 6、卸料螺钉的工作长度 L 在一副模内应严格一致，以免造成不平衡卸 料，损 坏凸模。 7、卸料弹簧的选用。根据所需要的确良压力，并考虑一定的预压力选 用弹簧。预压缩量一般取弹簧自由长度的 20%，对应的弹压力应于或等于卸料力。在工作状态时，弹簧挠度不能超过其自由长度 70%。要求较高时，可采用矩形截面或扁圆截面弹簧。 卸料板如图 3示。 57127图 3料板 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 25 - 柄的选取 模柄的作用是把上模部分与压力机的滑块相连接，并将作用力由压力机 传给模具 。 选用模柄的形式模柄的直径根据所选压力机的模柄孔径确定 ,模柄孔的尺寸为 50 80。根据此次设计的特点，选取压入式模柄最为合理。 向 零 件的设计 位方式的选择 连续模的定距方式有挡料销定距、侧刃定距、导正销定距及自动送料机构定距四种类型。 为了模具正常工作并冲出合格的制件，要求在送进方向上的平面内坯料相对模具的工作零件处于正确的位置，采用了侧刃定距的方式。 侧刀导尺 图 3刀挡料 正销设计 导正销 是 连续模中应用最为普遍的定距方式。采用此方式需要与其他辅助定距方式配合使用，如采 用导正销与侧刃或自动送料机构联合定距。 导正销是精密控制送料步距的关键零件，它的位置、数量将严重影响冲件的精度，利用冲件上的定位孔来作导正孔，在第 2 工位设导正销，不仅很好地控制了送料步距，而且也防止了由于弯曲带来零件位置偏移所造成的质量问题，在第 4、 5 工位采用套式浮顶器和辅助导正销导正，便于冲件和板料托 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） - 26 - 起，有利于送料。 导正销的工作直 径可参照冲导正销孔的凸模直径确定，参见表 3 图 3正销 表 3正销直径 t/正销直径 备 注 = d p 距精度有严格要求 =d p 距精度无严格要求 = d p 距精度有严格要求 定闭合高度及总体尺寸 、 选用模架 定闭合高度及总体尺寸 根据压力机的选择就可以初步选择模架以及闭合高度。 根据课本上的凹模高度 H （ 15 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文） 题 目 固定支架多工位连续模设计 专 业 材料成型及控制工程 学 号 1069360131 学 生 李 攀 指 导 教 师 张 伟 答 辩 日 期 2009 年 12 月 28 日 哈工大华德学院 哈工大华德 学院毕业设计（论文）评语 姓名： 学号： 专业： 毕业设计（论文）题目： 工作起止日期： _ 年 _ 月 _ 日起 _ 年 _ 月 _ 日止 指导 教师对毕业设计（论文）进行情况，完成质量及评分意见： _ 指导教师签字： 指导教师职称： 评阅人评阅意见： _ _ _ _ 评阅教师签字： _ 评阅教师职称： _ 答辩委员会评语： _ 根据毕业设计（论文）的材料和学生的答辩情况，答辩委员会作出如下评定： 学生 毕业设计（论文）答辩成绩评定为： 对毕业设计（论文）的特殊评语： _ 答辩委员会主任（签字）： 职称： _ 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员（签字）： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 年 月 日 哈工 大华德学院毕业设计（论文）任务书 姓 名： 李攀 院 （系）： 华德学院机电工程系 专 业：材料成型及控制工程 班 号： 0 6 9 3 6 0 1 任务起至日期： 2009 年 10 月 19 日 至 2010 年 12 月 30 日 毕业设计（论文）题目： 固定支架多工位连续模设计 立题的目的和意义： 在实际的生产当中，冷冲模的应用较为 广泛，通过本次毕业设计，全面系统地掌握冷冲模设计的一般方法和典型零件的加工工艺的编制。对于较为复杂的零件，能够正确合理地确定工艺方案；熟悉典型多工位连续模的结构组成和特点，掌握其结构设计方法。 掌握计算机辅助设计软件在模具设计中的应用。 技术要求与主要内容： 技术要求： 材 料： 30号钢 料 厚： 3 生产批量：大批量 主要研究内容 : 固定支架工艺分析与计算，包括工艺方案及模具形式的确定，工序及排样图的设计，压力及压力中心计算，冲压设备选择等； 固定支架连续模结构 设计，包括工作零件设计、定位方式、卸料装置以及导料系统设计、倒冲机构以及顶出装置的设计。 进度安排： 第一阶段：开题 10 月 19 日 10 月 30 日（ 2 周） 第二阶段：设计阶段（实验工作阶段） 11 月 2 日 12 月 18 日（ 7 周） 第三阶段：撰写毕业设计论文与准备答辩 12 月 21 日 元 月 1 日（ 2 周） 同组设计者及分工： 独立完成 指导教师签字 _ 年 月 日 系（教研室）主任意见： 系（教研室）主任签字 _ 年 月 日 1 哈尔滨工业大学华德应用技术学院 毕业设计（论文）开题报告 题 目： 固定支架多工位连续模设计 系 （部） 机电工程系 专 业 材料成型及控制工程 学 生 李 攀 学 号 1069360131 班 号 0693601 指导教师 张 伟 开题报告日期 2009 年 10 月 28 日 哈工大华德学院 2 说 明 一、开题报告应包括下列主要内容： 1 通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求 2 进度计划是否切实可行； 3 是否具备毕业设计所要求的基础条件。 4预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施； 5主要参考文献。 二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。 三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。 指导教师评语： 指导教师签字： 检查日期： 3 一、毕业设 计 （论文）任务书 1、零件图（二维） 材料 :30 号钢 壁厚 :3产批量：大批量 图 1 固定支架 零件图 2、 设计任务 （ 1） 固定支架工艺分析与计算，包括工艺方案及模具形式的确定，工序及排样图的设计，压力及压力中心计算，冲压设备选择等； （ 2） 固定支架连续模结构设计，包括工作零件设计、定位方式、卸料装置以及导料系统设计、倒冲机构以及顶出装置的设计。 二、选题目 的和意义 在实际的生产当中，冷冲模的应用较为广泛，通过本次毕业设计，全面系统地掌握冷冲模设计的一般方法和典型零件的加工工艺的编制。对于较为复杂的零件，能够正确合理地确定工艺方案；熟悉典型多工位连续模的结构组成和特点，掌握其结构设计方法。 掌握计算机辅助设计软件在模具设计中的应用。 4 三、论文综述 1、 模具工业在国民经济中的地位 模具作为“工业之母”，目前，电子、汽车、电机、通讯和军工等产品中，60 80的零部件都要依靠模具成型，用模具成型的制件所表现出来的高精度，高复杂性，高一致性，高生产率和低消耗，是其 他加工制造方法所无法比拟，模具在很大程度上决定着产品的质量，效益和开发能力。 冲压生产靠模具与设备完成其加工过程，生产率高，操作简便，易于实现机械化和自动化，可以获得其他加工方法所不能或难以制造的、形状复杂的零件。冲压产品一般不需要再经过机械加工便可使用，冲压加工过程一般也无需加热毛坯。所以，冲压生产不但节约金属材料，而且节约能源， 冲压产品一般还具有重量轻和刚性好的特点 。 2、 模具的分类和占有量 根据工艺性质分为冲裁模、弯曲模、拉伸模、成型模。根据工序组合分为单工序模、复合模、级进模（也称连续模）。根据材料 的变形特点分为落料模、冲孔模、切口模、切断模、切边模、弯曲模、拉伸模、成型模、压花模、冷挤压模。 冲压模既能够制造尺寸很小的仪表零件，又能够制造诸如汽车大梁、压力容器封头一类的大型件；既能够制造一般尺寸公差等级和形状的零件，又能够制造精密（公差在微米级）和复杂形状的零件。占全世界钢产 60% 70%以上的板材、管材及其他型材，其中大部分经过冲压制成成品。冲压在汽车、机械、家用电器、电机、仪表、航空航天、兵器等制造中，具有十分重要的地位。冲压件的重量轻、厚度薄、刚度好。它的尺寸公差是由模具保证的，所以质量稳定， 一般不需再经机械切削即可使用。冷冲压件的金属组织与力学性能优于原始坯料，表面光滑美观。冷冲压件的公差等级和表面状态优于热冲压件。 3、 我国模具工业的现状 及发展趋势 目前中国模具的总产值已跃居世界第三，仅次于日本和美国。由于近年市场需求的强大拉动，中国模具工业高速发展，冲压模具设计市场广阔。 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分 5 也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的 “ 模具之乡 ” ；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着经济的发展及我国模具技术的发展现状及存在的问题，模具正朝着以下几个方面发展 : (1) 模具 向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展； (2) 模具制造向精密、高效、复合和多功能方向发展； (3) 快速经济制模技术得到应用； (4) 特种加工技术有了进一步的发展； (5) 模具自动加工系统的研制和发展； (6) 模具材料及表面处理技术发展迅速； (7) 模具工业新工艺、新理念和新模式逐步得到了认同。 4、 国外模具工业的发展情况 国外模具制造业正在向通用化、标准化、系列化、高效率、短制造周期发展， 应用日益普及
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