【CM163】护板级进模具设计【7张CAD图+开题报告+任务书+设计说明书】【模具专业毕业设计论文】
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棒哥设计工作室专职于数控编程、夹具设计、模具设计、机械设计、减速器设计、三维造型设计[UG、PROE、SW等]。拥有万份成品毕业设计资料，如若资料库中没有您想要的课题，我们支持量身定做，量身定做，保证通过！咨询QQ：29467473 我们拥有一支经验丰富、技术过硬、具有社会责任感的专业团队，有10余名主要技术主干，30余名兼职技术人员，所有技术人员均从事技术5-10年及以上在职工程师及大学教师，充分保证定做设计质量。 我们永远诚心接待每一位来访的有缘人，同时也欢迎有能力、有技术、有经验、有责任心的数控、机械、模具、机电一体化等方面的人才加入我们的团队，共同组建更专业、更效率、更强大的队伍。 我们始终以诚信经营、优质服务、完美售后的服务宗旨为广大客户提供海量的参考资料，五年来得到了无数客户的肯定。本工作室所有资料，均已通过检查，均根据大纲要求编写的完完整的设计资料，可以放心选购。 |
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- 内容简介：
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扬州大学机械工程学院 毕业设计（论文）前期工作材料 学生姓名： 于 程 学号： 100007141 专 业： 机械设计制造及其自动化 设计（论文）题目： 护板级进模设计 指导老师： 李益民 材 料 目 录 序号 名 称 数量 备注 1 毕业设计（论文）选题、审题表 1 2 毕业设计（论文）任务书 1 3 毕业设计（论文）实习调研报告 1 4 毕业设计（论文 ）开题报告（含文献综述） 1 5 毕业设计（论文）外文资料翻译（含原文） 1 6 毕业设计（论文）中期检查表 1 2014 年 2 月 17 日 扬州大学机械工程学院 本科生毕业设计（论文）选题、审题表 学 院 机械学院 选题教师 姓名 李益民 专 业 机械设计制造及其自动化 专业技术职务 副教授 申报课题名称 护板级进模设计 课题性质 A B C D E 课题来源 A B C D 课题简介 根据给定冷冲压件零件，设计一套 级进模 。使学生初步学会借助设计资料设计冲压模具，掌握冲压模具的设计步骤，模具设计资料的使用。 设计（论文） 要 求 （包括应具备的条件） 该课题主要完成冲压件冷冲压加工工艺设计、模具结构设计、主要零件三维造型及虚拟装配。 学生的要求：具有模具设计的基础知识及三维 件应用。 课题预计 工作量大小 大 适中 小 课题预计 难易程度 难 一般 易 所在专业审定意见： 负责人（签名）： 年 月 日 院主管领导意见： 签名： 年 月 日 说明： 1、该表作为本科学生毕业设计（论文）课题申报时专用，由选题教师填写，经所在专业有关人员讨论，负责人签名后生效； 2、有关内容的填写见背面的 填表说明 ，并在表中相应栏打“” 课题一旦被学生选定，此表须放在“毕业设计（论文）资料 袋”中存档。 填 表 说 明 1、 该表的填写只针对 1 名学生做毕业设计（论文）时选择使用，如同一课题由 2 名及2 名以上同学选择，应在申报课题的名称上加以区别（加副标题），并且在“设计（论文）要求”一栏上加以体现。 2“课题性质” 一栏： A、工程设计； B、实验研究； C、软件工程（如 题等）； D、理论探讨； E、其它。 3、“课题来源” 一栏： A、自然科学基金与部、省、市级以上科研课题； B、企、事业单位委托课题； C、校、院（系）级基金课题； D、自拟课题。 4、“课题简介” 一栏： 主要指研究设 计该课题的背景介绍及目的、意义。 5、“设计（论文）要求（包括应具备的条件）”一栏： 主要指本课题技术方面的要求，而“条件”指从事课题必须具备的基本条件（如仪器设备、场地、文献资料等）。 扬州大学机械工程学院 毕业设计（论文）任务书 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 于 程 学号： 100007141 毕业（论文）题目： 护板级进模设计 起 迄 日 期： 设计（论文）地点： 指 导 老 师： 李益民 专业负责人： 发任务书日期： 2014 年 2 月 17 日 任务书填写要求 1、毕业设计（论文）任务书由指导老师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院分管领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论 文）开始前一周内填好并发给学生； 2、任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一设计的电子文档标准格式（可在本学院网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3、任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业的教科部及学院主管领导审批后方可重新填写； 4、任务书内有关“教科部”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号，不能只写最后 2 位或 1 位数字； 5、任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标 714后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性； 6、有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2005 年 3 月 21日”或“ 2005 毕业设计（论文）任务书 1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 通过该课题的毕业设计可以使学生掌握冲压模具设计的基本原理和方法，综合运用本专业所学的专业基础理论和专业知识分析和解决冲压工艺和模具设计中的问题，着重培养学生的工程设计能力（主要包 括设计、计算，绘图及三维 件应用能力）以及独立解决和分析问题的能力。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 1） 查阅文献资料 15篇以上、翻译不少于五千印刷符的英文资料； 2） 冲压件零件 的工艺分析及冲压工艺设计； 3） 冲压件 阶进模设计； 4）阶进模主要零件设计； 5）完成模具零件三维造型； 6）加工工艺及模具设计说明书。 毕业设计（论文）任务书 3对本毕业设计（论文）课题成果的要求（包括毕业设计论文、图表、实物 样品等）： 1） 零件冲压工艺规程； 一套 2）阶进模装配图 一套 3）阶进模主要零件的零件图，零件三维图； 一套 4）冲压工艺规程及模具结构设计说明书； 一份 5） 翻译不少于 5000 印刷符的英文资料。 一份 4主要参考文献： 1）机械制 造工艺装备设计手册 李庆寿 宁夏人民出版社 2） 例教程 黄贵东 清华大学出版社 3） 001 机械设计实例教程 卫朝富 中国铁道出版社 4）模具设计与制造简明手册 冯炳尧 上海科学技术出版社 5） 机械制造工艺标准手册 张纪真 机械工业出版社 6）中国模具设计大典 中国机械工程协会 江西科学技术出版社 7）冲压模具结构与设计图解 （日）太田哲 国防工业出版社 8）冲模结构图册 9）冲压工艺学 李硕本 机械工业出版社 10）汽车覆盖件冲压成形技术 崔令江 机械工业出版社 毕业设计（论文）任务书 5、本毕业设计（论文）课题工作进度计划 起止日期 工 作 内 容 5. 7 ） 资料收 集、翻译 2 周 2）编制 冷冲压 零件的冲压工艺规程 3 周 包括冲压件的工艺性分析，确定工序性质、工序数目、工序顺序及工序间半成品的尺寸，确定冲模结构形式，选定冲压设备，进行必要的工艺计算并对冲压设备进行校核等。 3）阶进模总体设计 3 周 绘制冲模（总体）草图，初步确定冲模外形尺寸。 4）完成装配总图（必须手工绘图） 2 周 5）主要零部件设计 设计各零部件具体结构，绘零件图；并完成零件三维造型及模拟装配。 6）整理设计说明书。 所在专业审核意见： 负责人： 年 月 日 学院意见： 院长： 年 月 日 扬州大学机械工程学院 毕业设计（论文）开题报告 学 生 姓 名： 于 程 学号： 100007141 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 设计（论文）题目： 护板级进模设计 指 导 老 师： 李益民 2014 年 月 日 开题报告填写要求 1、开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审核的依据材料之一。此报告应在指导老师的指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业的教科部审核 后生效； 2、开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一设计的电子文档标准格式（可从本学院网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见； 3、“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于 15 篇（不包括辞典、手册）； 4、有关年月日等日期的填写，应当按照国标 7408据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2005 年 3 月 21日”或“ 2005 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，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 文 献 综 述 护板级进模设计 摘要：本综述主要从模具的行业背景、地位、发展状况和规模来介绍模具制造在工业生产中的地位，以及中外模具行业的差距，并扼要介绍了我国多工位级进模的研究现状及发展趋势，以此来谈谈对课题的研究和对方案的确定。 关键词：模具行业；多工位级进模；发展趋势 言 模具是工业生产中重要的工艺设备，是国民经济各部门发展的重要基础之一，而作为冷冲模中一种的级进模，更是在当今模具生产中起到了极其重要的作用。级进模由多个工位组成，各工位按顺序关联完成不同的加工，在冲床的一次行程中完成一系列的不同的冲压加工。一次行程完成以后，由冲床送料机按照一个固定的步距将材料向前移动，这样在一副模具上就可以完成多个工序，一般有冲孔，落料，折弯，切边，拉伸等等。多工位级进模具有高效、高精度、长寿命的特点，它已成为实现大生产，降低生产成本的最佳选择，是当代先进模具的代表。 具行业 模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”。现 代模具工业有“不衰亡工业”之称。现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求 , 市场需求量维持在每年 600 亿至 650 亿美元 , 同时 , 我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近 10 年来，我国模具行业一直以每年 15的增长速度快速发展。十五期间，我国模具行业年增长速度达到 20。 2005 年模具销售额达 610 亿元，同比增长 25，排在世界第三位；模具出口大幅增长，表明模具水平和竞争力提高。据海关统计， 2005年模具出口 7 4 亿美元，同比增长 50以上；模具产品结构更趋高档，复杂、精密、长寿命 的模具份额提高到 30。 作为国民经济的基础行业，模具涉及机械、汽车、轻工、电子、化工、冶金、建材等各个行业，应用范围十分广泛。目前 , 电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、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。目前我国模具行业的生产企业和职工总数在世界上的排名已跃居第一 , 生产销量排名世界第三，模具生产总量虽然 已位居世界第三，但设计制造水平在总体上要比德、美等国家落后许多，也比韩国、新加坡等国落后而且国内模具市场过早陷入了价格战的误区，还缺乏自主创新的能力，尤其缺乏诚信可靠的市场体系。 鉴于模具作为包括机床工具、汽车制造、食品包装等在内的机械行业中机械基础件产业 , 以及电工电器、电子及信息行业的支持产业 ,在发展先进生产力当中 , 处于非常关键并服务全行业的地位 , 其发展对产业配套能力的提升和促进产业聚集优势的形成将起到重要作用。 工位级进模的研究现状 多工位级进模，又称为连 续模、跳步模，它是在一副模具内，按所加工的工件分为若干等距离的工位，在每个工位上设置一个或几个基本冲压工序，来完成冲压工件的加工。具有精密、高效、长寿命的特点，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。它适用于冲压小尺寸、薄料、形状复杂和大批量生产的冲压零件。这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成型性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压 ，在最后工位经过冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统，配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点： （ 1）在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产效率和设备利用率。 （ 2）由于在级进模中工序可以分散，不必集中在一个工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问题，可根据模具 强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空间。 （ 3）多工位级进模通常具有高精度的内外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。 （ 4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。目前，世界上最先进的多工位级进模工位多达 50 多个，冲压速度达 1000 次每分以上。 （ 5）级进模结构复杂，模具制造精度要求很 高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。 （ 6）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过 2产量大，形状复杂、精度要求较高的中小型零件。用这种模具冲制的零件，精度可达 。 （ 7）采用级进模也受到一些限制，比如工位数较多，不太适合太大的工件，要考虑模具与冲床工作台的匹配性，其二是对其材料要求较高，要求必须是规则的条料或卷料，对于边角余料不可利用，且由于要保证要保证连续冲压与可靠的送进步距，导致工 艺废料较多，材料利用率低，同时模具造价昂贵，仅适用于大批量生产。 （ 8）由于级进模连续地进行各种冲压，必然会引起条料载体和工件的变形，由于冲压分多工位进行，必然引起一定的送进的积累误差，一般来说，与复合模相比级进模生产的工件精度略低。 工位级进模的发展趋势 在国内多工位级进模的不断发展的行情下，市场对多工位级进模的功能要求也越来越复杂。实现了由以往的单排级进模技术向双排大跨越。以电机铁芯多工位级进模为例，已经从原来的普通叠片发展成双排交换叠片，多排交换叠片。因此，在结构的精 密度上有一定的制造难度。精密加工的要求不断提升，推动了多工位级进模向更高层次的进步与发展。 总体来说，多工位级进模技术含量在模具行业已高难度新型产品。但从国外的技术指标分析，它可以分为三个层次，分别为最高级，高级，和中级三层。 在最高级的多工位级进模系统中，多工位的自动穿丝技术基础上，进一步实现了产品的自动交交换功能，在自动完成全程工作中，通过减少了人员的干扰，达到了预定的指标。而代表着高层次发展方向的多工位级进模发展中，为了达到预定的工艺指标。因此，企业在高端产品的发展中。自动化、信息化 已成为未来多工位级进模的发展方向。 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。近年来许多模具企业因此加大了用于技术进步的投资力度，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 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。近年来许多模具企业因此加大了用于技术进步的投资 力度，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，并成功应用于多工位级进模的设计中。 目前，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，在模具 术方面取得了显著进步。例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖 件冲压成型分析 件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模 件，上海交通大学模具 家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模 件等。 而多工位级进模技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。专家认为，未来多工位级进模具制造技术有以下几大发展趋势： (1)全面推广 术 模具 术是模具设计制 造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及 术的条件已基本成熟，各企业将加大 术培训和技术服务的力度；进一步扩大 术的应用范围。计算机和网络的发展正使术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。 (2)高速铣削加工 国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的 发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 (3)模具扫描及数字化系统 高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的 据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 (4)电火花铣削加工 电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工 (像数控铣一样 )，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 (5)提高模具标准化程度 我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。 (6)优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积 ( )、等离子喷涂等技术。 (7)模具研磨抛光将自动化、智能化 模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。 (8)模具自动加工系统的发展 这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。 要参考文献： 1）机械制造工艺装备设计手册 李庆寿 宁夏人民出版社 2） 例教程 黄贵东 清华大学出版社 3） 001 机械设计实例教程 卫朝富 中国铁道出版社 4）模具设计与制造简明手册 冯炳尧 上海科学技术出版社 5）机械 制造工艺标准手册 张纪真 机械工业出版社 6）中国模具设计大典 中国机械工程协会 江西科学技术出版社 7）冲压模具结构与设计图解 （日）太田哲 国防工业出版社 8）冲模结构图册 9）冲压工艺学 李硕本 机械工业出版社 10）汽车覆盖件冲压成形技术 崔令江 机械工业出版社 11）冲压工艺及模具 刘华刚 化学工业出版社 12）多工位级进模设计标准教程 欧阳波仪 化学工业出版社 13）冲压成形工艺与模具设计 李启涵 科学出版社 14）冷冲压工艺及模具设计 康俊远 北 京理工大学出版社 15）冲压工艺及模具设计 吴诗淳 西北工业大学出版社 毕业设计（论文）开题报告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 题的背景： 本次课程设计的题目是的级进模设计，根据以前所学过的机械专业知识，结合生产中的实际问题和对多工位级进模的认识设计出符合零件要求的模具。学习和研究冲压模具设计的一般方法，综合运用所学的理论知识、方法和技能，进行研究分析与设计，使专业知识能得到进一步巩固和深化，同时，也培养了独立分析的能力和创 新进的精神，为本人日后的实际工作奠定知识基础。 主要内容：分析、确定、计算冲压件工艺方案，确定模具的结构形式，模具总体的设计，计算凹凸模刃口尺寸，确定拉伸次数，模具主要零部件的设计与选用等等。 究方案 : 利用三维绘图软件 件对模具进行设计，设计出模具各个零件的形状和大小，然后把这些零件装配到一起，组成一个完整的模具，再对各个零件进行干涉检查，防止加工模具时出现问题，造成经济损失。 模具整个装配体设计过程如下 : (1)对零件进行工艺 性分析； (2)利用 件分别对各个部分的零件进行设计； (3)继续对各个部分的零部件进行详细的设计； (4)利 装配功能对各部分零件进行虚拟装配，并对整个模具进行干涉检查，以验证设计的正确性。采用这样的设计方法可以减少了设计、计算、制图所需要的时间，缩短了设计周期，从多种方案中进行分析、比较，选出最优的方案，实现设计方案的优化，缩短了模具设计到生产的周期，提高了产品质量。 可能遇到的问题和解决办法： 首先应 根据实际冲压件图样分析，分析该冲压件工艺过程设计的可能方案，情况综合分析后确定具体方案，最后选择方式，采用 件进行整个设计的三维模拟分析是尤为必要。零件坯料的各部分尺寸计算和各工艺参数比较复杂，必要时使用件来进行辅助计算。 期结果： （ 1）掌握模具设计的流程，熟知模具设计的基本原理和设计方法，熟练应用二维软件进行模具设计绘图； （ 2）完成模具设计； （ 3）完成所需零件图绘制和工序所用的模具图绘制。 毕业设计（论文）开题报告 指导教师意见： 1对“文献综述”的评语： 2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导老师： 年 月 日 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 扬州大学机械工程学院 毕业设计（论文）外文资料翻译 教 科 部： 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 于程 学 号： 100007141 外 文 出 处： （用外文写） 附 件： 指导老师评语 签 名： 年 月 日 注：请将该封面与附件装订成册。 扬州大学机械工程学院毕业设计（论 文）中期检查表 学生姓名 学号 指导教师 选题情况 课题名称 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 扬州大学广陵学院 本科生毕业设计 毕业设计题目 护板级进模 学 生 姓 名 于程 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机械 81001 指 导 教 师 李益民 完 成 日 期 2014 年 5 月 30 日 要 本论文介绍了级进模相关知识， 分析了护板的冲压工艺性，介绍了护板级进模的总体结构与排样方案， 并介绍了其 工艺、模具结构及冲孔模工作过程，使该模 具提高了生产效率，满足了产品的质量要求。 通过对护板模具的设计让我们对模具的认识更深一层次， 可以对冷冲压级进模进行 更多的理解， 通过对护板模具的设计，让我们更透彻了解其结构与作用。 关键词： 护板；级进模； 模具 设计 of of it of it us to of we a of a of of we of 录 摘要 . 2 . 2 第一章 绪论 . 1 题的目的和意义 . 1 具工业的地位和作用 . 1 进模的发展趋势 . 1 章小结 . 3 第二章 冲压工艺性分析及参数计算 . 4 件工艺性分析 . 4 件分析 . 4 艺方案分析 . 6 艺方案确定 . 7 料的工艺性分 析 . 7 料表面 . 8 压用材料的规格 . 8 料选择工艺 . 8 件结构工艺性 . 10 裁件的结构工艺性 . 10 裁件的尺寸精度和表面粗糙度 . 10 件结构工艺性 . 11 件展开尺寸计算 . 12 边值确定 . 12 宽计算 . 12 定条料宽 . 12 定排样及材料利用率 . 13 样分类 . 13 样图 . 14 压力的计算 . 15 裁力计算 . 15 料力、推件力的计算 . 16 力机公称压力的确定 . 17 曲力计算 . 17 力机的确定 . 18 力中心的确定及相关计算 . 20 压力中心确定 . 20 力中心相关计算 . 20 章小结 . 20 第三章 凹凸模尺寸设计 . 22 、凹模刃口尺寸确定 . 22 料橡胶的计算 . 29 模周界的确定 . 30 章小结 . 32 第四章 模具主要零部件设计 . 33 具总体结构设计 . 33 具主要零件及结构设计 . 33 冲裁凸凹模结构设计 . 33 凸模结构设计 . 33 曲凸、凹模结构设计 . 38 导柱结构设计 . 39 柄结构设计 . 39 柱导套结构设计 . 40 架结构设计 . 40 钉销钉结构设计 . 42 位零件、卸料、出件方式的选择 . 42 它模具零件结构尺寸列表 . 43 具材料的选用 . 44 章小结 . 45 第五章 模具的装配 . 46 件技术要求 . 46 配技术要求 . 46 要组件的装配 . 47 柄的装配 . 47 模和凸模固定板的装配 . 47 柱与导套的技术要求及装配 . 48 章小结 . 48 结论 . 49 致谢 . 50 参考文献 . 51 护板级进模 1 第一章 绪论 题的目的和意义 通过该课题的毕业设计可以使学生掌握冲压模具设计的基本原理和方 法，综合运用本专业所学的专业基础理论和专业知识分析和解决冲压工艺和模具设计中的问题，着重培养学生的工程设计能力（主要包括设计、计算，绘图及三维 件应用能力）以及独立解决和分析问题的能力。 具工业的地位和作用 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。 进模的发展趋势 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。护板级进模 2 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。 在国内多工位级进模的不断发展的行情下，市场对多工位级进模的功能要求也越来越复杂。实现了由以往的单排级进模技术向双排大跨越。以电机铁芯多工位级进模为例，已经从原来的普通叠片发展成双排交换叠片，多排交换叠片。因此，护板级进模 3 结构的精密度上有一定的制造难度。精密加工的要求不断提升，推动了多工位级进模向更高层次的进步与发展。 总体来说，多工位级进模技术含量在模具行业已高难度新型产品。但从国外的技术指标分析，它可以分 为三个层次，分别为最高级，高级，和中级三层。 在最高级的多工位级进模系统中，多工位的自动穿丝技术基础上，进一步实现了产品的自动交交换功能，在自动完成全程工作中，通过减少了人员的干扰，达到了预定的指标。而代表着高层次发展方向的多工位级进模发展中，为了达到预定的工艺指标。因此，企业在高端产品的发展中。自动化、信息化已成为未来多工位级进模的发展方向。 章小结 本 章节 主要从模具的行业地位、发展状况来介绍模具制造在工业生产中的地位，以及并扼要介绍了多工位级进模的现状及发展趋势，以此来谈谈对 课题的研究和对方案的确定。 护板级进模 4 第二章 冲压工艺性分析 及参数计算 件工艺性分析 件分析 图 2工件二维零件图 名称：护板 技术要求： 08钢，大批量生产。 注圆角 护板级进模 5 图 2件三维实体图 图 2件三维 展平 实体图 1、审图：该工件图外形简单，只需 1次冲裁、 1次胀型、 1次翻边， 1次 工件图尺寸标注齐全，有 四 次弯曲，未注圆角 该工件 图上未标注公差等级，所以采用经济精度，查表，取精度为 裁加工简单，表面平整，光滑，无毛刺。 2、工件图尺寸齐全，无精度要求，选用经济精度 冲件材料为 08号优质碳素结构钢，材料状态为已退火，抗剪强度为 260 60拉强度为 280护板级进模 6 420长率为 32%，屈服强度为 200工件精度要求不高，所以可大批量生产。 3、该工件图上要切掉直径为 4 的两个孔废料 ,距离料的边宽度为 弯曲线距离比较远 ,所以加工过程中不会造成料的变形 ,所以综上 ,该工件适于冲裁工艺加工。 4、 该工件图上内部要切掉 4 5， 5 5 的两个废料 ,料的边宽度为 36,据弯曲线距离比较远 ,加工过程中不会造成料的变形 ,所以 ,该工件适于冲裁工艺加工。 5、该工件材料为 08号优质碳素结构钢，已退火，具有较好的抗剪，抗拉强度，冲件有 4 处弯曲，可以看做是 4 次 U 型弯曲。可以用一个大的弯曲凸模直接弯曲成形。 6、该工件形状对称 ,适合采用对称弯曲。 7、该工件表面光滑平整 ,无毛刺 ,不易断裂 ,有较高的塑性 ,适于弯曲工艺加工。 艺方案分析 序分析 该零件结构简单，分 析满足普通冲裁要求，可采取冲孔、 胀形 、翻边、弯曲来完成。 行性工艺方案 1）单工序工艺 即用冲孔、翻边、胀型、弯曲四副模具分别完成四种工序。 2）级进工艺 即冲孔、胀型、翻边、弯曲四个工位。 3）复合工艺 即采用一副复合模一次冲裁完成。 分析比较： 1）单工序工艺：模具结构简单，制造成本较低，但制件内外形的位置精度难以得到保证，且所占用设备及工人较多，生产效率低。 2）级进工序工艺：制件内外形位置精度较易得到保证，易于实现自动化生产，护板级进模 7 生产 效率高，但模具结构较复杂，制造成本较高。 3）复合工序工艺：制件内外形位置精度高，生产效率高，但模具结构复杂，制造困难。 艺方案确定 选择方案 2），因为该零件需要冲裁和弯曲等工序来完成，需要大批量生产，分析零件图，尺寸也不大，采用级进模加工，能大大提高生产效率。 具结构初步确定 确定工艺方案以后，应通过分析比较，选择合理的模具结构型式，使它尽可能满足以下要求： 1） 能冲出符合技术要求的工件； 2） 能提高生产效率； 3） 模具制造和修模方便； 4）模具有足够的寿命； 5）模具易于安装调整，而且操作方便、安全。 该冲压件采用冲孔 胀形 翻边 弯曲连续冲压的级进模。 卸料方式为弹压卸料，出件方式为废料从凹模表面落下，工件从凹模表面推出，送料方式为横向自动送料，导向为滚动方式。在模具上装顶杆、导正销。模架选择对角导向模架。 行性分析 此工件有 冲孔 胀型 翻边 弯曲 四道工序。 材料为 08优质碳素结构钢，材料状态为已退火，抗拉强度为 375 460有良好的冲压性能，适合冲裁。 工件结构简单。有两个孔；孔与孔、孔与边缘之间的距离通过最小壁厚 满足要求。 工件的尺寸全部为自由公差，可看作 寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。 料的工艺性分析 护板级进模 8 料表面 材料表面应光洁无裂纹、麻点、划痕、结疤、气泡等缺陷，这将直接影响制件的外观性。在冲压过程中，还容易在缺陷部位产生应力集中而引起破裂。 材料表面若不平，会影响剪切和冲压时的定位精度，以及由于定位不稳而造成废品，或因冲裁过程中材料变形时的展开作用而损坏冲头。在变形工序中，材料表面的平面度也会影响材料的流向，引起局部起皱或破裂。 材料表面有锈，不但影响冲压性能，损伤模具 ，而且还会影响后续焊接和涂漆等工序的正常进行。 压用材料的规格 条板料是冲压生产中应用最广的材料，适合成批生产。其尺寸规格按国家标准规定，采用标准规格板料可能会增加余料，使材料利用率降低，但如采用合理的套裁排样，则可弥补这一缺点。 在大量生产中，也可以根据工艺要求，用最佳的排样方案确定其规格尺寸。这样可提高材料的利用率。本冲压件为大批量则选取条料。 料选择工艺 （ 1） 对冲压成形性能的要求 为了有利于冲压变形和制件质量的提高，材料应具有良好的冲压成形性能。而冲压成形性能 与材料的机械性能密切相关 。 不同冲压工序对板材性能具体要求如表2 表 2工序名称 性能要求 冲裁 具有足够的塑性，在进行冲裁时板料不开裂；材料的硬度一般不低于冲模工作部分的硬度。 弯曲 具有足够的塑性，较低的屈服极限和较高的弹性模量。 拉深 具有高塑性，屈服极限低和板厚方向性系数大。板料屈服强度较小，板平面方向性系数小。 护板级进模 9 （ 2） 对材料厚度公差的要求 材料的厚度公差应符合国家规定标准。因为一定的模具间隙适用于一定厚度的材料， 材料厚度公差太大，不仅直接影响制 件的质量，还可能导致模具和冲床的损坏。 （ 3） 常用冲压材料 冲压用材料的形状有各种规格的板料、带料和块料。板料的尺寸较大，一般用于大型零件的冲压，对于中小型零件，多数是将板料剪裁成条料后使用。带料（又称卷料）有各种规格的宽度，展开长度可达几千米，适用于大批量生产的自动送料，材料厚度很小时也是做成带料供应。块料只用于少数钢号和价钱昂贵的有色金属的冲压。表 2素结构钢 的机械性能 。 材料 名称 牌号 材料 状态 力学性能 抗剪强度 /拉强度 屈服点 伸长率 ( ) 碳素结构钢 08F 已退火 230 310 275 380 180 27 30 08 260 360 215 410 200 27 10F 220 340 275 410 190 27 10 260 340 295 430 210 26 15 270 380 335 470 230 25 20 280 400 335 500 250 24 35 400 520 490 625 320 19 45 440 560 530 685 360 15 50 440 580 540 715 380 13 表 2用 碳素结构钢 的机械性能 冷冲压常用材料有： （ 1） 黑色金属：普通碳素结构钢、优质碳素钢、合金结构钢、碳素工具钢、不锈钢、电工硅钢等。 护板级进模 10 （ 2） 有色金属：铜及铜合金、铝及铝合金、镁合金、钛合金等。 （ 3） 非金属材料：纸板、胶木板、塑料板、纤维板和云母等。 件结构工艺性 裁件的结构工艺性 (1) 冲裁件的形状 ： 冲裁件的形状应力简单、对称，有利于材料的合理利用。 (2) 冲裁件内形及外形的转角 ： 冲裁件内形 及外形的转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。圆角半径 照表 2 零件种类 黄铜 铝 合金铜 软钢 备注 /料 交角 90 90 孔 交角 90 90 2裁件的尺寸精度和表面粗糙度 用普 通冲裁方法所能得到的冲裁件，其尺寸精度与断面质量都不太高 ， 金属冲裁件所能达到的经济精度为 求高的可达到 。厚料比薄料更差。若要进一步提高冲裁件的质量要求，则要在冲裁后加整修工序或采用精密冲裁法 。 表 2 (1) 冲裁件的经济公差等级不高于 般要求落料件公差等级最好低于 孔件最好低于 (2) 冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间隙、刃口锐钝以及冲模结构等有关。当冲裁厚度为 2时，其断面粗糙度 护板级进模 11 冲模制 造精度 冲裁件精度 材料厚度 t/ 3 4 5 6 8 10 12 2模制造精度与冲裁件精度 冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不宜过小，其 数值与孔的形状、材料的机械性能、材料的厚度 由凸模冲孔的直径 方形孔边宽 表 2由凸模冲孔的最小尺寸 孔型 材料 圆孔 （直径 d） 方孔 （边长 b） 长方孔 （边宽 b） 硬钢 d d d 钢、黄铜 d d d 、锌 d d d ： 1、 2、若采用带保护套凸模冲孔，其最小尺寸可为板料厚度 冲孔最小尺寸公式如下： d 此符合要求，适合冲裁。 (3)冲裁件孔分别为孔与孔之间，孔与孔边缘之间的距离，受模具强度和冲裁件质量的限制，其值不能过小，宜取 a 2t,并不得小于 3该冲裁件 a=3 因此符合要求，适合冲裁。 件结构工艺性 护板级进模 12 件展开尺寸计算 L o s 336 0 72 搭边值确定 搭边值确定 , L 宽计算 00( 2 )B D a C = 定条料宽 条料宽度 0 0式中 条料宽度方向冲件的最大尺寸， a 侧搭边值， 条料宽度的单向（负向偏差）， 新编实用冲压模具设计手册表 2 32 条料宽度偏差 ，查得 = z 导料扳与最宽条料之间的间隙， 新编实用冲压模具设计手册表 2 33 查得 z = 0 0 护板级进模 13 定排样及材料利用率 样分类 该零件的形状宜采用直对排无废料排样的排样方案，以保证冲裁件的质量。如图所示： 方案一： 图 2直排竖排有废料排样 条料宽度尺寸的确定 有侧压装置： B=(L+2b)无侧压装置： B=(L+2b+C) 采用侧刃： B=(L+ 式中： L 制件垂直于送料方向的基本尺寸； n 侧刃数； F 侧刃裁切宽度； 条料的宽度公差； b 侧面搭边值； C 送料保证间隙： B 100， C=B 100， C= 计算冲压件毛坯面积： %100%1000 式中： A 在送料方向，排样图中相邻两个制件对应点的距离 (； 护板级进模 14 B 条料宽度 (； S 一个步距内制件的实际面积 ( 2； 一个步距所需毛坯的面积 ( 2。 22 1 4 2 进距： 一个步距的材料利用率： %100%1000 = = %方案二： 图 2 直排横排有废料排样 计算冲压件毛坯面积： 22 1 4 2 条料宽度： 8 进距： 一个步距的材料利用率： %100%1000 = % 2 0 经比较方案一的利用率 较高，二方案利用率相对较低，而且是大批量生产，采用级进模加工，尺寸不大，综合来看，所以应该选择方案一。 样图 如图 2护板级进模 15 图 2样图 压力的计算 裁力计算 冲裁力是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 (凸模行程 )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。用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力 式计算： 式中 F 冲裁力 ， N； L 冲裁周边长度 ， t 材料厚度 ， b 材料抗剪强度 ， K 系数 ，一般取 但选择设备时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因素，实际冲裁力可能增大，所以应取 t 护板级进模 16 冲裁件周长 290L 材料厚度 t = 材料抗剪强度 故 7 5 31 料力、推件力的计算 影响这些力的因素很多，主要有材料的力学性能与厚度、冲件形状与尺寸、冲模间隙与模孔口结构、排样的搭边大小及 润滑情况等。在实际计算时，常用到下列经验公式 式中 Tx、 分别为卸料力、推件力系数，可查表 2 36；新编实用冲压模具设计手册 F 冲裁力， N； F 分别为卸料力、推件力， N； n 同时卡在凹模孔内（或废料）数， n=h/t， h 为凹模刃部直壁 洞口高度， t 为料厚， 查表得 0 6 5 K kF =65975 =2639 =12 65975 =护板级进模 17 3543263965975F 力机公称压力的确定 对于冲裁工序，压力机的公称压力应大于或等于冲裁时总冲压力的 式中 P 压力机的公称压力， N； F 冲裁时的总冲压力， N。 用弹性卸料装置和下出料方式的冲模时 =65795+2639+ 弯曲力计算 分析该工件，为了保持弯曲力的平衡，我们可以看做是四次 在一个工位同时完成， 查 书 b=280 420 b=350型件自由弯曲 /B = K= , b = 5 7 3 = F 卸 +护板级进模 18 根据总冲压力初选压力机为 16。（查压力机规格表） ,开式双柱可倾压力机，最大闭合高度 调节量： 在 之间。 力机的确定 力机类型的选 择 （ 1）中、小型冲压件选用开式机械压力机； （ 2）大、中型冲压件选用双柱闭式机械压力机； （ 3）大量生产的冲压件选用高速压力机或多工位自动压力机； （ 4）校平、整形和温热挤压工序选用摩擦压力机； （ 5）薄板冲裁、精密冲裁选用刚度高的精密压力机； （ 6）大型、形状复杂的拉深件选用双动或三动压力机； （ 7）小批量生产中的大型厚板件的成形工序，多采用液压压力机。 力机规格的选择 （ 1）公称压力 压力机滑块下滑过程中的冲击力就是压力机的压力。压力的大小随滑块下滑的位置不同，也就是随曲柄旋转 的角度不同而不同，如图 2曲线所示 。 图 2力机许用压力曲 （ 2）滑块行程长度 滑 块行程长度是指曲柄旋转一周滑块所移动的距离，其值为曲柄半径的两倍。选择压力机时，滑块行程长度应保证毛坯能顺利地放入模具和冲压件能顺利地从模具中取出。 护板级进模 19 （ 3）行程次数 即滑块每分钟冲击次数。应根据材料的变形要求和生产率来考虑。 （ 4）工作台面尺寸 工 作台面长、宽尺寸应大于模具下模座尺寸，并每边留出 60 100便于安装固定模具用的螺栓、垫铁和压板。当制件或废料需下落时， 工作台面孔尺寸必须大于下落件的尺寸。 （ 5）滑块模柄孔尺寸 模柄孔直径要与模柄直径相符，模柄孔的深度应大于模柄的长度。 力机的初选 压力机的闭合高度是指滑块在下止点时，滑块底面到工作台上平面（即垫板下平面）之间的距离压力机的闭合高度可通过调节连杆长度在一定范围内变化。当连杆调至最短（对偏心压力机的行程应调到最小），滑块底面到工作台上平面之间的距离，为压力机的最大闭合高度；当连杆调至最长（对偏心压力机的行程应调到最大），滑块处于下止点，滑块底面到工作台上平面之间的距离，为压力机的 最小闭合高度。压力机的装模高度 ， 指压力机的闭合高度减去垫板厚度的差值。没有垫板的压力机，其装模高度等于压力机的闭合高度。模具的闭合高度是指冲模在最低工作位置时，上模座上平面至下模座下平面之间的距离。 考虑到模具装模高度，故取 16即选择压力机为 2名称 型号 名称 型号 公称力（ 160 工作台板尺寸 左右（ 450 公称力行程（ 2 前后（ 300 滑块行程（ 70 厚度（ 60 行程次数（ s、 p、 m） 122 滑块 底面尺寸 左右（ 200 最大装模高度（ 160 前后（ 180 护板级进模 20 装模高度调节量（ 60 模柄孔尺寸 直径（ 40 喉口深度（ 160 深度（ 60 立柱间距离（ 200 外形尺寸 前后（ 1140 电机功率（ 右（ 905 总重量（ 1090 高 （ 1890 工作台板孔直径（ 110 力中心的确定及相关计算 力中心确定 冲裁时压力中心的确定，要使模具能平衡地工作，须使冲裁时的压力中心与模具的模柄中心相重合，否则模柄发生歪斜，间隙不均匀，导向磨损，刃口迅速变钝和导致模具的损坏，确定压力中心的工作主要是针对复杂冲裁
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