关 键 词：

冲压 模具设计 加强 支架 工艺 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

资源描述：

【冲压模具设计】上加强支架的冲压工艺与模具设计【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,加强,支架,工艺,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

内容简介：

冷冲模具使用寿命的影响及对策 冲压模具概述 冲压模具 材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压 用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。 冲压模具的形式很多，一般可按以下几个主要特征分类： 根据工艺性质分类 （ 1）冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、冲孔模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。 （ 2）弯曲模 使板料毛坯或其他坯料沿着直线（弯曲线）产生弯曲变形，从而获得一定角度和形状的工件的模具。 （ 3）拉深模 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。 （ 4）成形模 是将毛坯或半成品工件按图凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等。 根据工序组合程度分类 （ 1）单工序模 在 压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。 （ 2）复合模 只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。 （ 3）级进模（也称连续模） 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。 冲冷冲模全称为冷冲压模具。 冷冲压模具是一种应用于模具行业冷冲压模具及其配件所需高性能结构陶瓷材料的制备方法，高性能陶瓷模具及其配件材料由氧化锆、氧化钇粉中加铝、镨元素构成，制备工艺是将氧化锆溶液、氧化钇溶液、氧化镨溶液、氧化铝溶液按一定比例混合配成母液，滴入碳酸氢铵，采用共沉淀方法合成模具及其配件陶瓷材料所需的原材料，反应生成的沉淀经滤水、干燥，煅烧得到高性能陶瓷模具及其配件材料超微粉，再经过成型、烧结、精加工，便得到高性能陶瓷模具及其配件材料。本发明的优点是本发明制成的冷冲压模具及其配件使用寿命长，在冲压过程中未出现模具及其配件与 冲压件产生粘结现象，冲压件表面光滑、无毛刺，完全可以替代传统高速钢、钨钢材料。 冷冲模具主要零件 冷冲模具是冲压加工的主要工艺装备，冲压制件就是靠上、下模具的相对运动来完成的。加工时由于上、下模具之间不断地分合，如果操作工人的手指不断进入或停留在模具闭合区，便会对其人身安全带来严重威胁。 （一）模具的主要零件、作用及安全要求 1工作零件凸凹模是直接使坯料成形的工作零件，因此，它是模具上的关键零件。凸凹模不但精密而且复杂，它应满足如下要求： （ 1）应有足够的强度，不能在冲压过程中断裂或破坏 （ 2）对其材料及热处理应有适当要求，防止硬度太高而脆裂。 2定位零件定位零件是确定坯件安装位置的零件，有定位销（板）、挡料销（板）、导正销、导料板、定距侧刀、侧压器等。设计定位零件时应考虑操作方便，不应有过定位，位置要便于观察，最好采用前推定位、外廓定位和导正销定位等。 3压料、卸料及出料零件压料零件有压边圈、压料板等。 压边圈可对拉延坯料加压边力，从而防止坯料在切向压力的作用下拱起而形成皱褶。压料板的作用是防止坯料移动和弹跳。顶出器、卸料板的作用是便于出件和清理废料。它们由弹簧、橡胶和设备 上的气垫推杆支撑，可上下运动，顶出件设计时应具有足够的顶出力，运动要有限位。卸料板应尽量缩小闭合区域或在操作位置上铣出空手槽。暴露的卸料板的四周应设有防护板，防止手指伸入或异物进入，外露表面棱角应倒钝。 4导向零件导柱和导套是应用最广泛的一种导向零件。其作用是保证凸凹模在冲压工作时有精确的配合间隙。因此，导柱、导套的间隙应小于冲裁间隙。导柱设在下模座，要保证在冲程下死点时，导柱的上端面在上模板顶面以上最少 5 至 10 毫米。导柱应安排在远离模块和压料板的部位，使操作者的手臂不用越过导柱送取料。 5支承 及夹持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、垫板、限位器等。 上下模板是冷冲模具的基础零件，其他各种零件都分别安装固定在上面。模板的平面尺寸，尤其是前后方向应与制件相适应，过大或过小均不利于操作。 有些模具（落料、冲孔类模具）为了出件方便，需在模架下设垫板。这时垫板最好与模板之间用螺钉连接在一起，两垫板的厚度应绝对相等。垫板的间距以能出件为准，不要太大，以免模板断裂。 6紧固零件它包括螺钉、螺母、弹簧、柱销、垫圈等，一般都采用标准件。冷冲模具的标准件用量较多，设计选用时应保证紧固和弹性顶出的 需要，避免紧固件暴露在表面操作位置上，防止碰伤人手和妨碍操作。 冷冲模具的发展 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对冷冲模具的需求量不断增长。近年来，冷冲模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，冷冲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。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而冷冲模具制造是整个链条中最基础的要素之一，冷冲模具制造技术现已成为衡量一 个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。 近年许多冷冲模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维 陆续开始使用 国际通用软件，个别厂家还引进了 件，并成功应用于冲压模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一 汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具 术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 虽然中国冷冲模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在冷冲模具加工设备中的比重比较低； 术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命冷冲模具依赖进口。 随着科学技术的不断进步 ,现代工业产品的生产日益复杂与多样化 ,产品性能和质量也在不断提高 ,因而对冷冲压技术提出了更高的要求 冷冲压技术自身也在不断革新和发展 克服其缺点 应注意以下几方面： (1)冷冲压技术的发展过程中应正确地确定工艺参数及冷冲模具工作部分的形状与尺寸 ,提高冲压件的质量、缩短新产品试制周期 ,应在加强冲压成形理论研究的基础上 ,使冲压成形理论达到能对生产实际起指导作 用 ,逐步建立起一套密切结合生产实际的先进的工艺分析计算方法 以预测某一工艺方案对零件成形的可能性和可能出现的问题。 (2)加快产品更新换代 ,克服模具设计周期长的缺点 术的研究 目前要特别注意加强多工位级进模 术的研究。 (3)满足大量生产需要以及减轻劳动强度 使一般中、小件能在高速压力机上采用多工位级进模生产 ,达到 生产高度自动化 ,进一步提高冲压的生产率。 (4)扩大冷冲压生产的运用范围 也适合小批量生产 ;既能生产一般精度的产品 ,也能生产精密零件 特别是厚料精冲 )、高能成形、软模成形、施压和超塑性加工等新成形工艺 ,还要推广简易模 (软模和低熔点合金模 )、通用组合模、数控冲床等设备的运用。 此外 ,对冲压板料性能的改进 ,模具新材料、模具新加工方法的开发也应进一步加强。 冷冲模具使用寿命的影响及对策 冷冲模具的使用寿命是以冲制出的工件数量来计算的。影响冷冲模寿命的因素很多。主要有 模具结构设计、制造模具所用凸模和凹模的材料、模具的热处理质量与表面强化、冲模零件的制造精度和冷冲压材料的选取。除此之外，还有冲模的安装、调整、使用以及维修等。 1模具设计对寿命的影响 (1)排样设计的影响排样方法与搭边值对模具寿命的影响很大，过小的搭边值，往往是造成模具急剧磨损和凸、凹模啃伤的重要原因。从节约材料出发，搭边值愈小愈好，但搭边值小于一定数值后，对模具寿命和剪切表面质量不利。在冲裁中有可能被拉人模具问隙中，使零件产生毛刺，甚至损坏模具刃口，降低模具寿命。因此，在考虑提高材料利用率的同时，必须根据零件产量、质量和寿命，确定排样方法和搭边值。 (2)凹模结构的影响对容易产生应力集中而开裂的凹模结构，可以采用组合结构或镶拼结构，以及预应力结构，从而提高模具使用寿命。 (3)间隙的影响当 间隙过小时，压缩挤压利害，摩擦力增大，磨损增大，侧面的磨损加剧，冲裁后卸料和推件时，材料与凸、凹模之间的摩擦还将造成刃口侧面的磨损比端面的磨大大，同时也容易造成凸、凹模温度很高，把金属碎屑吸附在刃口侧面，形成金属瘤，使凸、凹模出现崩刃或胀裂现象。因此，过小的间隙对模具寿命极为不利。间隙太大，会增加凸模与凹模端面边缘的集中应力，致使压应力急剧增加，于是刃口边很快屈服变形而失去棱角。因此又增加了冲裁力，进而使刃口边更快磨损，降低模具寿命。但为了减小凸、凹模的磨损，延长模具使用寿命，在保证冲裁件质量的前提下，设计 时适当采用较大间隙是十分必要的。 (4)模具导向结构对寿命的影响可靠的导向对于减小工作零件的磨损，避免凸、凹模啃伤是非常有效的。特别对无问隙或小问隙冲裁模、复合模和多工位级进模更为重要。为提高模具寿命，必须根据工序和零件精度要求，正确选择导向形式和导向精度，所选择导向精度应高于凸、凹模的配合精度。 (5)冷冲压材料选取的影响冷冲压材料应满足制件的设计要求和冲压工艺要求，否则容易损伤模具，降低模具使用寿命。冷冲压材料表面质量不好，冲压时制件易破裂，也易擦伤模具。冷冲压材料塑性不好，变形量小，冲压时制件易破裂， 也易擦伤模具。另外，材料的厚度公差应符合国家标准。因为一副冲模适用于一定材料的厚度，成形、弯曲、翻边、引伸模具的凸、凹模结构间隙是直接根据材料厚度来确定的。所以材料厚度不均匀，会导致废品产生和模具损坏。 2模具材料对模具寿命的影响 模具材料对模具寿命的影响是模具材料性质、化学成分、组织结构、硬度和冶金质量等的综合反映。其中，材料性质和热处理质量影响最为明显。模具材料性质对模具寿命的影响是很大的。如将同一种工件，使用不同的模具材料做弯曲试验，试验结果：用 9料，其寿命为 5 万次；用 氮，其寿命可达 40 万次。因此，在选用材料时，应根据制件的批量大小，合理选用模具材料。模具工作零件的硬度对模具寿命的影响也很大。但并不是硬度愈高、模具寿命愈长。这是因为硬度与强度、韧性及耐磨性等有密切的关系。有的冲模要求硬度高，寿命长。如采用 制造冲模，硬度为 54 58冲几千次，制件毛刺就很大。如果将硬度提高到 60 64刃磨寿命可达2 3 万次。但如果继续提高硬度，则会出现早期断裂。有的冲模硬度不宜过高，如采用 造凹模硬度为 58 62，一般寿命为 2 3 万件，失效形式是 崩刃和开裂以及如果将硬度降到 54 58命提高到 5 6 万件，但硬度降低到 50 53出现凹模刃口易磨钝现象。由此可见，模具硬度必须根据材料性质和失效形式而定。应使硬度、强度、韧性及耐磨性、耐疲劳强度等达到特定冲压工序所需要的最佳配合。 3模具的热处理质量与表面强化对寿命的影响 模具的热处理质量对模具的性质与使用寿命影响很大。实践证明，模具工作零件的淬火变形与开裂，使用过程中早期断裂，虽然与材料的冶金质量、锻造质量、模具结构及加工有关，但与模具的热处理关系更大。根据模具失效原因的分析统计，热处 理不当引起的失效占 50 以上。实践证明，高级的模具材料必须配以正确的热处理工艺，才能真正发挥材料的潜力。模具工作零件表面强化处理的目的，是获得外硬内韧的效果，从而得到硬度、耐磨性、韧性、耐疲劳强度的良好配合。模具表面强化处理方法很多，表面处理的新技术工艺发展很快。除氮碳共渗和离子氮化、渗硼、渗铌、渗钒、表面镀硬铬和电火花强化外，化学气相沉积 (物理气相沉积 (逐步采用。经 具表面覆盖一层超硬物质，如 。硬度极高、耐磨性、耐蚀性、抗黏合性很好，可提高模具寿 命几倍到几十倍。 4冲模零件的制造精度对模具寿命的影响 冲模制造的精度与使用寿命关系很大，特别是模具表面粗糙度对模具影响很大。如用 制造落料模，如果表面粗糙度值 R =1 6 m 时，其寿命为 3 万件左右。如经精抛光，表面粗糙度值 R =0 4 m，寿命可提高到 4 5万件。因此，对模具工作零件表面，一般都要经过磨削、研磨、抛光等精加工和精细加工。 5其他方面对模具寿命的影响 (1)压力机的精度不高，也易使冲模损坏。 (2)冲模在压力机上安装的正确与否及操作者的技术水平高低，对模具寿命也有很大影响。 (3)冲模的保管和维护好坏，以及使用润滑剂的情况，也影响模具使用寿命。 6结语 在实际生产中，对于薄板冲模使用，很少出现非正常磨损的情况。但对于厚板冲模时则发现易出现非正常磨损，我们总是针对出现的问题进行研究总结。因为一副冷冲模，从设计、加工制造、装配、调试到安装、使用，都耗费了众多工时，同时冲模的凸、凹模使用的材料，大都是优质合金钢。因此，冲模的成本都是比较高的。所以在生产中了解影响冲模寿命的因素及采取相应的对策来指导生产，具有重大的现实意义。 of of in or or of a is at in to on to a or to of a in of to 1. to (1) or If (2) to or a to a of in (3) is of or of to of (4) or is to of of as 2. to (1) in a a (2) is in a at at to or (3) as of in or of at of a in on of or is in Pr is of to a of by of by by of is of in of is no is on if of of to or in a to (A) of 1. is a to it is to it (1) be of be or (2) be to to 2. is to of is be to to in to 3. of of to of s is to up by on up of to be or in of to or be 4. is of a is to be to in on at 0 be in so s do to 5. Up is of at to be or to to of be up At be to be to so as to 6. of be to of to to to of In 5% of of ie in to of a As of in it is of of to a s an of of to in be as an to G, in A as of a AW to In to of of in in so ie in is a ie ; in a of ie on of of is In to to in is to as as of to in (1) be ie of of to of be in of to to a a of of to of to of a on (2) to to of a of In my to (3) to of of so of in a a of to (4) of of So of to as NC In of of be of by of in In 1. (1) of a on to on is of of be in to or of to (2) to on of be or to (3) of is of of on of to is of in to a so or is is of of in a in so of in to of it is (4) of of a is In To be on of be (5) of of or to of is to is to to In of a of of is by of in 2. of a of of on of is If a of of up 0 of be on of of a is of as 10 4 58of a on If 0 64of up if to be as 8 62-3 of if 4 58 60 000, 0 53to be on to to a 3. of to on of of a of to of to of of to 0%. be by a s is to of so be to to of In VD VD is to 4. of of in it in on a If if = 1.6 m, is 0,000. as by = 0.4 m, be -5 of go 5. of of (1) is to (2) in or s on is (3) in of of 6. In actual上加强支架的冲压工艺与模具设计 姓名 王富道 专业 数控加工与模具设计 班级 10模具本 学号 088810202004 指导老师 符学龙 设计内容 一、设计任务与要求 二、模具的工艺性分析 三、排样方案的确定 四、凸凹模形状尺寸的确定 五、卸料机构的选用 六、模架的选择 七、模具总装图 一、设计任务与要求 零件名称 上加强支架 零件材料 生产批量 大批量 二、模具的工艺性分析 该零件的生产工序主要有冲孔、落料、成形。对基本工序组合有： 1 落料 冲孔 成形； 使用三个单工序模完成 2 冲孔、落料 成形； 先使用级进模冲孔落料，再用弯曲模成形 3 冲孔、切边 成形 切断； 使用级进模完成整个工序的加工； 三、排样方案的确定 排样方案的分析： 冲孔 、切边 切边 空步 成形 切断 空步 此排样方案的优点： 1 模具可实现自动化生产； 2 生产效率高； 3 减少人员参与，降低劳动量。 四、凸凹模形状、尺寸的确定 根据凸、凹模之间的尺寸，配合关系，冲头在固定板上的定位位置，凸凹模之间的装配关系，确定凹模的形状和尺寸。定下凹模的加工方案。 五、卸料机构的选用 该级进模生产使用卷料，为保证工件的平直度，使用弹性卸料机构。弹性卸料机构具有压料的作用。 六、模架的选择 四角导柱模架运动平稳，配合精度高，选用四角导柱模架。 七、模具总装图 谢 谢 各位老师指导答辩！ 南京工程 学院 毕业设计任务书 江苏财经 学院 数控加工与 模具设计 专业 设 计 题 目 上加强支架 冲 压工艺与模具设计 学 生 姓 名 王富道 班 级 10 模具（本） 起 止 日 期 指 导 教 师 符学龙 _ 教研室主任 赫 英岐 发任务书日期 2012 年 1 月 6 日 (1)产品图及其技术要求； (2)生产批量： 大批量 。 论文 )的内容和要求 (包括技术要求、图表要求以及工作要求等 )： (1)绘制产品零件图； (2)查阅资料并就自己承当的课题方向写出开题报告（严格按统一格式）； (3)完成产品的工艺设计及模具设计并绘制模具及模具零件的工程图； (4)按规定格式和要求用 印设计说明书一份； (5)用 其它软件制作答辩提纲一 份 。 (1)产品零件图； (2)开题报告（格式见校园网）； (3)模具装配图及各零件图； (4)设计计算说明书； (5)上述所有文档的刻录光盘一张。 1贾俐俐，柯旭贵 M：129 2卢志珍，胡赵海，马宪亭 M电子科技大学出版社 23 3中国模具设计大典 冲压模具设计 M江西科学技术出版社 ,540 4模具设计与制造技术教育丛书编委会 M机械 工业出版社 ,230 5模具设计与制造技术教育丛书编委会 M机械工业出版社 ,90 6高锦张 . 塑性成形工艺与模具设计 M. 北京 :机械工业出版社 ,76 7模具实用技术丛书编委会 M机械工业出版社 ,62 8许发樾 M机械工业出版社 ,89 论文 )进度计划 (以周为单位 )： 起 止 日 期 工 作 内 容 备 注 第 1 （ 1、熟悉课题，查阅并收集有关资料，为写开题报告做准备； 2、绘制产品零件图； 3 完成工艺性分析，提出设计方案； 检查 零件图 和方案 第 3 （ 1、 写出开题报告 初稿 。 2、 完成工艺计算； 3、完成模具零件结构形式确定及设计，选择设备。 检查开题报告 第 7 （ 1、第 8 周完成开题报告的最后定稿； 2、 绘制模 具 草 图 检查开题报告 与 模具结构草图 第 9 （ 绘制模具装配图及各设计件零件图 检查 图（电子版） 第 13 （ 编写设计说明书 检查 设计说明书 第 16 周 （ 打印毕业设计资料并准备答辩 检查 答辩研室审查意见： 室主任 2012 年 1 月 8 日 学院审查意见： 教学院长 2012 年 1 月 9 日 南京工程学院 毕业设计开题报告 课 题 名 称： 上加强支架 冲压工艺与模具设计 学 生 姓 名： 王富道 指 导 教 师： 符学龙 所 在 学 院 ： 江苏财经职业技术 学院 专 业 名 称： 数控加工与 模具设计 南京工程学院 2012 年 2 月 28 日 说 明 1根据教育部对毕业设计（论文）的评估标准，学生必须撰写 毕业设计（论 文）开题报告 ，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。 2 开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。 3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。 4本报告中，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于 2000 字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的 开题报告按不合格论。 5开题报告检查原则上在第 8 周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。 学士学位毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名 王富道 学 号 088810202004 专 业 数控加工与 模具设计 指导教师 姓 名 符学龙 职 称 讲师 所在 学院 江苏财经职业技术 学院 课题来源 自拟课题 课题性质 工程设计 课题名称 上加强支架 冲压工艺与模具设计 毕业设计的内容 和意义 本次毕业设计主要是针对图 1 所示的产品完成 其成形工艺及模具设计 ，具体 地说需要完成如下各项任务： （ 1）绘制产品零件图 （ 2）查阅资料并就自己承当的课题方向写出开题报告； （ 3）完成产品的工艺设计及模具设计并绘制模具及模具零件的工程图； （ 4）按规定格式和要求用 印毕业设计（论文）一份； （ 5）用 其它软件制作答辩提纲一份； 图 1 上加强支架 二 维 图 毕业设计是对即将步入社会的我们 设计能力的一次全面考核 ，是从学习书本知识向实际操作过渡的一个重要阶段，目的在于培养我们独立思考、动手以及解决问题的能力。从选定的课题入手，首先要仔细分析产品零 件图，只有对产品结构、材料性能有了透彻的了解，才能进行初步设计，并逐层展开。最重要的我们能够独立思考与设计，在老师的指导与工具资料的帮助下，能够有更多的创造、更多属于自己的成果。四年中我们所学的一切专业知识都将在这里得到运用，这将是我们踏上工作道路的最后一次演练，更是理论与实际相结合的实战演练。 冲压模水平状况 近年来，我国冲压模水平已有很大提高。大型冲压模已能生产单套重量达 50 多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到 12m ，寿命 2 亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业 能够生产。表面粗糙度达到 精冲模，大尺寸（ 300冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 级进模简介 级进模，又称为多工位级进模、连续模、跳步模、顺送模，他是在一副模具内，按所加工的零件分为若干个等距离的工位，在每个工位上设置一个或几个基本冲压工序，来完成冲压工件某部分的加工。被加工材料，事先加工成一定宽度的条料，采用某种送进方式，每次送进一个步距。经过逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压工件。在一副级进模中，可以连续完成冲裁、弯曲、拉伸、成形等工序。一般来说，无论冲压零件形状怎样复杂冲压工序怎样多，均可用一副级进模冲制完成。 用于级进模具的材料，都是长条状的板料。材料较厚、生产批量较小时，可以剪成条料；生产批量大时，应选择卷料。卷料可以、自动送料，自动收料，可使用高速冲床自动冲压。级进模具对材料的厚度和宽度都有严格的要求。宽度过大条料不能进入模具的导料板或通行不畅；宽度过小则影响定位精度，还容易损坏、凸模等零件。 级进模具在冲压过程中，压力机每次行程完成一个或几个工件的冲压。条料要及时向前送进一个步距，称为送料。送料的方法可分为三种：（ 1）手工送料。常用于生产批量不大、材料 较厚、工件较大时的送料。（ 2）自动送料器送料。所用的材料，一般是成卷的条料。自动送料装置由放料架、（放在距冲床 1的地方，装有电动机，按照材料消耗的速度，自动间断的向外送料）、气动送料器（装在级进模具条料入口处，由压缩空气驱动，向模具送料。气动送料器有标准的产品可供选用，其送料精度相当高，在模具中一般只需要加导正销导正，不必要再设定距装置）、收料架（或卷料架。如果冲压的工件不脱离条料，可以用其收卷起来供进一步加工使用。往往冲床冲压后，条料已经分为工件和废料，就不用收料架了）等三部分组成。（ 3）在模具上附 设自制的送料装置。常用斜楔、小滑块驱动，在级进模中应用较少。 使用级进模通常是连续冲压，故要求冲床应有足够的刚性及与模具相适应的精度。级进模具具有以下特点： （ 1）冲压生产效率高 在一副级进模内，可以包括冲裁、弯曲、成形、拉深等多道工序，故用一台冲床可完成从板料到成品的各种冲压过程，从而免去了用单工序模具的周转和每次冲压的定位工作，提高了劳动生产率和设备利用率。 （ 2）操作安全简单 级进模具冲压时操作者不必将手伸入模具的危险区域。对大量生产还采用自动送料机构，模具内装有安全检测装置。便于实现机械化和 自动化。 （ 3）模具寿命长复杂内形或外形可分解为简单的凸模和凹模外形，分段逐次冲压，工序可分散到若干个工位，同时还可设置空工位，从而改变了凹、凸模受力状态，提高模具强度，延长模具寿命。 （ 4）产品质量高； 文献综述 （ 3）模具寿命长复杂内形或外形可分解为简单的凸模和凹模外形，分段逐次冲压，工序可分散到若干个工位，同时还可设置空工位，从而改变了凹、凸模受力状态，提高模具强度，延长模具寿命。 （ 4）产品质量高； （ 5）生产成本低； （ 6）设计和制造难度大，对经验的依赖性强； 模具 术状况 我国模具 术的发展已有 20 多年历史。由原华中工学院 和武汉 733 厂于 1984 年共同完成的精冲模 统是我国第一个自行开发的模具 统。由华中工学院和北京模具厂等于 1986 年共同完成的冷冲模 统。上海交通大学开发的冷冲模统也于同年完成。 20 世纪 90 年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用 术。国家科委 863 计划将东风汽车公司作为 用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖件模具 成系统于 1996 年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和 件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。 1997 年一汽引进了板料成型过程计算机模拟 件并开始用于生产。21 世纪开始 术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模企业基本都有了 术。其中部分骨干重点企业还具备各 力。 模具 术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在 “ 八五 ” 、 “ 九五 ” 期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量的 统。如美国 国 司的 国 司的 国 司的 本 司的 色列公司的 引进了 软件及 法国 司用于汽车及覆盖件模具的 专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了 术。 的设计和模具结构图的设计均已实现二维 数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。 在冲压成型 件方面，除了引进的软件外，华中科技大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生产实践中得到成功应用，产生了良好的效益。 文献综述 快速原型 (传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低， 件制作难等问题，实现了以三维 型作为制模依据 的快速模具制造 ，并且保证了制件的精度，为汽车行业新车型的开发、车身快速试制提供了覆盖件制作的保证，它标志着 用于汽车车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、 提高效率等优点。 国内模具发展 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。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国 内模具企业已普及了二维 陆续开始使用 国际通用软件，个别厂家还引进了 件，并成功应用于冲压模的设计 中。 参考文献 1贾俐俐，柯旭贵 M：人民邮电出版社 129 2卢志珍，胡赵海，马宪亭 M电子科技大学出版社 23 3中国模具设计大典 冲压 模具设计 M江西科学技术出版社 ,540 4模具设计与制造技术教育丛书编委会 M机械工业出版社 ,230 5模具设计与制造技术教育丛书编委会 M机械工业出版社 ,90 6高锦张 . 塑性成形工艺与模具设计 M. 北京 :机械工业出版社 ,76 7模具实用技术丛书编委会 M机械工业出版社 ,62 8许发樾 M机械工业出版社 ,389 9成大先 M化工工业出版社 ,120 10. 11of a . 997,研究内容 1设计、研究思路 本次设计按 照工艺分析 工艺方案确定 模具 结构设计的思路进行。 2课题研究的主要内容 该零件的材料为 ， 高强度 屈服 钢， 具有良好的抗疲劳性能，广泛用于车辆工程中 。 且该零件形状简单 ，弯曲半径 小于 于材料允许的最小弯曲半径，可以考虑采用 连续 冲压的形式。 该零件尺寸较小，因此加工精度较高， 一般冲压都能满足其尺寸精度的要求。 考虑到零件弯曲角度较小， 基本上不对前道冲孔造成影响，固可以先进冲孔后压弯的工序。 综合 以上分析，得出的结论是：该零件工艺性能较好，适于冲压。 1）方案对比 该工件包括 冲孔、 成形 、 切边三 个基本工序 可以采用以下两 种工艺方案： 方案一： 落料冲孔成形 ； 方案成形二：冲孔、切边 成形 落料。 2）方案分析 方案一：该方案工序合理，步骤符合工件形状要求，生产效率 相对较低 ，增加模具设计制造难度，不 适用于大批量生产方案； 方案二 ：该方案分步完成加工，在连续冲压的冲床上可以保持连续加工，生产效率高。 3）方案确定 比较上述两种工艺方案，方案二更佳，方案一 不适合于大批量的 工件 生产。 研 究内容 3解决的关键问题 本课题采用 行二维绘图，通过对零件结构、尺寸、材料性能的深入了解，确定了初步的工艺方案， 并考虑到 弯曲角度较小，对前步冲孔工序造成的影响基本为零。 决定了 先冲孔再压弯的工序， 由此确定了完整的工艺方案 。 在零件结构尺寸设计中， 零件为非标准件，压弯的冲头为非标准件，固可以采用四角导柱模架。 4预期成果 （ 1） 产品零件 二维造型图； （ 2）开题报告 一份；（毕业设计的内容和意义、文献综述、研究内容、研究计划、特色与创新） （ 3） 模具装配图及各零件图； （ 4）设计说明书一 份及光盘。 研究计划 第 1 周 熟悉课题，查阅并收集有关资料，为写开题报告做准备； 第 2 周 1、绘制产品零件图； 2、 完成工艺性分析，提出设计方案； 第 3 周 写出开题报告初稿 ； 第 4 周 完成工艺计算； 第 5 完成模具零件结构形式确定及设计，选择设备 ； 第 7 周 第 4 周完成开题报告的最后定稿； 第 8 周 绘制 具草图； 第 9 绘制模具装配图及 各设计件零件图 第 13 编写设计说明书，打印并准备答辩 第 16 周 打印毕业设计资料并准备答辩 特色与创新 模具 设计 中 主要 应用了 二 维绘图软件 绘制零件图 ， 使产品 更具直观性 ,便于 设计和制造 。由产品结构、尺寸及材料性能确定了工艺方案 。 指导教师 意 见 指导教师签名： 2012 年 3 月 2 日 教研室 意 见 主任签名： 2012 年 3 月 4 日 学院 意见 教学 院长 签名： 2012 年 3 月 5 日 南 京 工 程 学 院 毕业设计说明书 (论文 ) 作 者： 王富道 学 号 088810202004 学 院： 江苏财经职业技术学院 专 业： 数控加工与模具设 计 题 目： 上加强支架 冲压工艺与模具设计 指导者： 符学龙 评阅者： 2012 年 4 月 淮安 第页 摘要 冲压模具在生产中应用愈加广泛，在冲压生产中，级进模所占比例最大，生产效率高，零件的质量较高，操作简单安全，最大限度的降低了工人的劳动强度，减轻工人的负担。随着科技的发展，级进模在机械加工中所占比例将越来越大，级进模的生产越来越向着高速化，自动化的方向发展。 本文根据上加强支架的结构特点及技术要求，通过对各工艺方案进行比较，设计出集冲孔，切边，成形，落料于一体的级进模。并利用 件对工件及模具进行二维的 分析。对工件进行工艺计算，确定各零件的尺寸和结构，完成模具的设计与分析。其中详细的介绍了零件的排样设计方案，凸模，凹模，固定板，卸料版，定位板，垫板的设计与制造，以及模架的选择，压力机的选择以及标准件的选择。 关键词 冲压模具 工艺方案 级进模 工件 压力机 模架 第页 of a in of of of of on of of of on a in of AD on a of of of of of of a 文） 第 目录 前 言 . 1 第一章 绪论 . 3 品介绍 . 3 题介绍 . 3 第二章 工艺设计 . 4 品冲压工艺性分析 . 4 艺方案确定 . 4 续模冲压排样方案确定 . 5 第三章 工艺计算 . 6 深件毛坯尺寸的计算 . 6 料宽度的确定 . 6 料步距的确定 . 6 料利用率的确定 . 7 孔冲头尺寸确定 . 8 形冲头尺寸的确定 . 8 艺力的计算 . 11 算总压力 . 12 力机的选择 . 12 第四章 模具设计与设备选用 . 14 料成形模零件结构尺寸设计 . 14 进模的设计 . 14 架的确定 . 14 料板的确定 . 17 料装置的确定 . 20 正销的确定 . 20 件块的确定 . 20 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 料板的确定 . 21 料板的确定 . 22 下模间导向设置 . 23 模板定位装置确定 . 24 度控制杆的确定 . 25 模镶块的设计 . 26 模固定板的设计 . 29 形凸模的设计 . 31 . 31 . 32 第五章 设计并绘制模具总装图及选取标准件 . 33 第六章 模具的安装调试 . 34 定装配方法和装配顺序 . 34 配要点 . 34 第七章 结 论 . 35 致 谢 . 36 参考文献 . 37 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 1 页 前 言 级进模，又称为多工位级进模、连续模、跳步模、顺送模，他是在一副模具内，按所加工的零件分为若干个等距离的工位，在每个工位上设置一个或几个基本冲压工 序，来完成冲压工件某部分的加工。被加工材料，事先加工成一定宽度的条料，采用某种送进方式，每次送进一个步距。经过逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压工件。在一副级进模中，可以连续完成冲裁、弯曲、拉伸、成形等工序。一般来说，无论冲压零件形状怎样复杂冲压工序怎样多，均可用一副级进模冲制完成。 用于级进模具的材料，都是长条状的板料。材料较厚、生 产批量较小时，可以剪成条料；生产批量大时，应选择卷料。卷料可以 自动送料，自动收料，可使用高速冲床自动冲压。级进模具对材料的厚度和宽度都有严格的要求。宽度过大条料不能进入模具的 导料板或通行不畅；宽度过小则影响定位精度，还容易损坏、凸模等零件。 级进模具在冲压过程中，压力机每次行程完成一个或几个工件的冲压。条料要及时向前送进一个步距，称为送料。送料的方法可分为三种：（ 1）手工送料。常用于生产批量不大、材料较厚、工件较大时的送料。（ 2）自动送料器送料。所用的材料，一般是成卷的条料。自动送料装置由放料架、（放在距冲床1的地方，装有电动机，按照材料消耗的速度，自动间断的向外送料）、气动送料器（装在级进模具条料入口处，由压缩空气驱动，向模具送料。气动送料器有标准的产品可供选用，其送料 精度相当高，在模具中一般只需要加导正销导正，不必要再设定距装置）、收料架（或卷料架。如果冲压的工件不脱离条料，可以用其收卷起来供进一步加工使用。往往冲床冲压后，条料已经分为工件和废料，就不用收料架了）等三部分组成。（ 3）在模具上附设自制的送料装置。常用斜楔、小滑块驱动，在级进模中应用较少。 使用级进模通常是连续冲压，故要求冲床应有足够的刚性及与模具相适应的精度。级进模具具有以下特点： （ 1）冲压生产效率高 在一副级进模内，可以包括冲裁、弯曲、成形、拉深等多道工序，故用一台冲床可完成从板料到成品的各种冲压 过程，从而免去了用单工序模具的周转和每次冲压的定位工作，提高了劳动生产率和设备利南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 2 页 用率。 （ 2）操作安全简单 级进模具冲压时操作者不必将手伸入模具的危险区域。对大量生产还采用自动送料机构，模具内装有安全检测装置。便于实现机械化和自动化。 （ 3）模具寿命长复杂内形或外形可分解为简单的凸模和凹模外形，分段逐次冲压，工序可分散到若干个工位，同时还可设置空工位，从而改变了凹、凸模受力状态，提高模具强度，延长模具寿命。 （ 4）产品质量高； （ 5）生产成本低； （ 6）设计和制造难度大，对经验的依赖性强； 表 1 各类 冷冲模应用情况 模具类型 级进模 弯曲模 冲裁模 传递模 拉延模 其他 比例（ %） 27 19 18 17 14 5 级进模的功能 （ 1）级进模的基本功能是利用凸模和凹模在板料上施加一定形状和大小的作用力，使材料产生塑性变形，从而使毛坯材料转变为产品零件的能力，即“誊”写出产品外形的能力。例如，冲裁是冲裁模的基本功能，而使毛坯凸缘材料收缩为杯形件拉深模的基本功能。实现级进基本功能的零件称为模具的工作零件。（ 2）级进模辅助功能是为支持完成基本功能所必备的功能，即“后勤”保障功能，主要包括： 1）模具零件 紧固和定位功能； 2）模具导向功能； 3）上料、出件和卸料功能； 4）板料、工序件定位功能； 5）模具刚性和安全保障。 级进模的构成 模具的功能与结构是统一的，功能只有通过一定的结构来实现，而模具的基本结构必须以满足功能需要为前提。根据级进模的功能，其基本构成要素可划分为工作单元、卸料单元、导向单元、定位单元、安装单元和紧固单元。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 3 页 第一章 绪论 品介绍 本课题零件为 上加强支架 ，材料为 ，料厚为 批量生产。零件图 结构与尺寸 如图 1 所示： 图 1 零件二维图 题介绍 此 课题主要是分析 该产品 的工艺性，绘制产品的二 维图，在多种 工艺方案中选择其 最优冲压工艺方案，然后进行工艺计算、确定其模具结构并设计其模具。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 4 页 第二章 工艺设计 品冲压工艺性分析 冲压工艺设计主要包括冲压件的工艺性分析和冲压工艺方案的确定两个方面的内容。 良好的工艺性和合理的工艺方案，可以用最小的材料消耗，最少的工序数量和工时，稳定地获得符合要求的优质产品，并使模具结构简单，模具寿命高，因而可以减少劳动量和冲裁成本。 冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性，一般情况下，对冲裁件工艺性影响较大 的是制件的结构形状、精度要求、形位公差及技术要求等。冲压件的工艺性合理与否，影响到冲压件的质量、模具寿命、材料消耗、生产效率等，设计中应尽可能提高其工艺性。 从材料方面：此零件使用的材料是 ，塑性 和韧性较高 ，具有好的冲压性能。从零 件精度方面：此零件未标注公差通过查表来确定 ，冲压生产出的零件精度能够符 合零件精度要求。从工艺方面：此零件的工艺大致可以分为：冲孔，落料， 成形 。从 上加强支架 的结构上分析来看，此零件比较适合冲压成形。 该零件为大批量生产，因此采用级进模连续冲压进行生产。 艺方案确定 1）方案对比 该工件包括 冲孔、 落料，成形三 个基本工序可以采用以下 两 种工艺方案： 方案一： 落料冲孔成形 ； 方案 成形二 ：冲孔、切边 成形 落料 。 2）方案分析 方案一：该方案工序合理，步骤符合工件形状要求，生产效率 相对较低 ，增加模具设计制造难度，不 适用于大批量生产 方案 ； 方案二 ：该方案分步完成加工，在连续 冲压的冲床上可以保持连续加工，生产效率高。 3）方案确定 比较上述 两种种工艺方案，方案二更佳，方案一 不适合于大批量的 工件 生产。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 5 页 续模 冲压排样方案确定 该零件的生产为大批量生产，确定采用级进模 生产，采用成卷的材料，通过自动送料机构完成送料，压力机的连续动作完成冲裁。因此对于模具的设计首先确定排样方案显得尤为重要。 所设计的排样图如 图 2 所示。 图 2 排样图 如图 2 所示采用一出二的连续冲压方案。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 6 页 第三章 工艺计算 工艺计算是模具设计的基础，只有正确的确定排样图和计算出各道工序的凸凹模尺寸、冲压力等，才能设计出正确的模具。本设计中的工艺计算比较多，具体计算如下： 深件毛坯尺寸的计算 料宽度 的 确定 本 工序采用一出二的方案进行，查 文献 表 2 确定搭边值，工件间的搭边为 面的搭边为 卷料的宽度 A 为： A=2+2+132于工件间的搭边值为 且工件间 需要使用冲头进行切边，因此卷料宽度应选择宽为 140卷料。 料步距的确定 表 2 搭边值和侧边值的数值 材料厚度 t（ 圆件及 类似圆形制件 矩形 或类似矩形制件 长 度 50 矩形 或类似矩形制件 长 度50 工件间 a 侧边 工件间 a 侧边 件间 a 侧边 1 京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 7 页 文 献表 2 确定搭边值，工件间的搭边为 面的搭边为 送料 的步距 L 为： L=135+定送料步距为 138 料利用率的确定 冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。排样合理就能用同样的材料冲出更多的零件来，降低材料消耗。大批量生产时，材料费用一般占冲裁件的成本的 60%以上。因此，材料的经济利用是一个重要问题，特别对贵重的有色金属。排样的合理与否将影响到材料的经济利用、冲裁质量、生产效率、模具结构与寿命、生产操作方便与安全等。 排样的意义就在 于保证用最小的材料消耗和最高的劳动生产率得到合格的零件。排样是否合理，经济性是否好，可用材料利用率来衡量。材料利用率是指零件的实际面积与所用材料面积的百分比，一个进距内的材料利用率为： = ( 100% （ 式中 括冲出的小孔在内）（ ； ； 。 材料面积包括零件实际面积与废料面积。提高材料利用率的途径是减少废料面积。废 料分为两类， 1结构废料 由零件的形状特点产生的废料。一般不能改变，但可以利用大尺寸的机构废料冲制出小尺寸的零件。 2. 工艺废料 由零件之间和零件与条料侧边之间的废料，以及料头、料尾所产生的废料。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 8 页 要提高材料利用率，主要应从减少工艺废料着手，即设计合理排样方案，选择 合适的板料规格及合理的裁料法（料头、料尾），利用废料冲制小件。在不影响设计要求的情况下，改善零件结构。 通过计算确定材料的利用率为： =(96609660 孔冲头尺寸确定 10 冲头尺寸 确定 : 查文献 2表 2定孔 10 的公差等级为 根据计算公式 x） 0- p （ （ 查文献 1可知 X 为磨损系数，其值为 据工件制造精度进行选取，工件精度 上时 X 取 1；工件精度在 X 取 件精度 X 取 确定磨损系数 X 取值为 计算冲孔凸模 尺寸得 于 计算凹模尺寸 30 冲头尺寸确定 根据公式计算冲孔凸模尺寸为 根据公式计算冲孔凹模尺寸为 根据公式： /4 （ 根据计算得孔心距为 30 形冲头尺寸的确 定 根据计算原则，落料时以凹模为设计基准，根据公式： + （ 0- p （ 查文献 2表 2： 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 9 页 尺寸 宽度 离 角 公差等级为 ； 尺寸中心距 离 离 46、宽度 离 公差等级为 ； 查文献 1得磨损系数 X 取 根据计算得宽度 凹模尺寸为 据计算得宽度 凹模尺寸为 据计算得宽度 凹模尺寸为 据计算得宽度 凹模尺寸为 据计算得宽度 凹模尺寸为 据计算得宽度 46 的凹模尺寸为 据计算得宽度 凹模尺寸为 据计算得宽度 凹模尺寸为 于落料件尺寸设计以凹模为基准，因此可 以在排样图上将计算得凹模尺寸绘制成图，通过二维图形来 确定异形冲头的尺寸。 异形冲头的尺寸公差取极限偏差的下偏差。通过在排样图上绘制凹模，利用二维 软件确定了异形冲头的尺寸，以及在固定板上的准确定位。 如图 3 、 图 4 所示 。 图 3 切边冲头的确 定 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 10 页 图 4 切断冲头的确定 通过排样图绘制的零件图如图 5,，图 6，图 7 所示； 图 5 异形冲头 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 11 页 图 6 切边冲头 图 7 切断冲头 艺力的计算 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 12 页 算总 压力 形级进模 该模具采用固定卸料和下 出料方式。总冲压力 F 由冲裁力 料力 3 组成。 1） 冲裁力。 的抗拉强度可按 b=536 落料 =b =536 483 2=1294440N （ F 成形 =b/（ r+t） =2 115 536/（ 117+5842N F F 落料 F 拉深 1294440N+5842=1300282N 2）推件力。查 文献 3表 推件力系数 K=模中的卡件数 n 为 3； F 推 F 31294440 （ 3）卸料力。查 文献 3表 卸料力系数 K 卸 = F 卸 K 卸 F 1294440 64722N （ 4）总冲压力 确定。 F+ F 推 + F 卸 1300282+4722 1579 压力机的选择 压力机型号的确定主要取决于冲压工艺的要求和冲模结构情况，选用压力机时，必须满足以下要求： 1）压力机的公称压力必须大于冲压计算的总压力。 2）压力机的装模高度必须符合模具闭合高度的要求。 3）即 5 10中 别为压力机的最大、最小装模高度 ， 模具的闭合高度（ 4）压力机的滑块行程必须满足冲压件的成形要求。对于拉深工艺，为了便于放料和取料，其行程必须大于拉深件高度的 2 。 5）为了便于安装模具，压力机的工作台面尺寸应大于模具尺寸，工作台面上的孔应保证冲压件或废料能落下。 6）模柄孔和模柄尺寸应匹配，或压力机定位板于模具定位定位装置一致。 考虑上述选择压力机的要求，结合已求得 的总压力确定选择 250 吨南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 13 页 的开式压力机。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 14 页 第四章 模具设计与设备选用 料 成 形 模零件结构尺寸 设计 模具的优劣很大程度上体现在模具结构上，因此模具的结构对模具的工作性能、加工性、成本、周期、寿命等起着决定性作用。在此次模具的结构设计大体可以分为两步：第一步根据工序排样的结果确定模具的基本结构框架，确定组成模具的主要结构单元及形式，对模具制造和使用提出要求；第二步确定各结构单元的组成零件及零件间的连接关系。结构设计的结果是模具装配图和零件明细表。在复合模结构设计中概要设计是模具结 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。 级进模生产批量大时，应选择 卷料。卷料可以自动送料，自动收料，可使用高速冲床自动冲压。级进模具对材料的厚度和宽度都有严格的要求。宽度过大条料不能进入模具的导料板或通行不畅；宽度过小则影响定位精度，还容易损坏、凸模等零件。因此模具的设计过程中对于条料宽度的选择显得尤为重要。 由前面工艺方案可知，该零件是用 级进模 完成的。 经分析，此工件按 加工制造 。 进模的设计 架的确定 该模具采用非模柄装夹的四角导柱模架，采用定位块通过气压将模具的定位块 与冲床固定在一起。在模具设计过程中，模具定位块中定位的位置根据冲床定位中 燕尾槽的距离进行设计。 四角导柱模架如图 8 所示。 如图 8 四角导柱模架所示： 图中 为上定位板与冲床上定位板通过气压压块固定； 图中为上垫脚，起支撑上定位板的作用， 一是为了保持一定的模高，二是为了便于气压压块的放入； 图中为上模板，起到固定的作用； 图中为下模板，起固定作用； 图中为模具下定位板，与冲床下定位板通过气压压块固定。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 15 页 图 8 四角导柱模架 冲模模架的技术要求（摘自 2850 1）装入模架的每对导柱和导套的配合间隙值应符合要求。 2）装配后的模架，其上模座沿导柱上、下移 动应平稳和无滞住现象。 3）装配后的导柱，其固定端面与下模座下平面应保留 1 2离，选用 导套时，装配后其固定端面应底于上模座上平面 1 2 4）模架的个零件工作表面不允许有裂纹和影响使用的沙眼、缩孔、机械损伤等缺陷。 5）在保证本标准规定质量的情况下，允许用其他工艺方法固定导柱、导套，其零件结构尺寸允许作相应改动。 本设计中选用四角导柱模架。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 16 页 上模座： 1100530料为 45#，其结构与尺寸如图 示； 下模座： 1100530料为 45#，其结构与尺寸如图 示； 导柱： 38B/料为 20； 导套： 54B/料为 20。 图 9 上模座 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 17 页 图 10 下模座 料板 的确定 卸料板的主要作用是把材料从凸模上卸下，有时也可以做压板用以防止材料变形，并能帮助送料导向和保护凸模等。设计时应该注意以下几个方面。 卸料力一般取 5% 20%冲裁力。 卸料板应有足够的刚度，查文献 3表 小厚度 H=14 （ 3）卸料板要求耐磨，材料一般选择 45 钢，淬火，粗糙度为 （ 4） 卸料板的安装尺寸，计算要考虑凸模有 4 6刃磨量。 （ 5）卸料板可根据工件形状制作成圆形或矩形，型孔与凸模的配合量为H7/者 H8/ 本设计中的卸料板根据工件的形状做成圆形，本设计中使用的是固定卸料方式，卸料板与固定板之间通过卸料螺钉来连接。根据板的厚度和标准选择不同的标准的卸料螺钉。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 18 页 查文献 3表 料板最小厚度 H=14确定卸料板的厚度为20材料选用 45 钢，由于工件尺寸较大，因此可以采用分块加工的方法来确定卸料版， 其结构与尺寸如图 11，图 12，图 13 所示： 图 11 卸料板 A 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 19 页 图 12 卸料板 B 图 13 卸料版 C 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 20 页 料装置的确定 卸料装置分为弹性卸料装置与钢性卸料装置两种，弹压卸料装置既起卸料又起压料的作用，所得冲裁件的平直度较高因此采用弹性卸料装置。 正 销的确定 为了限定被进料的进给步距和正确地将工件安放在冲模上完成下一步的冲压工序，必须采用各种形式的定位装置。用于冲模的定位零件有导料销、导料板、挡料销、定位销、导向销、定距侧刃和侧压装置等。定位装置应可靠并具有一定的强度，以保证工作精度、质量的稳定；定位装置应可以调整并设置在 操作者容易观察和便于操作的地方；定位装置应避开油污的干扰并且不与运动机构干涉。定位精度要求较高，要考虑粗定位和精定位两套装置，分别进行；坯件需要两个以上工序的定位时，它们的定位基准应该一致。 本设计中采用导正销定位，导正销主要用于定位，保证条料有准确的送料距，本设计中采用初始挡料销定位，其结构形式可以参考标准件。挡料销一般用 45 钢制造，热处理硬度为 43 48 件块的确定 该设计采用的级进模加工是采用冲孔 ，切边 ，冲孔 ，切边 ，成形，切断来完成的， 板料通过自动送料进行生产，为防止板 料进入凹模不能自动弹起，因此在下模上设置推件块，每次加工完成后，板料在推件块的作用下自动抬起，送料机构送料完成下一次工序。推件块如图 14，图 15 所示； 图 14 推件块 A 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 21 页 图 15 推件块 B 料板的确定 该模具为级进模，采用自动送料装置送料，在加工过程中保证板料能够稳定的送进特别重要，导料板是保证板料能够安全、稳定送进的保障。导料板如图 16，图 17，图 18 所示。 图 16 导料板 A 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 22 页 图 17 导料板 B 图 18 到料板 C 料板的确定 该级进模通过自动送料机构送料，在零件生产 中卷料应可以平稳的送进，因此为方便送料在级进模内设置送料板以方便送料。送料板尺寸为20*150*180，送料板结构零件图如图 19 所示。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 23 页 图 19 送料板 下模间导向设置 导向装置可以提高模具精度、寿命以及工件的质量，而且还能节省调试模具的时间。大批量生产的冲压模具中广泛采用了导向装置。导向装置设计的注意事项： 导柱与导套应在凸模工作前或压料板接触到工件前充分闭合。而且此时应 保证导柱上端距上模座上平面留有 10 15间隙。 2）导柱、导套与上下板装配后，应保证导柱与下模座的下平面、导 套上端与上模座的上平面均留 2 3间隙。 3）对于形状对称的工件，为了避免合模安装时引起的方向错误，两侧导柱直径或位置应有所不同。 4）当冲模有较大的侧向压力时，模座上应装设止推垫，避免导套、导柱承受侧向力。 5）导套应开排气孔以排除空气。 本设计中的导向装置的结构采用滑动式导柱导套结构，这种方式是最常用南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 24 页 的方式，这种结构加工装配方便，易于标准化，但承受侧压能力差。导柱导套的间隙值应小于冲模中凸模、凹模间隙。 由于采用分块设计模板，因此为提高零件的精度，在上下模之间增加导向装置，通过增加导柱导向来增加模具 加工精度。 模板定位装置确定 在模具准备加工前需要将模具固定在冲床上， 模具的精确定位决定零件的精度。在定位时需要将下模准确的定位在床上，为此设计定位块起到定位的作用，如图 20,图 21 所示。 图 20 定位块 A 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 25 页 图 21 定位块 B 度控制杆的确定 为了保证级进模在冲压过程中不超过一定的量程，固在设计过程中设计深度控制杆来控制冲压的距离。深度控制杆如图 22，图 23 所示。 图 22 深度控制杆 A 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 26 页 图 23 深度控制杆 B 模镶块的设计 该级进模的设计采用一出二的方案 进行加工，模板尺寸较大，从节约成本的方面考虑采用制作凹模镶块的方式来加工凹模。查阅文献 1表 定凸凹模之间的最小间隙为 大间隙为 于冲裁凸模已经确定因此 可以根据凸模的尺寸来确定凹模尺寸，凸模尺寸向外偏移 定的尺寸数值即为凹模尺寸，凹模的公差采用上偏差。公差为 +模镶块如图24，图 6 所示。 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 27 页 图 24 凹模镶块 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 28 页 图 25 凹模镶块 图 26 凹模镶块 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 29 页 模固定板的设计 由于该模具的尺寸较大，为了便于加工和安装，所以模具在设计过程中采用分块设计的方法加工。既保证了各定位孔之间的精度又保证了零件的加工精度。凸模使用的材料为 45 钢，尺寸加工。凸模的结构图如图 27、图 28、图 29 所示。 图中 42 孔为弹簧孔， 圆 带 剖面线的孔为销钉孔，圆内带六边形的孔为螺钉孔，圆内带三角形的孔为螺钉让位孔。 图 27 凸模固定板 A 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 30 页 图 28 凸模固定板 B 图 29 凸模固定板 C 南京工程学院毕业设计说明书（论文） 第 31 页 形凸模的设计 该零件的结构要求需要进行成形， 根据公式