【冲压模具设计】门形和一字形铁心片套裁连续式复合冲裁模设计【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】门形和一字形铁心片套裁连续式复合冲裁模设计【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,以及,字形,铁心,死心,套裁,连续,复合,冲裁模,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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设计（论文）题目 U 形和一字形铁心片套裁连续式复合冲裁模设计 学 院（部） 工业制造学院 专 业 机械设计及制造 年 级 2009 级 题目类型 理论研究（ ） 应用研究（ ） 技术开发（ ） 其他（ ） 注：请直接在所属项目括号内打“ ” 题目来源 教师科研课题（ ） 教师拟定（ ） 学生自拟（ ） 设计（论文）拟解决问题及预期成果： 1、 确定模具的结构形式、凸、凹模的合理布局等； 2、 多工序冲压加工步距选择、送料定位等相关措施及工艺等； 3、 使用详细的图纸和论文的形式表达全部的设计过程。 拟采用的研究方法、技术路线： 1、 认真分析冲压件的结构和尺寸的工艺性特点，以及材料特性及成型工艺要求； 2、 确定模具布局，工序分解及排料的设计，以及力的计算和设备的选型等； 3、 确定模具外形尺寸，模具各部分的尺寸计算、选择和校核等； 4、 最终采用论文和图纸来叙述详细的设计过程。 应收集资料及主要参考文献： 1、学生学习模具设计所使用的教科书。 2、模具设计大典、冲压模具设计、冲压模具标准汇编、冲模结构图册等相关参考图书。 设计（论文）进度安排： 选题 2013 年 1 月 20 日 2013 年 2 月 23 日 实施研究、收集资料、开题报告。 2013 年 2 月 24 日 2013 年 3 月 15 日 初步设计、详细设计，绘制详细图纸。 2013 年 3 月 16 日 2013 年 4 月 30 日 撰写论文 2013 年 5 月 01 日 2013 年 5 月 15 日 完成修改、定稿，上交论文、图纸等。 2013 年 5 月 16 日 2013 年 5 月 25 日 答辩 2013 年 5 月 26 日 2013 年 6 月 12 日 接受任务日期： 2013 年 1 月 20 日 要求完成日期： 2013 年 5 月 25 日 学生接受任务（签名）：胡朝洋 指 导 教 师（签名）： 余明浪 学院（部）负责人审定（签名）： 1 毕 业 设 计 说 明 书 题 目 ： 门形和一字形铁芯片套裁连续式复合冲裁模设计 专业 班级 姓名 起止日期 指导教师（签名） 日 期： 年 月 日 2 摘 要 在 目前 激烈的市场竞争中，产品投入市场的迟早往往是成败的 关键。模具是高质量、高效率的产品生产工具，模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。因此客户对模具开发周期要求越来越短，不少客户把模具的交货期放在第一位置，然后才是质量和价格。因此，如何在保证质量、控制成本的前提下加工模具是值得认真考虑的 问题 。模具 加工 工艺 是一项先进的制造工艺，已成为重要发展方向，在航空航天、汽车、 机械 等 各 行业得到越来越广泛的应用。 模具 加工技术，可以提高制造业的综合效益和竞争力。研究和建立 模具工艺 数据库，为生产企业提供迫 切需要的高速切削加工数据，对推广高速切削加工技术具有非常重要的意义。本文的主要目标就是构建一个 冲压 模具工艺 过程 ，将模具制造企业在实际生产中结合刀具、工件、机床与企业自身的实际情况积累得高速切削加工实例、工艺参数和经验等数据有选择地存储到高速切削数据库中，不但可以节省大量的人力、物力、财力，而且可以指导高速加工生产实践，达到提高加工效率，降低刀具费用， 获得更高的经济效益 。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模 ，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术 3 方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 (1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （ 2）冲压时由于模 具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量 ,而模具的寿命一般较长 ,所以冲压的质量稳定 ,互换性好 ,具有 “一模一样 ”的特征。 （ 3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 （ 4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 关键词 : 冲压 冲模 分离工序 复合 模 4 目 录 摘 要 . 2 1冲裁件的工艺性分析 . 5 裁件的结构工艺性 . 5 裁件的形状 . 5 2、工艺方案的确定 . 7 3 制件排样图的设计及材料利用率的计算 . 8 件排样图的设计 . 8 边与料宽 . 8 料利用率的计算 . 10 4. 确定总冲压力和选用 压力机及计算压力中心 . 11 压力 . 11 裁力的计算 . 11 料力、推件力及顶件力的计算 . 12 力中心的计算 . 13 力机的选用 . 14 5. 凸、凹模刃口尺寸计算 . 16 、凹模刃口尺寸计算原则 . 16 6 模具整体结构形式设计 . 20 7、模具零件的结构设计 . 22 . 22 料凹模的设计 . 22 . 23 . 23 8、模具的总装配 . 25 设计总结 . 26 参考文献 . 27 5 1冲裁件的工艺性分析 裁件的结构工艺性 裁件的形状 图 该零件形状简单、对称， 如果两个产品分开做，需要两副模具，而且浪费材料 ，但如果采用两件合并冲压的方法，可以节省材料，还能提高生产效率。如果采用固定档料销使送进条料时，必须要将材料抬起，让搭边越过挡料销，能重新对送进材料定位，多有不便，并影响生产效率。但通过改进，采用下置式或上置式活动挡料销，更好些。 由表查得，冲裁件内外所能达到的经济精度为 中心与边缘距离尺寸公差为 以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求 。所 6 以可以采用落料冲孔 倒装结构的工艺方案。 7 2、工艺方案的确定 方案一采用复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。复合模结构 相对简单 ，制造精度要求高， 但 成本 低 。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。 方案二采用级进模加工 。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。 比较方案一与方案二，对于所给零件，由于两小孔 距离 比较 远 ，复合模冲裁 可以实现该产品 ，所以根据零件性质故采用 复合冲裁 模加工。 8 3 制件排样图的设计及材料利用率的计算 件排样图的设计 排样时需考虑如下原则： 1） 提高材料利用率（不影响冲件使用 性能前提下，还可适当改变冲件的形状） 2） 合理排样方法使操作方便，劳动强度低且安全。 3） 模具结构简单、寿命长。 4） 保证冲件的质量和冲件对板料纤维方向的要求。 边与料宽 1搭边 搭边值的大小还与材料的力学性能、厚度、零件的形状与尺寸、排样的形式、送料及挡料方式、卸料方式等因素有关。搭边值一般由经验确定，根据所给材料厚度 =定搭边工作间 a 为 两产品之间的刃口尺寸设计为 6具体排样图如下： 9 2 送料步距和条料宽度的确定 （ 1） 送料步距 条料在模具上 每次送进的距离成为送料步距。每次只冲一个零件的步距 S 的计算公式为 S=D+ (1) S=45+中 D 平行于送料方向的冲裁宽度； （ 2） 条料宽度 条料宽度的确定原则：最小条料宽度要保证冲裁时零件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定的间隙。 当用孔定距时，可按下式计算 条 料宽度 a) =(55 22+16+2 中 B 条料的宽度（ 冲裁件垂直于送料方向的最大尺寸（ ； a 侧搭边值； 10 条料宽度的单向（负向）公差； 剪切条料宽度偏差 =因此 B= 导料板间距离： +32 料利用率的计 算 一个步距内的材料利用率 为 =s 100% （ 3） =（ 2 75） /100%=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（ s 步距； 11 4. 确定总冲压力和选用压力机及计算压力中心 压力 冲压力是指冲裁力、卸料力、推件力和顶件力的总称。 裁力的计算 平刃口冲裁力可按下式 计算 落料力 1计算 F= (4F=2 （ 15+15+35+35） 190=17290N =中 F 冲裁力（ N）； L 冲裁件周边长度（ 材料抗剪强度（ （ 320 材料厚度； (K 系数，通常 K= 冲孔力 1计算 F1= (4 190=3800N =落料力 2 计算 F= (4F=190=12 =中 F 冲裁力（ N）； L 冲裁件周边长度（ 材料抗剪强度（ （ 320 材料厚度； (K 系数，通常 K= 冲孔力 1计算 F1= (4 190=3800N =总的冲孔力为 卸料力、推件力及顶件力的计算 生产中常用下列公式计算 F 卸 =K 卸 F 落 (4 =( F 退 =K 退 F 冲 (4 =( 式中 F 冲裁力； F 卸、 F 顶 分别为卸料系数和顶件系数 综上所述，总的冲裁力为 F 总 = F 落 +F 冲 +F 卸 +F 顶 =13 力中心的计算 采用 解析法求压力中心，求 落料 力 b ，得 2 冲孔力 b ，得 3 落料 力 b ，得 4 冲孔力 b ，得 1 轴的力臂 轴的力臂 2 轴的力臂 轴的力臂 3 X 轴的力臂 Y 轴的力臂 4 轴的力臂 轴的力臂 14 根据合力距定理： = （ 23） /（ ） 轴的力臂； 0 = （ 23（ 轴的力臂； 力机的选用 初步确定压力机的型号： F 公称 F 总 因此选择压力机的型号为： 40开式 压 力机 型号为 40压力机的基本参数如：（表一） 公称压力 /00 垫板尺寸 /滑块行程 /00 滑块行程次数 /（次 / 80 模柄孔尺寸 /径 50 深度 70 最 大 封闭高度 /00 滑块底面积尺寸 /封闭高度调节量 80 滑块中心线至床身距离 /身最大可倾角 25 立柱距离 / 工作台尺寸 /后 420 左右 600 15 工作台孔尺寸 16 5. 凸、凹模刃口尺寸计算 、凹模刃口尺寸计算原则 设计落料模先确定凹模刃口尺寸，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸，以凸模为基准，间隙取在凹模上。 根据冲模在使用过程中的磨损规律，设计落料模时，凹模基本尺寸应取接近或等于零件的最小极限尺寸；设计冲孔模时，凸模基本尺寸则取接近或等于冲孔件的最大极限尺寸。按冲件精度和模具可能磨损程度，凸、损量用 示，其中 为冲件的公 差值， 值在 间，与冲件制造精度有关，可按下列关系选取：零件精度 上 X=1; 零件精度 X=零件精度 X= 不管落料还是冲孔，冲裁间隙一律采用最小合理间隙值（ 。选择模具制造公差时，一般冲模精度较零件高 3。对于形状简单的圆形、方形刃口，其制造偏差值可按 于形状复杂的刃口尺寸制造偏差可按零件相应部位公差值的 1/4 来选取；对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取冲件相应部位公差值的 1/8并冠以（）；若零件没有标注公差，则可按 取值。 零件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差应按“入体”原 17 则标注单向公差，即：落料件上偏差为零，只标注下偏差；冲孔件下偏差为零，只标注上偏差。如果零件公差是依双向偏差标注的，则应换算成单向标注。磨损后无变化的尺寸除外。 、凹模刃口尺寸计算方法 模和凹模分开加工 这种方法主要适用于圆形或简单刃口。设计时，需在图样上分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。并且保证冲模的制造公差与冲裁间隙之间满足： d+ p (5 模和凹模配合加工 配合加工方法，就是先按尺寸和公差制造出凹模或凸模其中一个，然后依此为基准再按最小合理间隙配做另一件。采用这种方法不仅容易保证冲裁间隙，而且还可以放大基准件的公差，不必检验 d+ p 同时还能大大简化设计模具的绘图工作。目前，工厂对单件生产的模具或冲制复杂形状的模具，广泛采用配合加工的方法来设计制造。 冲孔时 )- p (5落料时 p (5孔心距 p (5式中 Dp 分别为落料和冲孔凸模的刃口尺寸（ 为落料件的最大极限尺寸（ 为冲孔件的最小极限尺寸（ 18 工件公差； p 凸模制造公差，通常取 p=/4； p 刃口中心距对称偏差，通常取 p =/8； 凸模中心距尺寸（ L 冲件中 心距基本尺寸（ 最小冲裁间隙（ 落料凹模尺寸： /4 = /4 = /4 = /4 =落料凸模尺寸： /4 =45 /4 =15 /4 =126 /4 = 19 冲孔凸模尺寸： )- /4 =2 冲孔凹模尺寸： Z)- /4 = 2 孔心距 p 20 6 模具整体结构形式设计 落料冲孔 连续冲压复合 模结构形式： 凹模型腔部分比较小，无法安装树脂，所以采用打料装置， 凸模，冲头，凹模材料，因制件形状简单，总体尺寸不大，选用整体式凹模较为合理，选用模材料。在设计模具时，考虑到模具结构，凹模内腔空间比较小，还要安装 1 个冲头，没空间安装树脂，只能采用打料结构，刚性卸料。 凹模周界 由冷冲压工艺与模具设计得出凹模周界的计算公式 厚度 H= 15 式中： d 冲裁件的最大外形尺寸， 21 K 系数，查表得 K= 100=42模壁厚 c=（ H（ 3040=42小 00模具设计指导表，凹模标准可查到较为靠近的凹模周界尺寸为 240 180。选用 非标准件钢板 模架。 由模具设计指导表 5得此模具典型组合尺寸为 240 1801995）。而由此典型组合标准，即可方便的确定其他冲模零件的数量、尺寸及主要参数。 其零件参数如下表所示： 凹模周界 配用 模架闭合高度 H 孔距尺寸 最小 最大 S 240 180 24 210 247 零件名称及标准编号 上垫板 凹模 固定板 卸料板 240 180 10 240 180 30 240 180 18 240 180 18 圆柱销 卸料螺钉 螺钉 螺钉 圆柱销 8 80 60 80 50 8 40 由凹模周界尺寸及模架闭合高度在 210247间，查模具设计指导表 5用模架： 380 260 210 247 1990，上模 座 380 260 35，下模座 380 26 40，导柱 28 200，导套 42 80。 22 7、模具零件的结构设计 模的设计 材料： 度： 58 62如图） 料凹模的设计 材料： 度： 58 62如图） 23 材料： 45#，（如图） 材料： 度： 58 6224 （如图） 25 8、模具的总装配 根椐 冲压 模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模， 再装上模，并调整间隙、试冲、返修。 序号 工序 工艺说明 凸、凹模预配 装配前仔细检查各凸模开关及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求尺寸精度、形状。 将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换 凸模装配 以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形 孔中，并挤紧牢固 装配下模 在 上 模座上划中心线，按中心预装凹模、 固定板 ； 在下模座、导料板上，用已加工好的 固定板 分别确定其螺孔位置，并分别钻孔，攻丝； 将下模座、凹模、活动 销、树脂 装在一起，并用螺 钉紧固，打入销钉 装配上模 在已装好的下模上放等高垫铁，再在凹模中放入 铜 片，然后将凸模与固定板组合装入凹模； 预装上模座，划出与凸模固定板相应螺孔、销孔位置并钻铰螺孔、销孔； 用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧； 将卸料板装在已装入固定 板的凸模上，装上橡胶 和卸料螺钉，并调节橡胶的预压量，使卸料板高出凸模下端约 1 复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉； 安装导正销、承料板； 切纸检查，合适后打入销钉 试冲与调整 装机试冲根椐试冲结果 作相应调整 26 设计总结 本次设计让我系统地巩固了大学几年的学习课程，使我更加了解到模具设计在实际生产中的重要地位。 设计我们历时三个月，系统地巩固了如：塑料模具与冲压模具、机械制图、模具加工工艺等许多课程。从分析零件
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