开坚果器模具设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985摘要本次我所设计的是一套开坚果器的模具。这次设计，通过对零件进行工艺性分析，包括材质以及生产方式，确定以冷冲压的生产方式进行批量生产，从而进一步构思并罗列冲压工艺性设计方案，构想出排样、零件草图，计算其搭边值，刃口尺寸，冲压力等数值，结合所学知识内容运用AUTOCAD、UG85这两款绘图软件进行二维和三维的绘制和总装配，对不合理之处进行修改及纠正，最终完成整副模具的设计。关键词工艺性分析；工艺性设计方案；排样；搭边值；刃口尺寸；装配买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985目录前言11产品的工艺分析311产品的介绍和构想312冲裁件的工艺性分析3121材料的分析3122尺寸精度413产品零件图42成形方案的确定与排样图设计521方案种类及比较522排样图设计5221排样尺寸的计算6222材料利用率73凸、凹模刃口尺寸的确定831凸、凹模刃口尺寸的计算原则和公式832凸、凹模刃口尺寸的计算步骤84模具的结构设计1041模具结构选用1042模具主要零部件设计10421凹模10422导料板及卸料板11423凸模125冲压力计算及压力机选择1351冲压力的计算13买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098552压力机的选定136模具总装配图纸14总结15致谢16参考文献17买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709850前言模具是一种工业生产的基础工艺装备，是制造各类金属和非金属零件的重要生产工具。模具号称是“工业之母”，市面上形形色色的产品基本都离不开模具的生产和制造，小到一根弹簧、一个杯子，大到航天设备、重型机械配件，几乎处处都有模具的身影。在中国这个以制造业为著称的大国，以及产品竞争和不断更新的年代大环境背景下，“多、快、好、省”似乎就成为了整个制造行业的目标以及特色。对于模具行业来说，要想提高生产效率，有效降低制造成本，促进制造行业的经济发展，采用模具成形技术来生产和制造大批量产品是非常重要的途径之一。那么，何为模具成形技术通俗的来说，模具成型技术就是一种少切削或无切削、多工序重合的零件加工生产方式。近年来，模具成形的生产工艺逐渐取代了传统的手动机加工，与之相比较，可成批量进行大规模生产，大大的提高了生产效率，保证零件的质量及精度尺寸等要求的同时，节省材料，降低生产成本，集以上优点，从而使模具占据生产行业的主导地位，给国民经济带来了显著的经济效益。模具技术的高低，直接决定了一个国家的发展情况，成为衡量国家制造业水平发达与否的一个不可撼动的重要标志。参考这几年模具工业的发展情况，模具行业总体呈上升发展趋势，一方面是产品多样性及使用量的需求，另一方面也离不开模具生产技术的日渐成熟。据统计，在美国、德国、日本等工业化发达国家中，从20世纪70年代起，模具行业的生产总值就超过了机床行业的生产总值，并从机床行业或机械行业中单独分离出来；至20世纪80年代末，仅用了近乎20年时间，模具行业彻底摆脱其所属地位，一跃成为国民经济的可靠支柱。在我国，模具行业的发展相比较西方等工业大国，起步稍有延后，但是，随着对这一行业的探索和对设备的熟练运用，我国的模具行业发展步伐日益加快，据可靠统计，从1997年开始，我国的模具行业生产总值就已经开始超过机床行业的生产总值，成为机械生产行业的佼佼者。在现代化工业生产过程中，近乎6090的工业产品都依托于模具的加工和制造。很多新产品的开发和生产都依赖于模具生产，类如汽车覆盖件的冲压模具、电子产品的精密塑料模具、钣金厂所使用的冲裁零部件、日常生活中使用到的塑料用具等，模具的用途涉及方方面面，繁多的种类也满足了各类产品生产的需要。就模具的分类而言，分为金属冲模、注塑模具、锻模和压铸模等几大类，在这些模具中，又以冲模的运用最为广泛。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851本文就是通过简述对模具的认知和理解，结合自身所学相关知识和工作经验，设计了一套冲压模模具，根据这个实例，对冲裁模在实际生产过程中应考虑的几个主要问题进行详细分析，并着重从产品的工艺性分析以及典型结构等方面阐述了冲压模模具在制造行业的重要性。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098521产品的工艺分析11产品的介绍和构想此产品名为开坚果器，其自带一个钥匙扣眼，日常穿在钥匙环上，既可充当挂件又能作为工具使用，体积小巧，方便携带。图11为实物样品展示，参照样图，初步拟定选用304不锈钢材料，料厚为2MM，运用冲裁模的加工方式进行生产，图12是对该零件的构想。图11开坚果器实物样图图12开坚果器构想图12冲裁件的工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性，冲裁件的材质、形状、结构、尺寸和公差等参数需符合冲裁工艺要求，要使冲压件的成本降低，工艺性的选定至关重要。一般情况，有以下几点因素会影响冲裁件的工艺性1材料的机械（力学）性能。脆性材料在裁剪过程中，得不到足够的光亮带，使得冲裁件质量不高；低硬度材料在裁剪过程中，易产生材料附着，高硬度材料冲裁压力大，影响模具寿命；坯料的好坏也影响着冲裁的工艺；2冲裁件的结构与尺寸（形状、圆角、悬臂与窄槽、冲孔尺寸、孔间距和孔边距）；3冲裁件的尺寸精度和断面粗糙度。良好的工艺性能直接影响着冲裁件产品的质量与精度，同时能降低冲压件的生产成本并延长模具的使用寿命。该零件为直金属片件，无弯曲要求，仅有冲孔和落料两道工序，边角去毛刺处理，结构简单，内、外形为圆角设计，圆弧的过渡有效避免了加工时的开裂，因此适合冲裁。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853121材料的分析该零件需要具备一定的硬度、刚度和可塑性，又得适合冲裁的工艺加工，除此还要求防锈、耐腐蚀和较低廉的成本，综上，本人选用304不锈钢作为材料。该材料具备以下主要参数条件屈服强度为205MPA，伸长率为40，断面收缩率为60，密度为20，793G/CM3。结论304不锈钢是较为常用的冲压材料，韧性较高，加工性能好，防腐蚀性强，适合冲裁加工，因此选择该材料进行加工。122尺寸精度考虑到该零件是日常损耗类物品，所以尺寸精度要求不高，取IT14级，又属于大批量生产物件，精度要求几乎可以忽略不计。查冷冲模具设计与项目实践表215冲裁模外形与内孔尺寸公差、表216冲裁件孔中心距公差，可得各尺寸公差为零件外形30028012MM20028012MM零件内形3024008MM孔心距10015MM6015MM4015MM13015MM断面粗糙度3215M13产品零件图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709854图13产品零件图经以上工艺和材质的分析，通过计算尺寸，参考实物样图，最终确定该产品零件图，见图13。2成形方案的确定与排样图设计21方案种类及比较常见的冲裁方案有以下几类单工序模、复合模和级进模。（1）单工序冲裁模又被称为简单冲裁模，包括冲孔模、落料模、切断模和切口模等。在以上冲裁模中，落料模和冲孔模被广泛使用。（2）复合模是一种多工序冲模，在压力机行程过程中，模具的同一工位上同时能完成两道或以上不同的冲压工序。复合模的主要特征至少存在一个具备双重作用的工作零件，把它称之为凸凹模。结构又分为正装式复合模和倒装式复合模两种，取决与凸凹模的装载方式，装于上模为正装式结构，反之，则为倒装式结构。（3）级进模在结构上和复合模一样同属多工序冲模，但与复合模又有所不同，级进模是在一次工作行程中，冲压工序是在模具的不同工位上完成的，整个制件的成形在坯料连续送进的过程中逐渐完成，故又把级进模称之为连续模。该零件包含冲孔和落料两个基本工序，可以采用以下三个工艺方案方案先落料，再冲孔，采用单工序模加工方式加工生产；方案落料冲孔复合冲压，采用复合模加工方式加工生产；方案冲孔落料连续冲压，采用级进模加工方式加工生产。分析方案模具结构简单，但需要两道工序和两套模具才能完成加工和生产，制作成本太高，不适合大批量生产；方案模具结构复杂，适合精度要求高的产品，清理废料困难，生产效率相对较低；方案级进模又称连续冲裁模，生产效率高，操作简单，适合大批量生产。总结经以上比较，考虑到该零件尺寸要求精度不高，又是大批量生产，最终，决定按方案采用级进模的加工方式加工此零件。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985522排样图设计排样的合理性直接决定了生产的成本和生产效率，现对该零件设计以下两种方案并作比较，分析其可行性，确定最终排样方案，图21和图22分别为方案一和方案二。图21方案一图22方案二221排样尺寸的计算排样时，冲裁工件与冲裁工件、冲裁工件与条料侧边之间留下的冲裁工艺余料称之为搭边。查冷冲模具设计与项目实践表219最小搭边值，按下列公式计算条料宽度B0（DMAX2A）0导料板间距离B0BZDMAX2AZ式中DMAX条料宽度方向冲件的最大尺寸条料宽度的单负向偏差Z导料板与最宽条料间的间隙B条料宽度A侧搭边值S步距冲裁时条料每次送进的距离B0导料板间距离计算得出表21方案一和方案二导料板间距和步距的尺寸比较方案一方案二A取2MM，A1取3MMA取25MM，A1取25MM买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856BDMAX2AZBDMAX2AZ302X20534MM2425X20529MMS24327MMS3025325MM222材料利用率在冲压零件的成本结算中，材料费用约占冲压成本的60以上。因此，合理利用材料，提高材料利用率，是排样设计应考虑的重要因素之一。材料的利用率是指冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比。计算一个步距的材料利用率A/BS100代入数值解得方案一材料利用率为574方案二材料利用率为558显然，方案一比方案二的材料利用率高，排样更合理。图23零件排样图通过排样图比较，参照材料利用率最终选择方案一，如图23为零件排样图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098573凸、凹模刃口尺寸的确定31凸、凹模刃口尺寸的计算原则和公式（1）冲裁件的合理间隙值由模具刃口尺寸及公差保证；（2）凸、凹模刃口尺寸的公差值根据结构设计和加工的方法以及冲裁间隙而定；（3）在实际测量与使用过程中，落料件是以凹模为基准，间隙取于凸模上；冲孔、孔径是以凸模为基准，间隙取于凹模上；（4）冲裁工艺在使用过程中根据规律可知，模具凸模越磨越小，模具凹模越磨越大，从而使得刃口间隙越来越大。设工件落料尺寸D0，冲孔尺寸D0。根据凸、凹模刃口尺寸的计算原则，可得计算公式落料DD（DMAXX）D0DP（DDZMIN）0P（DMAXXZMIN）0P冲孔DP（DMINX）0PDD（DPZMIN）D0（DMINXZMIN）D0式中DD、DP落料凹、凸模的刃口尺寸（MM）；DP、DD冲孔凸、凹模的刃口尺寸（MM）；DMAX落料时最大极限尺寸（MM）；DMIN冲孔时最小极限尺寸（MM）；冲裁件的制造公差（MM，若冲裁件为自由尺寸，按IT14级精度要求处理）；ZMIN最小合理间隙（MM）；P、D凸、凹模刃口尺寸制造公差（MM）；X磨损系数，X值在051之间，它与冲件精度有关，磨损系数为X05。32凸、凹模刃口尺寸的计算步骤落料（20028012）ZMIN027MM，ZMAX033MM，则ZMAXZMIN006MM。P002MM，D0025MM。PD002MM0025MM0045MM买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709858D06ZMAXZMIN060060036MMP04ZMAXZMIN040060024MMDD（202805012）00360202200360MMDP（20010）0002419900024MM冲孔（3024008）ZMIN和ZMAX同上面的落料的参数相同，查冷冲模具设计与项目实践表26刃口磨损系数X，得刃口磨损的系数为X075。P002MM，D002MM。PD002MM002MM004MM。所以DP（307502）00023150002MMDD（324010）00203340020MM买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098594模具的结构设计41模具结构选用卸料方式选择刚性固定卸料落料方式选择下漏料导向方式选择导柱导向送料方式选择无侧压装置凹模固定方式因采用整体式凹模板，故利用螺钉和圆柱销固定凸模固定方式嵌于凸模固定板，选择台阶式固定42模具主要零部件设计421凹模凹模板采用整体式结构，选择直壁形刃口形式，下壁口适当扩大，可使凹模板加工简单且有利冲裁件的取出，落料采用下漏料式。冲裁件料厚2MM，凹模宽度方向刃口尺寸最大距离S2为325MM,查冷冲模具设计与项目实践表227得知，影响板料厚度的系数K取值042，计算凹模板厚度为HKS2042X3251365MM,又因为凹模板要求厚度不小于15MM,所以取板材厚度为15MM，凹模板的板料宽度为BW3S2W42032520725MM取整为73MM凹模板的板料长度为LW1S1W220302070MM最终确定，凹模板的外形尺寸（MM）为737015。图41所示为凹模板零件图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510图41凹模板零件图422导料板及卸料板导料板厚度查冷冲模具设计与项目实践表231导料板厚度，取值为10MM；卸料板厚度一般为凹模板厚度的081倍，由于该模具结构简单，导料板和卸料板同与凹模装配，故将二者整合，做成导、卸料一体式板料。其实际厚度等于两者板料厚度之和，为16MM。图42所示为固定导、卸料合板零件图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098511图42固定导、卸料合板零件图423凸模凸模长度为导料板、卸料板、凸凹模固定板厚度以及附加长度之和，其公式为LH1H2H3H4代入实际尺寸，解得L47MM图43所示为凸模零件图图43凸模零件图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985125冲压力计算及压力机选择51冲压力的计算冲压力的公式为FKLTTB式中F冲裁力（N）L冲裁件周边长度（MM）T材料厚度（MM）材料抗剪强度MPAK考虑模具间隙的不均匀、刃口的磨损以及材料力学性能与厚度的波动等因素引入的修正系数，一般取课K13。FKLTTB13（2824314）360024186KN计算卸料力取KX005故F卸005X241861209KN计算推件力取KT0045H12NH/T12/26F推6X0045X241866530KN由于采用固定卸料方式，所以F24186653030716KN因此应选取的压力机公称压力为P（1113）（1113）X3071636859KN52压力机的选定经以上计算，参考压力机规格，具体参数见下表51，表51J2363压力机参数公称力630KN模柄孔尺寸50X60MM滑块行程130150MM滑块中心至机身距离230MM滑块行程次数155MIN主电机功率55KW最大封闭高度320MM外型尺寸1810X1350X2740MM工作台尺寸480X750MM机器重量4000KG最终确定压力机型号为J2363,它的压力为630KN36859KN，适合冲裁该工件。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985136模具总装配图纸表61模具总装配图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514总结本次的毕业设计，在借鉴相关课件及参考资料的理论知识基础下，结合实训经验以及对软件的应用，终于完成了本次的设计，通过对该零件的构想和实际操作计算，之前课堂所学专业知识内容得到巩固，在图书馆借阅各类机械相关书籍后，对模具这一行业有个更深刻、更全面的认识，这也为今后步入社会，从事相关行业打下了坚实的基础。本次毕业设计，从获取设计要求开始基本都没闲过，整天忙忙碌碌。设计过程中考虑的因素非常多，诸如材料的挑选、形状的构想、材料的利用率、排样的合理性、工艺复杂程度、压力机的选用、设计方案的可行性等，尤其是尺寸的计算。一次次不厌其烦的尺寸计算，一次次的比较，都要求设计者必须具备极高的细心和足够的耐心，如果尺寸稍有偏差或者设计不合理，那么对于生产加工来说就会造成极大的困难，甚至都无法进行加工，即使加工出来也是废品，既浪费时间又浪费消耗，可见，细心和耐心对于一个从事机械制造业相关人员来说多么重要。总之，在本次毕业设计过程中，我的个人设计能力得到大大加强，软件也得到了熟练的运用。通过查阅大量的相关书籍和资料，结合实训的操作经验，使我对模具设计与制造的过程都有了更为全面的认识和掌握，在此由衷地感谢学院和各位老师对我的帮助和指导，由于本人能力有限，设计过程中的错误和不合理之处不可避免，恳请导师加以批评指正，不胜感激。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流19721639