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河南机电高等专科学校学生毕业设计（论文）中期检查表学生姓名李亮学 号0312116指导教师原红玲选题情况课题名称冲孔切边冲压模具设计难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 年 月 日 河南机电高等专科学校材料工程系毕业设计说明书/论文冲孔切边模具设计绪 论模具是提高产品质量和市场竞争力的重要手段，已经越来越受到各工业部门的重视。可以减少材料的消耗提高生产的效率。我国已经成为世界上净出产模具最多的国家。但是大型多位级进模，精密冲压模具.大型汽车覆盖件模具等虽然已经可以生产，但总体技术还不高，与国外还有很大差距。模具是机械、汽车、电子、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备，属于高新技术产品。作为基础工业，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要的作用，在国际上称为“工业之母”。近十年来，随着国民经济的快速发展，作为工业品基础的模具行业，也得到了蓬勃发展，已成为国民经济建设中的重要产业。据统计，我国（未包括台湾、香港、澳门）现有模具厂已超过1700家，从业人员达60多万人。模具分为冲压模具、热锻模具、塑料模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。其中，冷冲压模具历史悠久、用途广、技术成熟，在各种模具中所占比重最多。汽车、摩托车、家电行业是模具最大的市场，占整个市场的60%以上。例如，一种车型的轿车共需模具4000套，价值达2亿元到3亿元；单台电冰箱需要模具生产的零件约150个，共需模具约350套，价值约400万元；单台彩电大约有150个零件需用模具生产，共需模具约140套，价值达700万元。其中所需模具大部分为冷冲压模具。冲压是在室温下。利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。也叫冷冲压.在冲压过程中，将材料加工成零件的一种特殊工艺装配，称为冲压模具。冲模是在实现冲压加工中必不可少的工艺装配，与冲压件是“一模一样”的关系，若没有符合要求的冲模，就不能生产出合格的冲压件：没有先进的模具，先进的冲压成型工艺就无法实现。在冲压零件的生产中，合理的成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是比不可少的三要素。与切削加工相比，冷冲压靠模具和设备完成加工过程，所以具有生产效率高、加工成本低、材料利用率高 、产品一致性好、操作简单、便于实现机械化与自动化等一系列优点。一台普通冲压设备每分钟可生产零件好几十件 ，而高速冲床的生产率可大每分钟数百件甚至上千件。因此，大批量生产的机械、电子、轻工等产品，都大量使用冷冲压零件。在国防方面，飞机、导弹、各种枪支与炮弹等产品中，冷冲压加工的零件比例也是相当大的。随着汽车和家用电器等行业的飞速发展，在工业发达的国家，对发展冷冲压生产给予了高度重视。据近年来的统计，美、日等发达国家的模具工业年产值已经超过机床工业产值的6%12%。冲压模具作为制造产品（或半产品）的一种工具，其作用是完成某种工艺。模具设计必须满足工艺要求，最终满足产品的形状、尺寸和精度的要求。因此冲压设计师必须掌握冲压工艺，包括冲压工艺的分类、各种工艺计算、工艺制订等基础知识，而后才可以选择模具的类型，进行模具设计，使模具的类型、结构及尺寸等满足工艺及产品的要求。冷冲压工艺大致分两类：分离工序和成型工序。分离工序的目的是在冲压过程中将冲压件与板料按一定的轮廓线进行分离：分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等。成型工序的目的是使冲压毛胚在不破坏其完整性的条件下产生塑性变形，并转化成产品所需要的形状：成形工序又分为弯曲、拉深、翻边、翻孔、胀形、扩孔、缩孔和旋压等。冷冲压模具是冲压生产的主要工艺设备。冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济效益等，与模具结构及设计是否合理关系极大。第1章 冲裁件的工艺分析 1.1 零件工艺性分析 此零件为圆桶形，有一定高度在冲其凸缘上的圆孔时候应注意压力机的行程。压力机的行程稍有点长，因此需要一行程长的压力机。应该注意的是凸缘孔的直径小，在冲裁切边的时候有点困难。因此模具在制造的时候保持模具的精度是不容易做到的。但是材料厚度不大零件需要切的边也小，所以切边还是比较容易的。孔间距要确定好，间距如果出现了差错零件冲出后就会偏差，不对称。就成了废品。1.2.冲压工艺方案的确定：此工序为冲孔切边，需要工作的部位都在其凸缘上。工作尺寸都比较小，一不注意就会造成产品的报废。尺寸小，分开冲裁会出现较大的误差。因此我选择一次性，冲孔切边同时进行。可减少由于工序多而产生误差的累积。对保持零件的精度有一定的效果。第2章、主要设计计算2.1 冲裁过程中的相关计算问题2.1.1 冲裁力的计算：冲裁力是指冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度即凸模的行程而变化的。通常说的冲裁力是指 冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。 冲裁力计算公式如下： F=KLtb式中：F冲裁力L是冲裁周边的长度，这里面为总长度=4x3.14x5.5=74.8mmt材料的厚度为1.5mmb材料的抗剪强度取300 MPaK安全系数是考虑到实际生产中，模具间隙值的波动和不均匀、刃口的磨损、板料力学性能和厚度波动等因素的影响而给出的修正系数。一般取1.3。根据以上数据得计算可得F=43758N由于设计时将冲孔凹模采用拼接试，没有在下面设计推杆。因此在取零件时手取，故在此没有计算 卸料力等。2.1.2 翻边的力的计算：翻边力F一般不大，可按下式计算： F=1.1（Dd ）ts式中 ： D翻边后的直径（按中线计算） d 坯料预制孔直径 t材料厚度 s材料屈服点 经计算 翻边力：F=4834N2.2工作零件刃口尺寸计算在确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法。结合该模具的特点，工作零件的形状相对较简单，适宜采用线切割加工凸凹模,凹模，凸凹模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按配合加工的方法来计算。 冲孔尺寸凸模尺寸凹模尺寸5 5.14 5.21第3章 模具总体设计及主要零部件设计3.1模具结构的选用 此工序为冲孔切边，由于本人实力实在不行，设计的是一副单工序模。一次完成有困难。3.1.1定位方式的选择 因为该零件到此工序时已经成型，所以翻边凹模就可以对其进行准确定位。因此并没刻意设计定位装置。3.1.2 卸料.出件方式的选择此时工件已经成型，而且下面模板还设计有冲孔凹模，若再设计推杆在不适合。所以没有设计，采用手放手取。还是可行的。 3.2 主要零部件的机构设计3.2.1 工作零件的机构设计 冲孔凸模：结合工件外形并考虑加工，由于长度有点长而工作尺寸较小所以将冲孔凸模设计成采用前端阶梯式。 （尺寸为78X9.5） 凹模：凹模采用拼接凹模，各冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工。其轮廓尺寸如下：凹模厚度：C=18.04凹模高度：H=55.58 切边凸模：=68 H=65.7 翻边凸模结构如下图： 3.2.2定位零件的设计此工序时工件已经基本成型，所以没有可以去设计定位装置。让翻边凹模作为了零件的定位装置，所以没有设计。3.2.3卸料部件的设计由于凹模板设计有冲孔凸模，若再设计顶件装置则对其强度有影响。而且零件手取也很方便，因此就没有设计顶件装置。3.2.4 模架及其它零部件的设计模具选用后置导柱模架，需要的冲裁力不是很大。前方需要较大的空间来安放零件。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。以凹模周界尺寸为依据，选择模架规格。周界的根据模具具体尺寸：导柱d/mmL/mm 为 26160。导套为2612038上模座厚度H上模取30mm，上模垫板固定板的厚度H垫10mm，下模座的厚度35mm，那么，该模具的闭合高度:H闭= H上座+ H下座 + H固 + L+H垫=162mmL凸模的长度H固凹模厚度第五章、模具零件的加工工艺本副模具模，模具零件加工的关键在工作零件、冲孔凹模固定板，若采用线切割加工技术，这些零件的加工就变得相对简单需要注意的是，冲孔凹模钻孔接受后需要淬硬。因为它还起着切边作用。固定在上模座的上模部分，各凸模和凸模固定板都应淬硬，装配前将凸模淬硬，并完成全部加工，垫板装配前不淬硬。冷冲压模具是冲压生产的主要工艺设备。冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济效益等，与模具结构及设计是否合理关系极大。因此，了解模具结构，研究提高模具的各项技术指标，对于模具设计和冲压技术的发展是十分必要的。冲模的结构形式很多，可以根据以下特征进行分类：（1） 按冲模的工序性质，分为落料模、冲孔模、切边模、弯曲模、拉深模、成形模和翻边模等。（2） 按冲模工序的组合，分为单工序模、复合模、级进模、连续模等。（3） 根据模具的结构形式，按上、下模的导向方式分为无导向模和导柱模、导板模；按卸料装置，分为带固定卸料板冲模和弹性卸料板冲模；按挡料形式，分为固定挡料销冲模、活动挡料销、导正销冲模和侧刃定距冲模等。（4） 按采用凸、凹模的材料，分为硬质合金模、钢质硬质合金模、钢皮冲模、橡皮冲模和聚氨酯冲模等。 此外，还可以按模具的轮廓尺寸的大小，分为大型冲模和中小型冲模；按行业特点分为普通冲模和汽车、拖拉机覆件冲模等。随着科学技术的不断进步和工业的迅速发展，冷冲压技术及模具不段革新和发展，只要反映在以下几个方面：（1） 模具的计算机辅助设计和辅助制造技术（模具CAD/CAM）（2） 工艺分析中的虚拟成形技术（冲压CAE）（3） 快速模具制造技术的发展（4） 其他成型制模方法：除了钢制模之外，低熔点合金模具、中熔点合金模具以及树脂模具都可以用于冷冲压成形。（5） 冷冲压生产的机械化和自动化。第六章、模具的装配根据复合模装配要点，选凹模作为装配基准件，先装下模，在装上模，并调整间隙、试冲、返修。具体的装配如下：首先，凸凹模的预装配，这个过程就是仔细检查一下各凸模形状及尺寸以及凹模形孔，是否符合图纸要求的尺寸精度、形状。并且将各凸模分别与相应的凹模孔相配合，检查其间隙是否加工均匀。不合适者应重新修磨或更换。这一步也是相当重要的，防止因为一些低级的错误而造成装配的不能顺利进行。因为凸模上需要装的东西小而多，所以要先装配凸模的部分，即将各个凸模插入到的相应孔内。然后，将凸模压入固定板凸模固定板的相应孔内，在垫板上钻孔，将外型凸模固定在垫板上，在与卸料板穿在一起。然后放在一边待用。而且切边凸模是组合而成因此要特边注意它的衔接以便影响到切变精度。下模的装配，装配的过程和前面加工过程一样，总结起来就是要先把要装配的各个部分定位划线，再淬火，线切割加工。需要注意的是下凹模也与上模一样是拼界而成因此要注意彼此见的衔接。用螺钉将固定板组合、垫板、上模座连接在一起，但不要拧紧。将卸料板套装在已装入固定板的凸模上。然后，复查凸、凹模间隙并调整合适后，紧固螺钉。最后，装机试冲并根据试冲结果作相应的调整。直到试冲合格后，将模具连同合格件一同归库。结 论不觉就已经度过三年时光。我们毕业生的毕业设计是对我们这三年来所学知识的汇总和深入学习.是对我们理论知识和实践的一次结合,对我们有着重要的意义. 毕业设计是一项非常繁杂的工作，它涉及的知识非常广泛，很多都是书上没有的东西，这就要靠自己去图书馆查找自己所需要的资料；还有很多设计计算，这些都要靠自己运用自己的思维能力去解决，可以说，没有一定的毅力和耐心是很难完成这样复杂的工作。 在设计中我学到了以前学习所不知道的一些知识.让我学会了怎么才能更好的利用参考资料和怎么查找资料.让我更加了解了以前所学的机械制图.公差配合与技术测量.模具设计与制造等专业课程的重要性.并让我更加了解了模具作为工业的基础行业的重要性 虽然在设计的过程中我遇到了以前学习中所没有遇到的问题.但在指导老师原老师.几位答疑老师和同学们的帮助下我还是最终解决了它们.并牢固的掌握了更多的知识 设计就代表着一个人的实力，代表着一个人的水平。 由于本人知识和能力十分的有限,在设计中尽量的简化设计。因此我的设计简陋，漏洞百出。还敬请老师多多批评和帮助.我将会尽力改正。 致 谢三年大学的时光就要结束了.我学习不好但是这三年里每个人都是有收获的。我的毕业设计也勉强的说已经完成,设计对我来说是很难的，我做的不好，但毕竟是我自己的成果。不管结果怎么样但是还有感谢我的老师，三年里我没有好好学习，枉费老师的培育，先不知不觉向老师道个歉。但在老师和大家的帮助下我还是完成了我的设计，虽然不好。在此对在设计中给予我帮助的指导老师原老师,和帮助我的同学致以衷心的感谢。谢谢老师。在设计中我遇到了许多平时学习中所没有掌握的问题.在原老师的耐心解答指导和帮助下.解决了问题.让我掌握了这方面的知识.并在设计中积极与和我一组的同学讨论.共同学习和探讨.最终在老师和同学们的帮助下我完成了自己的毕业设计.感到万分的激动.在此再次向指导教师原红玲老师、答疑教师和帮助我的同学表示谢意 毕业设计（论文）成绩毕业设计成绩指导老师认定成绩小组答辩成绩答辩成绩指导老师签字答辩委员会签字答辩委员会主任签字摘要 全文正题以绪论开头.简要介绍了模具制造业在国民经济发展中的 重要性和我国模具的蓬勃发展.并具体介绍了模具制造业的分类; 冲压模具、热锻模具、塑料模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等,并重点介绍了冲压模具在我国国民经济发展中的重要地位. 本课题就是在上述的基础上进行的.在分析零件加工工艺性基础上.具体对零件进行了设计,包括;主要设计的计算如排样方式的确定,毛坯的确定.冲裁力的和模具工作部分的刃口尺寸的计算.模具的总体设计如;模具类型的选择,压力中心的确定及计算. 定位方式的选择.导向方式的选择和模具主要零部件的加工.及模具的总装配.从设计中更多的是了解了一般冲压模具的设计步骤及查找资料的重要性.也算是一次理论和实践的有力结合,由于自己能力和水平有限.设计中难免会出现很多的不足和错误.竟请老师指点我将努力给予改正,关键词;模具制造,冲压模具.冲裁力.Abstract Positive of full text with introduction beginning.The synopsis introduced the molding tool manufacturing industry in national economy deveolp the importance leads the booming development of the molding tool with me.Combined to introduce the manufactural classification of molding tool in a specific way; The molding tool of punching, hot forging die have, plastics molding tool, cast the molding tool, the rubber molding tool and the glass molding tool etc., lay equal stress on important position that the spot introduced the molding tool of punching in our country national economy deveolp. This topic is the foundation that the over - say to go forward something to go.In analyzing the parts to process the craft foundation.Concrete carried on the design to the parts, include; the calculation of the main design such as row the kind method really settle, the assurance of the semi-finished product.Hurtle to cut the force of work with molding tool the calculation of the cutting edge size of the division.The total design of the molding tool such as; the choice of the molding tool type, the center of pressure really settles and calculates. Position the choice of way.The choice and molding tools main zero parts that leads to the way process.And total assembly of the molding tool.From design in more is a step of design that understood the general molding tool of punching and check the importance of seek the data.Emollient combination that also be regarded as a theory and practice,Because oneselfs ability and level limit.Difficult do not need and will appear a lot of shortage and mistakes in the design.Unexpectedly ask teacher to point out I will work hard to give to correct,Keyword; the molding tool production, molding tool of punching.Hurtle to cut the force.毕业设计/论文说明书目录绪论-1 第1章冲压件工艺分析3第2章主要设计计算4第3章模具总体设计及主要零部件设计6第4章模具零件的加工工艺9第5章模具的装配12 结论.-15 致谢.-16 参考文献.-17参 考 文 献1吴伯杰编著冲压工艺与模具北京；电子工业出版社， 20042. 许发樾主编.冲模设计应用实例.北京; 机械工业出版社, 1999 3.王孝培主编.冲压手册.北京.机械工业出版社,19994.王芳.冷冲压模具设计指导.北京;机械工业出版社,19985,李天佑主编,冲压图册,北京;机械工业出版社,19886.刘建超,张宝忠主编,冲压模具设计与制造.北京;高等教育出版社,20047. 编委会,冲模设计应用实例,北京;机械工业出版社,19998.肖景容,姜奎华.冲压工艺学,北京;机械工业出版社.1992 9.编写组,冲模设计手册,北京;机械工业出版社.200010.杨占尧主编.冲压模具图册.北京;高等教育出版社,200418 河南机电高等专科学校毕业设计(论文)开题报告学生姓名： 李亮 学 号： 0312116 专 业： 模具设计与制造 设计题目： 冲孔切边模具设计 指导教师： 原 红 玲 2006年 4 月 3 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500字左右（本科生200字左右）的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发)：文 献 综 述在进行毕业设计之前，必须做好一切准备工作，而收集有关设计课题研究方面的资料、文献是最为重要的。在设计工作开始时，只有对课题研究的内容有了，充分地了解，才会有设计目的和方向；所以收集、查阅有关文献资料是必要的。在设计之前首先应该对国内外的模具发展现状和发展趋势有所了解，以便在设计过程中能够正确、合理地设计出一套模具。下面就先分析一下国内外的模具发展现状与发展趋势以及我国的模具发展现状。1.随着工业产品质量的不断提高，冲压产品的生产正呈现出多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快等变化特点，冲压模具也正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场的变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正在由手工设计、依靠工人的经验和常规的机械加工技术向计算机辅助设计（CAD）、数控加工中心进行切削加工、数控线切割、数控电火花等为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术方面转变。模具的发展现状及发展趋势如下详述：1）.CAD/CAM技术的应用：CAD/CAM是一项高科技、高效益的系统工种，是模具设计与制造行业的有效辅助工具；通过它能够对产品、模具结构、成型工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。现在已经广泛地应用与模具的设计与制造加工的过程中，并还在不断地发展和创新。2）.模具标准件：模具的标准化对缩短模具制造周期、提高质量、降低成本起到很大的作用。我国的模具标准化程度达到30%以下，而国外先进国家达到70%80%左右。这样，不仅有利于国内的模具制造的发展，也有利于模具的国际化发展。3）.模具的制造精度：国外的制造水平能够是制造公差达到0.0030.005 mm，表面的粗糙度达到Ra 0.0002 mm以下（花10以上）；我国的制造水平可以是制造公差达到0.010.02 mm,模具表面的粗糙度达到Ra0.00160.0008 mm（花78）。由此可见，如今模具技术的发展水平还是很高的，但也可以看出我国在这方面的技术与国外先进国家还有很大的差距。4）.模具的使用寿命：国外的注塑模具的使用寿命，（合金钢制模）5001000万次，（硬质合金制模）2亿次；我国的注塑模具的使用寿命分别为：100400万次，60001亿次。模具的使用寿命的加长就意味着模具的制造成本降低，从而提高了生产效益。5）.模具的加工制造设备：国外已经广泛地使用了数控加工中心，线切割，电火花，化学腐蚀等先进的设备，大大地提高了模具的制造周期。2.我国的模具业的发展现状：进入21世纪，随着科学技术的发展，我国的工业化程度也有了很大地提高，特别是在模具行业有了很大地发展。如：在模具设计与制造上，不但自己可以制造一些大型，精密，复杂，高效，长寿命的模具，并且能够出口到国外，打开国外的市场。但是，目前我国的冲压技术与工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成型工艺，模具标准化，模具设计，模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国的模具在寿命，效率，加工精度，生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。因此这就需要我们努力去研究，推动我国模具业的发展。3.在查阅、收集有关资料的时候，不仅使我对模具业的发展现状及发展趋势、模具的设计与制造技术等有了更多，更全面地了解；而且收集到了许多有关本课题的研究，与本课题相关、相似的东西，查找各种有关模具设计与制造方面的经验公式，和经验数据；通过查阅资料和文献能够将课堂上所学习到的理论知识，与实际生产当中的实例相结合去更好地成设计任务；并且使我在课程设计上有了更多的设计思路，也有了更多的考虑空间，同时也使我在设计的过程中能够从多方面地去考虑问题模具设计的合理性及对设计好的模具在工作过程中可能会出现的问题及解决办法。 毕 业 设 计（论 文）