自行车脚蹬内板复合模具设计【优秀机械毕业设计论文A4235】
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自行车
脚蹬
复合
模具设计
优秀
优良
机械
毕业设计
论文
a4235
- 资源描述：
-
文档包括:
说明书一份，21页。12300字。
任务书一份。
开题报告一份。
中期报告一份。
图纸共22张，如下所示
A1-装配图.dwg
A2-上模座.dwg
A2-下模座.dwg
A3-上模固定板.dwg
A3-上模座垫板.dwg
A3-下模固定垫板.dwg
A3-凸凹模.dwg
A3-凹模.dwg
A3-压料板.dwg
A3-盖板.dwg
A4-冲孔凸模.dwg
A4-导套.dwg
A4-导柱.dwg
A4-工件图.dwg
A4-打杆.dwg
A4-拉伸凸模垫板.dwg
A4-拉伸凹模.dwg
A4-拉深凸模.dwg
A4-推杆.dwg
A4-推板.dwg
A4-模柄.dwg
A4-顶杆.dwg
- 内容简介：
-
加工工艺过程卡片 零件名 上模固定板 序号 7 材料 45 数量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 锻造毛坯，尺寸 206 刨削加工 刨削六面，成尺 床 3 热处理 调质 磨削 磨削尺寸 28端面至图纸要求 磨床 5 钳工划线 按图样划 全部孔 线 平 板 、 高 度尺、钢板尺等 6 钻孔 与盖板配钻 4纹底孔，并攻螺纹 钻孔 47床 7 铣削加工 加工尺寸 8866图纸要求 铣床 8 钳工 修整 882配作 9 加工销孔 12孔 ， 在 试冲、调整 后 ，与上模座、上 模座 垫板及盖板配 钻、扩、铰加工至图面要求 钻床 加工工艺过程卡片 零件名 上模座垫板 序号 5 材料 45 数量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 锻造毛坯，尺寸 206 刨削加工 刨削六面，成尺寸 床 3 磨削 磨削尺寸 8端面 至图纸要求 磨床 4 钳工划线 按图样划 全部孔 线 平 板 、 高 度尺、钢板尺等 5 钻孔 钻孔 4753床 6 加工销孔 12孔，在 试冲、调整 后 ，与上模座、上模固定板及盖板配 钻、扩、铰加工至图面要求 钻床 加工工艺过程卡片 零件名 上模座 序号 3 材料 量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 铸造毛坯 2 涂漆工 涂底漆 3 刨削 上下平面留 削余量 刨床 4 磨削 上下平面至图纸要求 磨床 2 钳工划线 按图样划全部孔线 平板、高度尺、钢板尺等 3 钻孔 钻孔 47孔 26 30孔 43孔 20 18孔 422 42量 钻孔 22留 2量 钻床 4 镗孔 镗孔至 32标 镗床 5 加工销孔 6模柄装好后，钻、扩、铰至图面要求， 12孔在试冲、调整 后 ， 与上 模座 垫板、上 模 固定板及盖板配合，钻、扩、铰至图面要求 钻床 加工工艺过程卡片 零件名 下固定板 序号 13 材料 45 数量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 锻造毛坯，尺寸 2062 刨削加工 刨削六面，成尺 床 3 热处理 调质 4 磨削 磨削尺寸 12端面至图纸要求 磨床 5 钳工划线 按图样划 全部孔 线 平 板 、 高 度尺、钢板尺等 6 钻孔 钻孔 43、铰孔 18、锪、铰孔 2孔 11床 7 加工销孔 12孔，在装配后 与下模座、凹模板配 钻、扩、铰加工至图面要求 钻床 加工工艺过程卡片 零件名 下 模座 序号 14 材料 量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 铸造毛坯 2 涂漆工 涂底漆 3 刨削 上下平面留 削余量 刨床 4 磨削 上下平面至图纸要求 磨床 5 钳工划线 按图样划全部孔线 平板、高度尺、钢板尺等 6 钻孔 钻孔 43孔 20 17孔 28留 2量 钻床 7 铣削 铣 33 29控加工心 8 镗孔 8 标 镗床 9 加工销孔 12孔在试冲、调整后， 与 下固定垫板及落料凹模 配 钻、扩、铰至图面要求 钻床 加工工艺过程卡片 零件名 冲孔凸模 序号 18 材料 量 2 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 锻造 毛坯尺寸 15 82 车削 车削 11 圆 圆留磨削余量 钻中心孔 3床 4 热处理 淬火达到 磨削 磨外圆 至图样要求 磨床 加工工艺过程卡片 零件名 凸凹模 序号 22 材料 量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 锻造毛坯， 件 1 尺寸 94 2 尺寸 72 铣削 铣件 1六面，成尺寸 件 2两面，成尺寸 床 3 磨削 磨件 1 尺寸 10图纸要求 磨床 4 钳工划线 按图样划全部孔和形状线 平 板 、 高 度尺、钢板尺等 5 铣削 铣件 1 36 5图纸要求 铣床 6 钻孔 钻件 2 8孔至图纸要求 钻件 1 和件 2 穿丝孔 钻床 5 热处理 对刃口部分进行局部淬火，达到 磨削 磨 件 2 上、下两端面尺寸 46图纸要求 磨床 7 电加工 件 1 与件 2 一起割形状，尺寸 26孔 至图纸要求 线切割机床 8 钳工修整 钳工修整保证冲裁间隙 9 焊接 用焊接的方法将件 1 与件 2 焊在一起 电焊机 加工工艺过程卡片 零件名 压 料板 序号 10 材料 45 数量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 锻造毛坯，尺寸 206 刨削 刨削六面，成尺 床 3 磨削 磨削尺寸 15端面至图纸要求 磨床 4 钻孔 按图样划 全部孔 线 平 板 、 高 度尺、钢板尺等 5 钻孔 4纹底孔，并攻螺纹 钻孔 32床 6 线切割 割 型腔至图纸要求 线切割机床 备料清单 零件名称 序号 毛坯规格 毛坯材料 数量 打杆 1 165 1 模柄 2 55235 1 上模座 3 200 上模座垫板 5 2065 1 上模固定板 7 2065 1 盖板 8 2065 1 压料板 10 2065 1 落料凹模 11 206 下模固定板 13 2065 1 下模座 14 200 顶杆 16 265 1 冲孔凸模 18 15 拉深凹模 20 94 凸凹模 22 件 1 94 2 72 导柱 23 320 2 推杆 24 85 1 拉深凸模 25 36 拉深凸模垫板 26 915 1 推板 27 685 1 导套 28 500 2 加工工艺过程卡片 零件名 导套 序号 28 材料 20 数量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 毛坯尺寸 50 105 车削 车端面保持长度 102孔 28镗量 车 42圆留磨量并倒角 切 槽至尺寸 镗孔 28孔至 油槽 ,镗 29 的孔至图纸要求 ， 车床 3 车削 车 45 的外圆至图纸要求，车端面保证长度 100内圆角 车床 5 热处理 按热处理工艺进行，度 8 磨削 磨 42圆至图样要求 磨 28孔留研磨量 能外圆磨 床 5 研磨内孔 研磨 28孔至图纸要求，研磨2内圆角 车床 加工工艺过程卡片 零件名 导 柱 序号 23 材料 20 数量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 毛坯尺寸 32 205 车削 车端面保持长度 中心孔 调头车端面保持长度 200中心孔 车外圆至 至图纸要求 调头车外圆至 部倒圆角 车床 3 热处理 按热处理工艺进行，硬度 研中心孔 研中心孔 调头研另一端中心孔 车床 5 磨削 磨 圆 长 148头磨 圆 长 42图纸要求 尺寸 外圆磨床 6 研磨 研磨 图纸要求， 车床 加工工艺过程卡片 零件名 打 杆 序 号 1 材料 45 数量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 毛坯尺寸 16 106 车削 车削 圆 车床 3 热处理 淬火达到 加工工艺过程卡片 零件名 拉深凸模 序号 25 材料 量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 毛坯尺寸 36 66 车削 车端面保持长度 63中心孔 调头车端面保持长度 60中心孔 车削 34 圆， 圆 留磨削余量 车 014 的锥度，长 4圆角 车床 3 热处理 淬火达到 磨削 磨外圆 至图样要求 磨床 5 光整加工 钳工修 角 加工工艺过程卡片 零件名 拉深凸模垫板 序号 26 材料 45 数量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 锻造毛坯，尺寸 91 刨削 刨削六面，成尺寸 床 3 磨削 磨削尺寸 8端面至图纸要求 磨床 4 钳工划线 按图样划 全部孔 线 平 板 、 高 度尺、钢板尺等 5 钻孔 钻孔 2床 加工工艺过程卡片 零件名 拉深凹模 序号 20 材料 量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 锻造毛坯，尺寸 94 铣削 按图铣外，钻、铰孔 18 工至图纸要求 数控加工心 3 热处理 淬火达到 磨削 磨 削尺寸 16端面至 图纸要求 磨床 5 电加工 加工 拉深 凹模型腔 电火花机床 6 钳工修整 对凹模型腔进行抛光处理，保证粗糙度的要求 ，钳工修 角。 加工工艺过程卡片 零件名 推 杆 序 号 24 材料 45 数量 2 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 毛坯尺寸 8 76 车削 车端面保持长度 73 中心孔 调头车端面保持长度 71中心孔 车削 6 圆 车床 3 钳工 攻 为 8纹 加工工艺过程卡片 零件名 推 板 序号 27 材料 45 数量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 锻造毛坯，尺寸 68 铣削 铣削六面，加工至图纸要求 铣床 3 钳工划线 按图样划全部孔线 平 板 、 高 度尺、钢板尺等 4 钻孔 钻 2纹底孔，并攻螺纹 钻床 标准件清单 序号 零件名称 零件规格 材料 数量 标准代号 4 内六角 螺钉 5 4 2 5 4 6 圆柱销 125 2 7 125 2 30 65 1 29 卸料螺钉 M 125 4 3 导柱 280 2 8 导套 280 2 1 挡料销 45 3 9 碟弹簧 A 5 1972 橡胶 454 5 251 加工工艺过程卡片 零件名 模 柄 序号 2 材料 量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 毛坯尺寸 55 106 热处理 调质 车削 车削 50 42 40圆 42 40留磨削余量 钻孔 13倒角 02 60 车床 5 磨削 磨外圆至图样要求 （外圆磨） 模柄与上模座装配后 磨 平面 （平磨） 磨床 6 钳工钻孔 6与上模座配钻 钻床 加工工艺过程卡片 零件名 盖板 序号 8 材料 45 数量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 锻造毛坯，尺寸 206 刨削 刨削六面，成尺寸 磨削 磨削尺寸 8端面至图纸要求 磨床 4 钳工划线 按图样划 全部孔 线 平 板 、 高 度尺、钢板尺等 5 钻孔 与盖板配钻 4纹底孔，并攻螺纹 钻孔 47床 6 线切割 割 型腔至图纸要求 线切割机床 7 加工销孔 12孔，在试冲、调整后，与上模座、上模座垫板及上模固定板配钻、扩、铰加工至图面要求 钻床 加工工艺过程卡片 零件名 落料凹模 序号 11 材料 量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 锻造毛坯，尺寸 2062 刨削加工 刨削六面，成尺 床 3 钳工划线 按图样划 全部孔 线 平 板 、 高 度尺、钢板尺等 4 钻孔 4纹底孔，并攻螺纹 钻孔 4床 5 铰孔 3削至图面要求精度 钻床 6 铣削加工 加工尺寸 81图纸要求 铣床 7 热处理 对刃口部分进行局部淬火，达到 线切割 割刃口形状至图纸要求 线切割机床 9 钳工修整 钳工 精修 刃口形状 10 磨削 磨削尺寸 70端面 至图纸要求 磨床 11 加工销孔 12孔，要在装配、试冲及调整后，与下固定板、下模座配 钻、扩、铰至图面要求 钻床 加工工艺过程卡片 零件名 顶 杆 序 号 16 材料 45 数量 1 工序号 工序名称 工序内容 所选设备 1 备料 毛坯尺寸 26 87 车削 车削 24 18圆， 18圆留磨削余量 . 切槽 2钻中心孔 3 车床 3 磨削 磨外圆至图样要求 磨床 天津工程师范学院 高等教育自学考试 毕业设计（论文）中期报告 系别 机械工程系 班级 05 自考班 学生 姓名 葛江红 指导 教师 孙爽 课题名称： 自行车脚蹬内板复合模 设计 简述开题以来所做的具体工作、取得的进展及下一步主要工作： 1分析产品零件图的冲压工艺性 2确定冲压工艺方案 方案一：先拉深，再落料，后冲孔，采用单工序模生产。 方案二：先落料，再冲孔，后拉深，采用单工序模生产。 方案三：落料 冲孔 拉深复合冲压，采用复合模生产。 方案四：落料 拉深 冲孔 复合冲压，采用复合模生产。 方案五：拉深 落料 冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案六：冲孔 落料 拉深连续冲压，采用连续模生产。 经过多方面论证比较，只有用一副拉深、落料、冲孔复合模完成此工件的加工，才能最好的体现出模具生产中优质、高产、低消耗的优点。故：该零件的冲压生产采用方案五为最佳。在说明书详细论证比较。 3主要工艺参数的计算 4主要工作部分尺寸的计算 5模具的总体结构设计 6. 画装配图和零件图 下一步将要做以下内容： 1编写工艺过程卡 2编写模具设计说明书 3. 用 作幻灯片 4以饱满的精神状态迎接毕业答辩。 学生签字： 2007 年 8 月 5 日 指导教师的建议与要求： 指导教师签字： 年 月 日 注：本表格同毕业设计（论文）一同装订成册，由所在单位归档保存。 附件一： 天津工程师范学院 高等教育自学考试毕业设计（论文）任务书 设计题目 自行车脚蹬内板复合模设计 考生姓名 葛江红 专业 机械制造及自动化 指导教师姓名 孙爽 职称 教授 课题来源 教师自拟 任务书下达时间 2007， 6， 3 系部 主管主任签字 自考部主任签字 1、 毕业设计 （论文） 主要内容 依据图纸要求阅读查找相关国内外模具设计文献和资料，设计出加工零件的复合模具。包括编写摘要及本专业英语翻译，模具的结构，模具装配图的绘制，模具各个零件的零件图绘制，模具各零件材料的选择和加工工艺的编排，设计说明书的编写；对设计过程中有必要的零部件进行刚度，强度校核；对该套设计模具装配的要点进行说明；安成规定任务，保证失宠工件满足零件图所规定的精度要求（试冲工件应满足 精度）。 2、 毕业设计 （论文） 的主要技术指标 设计结构应合理，简单，动作灵活可靠，零件加工工艺应合理，装配工艺应有可操作性，且工作时安全可靠，试冲工件应满足 精度，工作外形无明显毛刺。 3、毕业设计 （ 论文 ） 基本要求 设计（论文）中所用的资料、数据要求真实、充分；内容要充实、具体，能用正确的观点和方法提出问题，分析和解决问题。设计图纸、数据、图表、论文及设计说明书等，图面要清晰整洁，论述要结构严谨、层次清楚、文笔流畅、书写工整。用钢笔书写。毕业设计（论文）应在教师指导下独立完成，不得由他人代笔，不 得抄袭他人作品。 4、 应收集的文献资料 冷冲压工艺及模具设计 主编：冯小明 重庆大学出版社 冲模技术 主编：涂光祺 机械工业出版社 冷冲压工艺与模具设计 主编：沈兴东 山东科学技术出版社 冷冲压工艺与模具设计 主编：姜奎华 机械工业出版社 冷冲压工艺与模具设计 主编：马正元 机械工业出版社 冲压成形工艺及模具设计 主编：夏琴香 华南理工大学出版 冷 冲模设计 主编：丁松聚 机械工业出版社 实用冲压模具设计手册 主编：郑可煌 宇航出版社 冲模设计应用实例 主编：许发樾 机械工业出版社 实用模具设计与制造手册 主编：许发樾 机械工业出版社 冲压模具设计与制造 主编：徐政坤 化学工业出版社 实用冲裁技术 主编：高军 化学工业出版社 模具技术问答第二版 主编： 彭 建声 秦晓刚 机械工业出版社 模具制造工艺 主编： 黄毅宏 李明辉 机械工业出版社 中国机械设计大典第 3 卷 主编： 卜炎 江西科学技术出版社 5、 进度计划 序号 毕业设计 （论文） 阶段性工作及成果 时间安排 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 查阅和收集相关技术书籍和资料。 初步构思并对设计方案进行草拟。 将设计方案报送毕业设计指导老师处审核。 依据毕业设计草拟方案开始设计，撰写毕业设计正文。 撰写毕业设计正文，绘制设计图纸。 将设计送至毕业设计 指导老师处审核，再次审核毕业设计。 毕业设计最终定稿，审核完成。 第 1 周 第 2 第 4 周 第 5 周 第 6 第 14 周 第 15 周 注：上述各项均可增加附页 附件 二 ： 天津工程师范学院高等教育自学考试 毕业设计（论文）指导检查工作记录表 考生姓名 葛江红 专业 机械制造及自动化 指导教师 孙爽 相关系部 机械系 课题名称 自行车脚蹬内板复合模设计 时间（学期、周次） 指导内容及记录 6 定并布置下发毕业设计课题，老师见参考文献和课题要求等给予指导。 学生完成毕业设计调研，确定计划，查找收集资料，学习相关参考文献，确定设计方案。 在老师指导下，学生对毕业设计进行指导完善。 撰写整理设计说明书，准备答辩。 毕业答辩。 附件 三 ： 天津工程师范学院高等教育自学考试毕业设计（论文）评审表 课题名称 自行车脚蹬内板复合模设计 考生姓名 葛江红 专业 机械制造及自动化 指导教师 孙爽 职称 教授 指导教师评分 毕业设计 评价内容 评分 毕业论文 评价内容 评分 设计方案（满分 30） 论文内容（满分 20） 计算程序及方法（满分 10） 推理与计算（满分 30） 设计说明书（满分 15） 引证与论据（满分 10） 图纸资料和制品（满分 15） 文字（满分 10） 答辩及工作态度（满分 30） 答辩及工作态度（满分 30） 总分 总分 评语： 建议成绩： 签字： 日期： 评阅人评分 评阅人职称 评价内容 具体要求 满分 评分 翻译资料综述材料 查阅文献有一定广泛性；翻译外文资料质量较好；有综合归纳资料的能力和自己的见解。 15 论文质量 综述简练完整，有见解；立论正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值。 50 工作量、难度 工作量饱满，难度较大 25 创新 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。 10 总分 评语： 建议成绩： 签字： 日期： 答辩小组评分 评价内容 具体要求 满分 评分 报告内容 思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论严谨；论文结果用应用价值。 50 创新 对前人工作有改进或突破，或有独特见解。 10 答辩 回答 问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确，深入。 30 报告时间 符合要求 10 总分 评语： 建议成绩： 组长签字： 日期： 自考部（专业）答辩委员会审查意见： 成绩： 签字： 日期： 自考部主任审核意见： 签字： 日期： 附件 四 ： 天津工程师范学院高等教育自学考试 毕业设计 (论文 )答辩记录 相关系部： 答辩时间： 答辩记录人： 考生姓名 葛江红 专业 机械制造及自动化 指导教师 孙爽 课题名称 自行车脚蹬内板复合模设计 自述 冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压，高速冲压，多工位自动冲压以及液压成型，超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用，模具的推广，模具结构的改善及其精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大冲压加工工艺范围。由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可以加工复杂形状工件等一系列优点。在机械、汽车、国防、家用电器、以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不 断提高，冲压模具作为各部分的重要的基础工艺装备将起到越来越大的作用。随着工业产品质量的不断提高，冲压零件日趋复杂化及规模化，冲压模具正向着高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大，制造的种类也日益增多。模具的制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，从过去单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。 主要问题 答辩情况 答辩小组签名 附 件五： 天津 工程 师范学院 高等教育自学考试 毕业设计评 分标准 等级 环节 优 良 中 差 不及格 设计方案 （ 30 分） 有独立见解或综合运用所学知识好，结构较先进，工艺特性好，结合具体实际。 综合运用所学知识好，设计结构较好。性能较好，工艺能结合具体实际。 沿用典型设计、结构一般、工艺性能好，能结合实际。 能运用所学知识，分析解决问题能力欠强，结构一般，性能一般。 运用所学知识不良，分析、解决问题能力差，结构不良，性能不良。 计算程序 及方法 （ 10 分） 方法先进，逻辑推理好，计算程序层次分明，数据准确。 方法先进，逻辑推理好，计算程序层 次分明，数据欠精确。 方法一般，逻辑推理好，计算程序层次分明，数据较准确。 方法一般，逻辑推理一般，计算程序层次分明，数据欠准确。 方法一般，逻辑推理差，计算程序紊乱，数据有错误。 设计 说明书 （ 15 分） 说明书全面，正确、文字精练通顺，资料齐全。 说明书全面，正确文字欠精练通顺、资料齐全。 说明书全面，欠正确、文字通顺，资料齐全。 说明书全面，欠正确、文字通顺，资料齐全。 说明书欠齐全，有严重错误，资料不齐全，文字欠通顺。 图纸资料和制品 （ 15 分） 设计图纸齐全、完整、清晰、标注 正确，技术要求合理。制品完全达到设计要求功能齐备，测试指标 90%以上符合设计范围。 设计图纸齐全、完整、欠清晰、标注正确，技术要求合理。制品较好达到设计要求，功能齐备，测试指标80%符合设计范围。 设计图纸齐全、完整、欠清晰、标注欠正确，技术要求合理。制品较好达到设计要求，主要功能齐备，测试指标 70%符合设计范围。 设计图纸齐全、完整、欠清晰、标注欠正确，技术要求较合理。制品基本达到设计要求，基本功能齐备，测试指标 60%符合设计范围。 设计图纸不齐全、标注不正确，技术要求不合理。制品未达到设计要求，基本功能 不全，测试指标 60%以下（不含 60%）符合设计范围。 答辩及工作态度 （ 30 分） 答辩用语简练、明确，说服力强，回答及说明基本问题准确无误，对待设计工作严肃认真，努力工作，完成任务好。严格遵守制度纪律，无事故发生。 答辩用语简练、明确，说服力强，回答及说明基本问题正确无误，对待设计工作严肃认真，努力工作，完成任务较好。较好遵守制度纪律，无事故发生。 答辩用语欠简练、欠明确，说服力较强，回答及说明基本问题 较准确，对待设计工作较严肃认真，完成任务较好。较好遵守制度纪律，基本无事故发生。 答辩用语 不精练、欠明确，说服力欠强，回答基本问题欠准确 ，对待设计工作表现一般，完成任务一般。 能遵守纪律，发生事故能及时处理有 深刻认识。 答辩用语层次紊乱，对待设计工作表现一般，完成任务不好。遵守制度，纪律差或发生重大事故态度不好。 （高等教育自学考试） 毕 业 设 计 题 目 自行车脚蹬内板复合模设计 考生姓名 葛江红 专 业 机械制造及自动化（数控方向） 指导教师 孙爽 评定成绩 优 良 中 及格 不及格 毕业设计（论文）开题报告 自行车脚蹬内板 复合 模 设计 系 别： 机械工程系 专 业： 机械制造工艺教育 学生姓名： 王启香 指导教师： 刘介臣 胡文泉 2005 年 12 月 25日 毕业设计（论文）开题报告 课题题目 自行车脚蹬内板 复合 模 设计 课题类型 工程设计 课题来源 教师自拟 成果形式 设 计说明书和图纸 同组同学 无 开题报告内容（可另附页） 指导教师意见（课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等） 指导教师签名： 月 日 专家组及系里意见（选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计（论文）大纲要求、整改意见等） 专家组成员签字： 教学主任（签章）： 月 日 附页 主要任务以及主要技术经济指标 其主要任务是， 自行车脚蹬内板复合 模具设计 方案、编制工艺文件、设计说明书及图纸。 主要技术指标：设计结构应合理、简单、动作灵活可靠，零件加工工艺应合理，装配工艺应有可操作性，且工作时安全可靠。试冲工件应满足 精度，工件外形无明显毛 刺。 模具设计的目的在于巩固所学知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握设计方法，并且培养学生的实际工作能力和独立思考的能力。 冲压技术的外现状和发展趋势 在新世纪来到之际，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。回顾以往，展望未来，我们满怀信心期待模具技术在 “ 十五 ” 期间有更快的发展。 一、 模具工业的 现状 我国具工业从起步到飞跃发展，历经了半个多世纪，近几年来，我国模具技术有了很大发展，模具水平有了较大提高。 大型、精密、复杂、高效和长寿命模具又上了新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件具为代表，我国主要汽车模具企业，已能生产部分轿车覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模、覆盖面大增，已从电机、电铁芯片模具， 扩大到接插件、电子零件、汽车零件、空调器散热片等家电零件模具上 。 模具质量、模具 寿命明显提高 ， 模具交货期较前缩短。模具术相当广泛地得到应用，并开发出了自主版权的模具 件。电加工、数控加工在模具制造技术发展上发挥了重要作用。模具加工机床品种增多，水平明显提高。快速经济制模技术 得到了进一步发展，尤其这一领域的高新技术快速原型制造技术 (展很快，国内有多家已自行开发出达到国际水平的相关设备。模具标准件应用更加广泛，品种有所扩展。模具材料方面，由于对模具寿命的重视，优质模具钢的应用有较大进展。正由于模具行业的技术进步，模具水平得以提高 ，模具国产化取得了可喜的成就。历年来进口模具不断增长的势头有所控制，模具出口稳步增长。 多工位级进模和多功能模具是我国重点发展的精密模具品种。目前，国内已可制造具有自动冲切、叠压、铆合、计数、分组、转子铁芯扭斜和安全保护等功能的铁芯精密 自动叠片多 功能模具。生产的电机定转子双回转叠片硬质合金级进模的步距精度可达 2m ，寿命达到 1 亿次以上。其他的多工位级进模，如用于集成电路引线框架的 20位的级进模、用于电子枪零件的硬质合金级进模和空调器散热片的级进模，也已达到较高的水平。 二、 模具的发展趋势 模具是工业生产中使用极为广泛的工艺装备之一，也是发展工业基础。为了实现工业现代化，今后模具的发展趋势大致包括如下几方面： 发展高效模具。对于大批量生产用模具，应向高效率发展。如为了适应当前高速压力机的使用，应发展多工位级进模的提高生产率。 发 展简易模具。对于小批量生产用模具，为了降低成本，缩短模具制造周期，应尽量发展薄板冲模、聚氨酯模具、锌合金、低熔点合金、环氧树脂简易模具。 发展多功能模具。为了提高效率和保证制品的质量，要发展多工位级进模具有组合功能的双色，多色塑料注射模等。 发展高寿命模具。高效率的模具必然需要高寿命，否则将必然造成频繁的模具拆装和整修或需要更多的备模。为了达到高寿命的要求，除模具本身结构优化外，还要对材料的选用和热处理，表面强化技术予以开发和创新。 发展高精度模具。要实现模具的高精度，在模具设计与加工中一定要采用高精度加工设备和高技术加工工艺。因此，在今后的模具加工中，除了进一步发展数据机床和加工中心机床外，还要发展模具计算机辅助设计 (计算机辅助制造 (计算机集成制造 (高新技术。这些技术是提高模具设计与制造精度，提高效率，科学管理的最有效措施之一。 研究路线与关键技术 一、 对冲压件的工艺分析 工艺分析包括技术和经济两方面内容。在技术方面，根据产品图纸，主要分析该冲压件的形状特点、尺寸大小，精度要求和材料性能等因素 是否符合冲压工艺的要求；在经济方面，主要根据制件的生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压生产能否取得良好的经济效益，即分析冲压加工在技术上的可行性和经济上的合理性。 二、确定冲压件的最佳工艺方案 冲压件经过工艺分析后，再根据产品图纸进行必要的工艺计算，在分析冲压性质、冲压次数、冲压顺序和工序组合方式的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案。然后通过对产品质量、生产效率、设备条件、模具制造和寿命、操作和安全以及经济效益等方面的综合分析和比较，确定出一种适合本单位生产的最佳工艺方案。 三、 模具型式确定 一个冲压件往往 需要经过多道工序才能完成，因此，编制工艺方案时，必须考虑是采用单工序模分散冲压还是将工序组合起来，即选用复合模还是级进模生产。这主要取决于冲压件的生产批量，冲压件是形状、尺寸大小和精度等因素。 四、 模具结构设计 1、模架的选择 2、模具 模具闭合高度 3、压力中心的计算 4、模具总装图及主要零件图 五、 选择冲压设备 1、设备类型的选择 a) 考虑冲压件的大小 b) 考虑冲压件的生产批量 c) 考虑精度和刚度 d) 考虑生产现场的实际可能 2、设备规格的选择 a) 行程 b) 装配模具的相关尺寸 c) 闭合高度 d) 设备吨位 六、编制工艺文件 和设计说明书以及模具装配图 （ 一 ）编写工艺卡 （ 二 ） 编写设计说明书 1. 设计题目 2. 冲压件的工艺分析 3. 冲压工艺方案制定 4. 工艺计算 1) 毛坯尺寸展开计算； 2) 排样及裁板方式的经济性分析，材料利用率计算； 3) 工序次数的确定，半成品过渡形状及尺寸计算； 4) 冲压工艺力计算及设备选择； 5) 模具压力中心计算； 6) 弹性元件的选用与计算； 7) 凸、凹模工作部分尺寸及公差的确定； 8) 模具主要零件（如凸模、凹模等）的强度校核。 5. 模具总体结构的合理性分析 1) 绘制出缩小比例的模具总装简图； 2) 分析模具结构的合理性； 6. 模具主要零件结构设计的分析与说明 7. 其 他需要说明的内容 8. 主要参考资料 实验条件 计算机一台、 图软件、综合加工车间、技能训练教室 进度计划 早进入阶段 根据给定零件图，收集相关资料，制订设计方案 第 周 结构设计，绘制装配草图 第 7 周 完成全套图纸 第 8 11 周 完成规定的样机制作 第 12 14 周 编写设计说明书 第 15 周 答辩 参考文献等 冷冲压工艺及模具设计 主编：冯小明 重庆大学出版社 冲模技术 主编：涂光祺 机械工业出版社 冷冲压工艺与模具设计 主编：沈兴东 山东科学技术出版社 冷冲压工艺与模具设计 主编：姜奎华 机械工业出版社 冷冲压工艺与模具设计 主编：马正元 机械工业出版社 冲压成形工艺及模具设计 主编：夏琴香 华南理工大学出版 冷冲模设计 主编：丁松聚 机械工业出版社 实用冲压模具设计手册 主编：郑可煌 宇航出版社 冲模设计应用实例 主编：许发樾 机械工业出版社 实用模具设计与制造手册 主编：许发樾 机械工业出版社 冲压模具设计与制造 主编：徐政坤 化学工业出版社 实用冲裁技术 主编：高军 化学工业出版社 模具技术问答第二版 主编： 彭建声 秦晓刚 机械工业出版社 模具制造工艺 主编： 黄毅宏 李明辉 机械工业出版社 中国机械设计大典第 3 卷 主编 ： 卜炎 江西科学技术出版社 自行车脚蹬内板复合模 设计 摘要 ： 本文介绍了冷冲模具的结构、作用和特点。分析和设计冷冲模具的工艺、排样，各部分工艺力计算，以及冲压设备的选择。具体地分析了弹性元件的计算和选择以及模架选择。对主要工作零部件进行合理的工艺分析，并对多种方案进行分析和选择，从而选出最佳的设计方案。对主要工作机构进行理论数值计算。对主要的工作力进行校核。正确确定凸、凹模刃口尺寸及公差。 关键词： 工艺分析 冲裁方案 理论计算 of is on by In of of of as as of of of is is of 目 录 第 1 章 绪论 . 1 第 2 章 冲压加工概述 . 2 冲压加工及冲压分类 . 2 压技术的现状及发展方向 . 2 第 3 章 冷冲压模具设计过程 . 4 压零件的技术要求 . 4 压工艺设计 . 4 要工艺参数计算 . 6 要工作部分尺寸计算 . 8 裁模主要零件设计 . 10 料、出件、弹性元件装置的设计 . 11 具总体结构设计 . 12 具装配要点 . 15 具动作过程 . 16 结 论 . 18 参考文献 . 19 致 谢 . 20 附录 1 英文资料及中文翻译 . 21 1 英文资料 . 21 2 译文如下 . 25 附录 2 . 29 - 1 - 一 绪论 冲压工艺与冲压设备正在不断地发展，特别是精密冲压，高速冲压，多工位自动冲压以及液压成型，超塑性冲压等各种冲压工艺的迅速发展，把冲压的技术水平提高到了一个新高度。新型模具材料的采用，模具的推广，模具结构的改善及其精度的提高，显著地延长了模具的寿命和扩大冲压加工工艺范围。 由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低 以及可以加工复杂形状工件等一系列优点。在机械、汽车、国防、家用电器、以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为各部分的重要的基础工艺装备将起到越来越大的作用。 冷冲压具有生产效率高，加工成本低，材料利用率高，产品的尺寸精度稳定，操作简单，易于实现机械化和自动化等。因而在批量生产中得到了广泛的应用，在现代化工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业和民用工业生产中必不可少的加工方法，在电子产品中，冲压件约占 80 在汽车、农业机 械产品中，冲压件约占 75 在轻工业产品中，冲压件占约 95以上，此外，在航空及航天工业生产中，冲压件也占有很大比例。 随着工业产品质量的不断提高，冲压零件日趋复杂化及规模化，冲压模具正向着高效、精密、长寿命、大型化方向发展，冲模制造难度日益增大，制造的种类也日益增多。模具的制造正由过去的劳动密集、依靠人工的手工技巧及采用传统机械加工设备的行业转变为技术密集型行业，从过去单一的机械加工时代转变成机械加工、电加工以及其他特种加工相结合的时代。 特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制 造单元 (冲压柔性制造系统 (表了冲压生产新的发展趋势。 模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合，形成先进制造技术。模具制造技术，已经发展成为技术密集型的综合加工技术。 - 2 - 二 冲压加工概述 (一 ) 冷冲压加工及冲压分类 1. 冷冲压的概念 冷冲压是利用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需要的零件（俗称冲压件或冲件）的一种压力加工方法。因为它通常是在室温下进行加工，所以称为冷 冲压。又因为它主要是用板料加工成零件，所以又称板料冲压。冷冲压不但可以加工金属材料，而且还可以加工非金属材料。 2. 冷冲压的特点及应用 冷冲压加工与其他加工方法相比，无论在技术方面，还是在经济方面，都具有许多独特的优点。主要有： 冷冲压是少、无切屑加工方法之一，是一种省能、低耗、高效的加工方法，因而冲压件的成本较低。 (1) 冷冲压件的尺寸公差由模具保证，具有“一模一样”的特征，所以产品质量稳定。 (2) 冷冲压可以加工壁薄、重量轻、形状复杂、表面质量好、刚性好的零件。 (3) 冷冲压生产靠压力机和模具完 成加工过程，其生产率高、操作简便、易于实现机械化和自动化。 由于进行冲压成型加工必须具备相应的模具，而模具是技术密集型产品，其制造属于单件小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高的特点，生产成本比较高。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成型加工的优点才能充分体现出来，从而获得好的经济效益。 3 冷冲压工序的分类 由于冷冲压加工的零件形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能的不同，其冲压方法多种多样，但慨括起来可分为分离工序和变形工序两大类。分离工序是将冲压件和毛坯沿一定的轮廓互相分离；变形工序 是材料不产生破坏的前提下使毛坯发生塑性变形，成为所以需要的形状及尺寸的制件。 冷冲压可分为五个基本工序： (1) 冲裁 使板料实现分离的冲压工序。 (2) 弯曲 将金属材料沿弯曲线弯成一定的角度和形状的冲压工序。 (3) 拉深 将平面板变成各种开口空心件，或者把空心件的尺寸作进一步改变的冲压工序。 (4) 成形 用各种不同的性质的局部变形来改变毛坯形状的冲压工序。 (5) 立体压制（冲积冲压） 将金属材料体积重新分布的工序。 (二 ) 冲压技术的现状及发展方向 目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相 比还有一定差距，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上 - 3 - 有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。 随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工作为现代工业领域内重要的生产手段之一，更加体现出其特有的优越性。在现代工业生产中，由于市场竞争日益激烈，产品性能和质量要求越来越高，更新换代的速度越来越快，冲压产品正朝着复杂化、多样化、高性能、高质量方向发展，模具也正朝着复杂化、高效 率、长寿命方向发展。因此各工业部门对冲压技术的发展也提出越来越高的要求。 - 4 - 三 冷冲压模具设计过程 (一 ) 冲压零件的技术要求 图 3件样图 工件名称：自行车脚蹬内板 生产形势：批量 材料： 料厚： 术要求：冲裁后进行表面氧化处理 周边毛刺不大于 面平整无起皱现象 未注公差按 差等级 (二 ) 冲压工艺设计 冲压工艺设计包括冲压零件的工艺性分析和冲压工艺方案的确定。良好的工艺性和合理的工艺方案，可以用最少的材料，最少的 工序数和工时，使得模具结构简单且寿命长，能稳定地获得合格冲件，因而可以减小劳动量和冲件成本。 1. 分析零件的冲压工艺性 工艺分析是制定工艺方案的基础，它包括技术分析和经济分析两方面内容。从技术方面看，主要分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及材料性能等是否适应冲压加工的要求，即审查冲压件的工艺性。从经济方面看，主要根据冲压件的生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压加工能否取得良好的经济效益，即分析冲压加工在技术上的可行性和经济上的合理性。所谓冲压工艺性好是指能用普通冲压方法，在模具寿命和生产率较高、成本 较低的条件下得到质量合格的冲压零件。下面结合零件图要求进行具体分析： - 5 - (1) 零件材料 于普通碳素结构钢，具有良好的冲压性能。 (2) 工件结构 该零件为近似圆形端盖，其形状的基本特征是一般带凸缘的浅拉深圆形盘类零件，形状简单，结构对称，主要成型方法是冲裁和拉深。零件的 不算大，其拉深工艺性较好。 (3) 尺寸精度 零件图上规定的 2个孔 属于 余尺寸未标注公差，可按 般冲压均能满足其尺寸精度要求。只是 2个孔的中心距，属于 求较高，可在拉深后进行冲孔，从而满足零件的要求。 (4) 结论 综上所述，该零件的材料、形状、尺寸、精度均符合冲压工艺性要求，故可以采用冲压方法进行加工。 2. 冲压工艺方案的确定 冲压工序可分为单工序冲压、复合工序冲压和连续冲压。单工序冲压是在压力机一次行程中完成一道工序；复合工序冲压是在压力机一次行程中，在模具的同一位置同时完成两道或两道以上工序；连 续冲压是把完成一个冲件的几个工序，排列成一定的顺序，组成连续模，在冲压过程中，条料在模具中依次在不同的工序位置上，分别完成冲件所要求的工序，除最初几次冲程外，以后每次冲程都可以完成一个 (或几个 )冲压件。组合冲压工序比单工序冲压生产效率高，加工的精度等级高。 冲压方式根据下列因素确定： (1) 根据生产批量来确定 一般来说小批量与试制生产采用单工序冲压，中批量和大批量生产采用复合冲裁或连续冲裁。 (2) 根据冲压件尺寸和精度等级来确定 复合冲压所得到的冲压件尺寸精度等级高，避免了多次单工序冲压的定位误 差，并且在冲压过程中可以进行压料，冲压件较平整。连续冲压比复合冲压的冲压零件尺寸精度等级低。 (3) 根据对冲压件尺寸形状的适应性来确定 冲压件的尺寸较小时，考虑到单工序送料不方便和生产效率低，常采用复合冲压或连续冲压。对于尺寸中等的冲压件，由于制造多副单工序模具的费用比复合模昂贵，则采用复合冲压；当冲压件上孔与孔之间或孔与边缘之间的距离过小时，不宜采用复合冲压或单工序冲压，宜采用连续冲压。所以连续冲压可以加工形状复杂、宽度很小的异形冲压件，且可冲压的材料厚度比复合冲压时要厚，但连续冲压受压力机台面 尺寸与工序数的限制，冲压件尺寸不宜太大。 (4) 根据模具制造安装调整的难易来确定 对复杂形状的冲压件来说，采用复合冲压比采用连续冲压较为适宜，因为模具制造安装调整较容易，且成本较低。 (5) 根据操作是否方便与安全来确定 复合冲压其出件或清除废料较困难，工作安全性较差，连续冲压较安全。 综上所述，下面对冲压件进行具体分析，可以得出多种工艺方案。该工件的主要成型方法冲裁和拉深，包括拉深、落料、冲孔三个基本工序。可以有以下六种工艺方案： 方案一：先拉深，再落料，后冲孔，采用单工序模生产。 方案 二：先落料，再冲孔，后拉深，采用单工序模生产。 方案三：落料 冲孔 拉深复合冲压，采用复合模生产。 方案四：落料 拉深 冲孔复合冲压，采用复合模生产 - 6 - 方案五：拉深 落料 冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案六：冲孔 落料 拉深连续冲压，采用连续模生产。 下一步，必须对这些方案进行比较，选取在满足冲压件质量与生产率的要求下，模具制造成本较低、寿命较高、操作较方便及安全的工艺方案。 从零件图可以看出， 2个孔的孔径和中心距都有公差要求，并且对中心距的要求较高，而拉深工序能让凸缘上的材料向内收缩，从 而导致孔径变形和中心距减小的现象，因此为保证孔的加工精度，必须将拉深工序安排在冲孔工序之前。另外，要保证拉深时不起皱，因此需要用压边圈，才能保证零件的形状和质量。因此，该工件的加工工艺方案只能在方案一和方案五中选择。 由于产品批量较大，不宜采用单工序生产。因此，经过多方面论证比较，只有用一副拉深、落料、冲孔复合模完成此工件的加工，才能最好的体现出模具生产中优质、高产、低消耗的优点。 故：该零件的冲压生产采用方案五为最佳。 (三 ) 主要工艺参数计算 1. 毛坯的尺寸计算 根据等面积原则，用解析法求该零件的的毛 坯直径。首先将该零件分成 3 个圆、圆环、圆锥台 5 个简单的几何体，他们的面积分别为： )(2211 (3)(2638(4 22222232 (3)( 2426( 222213 (3)(6284 2244 )(2 1 6 06 2 2 24321 则毛坯展开尺寸： 2 2 2 2 2 20 1 1 2 3 22 ( ) 2 4 2 6 . 0 8 ( 2 4 2 6 ) 3 8 2 6 4 4 . 1 8 ( )D d S d d d d m m (32 2 2 2 2 21 1 1 2 3 22 ( ) 2 4 2 6 . 0 8 ( 2 4 2 6 ) 6 8 2 6 7 1 . 6 4 ( )D d S d d d d m m 从表中查得拉深的修边余量0 2 )h m m、 1 2 )h m m 则毛坯的直径0 4 4 . 1 8 2 . 5 2 4 9 . 1 8 ( )L m m 宽，取0 4 9 ( )L m m宽。 1 7 1 . 6 4 2 . 2 2 7 6 . 0 4 ( )L m m 长，取1 7 6 ( )L m m长 - 7 - 2. 工件排样 该工件排样根据落料工序设计。考虑操作方便及模具结构简单，故采用单排样设计。由查表 3搭边值 )( ， )(5.1 ，采用双排挡料销。则： 料条宽 )( 料条的进距为 )( 冲裁单件材料的利用率按式计算得： 21601 0 0 % 1 0 0 % 5 5 %5 1 . 4 7 7 . 5 (33 计算工序压力 (1) 落料力的计算 按公式（ 2： 1 . 3 1 . 3 1 7 0 . 4 3 1 3 0 0 6 6 ( )F L t k N 落(3其中 落F 落料力 (N); L 工件外轮廓周长； t 材料厚度； 材料的抗剪强度，由表查得 300 。 (2) 冲孔力的计算 1 . 3 1 . 3 1 8 . 8 4 1 3 0 0 7 ( )F L t k N 冲 (3其中 L 工件内轮廓周长。 材料的抗剪强度，由表查得 300 。 (3) 卸料力的计算 按公式（ 2： 0 . 0 6 6 6 4 ( )F K F k N 卸 卸 落(3式中卸K 卸料力因数，其值由表 2得 0 . 0 2 5 0 . 0 6K 卸。 (4) 推件力和顶件力的计算 1 2 0 . 0 5 1 4 1 . 4 ( )F n K F k N 推 推 冲2 1 0 . 0 6 2 5 1 . 5 ( )F n K F k N 顶 顶 拉式中 推K 推件力因数，其值由表查得 K， 顶； 1n 卡在凸凹模内的工件数， 2n ； 2n 卡在凹模内的工件数， 1n 。 (5) 拉深力的计算 由于该工件为浅拉深，带凸缘锥形零件，根据 此可得： 3 3 . 1 4 2 4 1 3 3 5 1 2 5 ( )d t K k N 拉(3式中 拉F 拉深力； d 拉深件的直径， 24kd ； t 材料厚度； b 材料的强度极限，由表查 得 335K 修正因数。 由表查 得 修正系数 1K - 8 - (6) 压边力的计算 查表可得 )(，则压边力可按下式计算： ( 4 9 7 6 2 1 6 0 ) 3 4 . 7 ( ) P k N (3综合前述，可得总冲压力为： 1 1 0 ( ) F F F F F F k N 总 拉 顶落 卸 冲 推 由于冲压该零件分步进行，先拉深，再落料，最后冲孔，所以取其中较大的力就可以满足整个冲压工序，因此取 100F 4. 压力中心的确定 模具的压力中心，就是冲压力合力的作用点，也就是冲裁模模柄的安装位置。通过分析零件图可知，由于该冲裁件形状属于简单对称的几何图形，所以此模具的压力中心，位于该工件轮廓的几何中心上。 5. 冲压设备的选择 对于浅拉深可按式 ( 1 . 6 1 . 8 ) 1 6 0 1 8 0 ( )F F k N压 总，估算公称压力来选取压力机。参照相关资料，选公称压力为 250 的开式压力机。其主要技术参数为： 公称压力： 250块行程： 65动机功率： 大闭合高度： 270大装模高度： 220作台尺寸： 370柄孔尺寸： 40四 ) 主要工作部分尺寸计算 1 冲裁间隙的确定 凸、凹模间隙对冲件质量、冲裁力、模具寿命等都有很大的影响。因此，在设计模具时一定要确定一个合理间隙值，以提高冲件的断面质量、尺寸精度、模具的寿命和减少冲裁力。但是分别从这些方面确定的合理间隙并不相同，只是彼此接近。考虑到模 具制造偏差及磨损规律，生产中通常是选择一个适当的范围作为合理间隙。在此范围内，可以获得合格的冲裁件。这个范围的最小值称为最小合理间隙，最大值称为最大合理间隙。考虑到在生产过程中的磨损使间隙变大，故设计于制造新模具时应采用最小合理间隙值。 通过对零件图的分析，对于工件的未注公差可按 算，再结合上述讨论，该模具的具体间隙值，可根据查表 2： 冲裁模刃口双面间隙 )(in ，m a x 0 ( )Z m m。 2. 凸、凹模刃口尺寸计算 冲裁件的尺寸精度取决于凸、凹模刃口部分的尺寸。冲裁合理间隙也要靠凸、凹模刃口部分的尺寸来实现和保证。所以正确地确定刃口部分尺寸是相当重要的。落料件的尺寸取决于凹模尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸。因此，设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙去在凹模上。考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，在设计凸、凹模刃口尺寸时，对基准件刃口尺寸在磨损后增大的，其刃口的公 - 9 - 称尺寸应取工件尺寸公差范围内较小的数值。对基准件刃口尺寸在磨损后减小的，其刃口的公称尺寸应取工件尺寸公差范围内较大的数值。这 样，在凸、凹模磨损到一定程度的情况下，仍能冲出合格的零件。 (1) 落料刃口尺寸计算 设工件尺寸为 0D。根据刃口尺寸计算原则，落料时应首先确定凹模刃口尺寸。由于基准凹模的刃口尺寸在磨损后会增大，因此应使凹模的基本尺寸接近工件轮 廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙值模的制造取负偏差，凹模取正偏差。 查表 3因数 。 对零件图中未注公 差按 公差等级，由书末附录3 ， ， 零件因形状比较复杂，且为薄材料，为了保证凸、凹模之间的间隙值，必须采用凸、凹模配合加工的方法。现以凹模为基准件，根据凹模磨损后的尺寸变化情况，由零件图分析属于 A 类尺寸： ， 按式（ 2模刃口尺寸计算如下： 4m a x 0() x (30 . 2 5 0 . 0 640 03 8 3 8 0 . 5 0 . 2 5 3 7 . 8 7 5 ( ) 凹 （ ） 0 . 1 5 0 . 0 3 840 01 0 1 0 0 . 5 0 . 1 5 9 . 9 2 5 ( )R m m 凹 （ ） 0 . 1 5 0 . 0 3 840 07 0 . 5 0 . 1 5 . 9 2 5 ( )R m m 凹 （ 7 ） 6凸模的刃口尺寸按凹模的实际尺 寸配制，并保证双面间隙 (2) 冲孔刃口尺寸计算 设工件尺寸为0d。根据刃口尺寸计算原则，冲孔时应首先确定凸模刃口尺由于基准件凸模刃的口尺寸在磨损后会减小，因此应使凸模的基本尺寸接近工件孔的最大极限尺寸，在增大凹模尺寸以保证最小合理间隙值模的制造取负偏差，凹模取正偏差。 查表 2因数 。由零件图分析属于 B 类尺寸 : 按式（ 2模刃口尺寸计算如下： 0m i x (36 0 . 5 0 . 0 5 ( )00凸 0 . 0 5 - 0 . 0 1 54 （ 6+ ） 保证双面间隙 (3) 拉深工作部分尺寸计算 拉深凸模和凹模的单边间隙可按表中公式 2 计 算，故 )(12 。 由于拉深工件的公差 为 ，故凸、凹模的制造公差可采用 精度，查书末附录3 . 0 3 3 ( )凸 凹。由于工件要求内形尺寸精度较高，应以凸模为设计基准，考虑到凸模会越磨越小，基本尺寸计算按式 4 式 4求得拉深凸、凹模尺寸及公差如下表： - 10 - 表 3 1 工件尺寸 0m 凸凸 凹凹 0m 24 026 (五 )冲裁模主要零件设计 1. 冲孔凸模设计 根据冲压件的的形状和尺寸，冲孔凸模采用整体式的 直通式（主要由于模具安装的空间限制而采用直通式），截面形状是圆形，刃口形状为平刃。 由于冲件形状已决定了横向尺寸和形状，所以在一般情况下，凸模的强度是足够的，但是，对于特制细长的凸模和板料厚度大的情况，才需要进行压应力和弯曲应力的校核，检查其危险面尺寸和自由长度是否满足强度要求。 (1) 压应力的校核 圆形凸模按式 (2行应力校核 m i 1 3 0 0 1 . 2 ( )1000td m m压 (3式中 凸模最小直径 () t 料厚 ( 材料的抗剪强度 () (2) 弯曲应力的校核 凸模的抗弯能力，根据模具结构特点，可分为无导向装置和有导向装置凸模两种情况。本模具设计的凸模是有导向装置。 22m a 0 2 52 7 0 2 7 0 1 1 9 ( )7000dL m (3式中 允许的凸模最大自由长度 () d 凸模的最小直径 ( F 冲裁力 ()N 因冲孔凸模m i n 6 5 ( )d m m )冲孔凸模长度为 7 6 . 5 ( ) 1 1 9 ( )L m m m m所以，冲孔凸模满足压应力和弯曲应力的要求。 2. 落料凹模 在冲压过程中，与凸模配合直接对冲制件进行分离或成形的工作零件。 (1) 凹模刃口形式 刃口，根据冲裁件的形状、厚度、尺寸精度以及模具的具体结构决定，采用刃口形式为直筒形。 (2) 凹模外形尺寸 凹模的外形尺寸是指平面尺寸和厚度，凹模的外形一般为 圆形和矩形两种。凹模的外形尺寸应保证凹模有足够的强度与刚度。凹模的厚度还应考虑修磨量。凹模的外形尺寸一般根据被冲材料的厚度和冲裁件的最大外形尺寸来确定的。 - 11 - (3) 凹模的固定方法 凹模一般采用螺钉和销钉固定在下模座上。 3. 凸凹模 复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的工作零件。凸、凹模存在于复合模中，是复合模的工作零件。凸、凹模工作面的内、外缘均匀刃口，内外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸。因此从强度方法考虑，其壁厚应受最小值限制。凸、凹模的最小壁厚与模具结构有关：当模具采用正装结构时，内孔不积存废 料，胀力小，最小壁厚可以小一些；当模具为倒装结构时，内孔为直筒刃口形式，且采用下漏料方式，则内孔积存废料，胀力大，最小壁厚应大一些。 凸、凹模的最小壁厚值，目前一般按经验数据确定倒装复合模的凸凹模最小壁厚列于表 3装复合模的凸凹模最小壁厚可比倒装的小些。 表 3 倒装复合模的冲裁凸凹模的最小壁厚 料厚 t(最小壁厚 a(厚 t(小壁厚 a(六 ) 卸料、出件、弹性元件装置的设计 卸料与出件装置的作用是当冲压模具完成一次冲压之后，把零件或废料从模具工作部件上卸下来，以便下一步冲压工作能够继续进行。通常把冲压零件或废料从凸模上卸下称为卸料，把冲压零件或废料从凹模中卸下称为出件。 1. 设计卸料装置 (1) 为了得到较平整的工件，使料条在落料、拉深过程中始终处于一个稳定的压力之下，从而改善了毛坯的稳定性，避免材料在切向应力的作用下发生起皱变形的可能，此模具落料工序采用弹压式卸料结构。卸料动作由橡胶弹退卸料板完 成。 (2) 为了使模具结构简单，被卡于凸凹模孔中的冲孔废料采用刚性卸料装置。卸料动作由模柄中的打杆通过推板带动卸料杆来完成。 2. 设计出件装置 出件装置的作用是将零件从模具的工作部件上卸下。通常把装载上模内的出件装置成为推件装置，装在下模内的称为顶件装置。 顶件装置 顶件装置一般都是弹性的，其基本零件是顶杆和橡胶。根据本模具的结构及所需的顶件力，该顶件装置可由顶杆和橡胶组成。 3. 弹性元件的设计及计算 为了得到较平整的工件，此模具采用弹压式卸料结构，便条料在拉深过程始终处在一个稳定的压力之下，从而改 善了毛坯的稳定性，避免材料在切向应力的作用下起皱的可能。 (1) 上卸料采用橡胶作为弹性元件按公式（ 1算橡胶的自由高度： ( 3 . 5 4 ) 由 工 作 (3 - 12 - 式中 橡胶的自由高度 工作行程与模具修磨量或调整量（ 4中 ( 7 4 ) 1 1 ( )s m m 工 作，则 ( 3 . 5 4 ) 3 8 . 5 4 4 ( )H s m m自 由 工 作 取 3 8 )H m m自 由。 由公式（ 1算橡胶的装配高度为： ( 0 . 8 5 0 . 9 ) 3 2 . 7 2 3 4 . 6 5 ( )H H m m安 装 自 由 (3取 3 2 ( )H m m安 装。 橡胶的断面面积，在模具装配时按模具的空间大小来确定。 (2) 下顶料采用橡胶作为弹性元件按公式（ 1算橡胶的自由高度： ( 3 . 5 4 ) 由 工 作 式中 橡胶的自由高度 工作行程与模具修磨量或调整量（ 4中 ( 5 4 ) 9 ( )s m m 工 作，则 ( 3 . 5 4 ) 3 1 . 5 3 6 ( )H s m m自 由 工 作 取 3 1 )H m m自 由。 由公式（ 1算橡胶的装配高度为： ( 0 . 8 5 0 . 9 ) 2 7 . 2 2 8 . 8 ( )H H m m安 装 自 由 取 2 7 ( )H m m安 装。 橡胶的断面面积，在模具装配时按模具的空间大小来确定。 (3) 碟形弹簧的计算 前面所计算的拉深力 25F ，因为此模具设计拉深是第一道工序，因此，碟形弹簧要承受拉深力，使拉深成形。落料、冲孔在碟形弹簧变形的情况下完成。 查机械设计手册选择碟形弹簧 A 系列、采用复合式（由叠合与对合组成） 03 5 . 5 1 8 . 3 2 0 . 8 2 . 8 5 1 9 0 0 . 6D m m d m m t m m h m m m m N f m m 0、 、 、 、 H 、 P 、 、5 5 1 9 0 2 6 ( )zP n P k N (35 0 . 6 3 ( )zf if m m (3 0 ( 1 ) 5 2 . 8 ( 5 1 ) 2 5 0 . 8 ( )zH i H n t m m (3(七 )模具总体结构设计 该工件模具的具体结构如下图所示。主要由冲孔凸模，落料凹模，凸凹模，拉深凸模，拉深凹模、上、下模座，上、下固定板，上垫板及卸料装置组成。 根据模具主要工作部分的尺寸、结构以及弹性元件的尺寸，参照有关资料，可选择 ： 上模座： 200 模座： 200 柱： 28 20 钢 - 13 - 导 套： 28 20 钢 为了保证冲孔精度，则在该模具的结构设计中，将冲孔工序安排在最后。使用了碟弹簧，安装在拉深凹模的下方，让工件在碟弹簧的阻力下，能够完全拉深后，再继续向下运动，完成落料动作再 完成冲孔动作。由于碟弹簧是阻力较大的弹性元件，因此采用该结构即能够保证较高的冲孔精度；又可以使工件在拉深过程中成型均匀、平整、不起皱；同时还避免了因冲压力过大，而使工件损坏的现象。 - 14 - 图 3 2 拉深、落料、冲孔复合模 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 2930 - 15 - (八 )模具装配要点 1. 冲模装配工艺要点 (1) 选择装配基准件。装配时，先要选择基准件。选择基准件的原则是按照模具主要零件加工时的依赖关系来确定。可以作为装配基准件的主要有凸模、凹模、凸、凹模及固定板等。 (2) 组件装配。组件装配是指模具在总装之前，将两个以上的零件按 照规定的技术要求连接成一个组件的装配工作。如模架的组装，凸模和凹模于固定板的组装等。这些组件，应按照各零件所具有的功能进行组装，这将会对整副模具的精度起到一定的保证作用。 (3) 总体装配。总装是将零件和组件结合成一幅完整模具的过程，在总装之前，应选好装配的基准件和安排好上、下模的装配顺序。 (4) 调整凸、凹模间隙。在装配模具时，必须严格控制及调整凸、凹模间隙的均匀性。间隙调整后，才能紧固螺钉和销钉。 (5) 检验、调试。在装配完毕之后，必须保证装配精度，满足规定的技术要求，并要按照模具的验收的技术条件， 检验模具各部分的功能。在实际生产条件下进行试模，并按试模生产冲件的情况调整、修正模具，当试模合格后，模具加工、装配才算基本完成。 2. 有导柱复合模装配要点 复合模结构紧凑，模具零件加工精度较高，模具装配的难度较大，特别是装配对内、外形有同轴度要求的模具，更是如此。复合模属于单工位模具。复合模的装配程序和装配方法相当于在同一工位上先装配冲孔模然后以冲孔凸模为基准，再装落料模。基于此原理，装配复合模应遵循如下原则： (1) 复合模装配应以凸凹模作装配的基准件。先将装有凸凹模的固定板用螺栓和销钉安装、固定 在指定模座的相应位置上；再按凸凹模的内形装配、调整冲孔凸模固定板的相对位置，使冲孔凸、凹模间的间隙趋于均匀，用螺钉固定；然后再以凸凹模的外形为基准，装配、调整落料凹模相对凸模的位置，调整间隙，用螺钉固定。 (2) 试冲无误后，将冲孔凸模固定板和落料凹模分别用定位销，在相应模座经钻铰或配钻、配铰销孔后，打入定位。 3. 模具装配过程 在装配之前，必须仔细研究图样，根据模具的结构特点和技术要求，确定合理的装配顺序和装配方法。此外，还检查模具零件的加工质量，按规定的技术要求进行装配。装配的次序和方法如下： (1) 主要组件的装配 模柄的装配 因为这副模具的模柄 2 是从上模座 3 的下面向上压入的，所以在安装上模座垫板 5 和上模固定板 7 之前，应该先把模柄装好，模柄于上模座的配合要求是 H7/配时，先在压力机上将模柄压入再加工定位销孔，然后把模柄端面部分磨平，安装好模柄后，用 90 度角尺检查与上模座上的垂直度。 拉深凸模的装配 将拉深凸模 25 与凸凹模 22 装配，然后把拉深凸模端面部分磨平。 凸凹模的装配 在装配之前，将拉深凸模垫板 26 装入上模固定板 7 内，然后将凸凹模与上模固定板配合要求是 H7/配时， 在压力机上将凸凹模压入上模固定板内，检查 - 16 - 凸凹模的垂直度。在盖板 8 装在凸凹模上。 推杆 24 与推板 27 装配。装配好放入上模固定板内。 冲孔凸模装配 冲孔凸模 18 与下固定板 13 的配合要求是 H7/配时，先在压力机上将冲孔凸模压入下模固定板内，然后将冲孔凸模端面部分磨平。检查凸模的垂直度。 (2) 总装配 模具的主要组件装配完毕后开始进行总装配。为了使它们和落料凹模 11易于对中，总装时必须考虑上、下模的装配顺序，否则，可能出现无法装配的情况。上、下模的装配顺序与模具结构有关，通常是看上、下模中哪一 个位置所受的限制大就先装，用另一个去调整位置。冲裁模的凹模装在下模座上，一般先装下模。装配步骤如下： 在落料凹模 11 上安装挡料销 21 其配合要求是 H7/ 将拉深凹模 20 装入落料凹模内其配合要求 H8/将碟弹簧 29 装入落料凹模。 在下模座 14 装入橡胶 15。 将顶杆 16 装入到下模固定板 13、落料凹模 11、下模座 14 一起装配，预紧内六角螺钉 12，找正固定板位置，然后加工销孔，装入圆柱销
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