【冲压模具设计】固定座冲压级进模设计【全套CAD图纸+毕业论文说明书+开题报告等】【优秀毕业设计论文】
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【冲压模具设计】固定座冲压级进模设计【全套CAD图纸+毕业论文说明书+开题报告等】【优秀毕业设计论文】,冲压,模具设计,固定,压级,设计,全套,cad,图纸,毕业论文,说明书,仿单,开题,报告,讲演,呈文,优秀,优良,毕业设计,论文
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上垫板 零件机械加工工艺过程卡 冲模零件机械加工工艺过程卡 模具名称 级进模 共 页 零件名称 上垫板 第 页 材 料 名称 合金工具钢 毛坯种类 毛坯尺寸 零件质量 件数 更改内 容 牌号 45 锻 坯 1 序号 工序内容 加工车间 设备名称编号 工艺装备 工时定额 1 下料： 300料车间 锯床 2 锻造： 400寸公差均为 2 锻造车间 空气锤加 热炉 3 退火： 锻造车间 加热炉 4 检验： 锻造车间 5 刨：粗、半精加工六个面，单面余量 为 具车间 铣床或刨 床 6 磨：磨上、下平面、两基本准面至图 样尺寸 模具车间 磨床 7 划线：划中心线、各螺孔、销孔、型 孔轮廓线 模具车间 8 加工各孔：各螺钉、销钉孔与下模座 配钻配铰 模具车间 立钻 9 铣：铣出落料孔洞及定位 模具车间 立铣 10 热处理：检验硬度为 60处理车 间 加热炉、油 槽 11 磨：精磨上、下面，表面粗糙度达图 样要求 模具车间 12 划线：划各型孔轮廓线 模具车间 13 电加工：电火花线切割加工冲裁型孔 模具车间 电火花机 床 14 修整：修整型腔 模具车间 电动抛光 机 15 检验：按图样检验 模具车间 编制 校对 审核 会签 凸模固定板 零件机械加工工艺过程卡 冲模零件机械加工工艺过程卡 模具名称 级进模 共 页 零件名称 凸模固定板 第 页 材 料 名称 合金工具钢 毛坯种类 毛坯尺寸 零件质量 件数 更改内 容 牌号 45 锻 坯 1 序号 工序内容 加工车间 设备名称编号 工艺装备 工时定额 1 下料： 300料车间 锯床 2 锻造： 400寸公差均为 2 锻造车间 空气锤加 热炉 3 退火： 锻造车间 加热炉 4 检验： 锻造车间 5 刨：粗、半精加工六个面，单面余量 为 具车间 铣床或刨 床 6 磨：磨上、下平面、两基本准面至图 样尺寸 模具车间 磨床 7 划线：划中心线、各螺孔、销孔、型 孔轮廓线 模具车间 8 加工各孔：各螺钉、销钉孔与下模座 配钻配铰 模具车间 立钻 9 铣：铣出落料孔洞及定位 模具车间 立铣 10 热处理：检验硬度为 60处理车 间 加热炉、油 槽 11 磨：精磨上、下面，表面粗糙度达图 样要求 模具车间 12 划线：划各型孔轮廓线 模具车间 13 电加工：电火花线切割加工冲裁型孔 模具车间 电火花机 床 14 修整：修整型腔 模具车间 电动抛光 机 15 检验：按图样检验 模具车间 编制 校对 审核 会签 凹模零件机械加工工艺过程卡 冲模零件机械加工工艺过程卡 模具名称 级进模 共 页 零件名称 凹 模 第 页 材 料 名称 合金工具钢 毛坯种类 毛坯尺寸 零件质量 件数 更改内 容 牌号 坯 1 序号 工序内容 加工车间 设备名称编号 工艺装备 工时定额 1 下料： 300料车间 锯床 2 锻造： 400寸公差均为 2 锻造车间 空气锤加 热炉 3 退火： 锻造车间 加热炉 4 检验： 锻造车间 5 刨：粗、半精加工六个面，单面余量 为 具车间 铣床或刨 床 6 磨：磨上、下平面、两基本准面至图 样尺寸 模具车间 磨床 7 划线：划中心线、各螺孔、销孔、型 孔轮廓线 模具车间 8 加工各孔：各螺钉、销钉孔与下模座 配钻配铰 模具车间 立钻 9 铣：铣出落料孔洞及定位 模具车间 立铣 10 热处理：检验硬度为 60处理车 间 加热炉、油 槽 11 磨：精磨上、下面，表面粗糙度达图 样要求 模具车间 12 划线：划各型孔轮廓线 模具车间 13 电加工：电火花线切割加工冲裁型孔 模具车间 电火花机 床 14 修整：修整型腔 模具车间 电动抛光 机 15 检验：按图样检验 模具车间 编制 校对 审核 会签 卸料版 零件机械加工工艺过程卡 冲模零件机械加工工艺过程卡 模具名称 级进模 共 页 零件名称 卸料板 第 页 材 料 名称 合金工具钢 毛坯种类 毛坯尺寸 零件质量 件数 更改内 容 牌号 45 锻 坯 1 序号 工序内容 加工车间 设备名称编号 工艺装备 工时定额 1 下料： 300料车间 锯床 2 锻造： 400寸公差均为 2 锻造车间 空气锤加 热炉 3 退火： 锻造车间 加热炉 4 检验： 锻造车间 5 刨：粗、半精加工六个面，单面余量 为 具车间 铣床或刨 床 6 磨：磨上、下平面、两基本准面至图 样尺寸 模具车间 磨床 7 划线：划中心线、各螺孔、销孔、型 孔轮廓线 模具车间 8 加工各孔：各螺钉、销钉孔与下模座 配钻配铰 模具车间 立钻 9 铣：铣出落料孔洞及定位 模具车间 立铣 10 热处理：检验硬度为 60处理车 间 加热炉、油 槽 11 磨：精磨上、下面，表面粗糙度达图 样要求 模具车间 12 划线：划各型孔轮廓线 模具车间 13 电加工：电火花线切割加工冲裁型孔 模具车间 电火花机 床 14 修整：修整型腔 模具车间 电动抛光 机 15 检验：按图样检验 模具车间 编制 校对 审核 会签 1 杨玉英 M. 北京： 机械工业出版社 2 张鼎承 M. 北京： 机械工业出版社， 2001 3 周大隽 M. 北京： 机械工业出版社， 1998 4 李硕本 M. 北京： 机械工业出版社， 1982 5 裘建新 M. 北京： 高等教育出版社 ， 2005 6 张秉璋 . 板料冲压模具设计 M. 西安：西北工业大学出版社 ,1997 7 马迅 ,， 尹长城 . 减震器支座冲压成型模拟分析 J. 湖北汽车工业学院学报 ， 10 13 8 代洪庆 , 刘晓晶 J. 制造业信息 ，90 91 9 钟敏斌 M械工业出版社， 2000 10 徐进，陈再枝 M械工业出版社 2001 院 毕业设计说明书 (论文 ) 作 者： 学 号： 学院（系、部）： 专 业： 题 目： 固定座 多工位级进模设计 指导者： 评阅者： 20013 年 第 I 页 毕业设计说明书（论文）中文摘要 本文阐述了采用多工位级进模生产的可能性，分析了 固定座 多工位级进模的成形工艺及特点 。 详细对比了零件的几种 排样方案和冲切刃口的设计 ， 列举了 利用软件对零件的毛坯进行展开、冲压工艺的计算以及凸模强度的校核等 过程 ； 本文所介绍的 级进模共有 13个工位， 是一副集多个工序为一体的模具， 其成形的 工序 主要 包括 冲裁、弯曲等 ； 为了保证模具在工作时不干涉， 在设计时应予以综合考虑； 在文章的最后简单的介绍了级进模材料的选用及热处理 并且 详细列出了压力中心的计算过程。 关键词 级进模 排样 模具设计 第 毕业设计说明书（论文）外文摘要 of of of in by so In to of in be of of in 业设计说明书（论文） 第 目 录 前 言 . 6 第一章 固定座 介绍及冲压工艺性分析 . 8 定座 零件图的绘制 . 8 定座 二维零件图 . 8 定座 工艺设计 . 8 艺分析 . 8 第二章 排样设计 . 12 述 . 12 坯排样 . 12 坯排样 . 12 边 . 13 距 . 14 料的宽度 . 14 料利用率 . 14 切刃口设计 . 15 廓分解时分段搭接头应注意的问题 . 15 序排样 . 15 序排样类型 . 15 体设计 . 16 料定位方式 . 16 序排样 . 17 料尺寸及步距精度 . 18 第三章 工艺计算和设备选择 . 19 压力的计算 . 19 裁力的计算 . 19 曲力的计算 . 20 冲裁力的计算 . 20 料力的计算 . 20 料 树脂 的选用 . 20 毕业设计说明书（论文） 第 定压力中心 . 21 、凹模刃口尺寸的计算 . 22 、凹模刃口尺寸的计算原则 . 22 口尺寸计算方法 . 22 曲模的结构设计 . 24 备的选择 . 27 成各种工序所需的压力 . 27 力机的校核 . 27 第四章 模具设计 . 28 具结构概要设计 . 28 具基本结构形式 . 29 具基本尺寸 . 29 架的选定 . 30 具工作零件设计 . 30 具零件的连接 . 30 板类零件的连接 . 30 料机构的设计 . 31 料板的安装形式 . 31 导柱、小导套 . 31 料与定距机构 . 32 料装置 . 33 距装置 . 33 全机构设计 . 34 定座 模具非成型零件的设计 . 34 具零件选材 . 34 定座 模具装配图 . 36 具的工作原理 . 36 具闭合状态时的结构图 . 36 第五章 级进模制造 . 38 进模零件加工工艺 . 38 毕业设计说明书（论文） 第 V 页 进模装配技术 . 39 第六章 结论 . 40 致 谢 . 42 参考文献 . 43 毕业设计说明书（论文） 第 6 页 前 言 模具作为特殊的工艺装备，在现代制造业中越来越重要。有了模具，企业有可能向社会提供品种繁多、质优价廉的商品，满足人们日益增长的多方面的消费需要。有了模具，人们的衣、食、住、行，可直接或间接地变得丰富多彩。说得具体一点，人们日常接触到的如：汽车、手表、手机、电话、电脑、空调传真机、复印机、彩电、冰箱、照相机、儿童玩具等，可以说一切用品，大到飞机、轮船、火车、火箭，小到一根缝衣针，都离不开模具加工 或生产其中某个零件。模 具的广泛应用，不仅得到了人们普遍的认识，同时，模具水平的高低，关系到现代制造业的发展与进步，关系到经济建设的速度。大力提高制造模具水平，是提升模具技术档次的关键。 冲模按其功能和模具结构，有单工序模、复合模和级进模之别。它们都是借助压力机，将被冲的材料放入凸、凹模之间，在压力机的作用下使材料产生变形或分离，完成冲压工作。 单工序模，指在压力机的一次行程中，完成一道冲压工序的冲模。 复合模，指模具只有一个工位，并在压力机的一次行程中，完成两个或两个以上的冲压工序的冲模。 级进模，又称跳步模、连续模和多工位级进 模。指模具上沿被冲原材料的直线送进方向，具有至少两个或两个以上工位，并在压力机的一次行程中，在不同的工位上完成两个或两个以上冲压工序的冲模。常见的冲压工序有（圆孔和异形孔、窄缝、窄槽等）、压弯（一次压弯和多次压弯）、拉深、再拉深、整形、成形、落料等。由于冲件各不相同，所完成的冲压工序和工位数也各不相同，内容非常丰富。其所用的模具在统称级进模的前提先，一般用制件名称或多少工位加制件名称冠在级进模的前面，以此称呼其不同的级进模，如簧片级进模、 10 工位簧片级进模等。 级进模在过去，因技术水平的限制，工位数相对较少 ， 3 5 个常见， 10个工位就算多了， 10 个工位以上的就很少见了，所以多工位这个词过去很少听到。近年来由于对冲压自动化、高精度、长寿命提出了更高的要求，模具设计与制造高新技术的应用与进步，工位数已不再是限制模具设计与制造的关键，从目前了解到的情况，工位间步距精度可控制在 3 m 之内，工位数已毕业设计说明书（论文） 第 7 页 达几十个，多的已有 70 多个。冲压次数也大大提高，有原来的每分钟冲几十次，提高到每分钟冲几百次，对于纯冲裁高达 1500次 /弯曲的加工 500600 次 /级进模的重量亦有过去的几十公斤增加到几百公斤，直至上吨 。冲压方式有早期的手工送料、手工低速操作，发展到如今的自动、高速、安全生产。调整好后的模具在有自动检测的情况下实现无人操作。模具的总寿命由于新材料的应用和加工精度的提高，也不是早先的几十万次，而是几千万次，上亿冲次。当然级进模的价格和其它模具相比要高一些，但在冲件总成本中，模具费所占的比例还是很少很少。 由此可见，多工位级进模是当代冲压模具中生产效率最高、最适合大量生产应用，已越来越多地被广大用户认识并使用的一种高效、高速、高质、长寿的实用模具。 毕业设计说明书（论文） 第 8 页 第一 章 固定座 介绍及冲压工艺性分析 定座 零件图的绘制 定座 二维零件图 利用 图软件绘制如图 示的二维零件图。 图 件二维图 定座 工艺设计 艺分析 固定座 是大众系列轿车零部件的一个 连接件 ，尺寸精度要求较高，所用材料为 45 钢 ,材料厚度为 件的主体形状为圆形，切边以后 双 边弯曲，毕业设计说明书（论文） 第 9 页 根据零件的形状特点，零件需要切边、冲孔 、弯曲等工序才能完成。零件的技术要求为冲裁断面整齐、边缘无毛刺和倒圆、允许外轮廓上的接刀 口存在，为典型的 90弯曲件，该零件生产批量适中，要求设计级进模结构。 图 示零件为一圆形带孔弯曲件，其冲压工序分析如下： (1) 毛坯落料 (2) 冲孔及切边 (3) 弯曲 按照弯曲毛坯展开的原则进行计算，图 该零件毛坯展开的二维图。 图 开毛坯图 该零件的主要成形工序有：冲裁 、弯曲，冲裁和在零件的毛坯展开中可不予考虑，故毛坯展开时只须考虑弯曲部分，该零件的弯曲部分圆角半径满足毕业设计说明书（论文） 第 10 页 180l/2，这类弯曲件的展开长度是根据弯曲前、后中性层长度不变的原则进行计算的。其展开长度等于直线部分的长度和弯曲部分中性层展开长度之和。具体计算步骤如下： (1)计算出各直线段的长度。 (2)根据 /出中性层位移系数 X 的值。 (3)计算中性层弯曲半径 。 (4)根据1、2 与弯曲中心角1、2 计算1l、2l弧的展开长 度： (5)计算毛坯总长度 12 nl a b l l l 考虑到采用传统的方法进行冲压工艺的计算耗时耗力，特别是查表的过程比较烦琐，本次毕业设计中将借助软件来完成冲压工艺的计算， 图 用软件计算该零件弯曲内侧半径为 程： 图 1.4 r=弯曲部分展开总长度 图 1.5 r=弯曲部分和直边长度为 102展开总长度 经计算，弯曲部分展开的总长度 L L L 总 直 边 弯 曲=102. 分析零件冲压工艺性 (毕业设计说明书（论文） 第 11 页 图中零件尺寸未注公差的按惯例取为 ，符合一般级进冲压的经济进度要求。材料为 45 钢 ，该钢种具有低碳（绝大多数钢 c ）、高铬（17% 25%）和较高镍（8% 29%）的成分特点。此类钢具有最佳的耐蚀性，但相应地价格也较高。 存在使得钢在室温下为单相奥氏体组织，这不仅可以进一步改善钢的耐蚀性，而且还赋予了优良的低温韧性、高的加工硬化能力、耐热性和无磁性等特性，其冷塑性加工性和焊接性能较好。外形落料形状不太复杂，属中小尺寸零件，料厚 寸精度要求一般，因此可用冲裁落料工艺；所冲孔径分别为 510足 的要求，所冲裁的圆角半径 R 的最小值也满足要求，且孔边距离较大，因此可用普通冲孔方法得到，弯曲内 查表该种材料在退火或正火后的最小弯曲半径为 1t，均大于最小弯曲半径，每个弯角都可以一次弯曲成功；综上所述，该零件主要冲压工序的工艺性良好。 该零件所需要的基本冲压工序为切边、冲孔、弯曲，可拟订出如下三种工艺方案： 方案一：用简单模进行加工，即落料 冲孔 切边 弯曲内侧 弯曲外侧； 方案二：用复合模进行加工，即首次冲孔落料复合， 方案三：采用级进模冲制。 采用方案一，生产率低，工件尺寸的积累误差大，操作不方便，不安全。因此该方案不适合。 采用方案二，生产效率较方案一有 所提高，但仍需多副模具，分多次加工且模具结构复杂，因此这种方案不是最佳方案。 采用方案三，既可以得到较高的生产效率，又避免了操作不便、不安全，同时又能保证工件的精度要求，因此方案三是本零件成形的最佳方案。 毕业设计说明书（论文） 第 12 页 第二章 排样设计 述 排样是模具结构设计的主要依据 ，排样图的好坏，直接关系到模具设计。排样图设计有错误，会导致制造出来来的模具无法冲出合格制件而将整副模具报废，对于初次实践多工位级进模的设计人员来说，这种体会往往是非常深刻的，永远不会忘记。因此，在进行多工位级进模排样设计时，一定要仔 细、反复思考后，可以确定几种不同方案，进行分析比较，与有经验的模具工作者多研讨，得出一个最优化的方案才能使用。 多工位级进模的排样设计，与单工序模的排样设计相比要复杂得多。 在一副级进模里，因冲的制件不同，各工位就有不同的冲压工序，如冲切、一次压弯、二次压弯、再次压弯、压包、等，每个工位的冲压性质都须遵守一定的规则，合理分布，违背了就冲不出合格制件，所以必须要求具有丰富实践经验和较高冲压理论知识的设计人员，才能设计好排样。排样的设计过程中，还要善于与模具制造和模具用户随时交流，保持紧密合作。这样，即使是一副工位数较多，排样又较为复杂的级进模，但由于考虑周密，各工位安排合理，使冲压过程通畅无阻，模具的制造、操作使用与维护都很方便，对于这样的排样设计就是最成功的。 坯排样 毛坯排样就是 确定冲压件毛坯外形在条料上的截取方位及与相邻毛坯的关系。毛坯排样方案对材料的利用率、冲压加工的工艺性以及模具结构和寿命等有着显著的影响。据统计，在冲压件的成本中，材料费所占比例在 60%以上。因此，合理排样对提高材料利用率、降低产品成本具有重要意义。 坯排样 坯排样如下， 如 图 示。 (a) 毕业设计说明书（论文） 第 13 页 图 坯排样 本 案为 直 排， 产品与产品的答辩为 4样可以提供材料的利用率 。 边 搭边是指排样时毛坯外形与条料侧边及相邻毛坯外形之间设置的工艺余料。搭边的作用是保证毛坯从条料上分离，补偿由于定位误差使条料在送进过程中产生的偏移所需要的工艺余料。搭边分为侧搭边和中心搭边。搭边的基本要求是要有足够的强度，而搭边的强度主要由搭边宽度决定。 根据 本 排样方案，初步选用 单 侧载体进行运载条料，。 单 载体尺寸如图 毕业设计说明书（论文） 第 14 页 图 、 单 载体尺寸 根据上表所提供的数据选取 B=2定整副模具定位 方式为 送料机 与导正销混合使用，；综上所述，该种排样的侧搭边一侧为 4侧为 4 距 步距指冲压过程中条料每次向前送进的距离，其值为排样时沿送进方向两毛坯之间的最小距离值。步距可定义为 : S=L+a s 冲裁步距 L 沿条料送进方向，毛坯外形的最大宽度值 a 沿送进方向的搭边值 如排样时方案三所述，即使冲裁步距等于毛坯外形轮廓的最大宽度值即61于弯曲部分切边量比较大，两弯曲对头部分仍有较大的搭边值，最终确定冲裁步距 S=61 料的宽度 条料宽度指根据排样结果 确定的毛坯所需条料宽度方向的最小尺寸。理论上条料宽度可按下式计算： 2B D b B 条料宽度的理论值 D 垂直于送进方向毛坯的最大轮廓尺寸，它随毛坯排样方位变化 B 侧搭边值 本设计中 B=102+4+4=110 料利用率 材料利用率定义为 A 代表产品毛坯外形所包容面积 ； B 代表条料宽度 ； S 代表冲裁步距 ； (100%(3 2 1 5 . 3 61 0 0 % 1 0 0 % 7 3 . 2 %7 2 6 1 毕业设计说明书（论文） 第 15 页 切刃口设计 在级进模设计中，为了实现复杂零件的冲压或简化模具结构，一般总是将复杂的外形和内形孔分几次冲切。冲 切刃口外形的设计就是把复杂的外形轮廓和内形轮廓分解为若干个简单几何单元，各单元又通过组合和补缺等构成新的冲切轮廓的工艺设计过程。 由于零件的 两 端有弯曲，因此在弯曲之前必须将带弯曲的部分与条料分离，而其余部分又必须与条料相连，以保证实现级进冲压，因此设计的外形冲切刃口如图 示。 图 形冲切刃口设计 廓分解时分段搭接头应注意的问题 内外轮廓分解后，各段之间必然要形成搭接头，不恰当的分解会导致搭接头处产生毛刺、错牙、尖角、塌角、不平直和不圆滑等质量问题。 该零件在刃口分解时，有一部分 直边是分两次冲切而成的，这就带来一个问题，两次冲切刃口平行、共线，但不重叠。平接在搭接头容易产生毛刺、错牙、不平直等质量问题，直边分二次冲切时，为消除搭接头处的毛刺，在第二次冲切的搭接头处用退位槽，第一次先冲出退位槽，第二次在接头处重叠冲切，即想办法将平接转化为交接 ，本次设计中，为了保证产品边缘无毛刺和倒圆，产品直边分两次冲切的部分在第一次冲切的工位上均设计了用于冲切退位槽的刃口。 序排样 序排样类型 根据零件的冲压要求，由于含有弯曲工序，所以本零件的冲压不适用选落毕业设计说明书（论文） 第 16 页 料型工序排样。考虑 到零件最后冲压完成后出件，选切型工序排样。 体设计 载体就是级进 模冲压时条料上连接工序件并将工序件在模具上稳定的送进部分材料，载体与毛坯排样时的搭边有相似之处，但作用完全不同。搭边是为满足把工件从条料上冲切下来的工艺要求而设置的，而载体是为运载条料上的工序件至后续工位而设计的。载体必须要有足够的强度能平稳的将工序件送进。一旦载体发生变形，条料的送进精度就无法保证，甚至阻碍条料送进和造成事故，损坏模具。 为了保证弯曲过程中工序件的准确位置，选择 中间 载体，载体宽度为18 料定位 方式 由于多工位级进模将产品的冲压加工工序分布在多个工位上顺次完成，要求前后工位上工序件的冲切刃口能准确的衔接、匹配，这就要求工序件在每一工位都能准确定位，因此级进模必须有可靠准确的手段用于工序件准确位置的控制 。 X 向：条料送进方向的送进步距控制用进行粗定位，导正销进行精定位。为了确保定位精度，选用带有导向的。 Y 向：本零件涉及的弯曲工序，采用的浮顶机构工作可靠协调，所以直接采用槽式浮顶销兼宽度方向的导料。 Z 向：由于工序件在加工过程中有弯曲工序，所以本设计中零件冲压过程采用双侧浮顶销。 导正方式：为了保证 零件上孔的精度，采用间接导正。导正孔布置在 产品原始孔 。参考表 正孔直径取 表 正孔直径 业设计说明书（论文） 第 17 页 序排样 在多工位级近模冲压中，工序件在级进模内随着冲床每冲一次就向前送进一个步距，到达不同的工位。由于各工位的内容各不相同，因此，在级进模设计中要确定从毛坯板料到产品零件的转化过程，即级进模各工位所要进行的加工工序内容，这一设计过程就是工序排样。工序排样是级进模设计的灵魂，它决定了级进模的基本形式。 (1)工序排样应遵循的原则 (2)工序排样要保证产品零件的精度和使 用要求。 (3)工序应尽量分散，以提高模具寿命，简化模具结构。 (4)合理安排各工序，使压力中心尽可能与模具几何中心接近。 (5)同一工位各冲切凸模应设计应尽量设计为相同的高度，便于刃磨。 (6)冲孔在前，外形冲切和落料在后。 (7)为保证条料送进步距精度，第一工位安排冲切导正孔， 第二位设导正销，在其后的各工位上，优先在易窜动的工位上设导正销。 (8)设置空位，可以提高凹模、卸料板和凸模的强度。 (9)工件和废料应顺利排出。 (10)排样方案要考虑模具加工设备条件。 经过以上几方面的设计，综合比较分析后， 可确定该零件的冲压工序排样图如图 零件的冲制用十工位级进模。 第一工位 冲导正孔 第二工位 空步 第三工位 冲圆孔、 第 四 工位 切废料 第 五 工位 空步 第 六 工位 折弯 第 七 工位 且废料 第 八 工位 空位 第 九 工位 弯曲 毕业设计说明书（论文） 第 18 页 第 十 工位 断料 图 序排样图 料尺寸及步距精度 条料宽度 110距 11距精度： 步距精度； 制件沿条料送进方向最大轮廓尺寸精度提高 3 级后的实际公差值（ n 多工位级进模的工位数； K 因数，见表 表 数 K 32 (毕业设计说明书（论文） 第 19 页 330 . 9 5 0 . 0 4 6 0 . 0 4 3 7 0 . 0 1 0 1 4 1 8 7 14 . 3 0 8 8 6 9 3 82 2 1 0 (取 = 所以该零件的步距的对称偏差值为 三章 工艺计算和设备选择 压力的计算 裁力的计算 冲裁在理论上可以近似认为是剪切断裂，所以最大冲裁力可以按板料的抗剪强度来计算。平刃冲模的冲裁力可以按下式计算： F F 冲裁力 (N) L 零件剪切周长 (t 材料厚度 ( 材料抗剪切强度 (K 系数。考虑到模具间隙值的波动及均匀性、刃口的磨损、材料力学性(毕业设计说明书（论文） 第 20 页 能及厚度的波动润滑情况等因素对冲裁力的值都有影响，故一般取 K=一工位上的冲裁力： 50= 导正 孔 ) 第 三 工位上的冲裁力： 50=冲孔） 第 四 工位上的冲裁力： 50=197 七 工位上的冲裁力： 2*50=105 十 工位上的冲裁力： 0*50=切边落料 ) 曲力的计算 弯曲内圆角半径 R=需要的弯曲力 F=冲裁力的计算 F F F 第 一 段 第 二 段=料力的计算 第一段卸料所需要的卸料力 1F= 0 . 0 5 2 2 2 4 0 2 . 8 3 7 3 4 = 1 1 1 2 0 . 1 4 1 8 6 7 N 第二段卸料所需要的卸料力 2F= 0 . 0 5 4 6 5 3 1 . 8 0 4 8 = 2 3 2 6 . 5 9 0 2 4 N 钢的厚度在 间时，卸料系数为 式中取K= 料 树脂 的选用 第一段卸料 树脂 的选用 (1)根据模具的安装位置，拟选用 10 根 树脂 ，则每根 树脂 的负荷为： (0 . 5 5 5 6 0 . 0 7 0 9 3 5 5 6 . 0 0 7 0 9 310 卸预(20 .6 bK b 毕业设计说明书（论文） 第 21 页 6702 0 . 92 0 . 9 5 5 6 . 0 0 7 0 9 3 1 7 . 3670m m 预 预这里需要说明一下，按 卸的要求选用 树脂 是比较保守的，特别是当卸料力很大时，所选用的 树脂 数量过多，这样使模具结构庞大或受模具结构空间限制而使 树脂 无法布置。因此在实践中按 卸，或使 卸来选用 树脂 也能满足要求。 (2)查 参考文献 1，并考虑到模具结构尺寸，初选 树脂 参数为：2D=22mm，d=4t=70N，0h=60格标记为： 树脂 4 22 60) (3) 树脂 的基本特性： 脂 最大压缩量是否满足上述要求： 1 7 . 3 1 . 5 2 2 0 . 8h h h m m 预 工 作 修 模 m m 所选 树脂 是合适的。 第二段卸料 树脂 的选用 第二段安装与第一段相同规格、相同数量的 树脂 ，以保证条料所受卸料力均衡。 定压力中心 成形力的合力中心称为压力中心 压力中心应于模柄中心线大体重合 ,以保证压力过程中模具各零件受力均衡和工作平稳 就会产生偏心力矩 ,使压力机滑块、导轨、模具的导柱与导套、模具刃口之间发生严重磨损甚至啃 伤，使模具过早失效。 毕业设计说明书（论文） 第 22 页 模具的压力中心坐标值（ x， y） 经求解得： 040 详细压力中心的求解见附录 。 、凹模刃口尺寸的计算 凸、凹模刃口尺寸精度是否合理，直接影响冲裁件的尺寸精度及合理间隙值是否保证，也关系模具的加工成本和寿命。 、凹模刃口尺寸的计算原则 计算冲裁凸、凹模刃口尺寸的依据为：（ 1）冲裁变形规律，即落料件尺寸与凹模刃口尺寸相等，冲孔尺寸与凸模刃口尺寸相等。（ 2）零件的尺寸精度。（ 3）合理的间隙值。（ 4）磨损规律，如圆形 件凹模尺寸磨损后变大，凸模磨损后变小，间隙磨损后变大。（ 5）冲模的加工制造方法。 因而计算刃口尺寸时应按下述原则进行。 （ 1）保证冲出合格的零件 （ 2）保证模具有一定的使用寿命 （ 3）考虑冲模制造修理方便、降低成本 口尺寸计算方法 制造冲模的关键主要是控制凸、凹模刃口尺寸及其间隙合理。由于模具加工方法不同，凸、凹模刃口尺寸的计算和公差标注也不同。凸、凹模刃口尺寸的计算方法基本上可分为两类。 (一 )凸模与凹模分别加工 这种加工方法适用于圆形或简单规则形状的冲裁件。 冲孔：零件孔的尺寸0d，根据上述原则，首先确定基准件凸模刃口尺寸加上 0()d x 1 1 2 2 n nL x L x L L L 1 1 2 2 n nL y L y L L L (毕业设计说明书（论文） 第 23 页 m i n 0 m i n 0( ) ( )d Z d x Z 落料：零件外径尺寸 0D，根据上述原则，先确定基准见凹模刃口尺寸减去 pd、d 冲孔凸、凹模刃口尺寸 ( pD、落料凸、凹模刃口尺寸 ( d 零件孔径公称尺寸 ( D 落料件外径公称尺寸 ( 零件公差 ( 最小合理间隙 ( p、d 凸、凹模制造公差 (通常按模具的制造精度来定； x 磨损量，磨损系数 x 是为了使零件的实际尺寸尽量接近零件公差带的中间。 x 值在 1 之间，与零件制造精度有关。零件精度为 上时， x=1；零件精度为 ， x=件精度为 ，x= 采用凸、凹模分别加工法，采用分别标注凸、凹模刃口尺寸及公差，为了保证合理的间隙，必须满足下列条件：pdZ 。若出现pdZ 的情况，但大得不多时，凸、凹模公差按公式)(4.0 m a x 和 )(6.0 m a x 适当调整，以满足上述条件。如果pdZ 时，则应采用凸、凹模配做。 本次设计中，用于冲制 2结构孔和 2导正孔凸模和凹模采用分别加工的方法进行设计： 5 孔，孔的精度为 ，公差为 x= 5+（ 2 验算是否满足条件： pd =m i n 0 m i n 0()( ) ( ) Z D x Z (3. 9) 毕业设计说明书（论文） 第 24 页 m a x m i n 0 . 0 8 0 . 0 4 0 . 0 4Z Z m m 满足 pd条件。 。 同理可得其他尺寸 曲模的结构设计 该零件的弯曲部分需要 三 次弯曲才能成形，工序安排如下：弯曲时应先成形 U 型的 90 度 ，而后成 反口的 90 度最后达到要求 。 弯曲件的回弹： 在外力作用下板料产生的弯曲总变形由塑性变形和弹性变形两部分组成。外力去掉后，板料中的塑性变形保留下来，弹性变形则完全消失。当弯曲件从模具中取出后，发生了弯曲角和弯曲半径与模具不一致的现象，称为弯曲回弹。该零件的 前 两个弯曲角度的基本尺寸分别为 90和 90，所允许回弹的角度分别为 10和 6 在弯曲模结构设计上，我们可以采用补偿法来减少回弹，根据弯曲件的回弹趋势（ K 和 的值是增大还是减少），进行修正弯曲凸模或凹 模工作部分的尺寸，从而使工件的回弹量得到补偿。以弯曲 90的角为例，产品图上允许此成形部分的弯曲角度在 89 92 之间，首先利用软件算出该零件的回弹系数，如图 示。 毕业设计说明书（论文） 第 25 页 图 件回弹系数的计算过程 经过计算，该种材料的回弹系数 K=据此种材料的回弹系数，算出成形角度为 91 度 部位的回弹角，如图 示，由软件可以计算得出工件回弹前圆弧所对中心角，相当于凸模圆弧所对中心角度。 同理可以得到下面的两个角度 毕业设计说明书（论文） 第 26 页 (a) 图 弹角度的计算过程一 (b) 图 回弹角度的计算过程二 毕业设计说明书（论文） 第 27 页 备的选择 冲压设备的选择是设计中的一项重要内容 ,它直接关系到设备的合理使用、安全、产品质量、模具寿命、生产效率和产品的一系列重要问题。 成 各种工序所需的压力 各工序的所需力的总和分别为： 50= 导正孔 ) F 冲 裁 =97+105+ 弯 曲 =2 1F + 23=2 2F F F 卸 料= F F F F 总 胀 形冲 裁 卸 料 弯 曲=选型号为 式双点高速精密压力机，该压力机的主要技术参数如下： 公称压力： 630称力行程： 2块行程： 30程次数： 150 400 次 /大装模高度： 220模高度调节量： 50作台尺寸 (前后 左右 )： 400650具孔尺寸 (直径 深度 )： 5060 压力机的校核 (一 )行程和行程次数 该零件的最大高度为 于压力机的滑块行程，所以校核通过。 (二 )最大装模高度 所设计冲模 的闭合高度 (在最低工作位置时，上下模板二底面间的距离 )，应小于压力机的最大装模高度。 m a x 5 ( )h h m m模本设计中模具的闭模高度为 压力机的装模高度为 220具的闭模高度相对与压力机的装模高度小得多，故得在压力机台面上放垫板。 (3 11) 毕业设计说明书（论文） 第 28 页 (三 )压力机的台面尺寸校核 模具的外形尺寸为 520370作台板尺寸为 400650足实际工作 条件。 第四章 模具设计 具结构概要设计 毕业设计说明书（论文） 第 29 页 概要设计是级进模结构设计的开始 ,它以工序排样图为基础 ,根据产品零件要求 ,确定级进模的基本结构框架 。 具基本结构形式 (1)正倒装关系的确定 :根据上述分析，本零件的冲制包含落料、冲孔、弯曲等工序。而且已确定为采用级进模冲压。因此选正装式结构。 (2)导向方式确定：本零件的生产是大量生产，为了确保零件的质量和稳定性，选用外导向模架。本零件的精度要求比较高，所以在外导的基础上再加上内导向进行精确的导向 。为了更好的保证其精度，选择四导柱式模架。 (3)卸料方式确定：本零件冲压工序中包含落料和冲孔，所以应选用卸料机构。又由于零件冲压过程中有弯曲工序，所以应选用弹性卸料板。 (4)模具结构示意图：根据已确定的几项结构，本零件冲压级进模结构如图 示 。 图 具结构概要 具基本尺寸 (1)模具的平面尺寸 模具平面尺寸是指模具轮廓最大尺寸，它依凹模外形尺寸为基础，最终选择的模架尺寸为准，根据上面工序排样图，凹模的工作区域尺寸基本在 365业设计说明书（论文） 第 30 页 125右 。 圆整后，模具基本尺寸最终选择为 400 250它模板的尺寸取为与凹模板平面一致。 (2)模板规格 上模垫板： H=10一段的长度1l=400二段的长度2l=250 上模固定扳： H=20一段的长度1l=400二段的长度2l=250 卸料板： H=16第一段的长度1l=400二段的长度2l=250 凹模板： H=30第一段的长度1l=400二段的长度2l=250 下模垫板： H=10第一段的长度1l=400二段的长度2l=250。 架的选定 模架的基本作用是导向机构，连接上下模并使他们具有准确位置关系。由于采用自动送料，考虑到精度要求较高，选四导柱 滑 动模架。根据板平面和工作 区高度要求， 下模座： 520 370 45 上模座 ： 360 320 350 导柱： 30 120 导套： 30 750 40 具工作零件设计 级进模由多个零件组成，各零件通过一定的联系方式 相互联系在一起，形成一个有机的整体，完成特定的冲压加工任务。 具零件的连接 模具零件相互连接在一起时的基本要素是位置要正确，连接要可靠、稳定。凸模等柱类零件采用孔与轴的过渡或过盈配合来定位，具有可靠性高，工作稳定等特点。在本设计中绝大多数异形凸模采用 吊装式 式固定，圆形凸模、异形凸模与凸模固定板之间分别采用 H7/合 ,对于保护凸模和凸模导向的卸料板 ,它与凸模之间的配合 ,采用单边 使凸模工作过程中不离开卸料板 ,运动自如 ,使之工作
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