207 铰链落料冲孔复合模具设计【任务书+毕业论文+cad图纸+答辩ppt】【机械全套资料】
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常州工学院成人（继续）教育学院 毕业设计（论文）任务书 系：机电工程部 专业：数控技术 班级： 2005 级 学生姓名 周 艳 指导教师 柴俊 职称 讲师 课题名称 铰链落料冲孔复合模具设计 课 题 工 作 内 容 主要是对铰链落料冲孔复合模具的加工工艺规程以及工艺装备进行设计 指 标 目 标 要 求 对零件进行工艺分析 ,拟订零件的工艺路线 ,计算各工序的工序内容 , 设计指定工序的零件图，总装图，绘制出图纸（不少于两张 完成设计 说明书 进 程 安 排 3 月 1 日到 3 月 9 日 对所加工的零件进行工艺分析 3 月 10 日到 3 月 18 日拟定工艺路线及确定工序内容 3 月 19 日到 4 月 20 日完成说明书以及图纸 4 月 21 日给老师检查并且修改好所有的设计 4 月 25 日把所有的设计交给老师 4 月 29 日答辩 主 要 参 与 文 献 压工艺与模具设计 北京 高等教育出版社 2002 2 王芳冷冲压模具设计指导 北京 机械工业出版社 1999 3 王之栎机械设计综合课程设计北京 机械工业出版社 2003 4 李培根机械工程基础北京 机械 工业出版社 2002 5 胡荆生公差配合与技术测量基础 (第二版 ) 北京 中国劳动社会保障出版社 2000 6 陈于萍高晓康编著，互换性与测量技术北京 高等教育出版社 2002 7 吴宗泽机械零件设计手册北京 机械工业出版社 2003 8 许发樾实用模具设计与制造手册北京 机械工业出版社 1992 地 点 无锡技师学院 起止 日期 自 2007 年 3 月 1 日 至 2007 年 4 月 25 日 系主任： 指导教师： 年 月 日 年 月 日 摘 要 此次我的毕业设计题目是铰链冷冲压模具设计，经过对这个题目的分析与研究，最终确定了以复合模冲孔落料（落料与冲 ） 冲 预弯 卷圆 弯曲的工序组合来完成这副模具的设计。此课题主要详细介绍了在铰链冷冲压模具设计过程中，对各个工序的设计构想及具体实施方案，并且主要讲述模具设计工艺方案及工艺过程。 由于工作量大，所以此套模具由多人完成，而我设计的课题是铰链落料冲孔复合模具设计，在对冲压件工艺分析后我进行了方案比较与确定，然后以我自己的课题估算了模具各主要零件（凹模、凸模固定板、垫板，凸模） 的外形尺寸，并确定标准模架以及卸料橡胶或弹簧的自由高度等。我设计的这副落料冲孔模的特点及原则是：首先得保证产品质量节约原材料，降低劳动强度，降低成本，提高劳动生产率，最后达到产品的要求。 关键词 冷冲模 复合模 设计 目 录 第一章 概述 1 题的来源与选题依据 1 题的意义 1 第二章 冲压工艺过程设计 1 压件的工艺分析 2 据零件的使用条件和技术要求进行工艺分析 2 据零件的形状、尺寸精度和材料进行工艺分析 2 料分析 3 压件工艺方案的确定 4 压工序类型和工序数量的确定 4 序组合及方案比较 4 工序模具结构形式的确定 4 算并确定每个工序的形状和尺寸并绘制各工序图 4 算各工序的冲压力，初选压力机 9 第三章 冲压模具设计 12 具结构形式的确定 12 算模具压力中心，确定模具受力中心的位置 12 算或估算模具各主要零件 12 定凸、凹模的间隙，计算凸凹模工作部分尺寸 14 核压力机 14 结论 16 致谢 17 参考文献 18 附录 19 铰链落料冲孔复合模具设计 1 第一章 概述 题的来源与选题依据 企业开发研制产品需要。 选题依据 ：根据学生所学专业及教学大纲要求，结合相关企业实际生产需要及设计模式，促使学生将所学专业基础知识及专业知识具体应用到实践中，培养其理论联系实际的能力。 题的意义及目的 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压及模具技术也在不断革新与发展，主要表现在以下几个方面： 1）工艺分析计算方法现代化 近几年来，国外开始采用有限变形的弹塑性有限方法，对复杂成型件的成型过程进行应力，应变分析的计算 机模拟，只预测某一工艺方案对零件成型的可能性和会发生的问题，将结果显示在图形的终端上，供设计人员进行修改和选择。 2）模具设计制造现代化 为了加快产品的更新换代，缩短模具设计周期，工业发达国家正在大力开展模具计算机辅助设计和制造的研究，并已在生产中运用。 3）冷冲压生产机械化与自动化 为了大量生产的需要，冲压设备由低速压力机发展到高速自动压力机。 4）发展新的成型工艺 为了满足产品更新换代和小批量生产的需要，发展了一些新的成型工艺，简易模具，数控冲压设备和冲压柔性制造技术等。 5）不断改进板料的冲压性能 目 前世界各先进工业国不断研制出冲压性能良好的板料，只提高冲压成型能力和使用效果。 设计目的： 1）掌握冷冲压模具的设计方法，要求我们将理论与实际密切联系起来力求所学知识更完备。 2）培养综合运用所学知识，独立解决实际问题的能力，并提高模具的设计与制造水平。 3）熟悉查阅有关资料的手册的方法，了解成型模具的工艺要求及结构特点。 4）为了使我们为以后的工作打下良好的基础。 常州工学院毕业设计说明书 2 第二章 冲压工艺过程设计 压件的工艺分析 据零件的使用条件和技术要求进行工艺分析 该零件 (铰链 )主要用于电 信设备上零部件的安装固定以及用于其它地方，可以说用途甚为广泛。有两个该零件通过 销一样的东西将其结合就形成了铰链，但问题的关键是要注意卷圆部分以及八字孔，而其它部分要求并不是十分严格，只要能达到产品使用目的就可以。 据零件的形状、尺寸精度和材料进行工艺分析 1 冲裁件的形 状 和尺寸 称、可采用少废料直排，提高材料利用率，并且该冲裁件的外形 4 处交角处采用了圆角过渡，而八字形孔要保证其尖角不允许圆角过渡，但卷圆端部的两个 90尖角不符合冲裁工艺要求，故需要设工艺圆角，其圆角值可 查冲压工艺与模具设计 表 不需考虑其最小宽度 b。 裁件中孔与孔之间以及孔与零件边缘之间的壁厚值不能太小，若是太小零件质量不易保证。查书冲压工艺与模具设计图 必须满足 ct ，即 c而该冲裁件上 .8c 故满足要求。 则凸模易折断和压弯。该 冲裁件的材料为 =400 510书冲压工艺与模具设计表 d该零件的最小孔径 d=满足要求。 0、 70， 20、 40 等都是自由公差按 ，尺寸 近 ，而尺寸 在 以下，普通冲裁加工可获得的零件尺寸公差等级可以查冷冲压模具设计指导表 8 t=，内孔、孔中心距和孔边距高于 该冲裁件可以用普通冲裁完成。 2 弯 曲工 艺 性分析 要措施得当控制其回弹量即可，查书冲压工艺与模具设计表 小相对弯曲半径 t 的实验数值： 当弯曲线与板料轧纹方向垂直时 当弯曲线与板料轧纹方向水平时 R=5满足要求。 2= 即 H=2t=2弯曲件的直边高度也满足要求。 查冲压工艺与模具设计 L2t 而铰链落料冲孔复合模具设计 3 L=t=2不能满足要求，应先弯曲后冲孔。但尺寸相差不大，且考虑该八字形孔是固定螺栓让孔，形状和尺寸要求并不是很高，允许有少量的变形，如果重新做模具其成本大大增加，所以综合考虑仍然采用冲孔落料复合模。 料分析 料分析 宝钢钢铁股份有限公司厂标 国家标准 Q/21B 3274 235、 学成分 牌号 公称厚度 化学成分 n P S 学性能 牌号 下屈服强度/ 抗拉强度/ 断后伸长率 180弯曲试验 V 型冲击试验 0o=20mm b=25=40mm b35弯心直径 公称厚度/称厚度 /度试验 冲击功率 16 16 5 516 16 245 235 400 510 21 17 21 3a 注： 服现象不明显，采用 拉伸试验取 0mm，b=25试样，即为 228 中 样。 常州工学院毕业设计说明书 4 裁试验时试验宽度为 35 击试验仅 适用于厚度不小于 产品。 拉伸试样取 0b=25 根据材料分析 性较好，塑性较好，弹性模量较大（ E=206宜冷冲压成形加工。 定工艺方案 压工序类型和工序数量的确定 该零件为电信设备上零部件的安装固定，故该零件为中批量生产，工艺性较好，可以从零件图上直观确定该冲裁件所需的基本工序有：落料、冲孔、预弯、卷圆、弯曲。 序组合及方案比较 方案一：落料冲 弯卷圆弯 曲。 方案二：复合模冲孔落料（落料与冲 冲 弯卷圆弯曲。 方案三：落料与冲 8 字形孔的级进模预弯卷圆弯曲。 方案比较： 方案一：此方案需要 6 副模具，工作量较大，较烦琐，成本较高，生产率低。 方案二：虽然此方案要 5 副模具才能完成，但相对方案一 6 套模具来说已经减轻工作量，并且每副模具都较简单，而且加工质量比较好，成本也较低。 方案三：虽然此方案只需要 4 副模具，但第一副模具是涉及级进模，此副模具结构较复杂，而且制造成本较高，同时冲孔时冲孔的质量比较差，没有方案二的冲孔质量好；八字 孔一次成型，孔与孔连接处应力较集中，影响模具强度。 综合考虑：采用方案二 工序模具结构形式的确定 工序 冲孔落料复合模，采用倒装式。 工序 冲孔模，采用顺装，镶套式凹模，下漏料。 工序 弯曲预弯 R 圆角，顺装，带顶板校正弯曲。 工序 弯曲模卷圆 R 圆角，立式卷圆模。 工序 弯曲模成形弯曲，顺装，带顶板校正弯曲。 算并确定每个工序的形状和尺寸，绘制各工序图、排样图，并且计算材料利用率 外形及 ） 1) 计算弯曲件毛坯展开尺寸 该零件圆角半径为 R=5书冲压工艺与模具设计知道 R=5 选单向弯曲件的毛坯展开长度计算公式为： += 180 )( 铰链落料冲孔复合模具设计 5 因 =冲压工艺与模具设计表 道 x=453 = += 因 r / t =书 冲压工艺与模具设计表 道 k=卷圆部分 15 ( 315180 )(4 = +=+=图 2坯弯曲图 图 2曲角度 2 =+= = = = L = += 可 得 以毛坯展开尺寸为 L=2+4=零件弯曲成形时材料伸长趋势影响故取 L= 常州工学院毕业设计说明书 6 图 2坯展开图 2) 确定排样方案 搭边和条料宽度的确定 查书冲压工艺与模具设计表 工件材料 t=为矩形工件 L 50.5,虑补偿定位误差，保持条料有一定的刚度可取 a=3条料宽度的确定。 、 c 查表 =0.8 c=处为无侧压装置则 0 += ）（ + 0 。 按制件在材料上的排列来看排样方案取为直排 ,详见排样图 铰链落料冲孔复合模具设计 7 图 2样图 3） 计算材料利用率 %063(00 =+= 序图） 序图） 由前面尺寸展开计算知 25圆弧长 )，查书冲压工艺与模具设计表 道 k=州工学院毕业设计说明书 8 +=+= ）（）（预弯4 卷圆（工序图） +=+=卷圆 铰链落料冲孔复合模具设计 9 算各工序的冲压力，初选压力机 1） 复合模冲孔落料 冲裁力计算 该零件材料为 州工学院毕业设计说明书 10 00 b = 取 50 = 落料 9 7 7 54 5 =查书冲压模具设计指导表 2 卸k=F= 5 9 7 7 5 =卸F 落料 =89775+3591=93366 冲 9 6 7 34 5 =查书冲压模具设计指导表 2 推k=F= 2 6 7 36 =推 7 9 2 12 9 6 7 3 =+=冲孔 =+=+= 冲孔落料 初选压力机 ） 冲 b 3 6 7 3 = 查书冲压模具设计指导表 2 推k=F= 1 7 3 86 =推+= 初选 压力机 ）预弯 按校正弯曲时的弯曲力计算 查书冲压模具设计指导表 q=40 60 q=603=曲件被校正部分的投影面积） 校F=qA=603625N 初选压力机 ）卷圆 按自由弯曲时的 查书冲压模具设计指导（ k=F=b+ 5 =20475N 铰链落料冲孔复合模具设计 11 式中 b 为弯曲件的宽度（ t 为弯曲件的厚度（ b 为弯曲件的抗拉强度（ K 为安全系数，一般取 初选压力机 ） 弯曲 按校正弯曲时的弯曲力计算 查书冲压模具设计指导表 q=40 60 q=603=曲件被校正部分的投影面积） 校F=qA=60选压力机 压工艺过程卡见附录 常州工学院毕业设计说明书 12 第三章 冲压模具设计 具结构形式的确定 我所设计的是铰链落料冲孔（ 合模具，经分析：我采用倒装复合模，它的定位方式可以采用一个固定挡料钉做步挡钉定距，两个活动挡料钉做侧挡钉导料，卸料方式可以采用弹压卸料，刚性打料推件，详情见模具工装设计图。 算模具压力中心，确定模具受力中心的位置 落料工序图中考虑到倒圆角，由于计算较复杂且要求并不是太严格，所以我们 将其近似看成是直线，以直线计算较方便，图见工序图 图 3件图 各点坐标： A（ 0， B（ 0） C（ D（ E（ 零件关于 X 轴对称 00 = 8 6 7) ) 0 =+ +=（ 0） 该零件左右对称中心坐标为 （ 0） 与 （ 0） 相差不大，在模柄范围内，为使模具结构对称，降低模具材料成本，选模具的压力中心为 （ 0） 。 算或估算模具各主要零件（凹模、凸模固定板、垫板，凸模）的外形铰链落料冲孔复合模具设计 13 尺寸，并确定标准模架以及卸料橡胶或弹簧的自由高度等 。 1设计凹模的外形尺寸 查书冲压工艺与模具设计表 系数 k= =凹模外形尺寸 += =+=综合考虑并查冷冲模国家标准 取 8= 0 02 5 0 = 即凹模尺寸 8200250 = （ 81 ） 凹模材料可以选用 2设计主要零部件外形尺寸 1）垫板 垫板的作用是承受凸模或凹模的压力，防止过大的冲压力在上、下模座上压出凹坑，影响模具正常工作，垫板厚度根据压力机大小选择，一般取 。而此副模具上垫板需考虑打板活动量，故取 4= 而下垫板可按冷冲模国家标准查取 2= ，而垫板的外形尺寸与凹模轮廓尺寸基本一致 则 0 02 5 0 = ，材料为 45 钢，热处理后硬度为 3 。 则 上垫板尺寸 4200250 = 下垫板尺寸 2200250 = （ 81 ） 2） 固定板 固定板主要用于小型凸模或凸凹模等工作零件的固定，固定板的外形与凹模轮廓尺寸一致，厚度取凹H) 8)= 取 2= ，材料可选 45 钢。则上、下固定板尺寸 2200250 = （ 81 ） 3） 卸料板 卸料板外形尺寸考虑安装条料纵向送料的挡料钉，宽度尺寸需放大，并且根据排样图上挡料钉位置尺寸取其宽度 30= ，长度仍与凹模一致，即 50= ， 厚度按冷冲模国家标准取 5= ，则卸料板的尺寸 5230250 = 4）卸料橡皮的自由高度 根据工件材料厚度 ，冲裁时凸模进入凹模深度取 2虑模具维修时刃磨量考虑开启时卸料板高出凸模 则总的工作行程 =+=工件 常州工学院毕业设计说明书 14 （）（ 工件自由 30= ，取 25h 由 ，模具在组装时橡皮的预压量为 （）（自由预 5%10 =取 5）模架的选择 查中华人民共和国国家标准 2875冲模 施 批准 选冷冲 模滑动导向模架中间导柱模架 250200220 265 定凸、凹模的间隙，计算凸凹模工作部分尺寸 1）查书冲压工艺与模具设计表 m 冲裁件精度在 也可以查书冲压工艺与模具设计表 凸、凹模分别按 加工制造，则 落料 a 2) ( + =m a 9) ( + = 展开尺寸 试模修正 冲孔 0 0 i n ( p +=+= 孔距尺寸 1 2 m += =+ 落料凸凹模的基本尺寸与凹模相同，分别是 必标注公差，但要注明以 双面间隙与落料凹模配做。 核压力机 初选压力机型号为 压力机最大闭合高度为 220模具的总闭合高度为250这一条就可以说明：初选型号为 压力机不能满足要求，故改选型号为 压力机。 该压力机的主要技术规格 公称压力 / 600 公称压力行程 / 4 滑块行程 / 140 行程次数 /次 70 最大闭合高度 / 300 铰链落料冲孔复合模具设计 15 闭合高度调节量 / 70 滑块中心线到机身距离 / 270 工作台尺寸 / 870520 (左右前后 ) 工作台孔尺寸 / 150 模柄孔尺寸 / 5060 (直径深度 ) 电机功率 / 0 2 5 06012761222450 =+=闭合 由压力机 道 00=30 由 0 知 5300 250 10230 + 295 250 240 所以满足要求 00= 所以满足要求 件的成形要求 所选压力机滑块行程为 140冲裁此零件的行程只需约 6远小于 140以满足要求 所选压力机工作台尺寸 / 870520 (左右前后 ) 而模具为 480280 所以工作台尺寸每边肯定大于 70且工作台垫板孔能保证废料漏下。 因此满足要求 根据上面计算综合考虑课题设计（复合模落料、冲孔）等条件以及其他因素 压力机选 列开式固定台压力机 选压力机型号为 州工学院毕业设计说明书 16 结 论 时光匆匆而逝，我的多年学 习生活也即将结束，为了更好的适应以后的工作，培养我们能运用所学的专业知识独立解决实际生产问题的能力，以及巩固和扩大课堂教学内容提高工艺计算机械制图的各科设计资料的能力
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