落料模冲压模具设计开题报告

毕业设计用纸 第 1 页 共 7 页 题 目 模板（ 5）冲裁模具设计 姓 名 学 号 班 级 指导教师 职 称 日 期 毕业设计开题报告 毕业设计用纸 第 2 页 共 7 页 第一章 课 题 来 源 本课题是为机械系出的课题 “ 模板冲裁模具设计 ” 。利用 计全部模具零件，完成装配；利用冲压参考书，学习并计算出可行的尺寸，确定了工艺参数等。 模具适用于精度要求不高，形状简单，批量小的冲裁件。 第二章 国内外现状和分析 国虽然很早就开始设计制造模具但长期未形成产业。直到 20世纪 80年代后期，中国模具工业才进入发展的快车道 ，中国模具产量已位居世界第三，模具所被所有的领域也越来越广。世界模具向着很好的趋势发展 一、模具日趋大型化。 二、模具的精度将越来越高。 10年前精密模具的精度一般为 5微米，现已达到 21微米精度模具也将上市。三、多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求越来越高。四、热流道模具在塑料模具中的比重也将逐渐提高。 五、随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注塑成型等工艺的模具也将随之发展。六、标准件的应用将日益 广泛。模具标准化及模具标准件的应用将极大地影响模具制造周期，还能提高模具的质量和降低模具制造成本。七、快速经济模具的前景十分广阔。八、随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高。同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。九、以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，塑料模具的比例将不断增大。由于机械零件的复杂程度和精度的不断提高，对塑料模具的要求也越来越高。十、模具技术含量将不断提高。中国模具也虽然发展迅速但是与需求相比，显然是供不应求，其主要是缺口集中于精密、大型、复杂、长寿模具领域。中 国在模具精度、寿命和制造周期及生产能力方面与国际平均水平和发达国家仍有较大的差距，国内主业模具厂是“大而全”、“小而全”的组织形式，而在国外模具企业是“小而专”、“小而精”。十一现在 塑料模具占模具总量近 40%，而且这个比例还在不断上升。塑料模具中为汽车和家电配套的大型注塑模具，为集成电路配套的精密塑封模具，为电子信息产业和机械及包装配套的多层、多腔、多材质、多色精密注塑模，为新型建材及节水农业配套的塑料异型材挤出模及管路和喷头模具等，目前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但水准与国外仍有较大差距，总量也供不应求。 因 而发现了中国模具业的四大弊病： (1)、体制不顺、基础薄弱 . (2)、科研开发及技术攻关方面投入太少 . (3)、工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低 . (4)、模具材料及模具相关技术落后 . 毕业设计用纸 第 3 页 共 7 页 益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中， 60% 80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不 能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为 600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从 1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。 成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于模具工业的重要性，在 1989年 3月国务院颁布的关于当前产业政策要点的决定中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基 本建设序列的第二位。 1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入了当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录和鼓励外商投资产业目录。经国务院批准，从 1997年到 2000年，对 80多家国有专业模具厂实行增值税返还 70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。 . 随着工业产品质量的不断提高 ,冲压产品生产正呈现多品种、少批量 ,复杂、大型、精密 ,更新换代速度快等变化特点 ,冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展 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由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计(数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造 (术转变 . 第三章 方案论证 本课题注重其可行性和使用性，在理论的基础上要实现现实的可运用性，所以课题研究是理论和实践论证的综合，在整体设计、工作过程和原理论证都经过了科学有据的理论数据分析和经验总结，最终表明此副模具整体设计合理规范、工作过程可行有效、工作效率高、操作简单、成本适度适合中批量的生产和中型企业的 发展。 在设计模具时首先要了解模具的结构，才能更好的进行设计。其次要注意拉根据实际情况来，不但要从零件的大小和尺寸还要考虑材料的厚度和冲床的吨位、材料在受力情况下的变形是不是会影响到零件的尺寸怎样来进一步的改善它、有是甚至连温度对零件的成形也有影响当然了那也要看是做何等零件了、还有些材料的送料问题和导正问题等等。 在我所接触的模具中就有以上所提到的几点。其中以最后几点是常见的问题所以要从多方面来考虑它。例如材料在冲裁的零件的齿很容易变掉而且不是整体变常常是单一的齿变形（我所说的是我看见的实例是电机里的极板 模具）从这个问题我们就要能跟完善的来进行设计通常我们会采用改变打弯凸模来使变形减小。方法是把打弯凸模做大来改变零件根部使零件回弹变小在通过后面的整个切断来改变齿使它变小在再零件成型以前把齿整成我们所需要的大小（因为零件根部已经成型并 毕业设计用纸 第 4 页 共 7 页 变薄不容易发生变化所以我们在整齿时只需要整头部一段）。 具体设计步骤有 定工艺方案 先审查产品制件是否合乎冲裁结构工艺以及冲压的经济性 拟定工艺方案，在分析工艺性的基础上，确定冲压件的总体工艺方案，后确定充裕加工工艺方案。它是制定冲压工艺过程的核心 。在确定冲压工艺方案时，先确定冲压加工工艺方案。它是制定所需的基本工序性质、工序数目、以及工序的顺序，再将其排队组合成若干方案。在分析比较方案时，应考虑制件的精度、批量、工厂条件，模具加工水平工人操作水平等方面的应素，有时还需必要的工艺计算。 2冲压工艺计算及设计 排料及材料利用律的计算，选择合理的进料方式，决定出搭边值，并确定出条料的宽度，并力求取得最佳的材料利用律。 刃口尺寸计算，如前所述，确定出凸、凹模的加工方法，按其不同的加工方法分别计算出凸、凹模的刃口尺寸。 冲压力、压力中心的计算及冲压设备的初 步选择，如前所述，计算出冲压力及压力中心，并根据冲压力初步选定冲压设备。此时仅按所需方面压力选择设备，是否符合闭合高度要求，还需要待画模具结构图后，字做校核，最终确定设备的类型及规格。 冲模结构设计 确定凹模尺寸，在计算出凹模的刃口尺寸的基础上，在计算出凹模的壁厚，确定凹模外轮廓尺寸，在确定凹模壁厚时要注意三个问题。第一须考虑凹模上螺孔、销孔的布置；第二应使压力中心与凹摸的几何中心基本重合；第三应尽量按国家标准选取凹摸的外形尺寸。 根据凹摸的外轮廓尺寸及冲压要求，从冲模标准中选出合适的模架类型，并查出相应的 标准，画出上、下模板、导柱、导套的模架零件。 画冲模装配图。 画冲模零件图。 编写技术文件。 3、制定冲压工艺方案： 在冲压工艺分析的基础上，拟定出可能的几套冲冲压工艺方案，然后根据生产批量和企业现有生产条件，通过对各种方案的综合分析和比较，确定一个技术经济最佳的工艺方案。 制定冲压工艺方案主要包括以下内容：通过分析和计算，确定冲压加工的工序性质、数量、排列顺序和工序组合方式、定位方式；确定各工序件的形状及尺寸；安排其他非冲压辅助工序等。 1）工序性质的确定 a 一般情况下，可以从零件图上直观地确定工序性质 b 在某些情况下，需对零件图进行计算、分析比较后，确定工序性质 c 有时为了改善冲压变形条件或方便工序定位，需增加附加工序 2）工序数量的确定 冲压工序数量的概念有两方面的含义，广义上是指整个冲压加工的全部工序数， 毕业设计用纸 第 5 页 共 7 页 包括辅助工序数的总数；狭义上是指同一性质工序重复进行的次数。工序数量确定的基本原则：在保证工件质量的前提下，考虑生产率和经济性的要求，适当减少或不用辅助工序，把工序数量控制到最少。 3）工序顺序的安排 a 弱区必先变形，变形区应为弱区 b 工序成形后得到的符合零件图要求的部分，在以后各道工序中不得再发生变形 c 孔工序的安排原则 d 弯曲件工序顺序的安排原则 e 如果在同一个零件的不同位置冲压时，变形区域相互间不发生作用，这时工序顺序的安排要根据模具结构、定位和操作的难易程度来确定 4）工序组合方式的选择 一般在大批量生产时应该尽可能把工序集中起来，以提高生产率、降低成本；在小批量生产的情况下宜采用结构简单、造价低的单工序模，以缩短模具制造周期、提高经济效益。但为了操作安全方便或减少工件占地面积和工序周转的运输费用和劳动量，对于不便取拿的小件 和大型冲压件，批量小的时候也可以使工序适当组合。 5）工序定位基准与定位方式的选择 a 定位基准的选择 b 定位方式的选择 3、可行性分析： 冲裁模具的是设计是按照国标模具设计与模具设计原理的具体要求而设计的，冲裁工艺性可保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单且寿命长、产品质量稳定、操作安全方便为准则，结合生产需要进行图形的绘制，并运用计算机相关软件进行了模具运行过程的画面模拟，经过反复科学论证和对模具实际参数和工艺的调整修改，最后试验证明，止动件冲裁模具可运用于生产，可行有效。 课题研究的方法与设计制造 方案 : 一 加强冲压变形基础理论的研究 ,以提高更加准确、实用、方便的计算方法 ,正确的确定冲压工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸 ,解决冲压变形中出现的各种实际问题 ,进一步提高冲压件的质量 . 二 1）、模具设计人员应对冲压件图纸上规定的材料再进行评定分析，发现不妥可向产品设计人员提出建议，使冲压用材料达到如下要求：材料应保证使用的前提下有足够的冲压性能，例如 对于拉伸件，必须用 冲压用冷轧薄钢板和钢带，对于要求表面光洁、厚度偏差小，机械性能稳定的钢质冲压 件，应选用轧优质碳素结构钢板和钢带。 毕业设计用纸 第 6 页 共 7 页 2）、冲压模设计应把节约材料、降低生产成本，提高经济效益作为指标，因为材料费用占冲压件成本的 50%左右，所以在设计模具时应优化排样，减少搭边量。 3）、冲压模设计时应考虑材料机械性能、材料表面质量、材料的外形质量等。 4）、多工位级进模只能在定宽带材保证供应的情况下采用，否则浪费材料严重。 5）、冲压模设计应能使坯料方便送进，可靠定位，冲压，余料能顺利地卸除。 6）、对于表面有彩印、涂镀或被覆层的材料，冲压时应防止面层损伤而采用特殊措施。 7）、对 于弯曲半径小于极限值、拉伸件底圆半径小于最小值时，应采用校正工序。 8）、由剪切而来的冲压材料或零件尺寸公差应符合 压剪切下料件公差之规定。 三模具的使用性能 1、冲压模整体及零件设计时，为了确保良好的使用性能要有足够的强度、钢度和精度。相对运动部分要导向可靠，润滑充分，以便经久保持运动精度，相对静止部分要紧固可靠，定位准确，在各种外力作用下不松动。 2、冲压模设计时要考虑冲压力平衡，尽量采用对称结构。 3、冲压模设计时要注意安全措施，凡与模具工作需要无关的角部、边部都应倒角，卸料板 与凹模之间做成凹槽或斜面，并减少卸料板前后的宽度，注意模具运动结构的相互干扰，为了操作安全与取件方便，冲模上应开设空手槽，为避免压力，卸料板与凸模之间应有足够的间隙，一般不小于 15 20面冲裁时，应尽量将凸模的突起部分和平衡挡块安排在模具后面。 4、冲压模设计要为调整、操作、修理提供方便，模具要易调、少调，生产操作要方便安全，做到操作动少，动作幅度小，动作符合习惯，减少体力和注意力消耗，模具要力求少修，易修就是优化模具结构，并便于拆卸。 5、模具应在强度、刚度足够的前提下力求轻便，便于搬运，而且降低 了成本，重量大于 25 公斤要设置起重装置，但不能超过本企业的起重运输能力，同时模具要在易观察，不易污染和碰撞的部位做有明显印记，以便识别，管理 . 第四章 文献综述 1、课题研究目标： 本课题研究的最终目标是为工业生产提供更新的工具，使产品质量更上一个台阶，为企业创造更高的效益，这也让我们利用自己所学的知识，让自己能有一个更好的发展空间，为祖国的发展做出贡献。 2、课题研究内容： 本课题主要是针对冲压模具进行研究的，如何使冲压模具能具有结构简单，操作方便，安全，易于制造，装配和维修的特点 还包括一些关 与模具装配和在生产中遇到的问题，怎样对这些问题做出合理的分析和如何解决这些问题 ，因此就设计了这套“ 模板冲裁模具 ”，为了更好的完成冲压工作，并能保证尺寸精度及使用功能， 毕业设计用纸 第 7 页 共 7 页 又能提高材料的利用率，模具本身要符合设计要求，在保证设计方案可行的基础上，要保证制造成本等方面合理的可行。 模具完成的冲压工序内容不同，模具的分类方法也不一样。 1）、按完成工序特征分，模具可分为：冲裁模；弯曲模；拉深模；成型模等。 2）、按模具的导向形式分，模具可分为：无导向模具；导板、导柱、导套导向模具。 3）、按模具完成的冲压工序内容分， 模具可分为：单工序模具、组合工序模具