止回片模具设计 【毕业设计+完整cad图】

XXX技术学院技术学院技术学院技术学院毕业设计毕业设计毕业设计毕业设计（论文论文论文论文）题题题题目目目目止回片模具设计止回片模具设计止回片模具设计止回片模具设计本文本文本文本文CAD原图纸原图纸原图纸原图纸索取索取索取索取，请联系请联系请联系请联系QQ68661508学学学学院院院院XXX学院学院学院学院专业名称专业名称专业名称专业名称模具设计与制造模具设计与制造模具设计与制造模具设计与制造班级学号班级学号班级学号班级学号学生姓名学生姓名学生姓名学生姓名指导老师指导老师指导老师指导老师二零一零二零一零二零一零二零一零年年年年五五五五月月月月止回片模具设计学生姓名XXX班级XXX指导教师XXX摘要本次设计是设计的一套落料弯曲的级进模，在文档中的第一部分，主要阐述了级进模的发展状况，说明了冲压模具的重要性。接着是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。第二部分，是对零件排样图的设计，完成了搭边和送料步距的计算，之后进行了冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，是为选择冲压设备提供了依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图，本次设计阐述了冲压模具的结构设计及工作过程。本模具采用了对角模具，所以性能稳定，工作平稳，提高了产品质量和生产效率，降低了劳动强度和生产成本。关键字冲压,冲孔,落料,弯曲,模具结构,指导老师签名目录第1章绪论311级进模概述412级进模特点及其现状6第2章设计任务与工艺分析821零件设计任务822加工工艺方案的分析与确定823模具结构型式的选择9第3章计算冲裁压力、压力中心和选用压力机1131计算毛坯长度1132排样方式的确定1233计算冲裁力、卸料力及弯曲力1334确定模具压力中心1435选用压力机14第4章模具工作部分尺寸及公差1541冲孔部分1542、落料部分1643、弯曲部分1844切断部分19第5章确定各主要零件结构尺寸2151导正装置和浮料装置2152凸模和凹模镶块的结构尺寸22521各冲头的结构尺寸22522各凹模镶块的结构尺寸23523其他主要零件结构2753合模高度计算27第6章绘制模具装配图及零件图28参考文献29致谢30第1章绪论11级进模概述连续冲压是指在压力机的一次行程中，在一副模具的不同工位同时完成多种工序的冲压。所采用的工序称为连续模，又称级进模，跳步模。在连续冲压中，不同的冲压工序分别按一定的次序排列，配料按步距间隙移动，在等距离的不同工位上完成不同的冲压工序，经逐个工位的冲刺后，便得到一个完整的零件或半成品。一般来说，无论冲压零件的形状怎样复杂，冲压工序怎样多，均可用一副多工位连续模冲制完成。对于批量非常大而厚度较薄的中小型冲压件，特别适宜采用精密多工位连续模加工。在各类冷冲模中，连续模所占比例约为27。连续模冲压具有以下特点生产效率高。连续模属于多工序模，在一副模具中可包括冲裁，弯曲，拉伸，成形等多道工序，因而具有高的劳动生产率率。操作安全。因为手不必进入危险区域，自动送料时，模具内装有安全检测装置，可防止加工时发生误送进或意外。模具寿命时间长。由于工序不必集中在一个工位，不存在最小壁厚的问题，且改变了凸凹模受力情况，因而模具强度高，寿命较长。易于自动化。大量生产时，可采用自动送料机构，便于实现冲压过程的机械化和自动化。可实现高速冲压若配合高速冲裁及各种辅助设备，连续模可进行高速冲压，目前高速冲床可达4000次/MIN。可减小厂房面积，半制品运输及仓库面积。一台冲床可完成从板料到成品的各种冲压过程，并免去用单工序模时制件的周转和储存。连续模具具有造价高去，制造周期长，模具设计制造难度大，技术含量高去。但可省去多台压力机设备。材料利用率较其他模具低。特别是某些形状复杂的零件，产生废料较多。较难保持内外形相对位置的一致性。因为内外形是逐次冲出的，每次冲压都有定位误差，且连续地进行各种冲压，必然会引起条料载体和工序件的变形。由于连续模的这些特点，当零件形状异常复杂，经过冲制后不便于再单独重新定位的零件。采用多工位连续模在一副模具内连续完成最为理想，如椭圆形的零件，在使用简易冲模或复合模无法设计的模具或制造模具的情况下，采用多工位连续模却能解决问题。此外，一些由于使用或装配的需要，零件需规则排列时，也可采用连续模冲制，零件先不切除下来，而被卷成盘料，在自动装配过程中才予以分离。同一产品上的两个冲压零件，其某些尺寸间有相互关系，甚至有一定的配合关系，在材质，料厚完全相同的情况下，如果用两套模具分别冲制，不仅浪费原材料，而且还不能保证配合精度，若将两个零件合并在一副多工位连续模上同时冲裁，可大大提高材料利用率，并能很好地保证零件的配合精度。但连续模的造价高，制造周期长，在使用时需要被加工的零件的产量和批量足够大，以便能够比较稳定而持续地生产，实现高速连续作业。同时，制件太大，工位数较多时，模具必然比较大，这时必须考虑到模具和压力机工作台的匹配性。多工位级进模的结构比较复杂，模具制造精度高，这对模具设计者来说需要考虑的内容很多，尤其是级进模条料排样图的设计，模具各部分结构的考虑等都是十分重要的。级进模，尤其是多工位级进模，配合高速冲床，实现高速自动化作业，能使冲压生产料率大幅度提高。它在提高生产效率、降低成本、提高质量和实现冲压自动化等方面有着非常现实的意义。多工位级进模可以对于一些形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深、成形加工。对大批量生产的冲压零件尤其应当采用多工位级进模进行冲制。12级进模特点及其现状级进模是在压力机一次行程中完成多个工序的模具，它具有操作安全的显著特点，模具强度较高，寿命较长。使用级进模便于冲压生产自动化，可以采用高速压力机生产。级进模较难保证内、外形相对位置的一致性。多工位级进模冲压工艺具有生产效率高，材料利用率高，冲压设备比较简单，对操作工人技术等级要求不高等优点，所以在工业生产中，应用广泛，并以成为不可缺少的重要加工手段之一。就级进模的现状而言，经过一段时间的学习和自身钻研。目前，我国的级进模已有了长足的进步。国内已能生产精度达2微米的精密多工位级进模，工位数最多已达160个，寿命12亿次。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。由于冷冲压有许多的优点，因此，在机械制造、电子、电器等各行各业中，都得到了广泛的应用。这次设计中的冷冲压弯曲件要求精度高，形状复杂，要求弯曲后有平行度要求，。若采用铸造工艺生产很难保证产品质量，而且使用该工艺将消耗大量的能量，不利于节能降耗，需要增加环境保护上的投入，最终会增加企业的生产成本。若是采用冷冲压工艺生产，这样既有利于保证加工出来的产品能达到设计要求，又有利于保证生产的产品的有很高的一致性，方便日后维修更换。此外采用冷冲压的工艺有利于进一步降低劳动者的劳动强度，体现了“以人为本”的生产理念。再者采用冷冲压的工艺可以提高材料的利用率，降低企业生产成本，并且节约了金属材料。而且目前国际上冲压生产成为生产优质机电产品的重要手段，采用冷冲压工艺可以跟上先进生产工艺的发展潮流，有利于提高企业的竞争力。因此该冷冲压弯曲件宜采用冷冲压工艺生产，由于弯曲件的质量要求高，故生产该冷冲压弯曲件可以采用高精度的冲裁模生产。连续模冲压在提高生产率、降低成本、提高质量和实现冲压自动化方面有重要作用。在现代冲压技术中，发展连续模占有重要地位。第2章设计任务与工艺分析21零件设计任务零件简图如图1所示生产批量大批量材料304不锈钢材料厚度038MM未标注尺寸按照IT10级处理图211止回片零件图22加工工艺方案的分析与确定由零件图可知，该零件包含落料和弯曲两个工序，又因为有平行度要求，还需一道整形工序。该零件形状较规则，尺寸较小，精度要求IT10。材料高硬度，强度极限为大于520MPA根据止回片（如图1）包括落料、弯曲、整形三道冲压工序。模具形状较为规则，需要在几个工位上完成所有工序。可采用以下两种方案（1）方案一（级进模）止回片包括落料、弯曲、整形三道冲压工序在内。形状较为规则，尺寸较小，精度要求IT10。可采用级进模。方案二（单工序模）将弯曲、落料、整形三道冲压工序用三副模具完成落料、弯曲、整形三道工序。方案比较方案一采用级进模，止回片零件加工精度中等，零件较小，又需要三道完整的工序才能完成，又只能在级进模中三道工序才能在一副模具中实现，虽然成本高，但该零件生产批量大，选级进模合适。方案二采用单工序模，三道工序在三套模具上完成，虽然模具简单，但因为要大批量生产，三套工序所需要的工时比较长，量产不是很理想。综合以上两个方案分析比较结果说明，本零件采用第一方案最为合适。23模具结构型式的选择1、确定冲压工艺方案后，应通过分析比较，选择合理的模具结构型式，使其尽量满足以下要求（1）能冲出符合技术要求的工件；（2）能提高生产率；（3）模具制造和维修方便；（4）模具有足够的寿命；（5）模具易于安装调整，且操作方便、安全。在确定采用级进模后，应该考虑合理的模具结构，首先止回片连续模的送料是采用自动送料机送钢带卷料，采用常用的由左至右送料方式。模具使用对角标准模架，采用悬吊装置固定卸料板，通过悬吊装置后的卸料弹簧推动卸料板卸料，并且用限位柱限制最大冲深，起到保护冲头及整体模具的作用。该连续模采取冲裁掉其余废料再弯曲及弯曲整形后切断获得成品。2、定位装置为了使条料送料时有准确的位置,保证冲出合格的制件,同时考虑到零件生产批量大,且要求模具结构尽量简单,所以采用导正销及导料板定位。因为板料厚度T038MM,属于较小厚度的板材,且制件尺寸很小,固采用多个导正销定位导向。3、推件装置因为连续模是在最后采用切断获得零件成品，在切断之前条料要完成多个工序，料带的上下活动是靠导料板和浮料销来限制，卸料板压料之后是靠浮料销把带料弹顶起到原高度位置。4、卸料装置该连续模有冲孔落料工序，所以需要卸料装置，卸料板充当压料及卸料作用，并且在切断时因为零件很小，可能粘附在卸料板上，所以在最后的切断工序上方的卸料板上设置一个顶杆，配合弹簧固定在卸料板上起卸料作用。5、导向装置采用滑动对角导柱模架，并且为了更高导向精度，并设置四个内导柱。第3章计算冲裁压力、压力中心和选用压力机31计算毛坯长度毛坯长度按图617分段计算。R05T，所以毛坯总展开长度L0L0L1L2L3L4L5由图617L187MM；L31143MM；L59906L2L42/RKT314/2025402970380576MML087057611430576990619495MM图311弯曲件毛坯长度计算图32排样方式的确定冲压材料选用钢带卷料，料厚038MM，采用自动送料机送料。由于该止回片连续模需要在钢带卷料的侧边冲定位孔，所以零件不是在中间。可以假设把零件与定位孔作为同一零件,定位孔中心与零件的下边距离为324MM。两工件之间按矩形取搭边值B299MM，侧面A2MM进料步距为H451MM299MM75MM；条料宽度为B（D2A）0，查冲压手册表219得，条料宽度偏差04MM，冲裁件垂直于送料方向的尺寸为D26MM，则B（D2A）0（26221）040302040MM为了便于购料，选择30MM的料宽。排样图如下图321图321排样图33计算冲裁力、卸料力及弯曲力查表得材料304不锈钢的的屈服为B520MPA落料尺寸L18364MM；冲圆形孔尺寸L2942MM，最终零件落料尺寸L31377MM2落料力F落1L1TB836403852016527NF落3L3TB13770385202721NF落F1F319248N2冲孔力F2L2TB94203852018614N3冲孔推件力F推NK推F冲查表计算N1K0063F冲18614NF推1006318614462N4落料时的卸料力查表知K卸0055F卸K卸F落00551924810586N5弯曲力1自由弯曲力工件有2条弯曲线，按照自由弯曲力计算，则每处的弯曲力为FBCKBTB/RT071330038304/0254038189023N由于止回片的弯曲部分属于折弯，所以总自由弯曲力F自2FB378046N2校正弯曲力F校A4068802752N自由弯曲力和校正弯曲力的和为F合F自F校37804627526532（N）6压料力的计算F压（0308）F自取系数05则F压053780461890（N）冲床总压力F总F落F冲F推F卸F弯合F压295086N2951KN34确定模具压力中心因冲裁件尺寸较小，冲裁力不大，而且采选用了对角导柱模架，受力平稳，估计压力中心不会超过模柄端面积之外，故不必详细计算压力中心位置。35选用压力机根据前面计算的总冲压力及排样图所需要的工作台面并根据实际情况选择冲压设备，实际选用250KN压力机，并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。选用开式压力机及其它主要技术参数公称压力P250KN滑块行程H80MM行程次数100/MIN最大闭合高度H250MM闭合高度调节量H70立柱间距离L260工作台尺寸前后360，左右560工作台垫板孔径130工作台板厚度70模柄孔尺寸5070床身最大倾角30第4章模具工作部分尺寸及公差模具的对材料的要求是很高的，所以材料的选择很重要。在这里，我们选用CR12MOV作为其材料，因为该制件的生产批量大，而CR12MOV具有强度高，韧性好，耐磨性好抗回火稳定性和热处理变形小的高性能模具材料41冲孔部分1、小凸模查表冲压工艺与模具设计第63页，冲裁凸模、凹模的极限偏差为P002MM，D002MM查表冲压工艺与模具设计第58页，冲裁模刃口双面间隙为ZMAX005MM，ZMIN003MM由于PDZMAXZMIN002MM，故采用凸模与凹模配合加工。冲孔情况，磨损后凸模减小查表得因数X10008小凸模尺寸DPAX0020300100800203080020凹模配作，最小间隙ZMIN003MM凹模尺寸DDDPZMIN02003050200MM42、落料部分查表冲压工艺与模具设计第63页，冲裁凸模、凹模的极限偏差为凸002MM，凹0025MM查表冲压工艺与模具设计第58页，冲裁模刃口双面间隙为ZMAX005MM，ZMIN003MM由于凸凹ZMAXZMIN002，故采用凸模与凹模配合加工。落料件应以凹模为基准件，然后配作凸模。（1）凹模磨损后尺寸增大计算这类尺寸，先把工件图尺寸化为A0,再按落料凹模公式进行计算宽度方向有四个尺寸为99020MM，12020MM；079020MM；239020MM即004MM查表冲压工艺与模具设计表211，磨损系数X1；凹模制造偏差凹001MM，故凹模尺寸A0（AMAXX）0100A1（991004）01009860100A2（121004）01001160100A3（0791004）01000750100A4（2391004）01002350100凸模宽度方向尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙ZMINZMAX，即003005MM。长度方向尺寸为22020MM；973020MM；97020MM；即004MM查表冲压工艺与模具设计表211，磨损系数X1；凹模制造偏差凹001MM，故凹模尺寸A0（AMAXX）0100A52160100A69690100A79660100凸模长度方向尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙ZMINZMAX，即003005MM。圆角部分尺寸为R03040MM；R05040MM；R067040MM；R034040MM即008MM查表冲压工艺与模具设计表211，磨损系数X1；凹模制造偏差凹/4008/4002MM，故凹模尺寸A0（AMAXX）0200A8R0220200A9R0420200A10R0260200凸模圆角部分尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙ZMINZMAX，即003005MM。43、弯曲部分因为该工件属于折弯的，且尺寸较小，并且为了防止回弹，多加了一个整形工序，两次弯曲的弯曲部分都一样，只是整形部分将工件的长度方向的平面整形到具有一定的平行度。凸凹模的圆角半径凸模的圆角半径RP应等于弯曲件内侧的圆角半径，所以R1PR1025MM；R2PR2073MM凸凹模间隙对于U型弯曲，必须合理选用凸、凹模间隙。弯曲件的材料是304不锈钢，间隙C（105115）T，C03990437，这里选T038,C042MM。弯曲尺寸及公差弯曲件宽度尺寸标注在外侧，应以凹模为基准，先确定凹模尺寸。考虑到模具磨损和弯曲件的回弹，凹模宽度尺寸应为BD（B075）D0查表25知ZMIN0030ZMAX0050得BD（7075002）00500698500500凸模尺寸按照凹模配制，保证单边间隙C，即BPBD2CBP6985204261450015044切断部分查表冲压工艺与模具设计第63页，冲裁凸模、凹模的极限偏差为凸002MM，凹002MM查表冲压工艺与模具设计第58页，冲裁模刃口双面间隙为ZMAX005MM，ZMIN003MM由于凸凹ZMAXZMIN002，故采用凸模与凹模配合加工。落料件应以凹模为基准件，然后配作凸模。凹模磨损后尺寸增大计算这类尺寸，先把工件图尺寸化为A0,再按落料凹模公式进行计算宽度方向有四个尺寸为695020MM，285020；151020；355020即004MM查表冲压工艺与模具设计表211，磨损系数X1；凹模制造偏差凹001MM，故凹模尺寸A0（AMAXX）0100A1（6951004）01009860100A2（2851004）01001160100A3（1511004）01000750100A4（3551004）01002350100长度方向尺寸为706020MM；587020MM；247020MM；即004MM查表冲压工艺与模具设计表211，磨损系数X1；凹模制造偏差凹001MM，故凹模尺寸A0（AMAXX）0100A57060100A65870100A72470100凸模长度方向尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙ZMINZMAX，即003005MM。圆角部分尺寸为R054040MM；R029040MM；R046040MM即008MM查表冲压工艺与模具设计表211，磨损系数X1；凹模制造偏差凹/4008/4002MM，故凹模尺寸A0（AMAXX）0200A8R0540200A9R0290200A10R0460200凸模圆角部分尺寸按凹模尺寸配作，保证双面间隙ZMINZMAX，即003005MM。第5章确定各主要零件结构尺寸51导正装置和浮料装置导正销导正销工作部位直径为3MM，导正销选用日本MISUMI的直杆型前端R型导正销，导正销共有7个，直接装在卸料板上，采用压板固定。浮料装置浮料装置用8个带阶梯的浮升销，其结构看总装配图，浮升销是用弹簧和导料板装配在凹模板上，导料板压住销的阶梯，防止浮升销弹出凹模，弹簧采用GB/T20891994525。顶杆弹簧需要的力好小，所以采用GB208980615弹簧。悬吊装置板是采用等高套悬吊在上模上的，与等高套配合使用的弹簧采用TH2530的极重载弹簧。限位装置为了保护冲头和凹模，在固定板和卸料板之间加入限位住，防止冲深过大，限位住采用GB2869281，尺寸为162315MM52凸模和凹模镶块的结构尺寸521各冲头的结构尺寸冲导正销孔的冲头1凸模最大自由长度L应满足L90D/F903/2712989MM由此可知，小冲孔凸模工作部分长度不能超过2989MM。这里取工作部分长度为18MM,凸模总长为60MM。采用阶梯固定在上模。冲裁部分的冲头2凸模基本结构和冲头1一样，只是外形尺寸不一样，因为该冲头是冲裁工件的外形尺寸之外的余料，所以刃口部分和工件外形尺寸一样，凸模总长为60MM。预弯曲部分的冲头3连续模弯曲不能一次到位，所以先采取预弯曲，只先把需要弯曲的部分弯曲到一定程度，该工件类为Z型弯曲，凸模总长为59484MM。整形部分的冲头4冲头工作部分是把预弯曲的工件的上下平行度和垂直度整形到要求范围之内，凸模总长为59484MM。切断部分的冲头5凸模基本结构和冲头1一样，只是外形不一样，外形和最终切断的工件尾部形状一样，凸模总长为60MM。522各凹模镶块的结构尺寸因为是连续模的凹模大部分都是采用镶块式镶嵌在凹模板上，这样是为了装模方便和维修方便。各冲头和凹模镶块的具体尺寸见下列各图521镶块1522镶块2523镶块3524镶块4525镶块5526冲头1527冲头2528冲头3529冲头45210冲头5523其