带孔T形空调垫片冲孔落料级进模具设计-冲压模具含7张CAD图
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带孔T形空调垫片冲孔落料级进模具设计-冲压模具含7张CAD图,空调,垫片,冲孔,落料级进,模具设计,冲压,模具,CAD
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设 计（XX）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的： 本课题来源与实际的生产实践，要求通过设计使自己明确正确的设计步骤和方法，为以后的工作和学习积累一定的经验。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 名称：空调垫片 材料：纯铝 料厚：2mm 批量：大批量 技术要求：要求采用级进模具生产，制件精度要求为IT12IT13。保证模具有可靠的机械性能和寿命。所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日 设计/XX任务书 题目：空调垫片冲孔落料级进模具设计 内容：（1）制件的工艺性分析与工艺方案的确定（2）主要设计计算（3）模具的总体设计（4）模具主要工作零件设计及总装图（5）冲压设备的选定与零件加工工艺卡（6）模具的装配与调试 原始资料: 制件为空调垫片，材料为纯铝，料厚为2mm，采用冲孔落料级进模具大批量生产 设 计（XX）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写1500字左右（本科生200字左右）的文献综述(包括目前该课题在国内外的研究状况、发展趋势以及对本人研究课题的启发)：文 献 综 述 模具工业在国民经济中的地位模具是大批量生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。利用模具成型零件的方法,实质上是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法,采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺,可以提高生产效率,保证零件的质量,节约材料,降低成本,从而取得很高的经济效益。因此，模具成型方法在现代工业的主要部门，如机械、电子、轻工、交通和国防工业中得到了极其广泛的应用。例如70%以上的汽车、拖拉机、电机、电器、仪表零件，80%以上的塑料制品，70%以上的日用五金及耐用消费品零件，都采用模具成型的方法来生产。由此可见，；利用模具生产零件的方法已经成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段，它对保证制件质量，缩短试制周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和产品开发都具有决定性意义。因此德国把模具成为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”，美国把模具成为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”，日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。由于模具工业的重要性，模具成型工业工艺在各个部门得到了广泛的应用，是模具行业的产值已经大大超过机床工业的产值。这一情况充分说明在国民经济蓬勃发展的过程中，在各个工业发达国家对世界市场进行激烈的争夺中，愈来愈多地采用模具来进行生产，模具工业明显地成为技术、经济和国力发展的关键。从我国的情况来看，不少工业产品质量上不去，新产品开发不出来，老产品更新速度太慢，能源消耗指标高，材料消耗量大，这些都与我国模具生产技术落后，没有一个强大的、先进的模具工业密切相关。因此，要使国民经济各个部门或得高速发展，加速实现社会主义的现代化，就必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具工业在国民经济中的关键作用。毕业设计课程的意义、内容、目的及要求此次课程设计所要求生产的制件是空调垫片，材料用纯铝，采用冷冲压级进模具大批量生产。在毕业之际，这次课程设计是对自己三年来学习的一次总结性的考验，是将自己所学习到的理论知识和实际设计相结合的一次实战演习。是我们大学学习的最后一个环节，它贯穿了所学的基础课和专业课，从而使其系统化，条理化，并对自己的专业有了一个理性的认识。在设计过程中，应清楚的了解设计步骤、设计顺序、以及各个设计环节的相互衔接；在书写的说明书的时，明了书写的正确格式以及排样、插图的规范性。在设计中，要将所学习到的冷冲压模具设计知识，应用到实际的设计当中。首先，对所需要生产的制件进行工艺性分析，确定生产的正确性。确定毛坯的形状和尺寸，计算出冲压模具凸、凹模的刃口尺寸，确保可以冲裁出合格的制件。选用几个可行的排样方法对制件进行排样比较，选用材料利用率最高的排样方法进行生产排样。根据制件材料的机械性能及加工形状和尺寸，确定冲裁力的大小，确定压力中心，初选机械压力机，并对所选压力机进行初步校核。选择模具结构，并对模具的各个部分零件进行设计，确定零件材料及加工方法和热处理工艺，对各个环节进行校核，以保证模具正常工作，可以生产合格制件。最后，绘制装配总图，及自己设计的各个部分零件图。通过设计，使自己熟悉模具制造工艺与模具设计的实际结合，对以前所学的一些抽象的东西加深了理解，从中总结出自己的优点和缺点，为自己以后的学习工作做一个很好的铺垫。冷冲压模具的历史发展与现状模具的出现可以追溯到几千年前的陶器烧制和青铜器铸造，但其大规模应用却是随着现代工业的崛起而发展起来的。19世纪，随着军火工业、钟表工业、无线电工业的发展，模具开始得到广泛使用。第二次世界大站后，随着世界经济的飞速发展，它又成了大量生产家用电器、车、电子仪器、照相机、钟表等零件的最佳方式。从世界范围看，当时美国的冲压技术走在最前列，而瑞士的精冲、德国的冷挤压技术，苏联对塑性加工的研究也处于世界先进行列。20世纪50年代中期以前，模具设计多凭经验，参考已经有图纸和感性认识，根据用户的要求，制作能满足产品要求的模具，但对所设计模具零件的机械性能缺乏了解。从1955年到1965年，人们通过对模具主要零件的机械性能和受力状况进行数学分析，对金属塑性加工工艺及原理进行深入讨论，使得冲压技术得到迅猛发展。在此期间归纳出的模具设计原则，使得压力机械、冲裁材料、加工方法、模具结构、模具材料、模具制造方法、自动化装置等领域面貌一新，并向实用化方向推进。进入20世纪70年代，不断涌现出各种高效率、高精度、高寿命的多功能自动模具。其代表是五十多个工位的级进模和十几个工位传递模。在此期间，日本以“模具加工精度进微米级”而站 了世界工业的最先列。从20世纪70年代中期至今，计算机逐渐进入模具生产设计的各个领域，显著的提高了模具工业的水平。我国的模具工业发展到今天经历了一个艰辛的历程。我国模具工业是19世纪末20世纪初随军火和钟表业引进的压力机发展起来的。从那时到20世纪50年代初，模具多采用作坊式生产，凭工人经验，用简单的加工手段制造。在以后的几十年中，随着国民经济的大规模发展，模具工业进步很快。当时我国大量引进苏联的图纸、设备和先进经验，其水平不低于当时工业发达的国家。此后直到20世纪70年代末，由于错过了世界经济发展的大浪潮，我国模具业没有跟上世界发展的步伐。20世纪80年代末，伴随家电、轻工、汽车生产线模具的大量进口和模具国产化的呼声日益高涨，我国先后引进了一批现代化模具加工机床。在此基础上，参照以后的进口模具，我国成功地复制了一批替代品。如汽车覆盖件模具等。模具的国产化虽然使我国模具制造水平逐渐赶上了国际先进水平，但计算机应用方面仍然存在很大的差距。我国模具工业起步晚，基础差，就总量来看，大型、精密、复杂、长寿命模具产需矛盾仍然十分突出。为了进一步振兴模具工业，国家有关部门进一步部署。相信在政府的大力支持下，通过本行业和相关行业以及广大模具工作者的共同努力，我国模具工业水平必将大大提高，为国家经济建设作出更大的贡献。XX 设 计（论 文）开 题 报 告本课题的研究思路（包括要研究或解决的问题和拟采用的研究方法、手段（途径）及进度安排等）：本课题生产的制件为空调垫片，材料为纯铝，制件厚度为1mm，采用冲孔落料级进模具大批量生产。设计采用先冲孔，后落料形式。由导料板和活动挡料销粗定位后冲出孔，然后由此孔做为导正孔，做精确定位，落料成品。采用这种定位冲孔落料方式，可以保证之间的精度。条料的排样方式采用直对排，材料利用率可以达到85%。模架选用中间导柱导套形式，可以保证模具运行精度和模具寿命。这套模具加工简单，安装和调整也很方便，生产效率也很高，可以满足设计要求。模具中的主要工作零件加工时才用热处理，以保证其有适用的机械性能。 由于设计水平和实践经验的局限性，设计当中难免有错误和不足之处。在老师和同学帮助之下完成了这次设计课程，设计了一套空调垫片冲孔落料级进模具，使自己积累了一定的设计经验。 XXX 设 计（XX）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的研究思路、深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 摘要 本课题生产的制件为空调垫片，材料为纯铝，制件厚度为1mm，采用冲孔落料级进模具大批量生产。设计采用先冲孔，后落料形式。开始时的第一个定位采用始用挡料销，由导料板和活动挡料销粗定位后冲出孔，然后由此孔做为导正孔，做精确定位，落料成品。采用这种定位冲孔落料方式，可以保证之间的精度。条料的排样方式采用直对排，材料利用率可以达到85%。模架选用中间导柱导套形式，可以保证模具运行精度和模具寿命。这套模具加工简单，安装和调整也很方便，生产效率也很高，可以满足设计要求。模具中的主要工作零件加工时才用热处理，以保证其有适用的机械性能。 由于设计水平和实践经验的局限性，设计当中难免有错误和不足之处。在老师和同学帮助之下完成了这次设计课程，设计了一套空调垫片冲孔落料级进模具，使自己积累了一定的设计经验。关键词：空调垫片 冲孔落料级进模具 始用挡料销 导料板 活动挡料销AbstractWhat subject this produce make piece air conditioner spacer , material pure aluminium , make a thickness 1mm, adopt and wash the hole blanking grade and enter the mould to produce in enormous quantities. Design and adopt washing holes , and then blanking form first . The first localization at the beginning adopts the beginning to sell by blocking the material, go out of hole after being led material board and activity and blocked the material and sold and made a reservation thickly, then therefore the hole is made in order to lead the straight hole, make and make a reservation accurately, the blanking finished product. Adopt the localization wash hole blanking way , can guarantee precision during. One kind of ways of arranging of a piece of material is adopted straight to arranging , the material utilization ratio can be up to 85%. The mould shelf leads the post to lead one set of forms while selecting for use, can guarantee the mould operation precision and life-span of mould . This set of moulds are processed simply, it is very convenient to install and adjust, production efficiency is very high, can meet the designing requirement . The groundwork part in the mould just uses the heat treatment while processing, so as to ensure that there is suitable mechanical performance in it.Because of designing the limitation of competence and practical experience, unavoidably there are a mistake and weak point in the middle to design. Finish the course of designing under teacher and classmate help , design one air conditioner spacer wash hole blanking magnitude enter mould, make oneself accumulate certain design experience.Keywords:Air conditioner spacer Wash the hole blanking grade and enter the mould The beginning is by blocking the material and selling Lead the material board The activity blocks the material to sell 机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号附图5产品名称冲孔落料级进模具零（部）件名称凹模共（2）页第（ 1）页材料牌号 T10A毛坯种类块料毛坯外型尺寸21517535每个毛坯可制件数1每台件数1备注工时单位1小时工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件1备料将毛坯锻成长方体21517535锻压机12热处理退火63刨刨6面，留单边余量0.5牛头刨床14热处理调质65磨平面磨6面，互为直角平面磨床16钳工画线画出各孔的位置，打孔17加工螺钉孔，安装孔及穿丝孔按位置加工螺钉孔，销钉孔及穿丝孔钻床28热处理按处理工艺，淬火硬度HRC586269磨平面精磨上下平面平面磨床210线切割按图线切割，轮廓达到要求电火花线切割机811钳工精修全面达到设计要求2设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号2 机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号附图7产品名称冲孔落料级进模具零（部）件名称冲孔凸模共（1 ）页第（1 ）页材料牌号 T10A毛坯种类棒料毛坯外型尺寸4065每个毛坯可制件数1每台件数1备注工时单位1小时工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件1备料把毛坯锻成长方体4065锻压机12热处理退火63粗车车出工件形状，留单边余量1车床14热处理调质65磨平面磨出上下端面，与台阶垂直平面磨床16热处理按工艺要求，淬火硬度HRC566017精车按图要求，轮廓达到尺寸要求车床28磨平面精磨上下平面平面磨床29钳工精修全面达到要求2设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号2 机械加工工艺过程卡机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号附图4产品名称冲孔落料级进模具零（部）件名称落料凸模共（2 ）页第（1 ）页材料牌号 T10A毛坯种类块料毛坯外型尺寸1255065每个毛坯可制件数1每台件数1备注工时单位1小时工序号工序名称工 序 内 容车间工段设备工 艺 装 备工时准终单件1备料把毛坯锻成长方体1255065锻压机12热处理退火63刨刨6面，互为直角，留单边余量1牛头刨床14热处理调质65磨平面磨出6面，互为直角平面磨床26钳工画线画出各孔的位置17加工螺钉孔，导正销孔按位置加工螺钉孔，导正销孔钻床18热处理按工艺要求，淬火硬度HRC566069磨平面精磨上下平面平面磨床210线切割按图要求，轮廓达到尺寸要求电火花线切割机811钳工精修全面达到技术要求2设计日期审核日期标准化日期会签日期标记记数更改文件号签字日期标记处数更该文件号2 绪论模具工业在国民经济中的地位模具是大批量生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。利用模具成型零件的方法,实质上是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法,采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺,可以提高生产效率,保证零件的质量,节约材料,降低成本,从而取得很高的经济效益。因此，模具成型方法在现代工业的主要部门，如机械、电子、轻工、交通和国防工业中得到了极其广泛的应用。例如70%以上的汽车、拖拉机、电机、电器、仪表零件，80%以上的塑料制品，70%以上的日用五金及耐用消费品零件，都采用模具成型的方法来生产。由此可见，；利用模具生产零件的方法已经成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段，它对保证制件质量，缩短试制周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和产品开发都具有决定性意义。因此德国把模具成为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”，美国把模具成为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”，日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。由于模具工业的重要性，模具成型工业工艺在各个部门得到了广泛的应用，是模具行业的产值已经大大超过机床工业的产值。这一情况充分说明在国民经济蓬勃发展的过程中，在各个工业发达国家对世界市场进行激烈的争夺中，愈来愈多地采用模具来进行生产，模具工业明显地成为技术、经济和国力发展的关键。从我国的情况来看，不少工业产品质量上不去，新产品开发不出来，老产品更新速度太慢，能源消耗指标高，材料消耗量大，这些都与我国模具生产技术落后，没有一个强大的、先进的模具工业密切相关。因此，要使国民经济各个部门或得高速发展，加速实现社会主义的现代化，就必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具工业在国民经济中的关键作用。毕业设计课程的意义、内容、目的及要求此次课程设计所要求生产的制件是空调垫片，材料用纯铝，采用冷冲压级进模具大批量生产。在毕业之际，这次课程设计是对自己三年来学习的一次总结性的考验，是将自己所学习到的理论知识和实际设计相结合的一次实战演习。是我们大学学习的最后一个环节，它贯穿了所学的基础课和专业课，从而使其系统化，条理化，并对自己的专业有了一个理性的认识。在设计过程中，应清楚的了解设计步骤、设计顺序、以及各个设计环节的相互衔接；在书写的说明书的时，明了书写的正确格式以及排样、插图的规范性。在设计中，要将所学习到的冷冲压模具设计知识，应用到实际的设计当中。首先，对所需要生产的制件进行工艺性分析，确定生产的正确性。确定毛坯的形状和尺寸，计算出冲压模具凸、凹模的刃口尺寸，确保可以冲裁出合格的制件。选用几个可行的排样方法对制件进行排样比较，选用材料利用率最高的排样方法进行生产排样。根据制件材料的机械性能及加工形状和尺寸，确定冲裁力的大小，确定压力中心，初选机械压力机，并对所选压力机进行初步校核。选择模具结构，并对模具的各个部分零件进行设计，确定零件材料及加工方法和热处理工艺，对各个环节进行校核，以保证模具正常工作，可以生产合格制件。最后，绘制装配总图，及自己设计的各个部分零件图。通过设计，使自己熟悉模具制造工艺与模具设计的实际结合，对以前所学的一些抽象的东西加深了理解，从中总结出自己的优点和缺点，为自己以后的学习工作做一个很好的铺垫。冷冲压模具的历史发展与现状模具的出现可以追溯到几千年前的陶器烧制和青铜器铸造，但其大规模应用却是随着现代工业的崛起而发展起来的。19世纪，随着军火工业、钟表工业、无线电工业的发展，模具开始得到广泛使用。第二次世界大站后，随着世界经济的飞速发展，它又成了大量生产家用电器、车、电子仪器、照相机、钟表等零件的最佳方式。从世界范围看，当时美国的冲压技术走在最前列，而瑞士的精冲、德国的冷挤压技术，苏联对塑性加工的研究也处于世界先进行列。20世纪50年代中期以前，模具设计多凭经验，参考已经有图纸和感性认识，根据用户的要求，制作能满足产品要求的模具，但对所设计模具零件的机械性能缺乏了解。从1955年到1965年，人们通过对模具主要零件的机械性能和受力状况进行数学分析，对金属塑性加工工艺及原理进行深入讨论，使得冲压技术得到迅猛发展。在此期间归纳出的模具设计原则，使得压力机械、冲裁材料、加工方法、模具结构、模具材料、模具制造方法、自动化装置等领域面貌一新，并向实用化方向推进。进入20世纪70年代，不断涌现出各种高效率、高精度、高寿命的多功能自动模具。其代表是五十多个工位的级进模和十几个工位传递模。在此期间，日本以“模具加工精度进微米级”而站 了世界工业的最先列。从20世纪70年代中期至今，计算机逐渐进入模具生产设计的各个领域，显著的提高了模具工业的水平。我国的模具工业发展到今天经历了一个艰辛的历程。我国模具工业是19世纪末20世纪初随军火和钟表业引进的压力机发展起来的。从那时到20世纪50年代初，模具多采用作坊式生产，凭工人经验，用简单的加工手段制造。在以后的几十年中，随着国民经济的大规模发展，模具工业进步很快。当时我国大量引进苏联的图纸、设备和先进经验，其水平不低于当时工业发达的国家。此后直到20世纪70年代末，由于错过了世界经济发展的大浪潮，我国模具业没有跟上世界发展的步伐。20世纪80年代末，伴随家电、轻工、汽车生产线模具的大量进口和模具国产化的呼声日益高涨，我国先后引进了一批现代化模具加工机床。在此基础上，参照以后的进口模具，我国成功地复制了一批替代品。如汽车覆盖件模具等。模具的国产化虽然使我国模具制造水平逐渐赶上了国际先进水平，但计算机应用方面仍然存在很大的差距。我国模具工业起步晚，基础差，就总量来看，大型、精密、复杂、长寿命模具产需矛盾仍然十分突出。为了进一步振兴模具工业，国家有关部门进一步部署。相信在政府的大力支持下，通过本行业和相关行业以及广大模具工作者的共同努力，我国模具工业水平必将大大提高，为国家经济建设作出更大的贡献。 空调垫片冲孔落料级进模具设计摘要 本课题生产的制件为空调垫片，材料为纯铝，制件厚度为1mm，采用冲孔落料级进模具大批量生产。设计采用先冲孔，后落料形式。开始时的第一个定位采用始用挡料销，由导料板和活动挡料销粗定位后冲出孔，然后由此孔做为导正孔，做精确定位，落料成品。采用这种定位冲孔落料方式，可以保证之间的精度。条料的排样方式采用直对排，材料利用率可以达到85%。模架选用中间导柱导套形式，可以保证模具运行精度和模具寿命。这套模具加工简单，安装和调整也很方便，生产效率也很高，可以满足设计要求。模具中的主要工作零件加工时才用热处理，以保证其有适用的机械性能。 由于设计水平和实践经验的局限性，设计当中难免有错误和不足之处。在老师和同学帮助之下完成了这次设计课程，设计了一套空调垫片冲孔落料级进模具，使自己积累了一定的设计经验。关键词：空调垫片 冲孔落料级进模具 始用挡料销 导料板 活动挡料销AbstractWhat subject this produce make piece air conditioner spacer , material pure aluminium , make a thickness 1mm, adopt and wash the hole blanking grade and enter the mould to produce in enormous quantities. Design and adopt washing holes , and then blanking form first . The first localization at the beginning adopts the beginning to sell by blocking the material, go out of hole after being led material board and activity and blocked the material and sold and made a reservation thickly, then therefore the hole is made in order to lead the straight hole, make and make a reservation accurately, the blanking finished product. Adopt the localization wash hole blanking way , can guarantee precision during. One kind of ways of arranging of a piece of material is adopted straight to arranging , the material utilization ratio can be up to 85%. The mould shelf leads the post to lead one set of forms while selecting for use, can guarantee the mould operation precision and life-span of mould . This set of moulds are processed simply, it is very convenient to install and adjust, production efficiency is very high, can meet the designing requirement . The groundwork part in the mould just uses the heat treatment while processing, so as to ensure that there is suitable mechanical performance in it.Because of designing the limitation of competence and practical experience, unavoidably there are a mistake and weak point in the middle to design. Finish the course of designing under teacher and classmate help , design one air conditioner spacer wash hole blanking magnitude enter mould, make oneself accumulate certain design experience.Keywords:Air conditioner spacer Wash the hole blanking grade and enter the mould The beginning is by blocking the material and selling Lead the material board The activity blocks the material to sell目录摘要1Abstract2绪论51 冲压件的工艺性分析82 冲压工艺方案的确定83 主要设计计算103.1， 排样方式的确定及其计算103.2， 冲压力的计算113.3， 压力中心的确定及相关计算123.4， 工作零件刃口尺寸的计算143.5， 卸料橡胶的设计144， 模具的总体设计164.1， 模具类型的选择164.2， 定位方式的选择164.3， 卸料、出件方式的选择164.4， 导向方式的选择165， 主要工作零件设计175.1， 工作零件的结构设计175.1.1， 落料凸模175.1.2， 冲孔凸模185.1.3， 凹模185.2， 定位零件的设计205.3， 导料板的设计205.4， 卸料部件的设计205.4.1， 卸料板的设计205.4.2， 卸料螺钉的选用215.5， 模架及其他零部件的设计216， 模具总装图227， 冲压设备的选定238， 模具零件加工工艺249， 模具的装配249.1， 模柄的装配249.2， 凸模的装配249.3， 弹压卸料板的装配249.4， 凸凹模的预配249.5， 凸模的装配259.7， 装配上模259.8， 试冲与调试259.9， 冲裁模试冲时常见的问题和调整方法25设计总结28附加表格29致谢31参考文献32绪论模具工业在国民经济中的地位模具是大批量生产同形产品的工具，是工业生产的主要工艺装备。模具工业是国民经济的基础工业。利用模具成型零件的方法,实质上是一种少切削、无切削、多工序重合的生产方法,采用模具成型的工艺代替传统的切削加工工艺,可以提高生产效率,保证零件的质量,节约材料,降低成本,从而取得很高的经济效益。因此，模具成型方法在现代工业的主要部门，如机械、电子、轻工、交通和国防工业中得到了极其广泛的应用。例如70%以上的汽车、拖拉机、电机、电器、仪表零件，80%以上的塑料制品，70%以上的日用五金及耐用消费品零件，都采用模具成型的方法来生产。由此可见，；利用模具生产零件的方法已经成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段，它对保证制件质量，缩短试制周期，进而争先占领市场，以及产品更新换代和产品开发都具有决定性意义。因此德国把模具成为“金属加工中的帝王”，把模具工业视为“关键工业”，美国把模具成为“美国工业的基石”，把模具工业视为“不可估量其力量的工业”，日本把模具说成是“促进社会富裕繁荣的动力”，把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。由于模具工业的重要性，模具成型工业工艺在各个部门得到了广泛的应用，是模具行业的产值已经大大超过机床工业的产值。这一情况充分说明在国民经济蓬勃发展的过程中，在各个工业发达国家对世界市场进行激烈的争夺中，愈来愈多地采用模具来进行生产，模具工业明显地成为技术、经济和国力发展的关键。从我国的情况来看，不少工业产品质量上不去，新产品开发不出来，老产品更新速度太慢，能源消耗指标高，材料消耗量大，这些都与我国模具生产技术落后，没有一个强大的、先进的模具工业密切相关。因此，要使国民经济各个部门或得高速发展，加速实现社会主义的现代化，就必须尽快将模具工业搞上去，使模具生产形成一个独立的工业部门，从而充分发挥模具工业在国民经济中的关键作用。毕业设计课程的意义、内容、目的及要求此次课程设计所要求生产的制件是空调垫片，材料用纯铝，采用冷冲压级进模具大批量生产。在毕业之际，这次课程设计是对自己三年来学习的一次总结性的考验，是将自己所学习到的理论知识和实际设计相结合的一次实战演习。是我们大学学习的最后一个环节，它贯穿了所学的基础课和专业课，从而使其系统化，条理化，并对自己的专业有了一个理性的认识。在设计过程中，应清楚的了解设计步骤、设计顺序、以及各个设计环节的相互衔接；在书写的说明书的时，明了书写的正确格式以及排样、插图的规范性。在设计中，要将所学习到的冷冲压模具设计知识，应用到实际的设计当中。首先，对所需要生产的制件进行工艺性分析，确定生产的正确性。确定毛坯的形状和尺寸，计算出冲压模具凸、凹模的刃口尺寸，确保可以冲裁出合格的制件。选用几个可行的排样方法对制件进行排样比较，选用材料利用率最高的排样方法进行生产排样。根据制件材料的机械性能及加工形状和尺寸，确定冲裁力的大小，确定压力中心，初选机械压力机，并对所选压力机进行初步校核。选择模具结构，并对模具的各个部分零件进行设计，确定零件材料及加工方法和热处理工艺，对各个环节进行校核，以保证模具正常工作，可以生产合格制件。最后，绘制装配总图，及自己设计的各个部分零件图。通过设计，使自己熟悉模具制造工艺与模具设计的实际结合，对以前所学的一些抽象的东西加深了理解，从中总结出自己的优点和缺点，为自己以后的学习工作做一个很好的铺垫。冷冲压模具的历史发展与现状模具的出现可以追溯到几千年前的陶器烧制和青铜器铸造，但其大规模应用却是随着现代工业的崛起而发展起来的。19世纪，随着军火工业、钟表工业、无线电工业的发展，模具开始得到广泛使用。第二次世界大站后，随着世界经济的飞速发展，它又成了大量生产家用电器、车、电子仪器、照相机、钟表等零件的最佳方式。从世界范围看，当时美国的冲压技术走在最前列，而瑞士的精冲、德国的冷挤压技术，苏联对塑性加工的研究也处于世界先进行列。20世纪50年代中期以前，模具设计多凭经验，参考已经有图纸和感性认识，根据用户的要求，制作能满足产品要求的模具，但对所设计模具零件的机械性能缺乏了解。从1955年到1965年，人们通过对模具主要零件的机械性能和受力状况进行数学分析，对金属塑性加工工艺及原理进行深入讨论，使得冲压技术得到迅猛发展。在此期间归纳出的模具设计原则，使得压力机械、冲裁材料、加工方法、模具结构、模具材料、模具制造方法、自动化装置等领域面貌一新，并向实用化方向推进。进入20世纪70年代，不断涌现出各种高效率、高精度、高寿命的多功能自动模具。其代表是五十多个工位的级进模和十几个工位传递模。在此期间，日本以“模具加工精度进微米级”而站 了世界工业的最先列。从20世纪70年代中期至今，计算机逐渐进入模具生产设计的各个领域，显著的提高了模具工业的水平。我国的模具工业发展到今天经历了一个艰辛的历程。我国模具工业是19世纪末20世纪初随军火和钟表业引进的压力机发展起来的。从那时到20世纪50年代初，模具多采用作坊式生产，凭工人经验，用简单的加工手段制造。在以后的几十年中，随着国民经济的大规模发展，模具工业进步很快。当时我国大量引进苏联的图纸、设备和先进经验，其水平不低于当时工业发达的国家。此后直到20世纪70年代末，由于错过了世界经济发展的大浪潮，我国模具业没有跟上世界发展的步伐。20世纪80年代末，伴随家电、轻工、汽车生产线模具的大量进口和模具国产化的呼声日益高涨，我国先后引进了一批现代化模具加工机床。在此基础上，参照以后的进口模具，我国成功地复制了一批替代品。如汽车覆盖件模具等。模具的国产化虽然使我国模具制造水平逐渐赶上了国际先进水平，但计算机应用方面仍然存在很大的差距。我国模具工业起步晚，基础差，就总量来看，大型、精密、复杂、长寿命模具产需矛盾仍然十分突出。为了进一步振兴模具工业，国家有关部门进一步部署。相信在政府的大力支持下，通过本行业和相关行业以及广大模具工作者的共同努力，我国模具工业水平必将大大提高，为国家经济建设作出更大的贡献。1 冲压件的工艺性分析所要求冲压制件为空调垫片。要求大批量生产，材料厚度为2mm。此工件只有落料和冲孔两道工序，材料为纯铝，具有良好的冲压性能，适合冲裁。工件结构简单对称，有一个260+0.24 的孔，孔与边缘之间的距离也满足要求，最小壁厚9mm（260+0.24 的孔与边缘之间的壁厚），工件的尺寸精度较低，由公差表查出工件精度为IT12IT13级，普通冲裁可以满足要求。零件大端转角处的转角半径均给定为R=3mm，满足冲裁件结构要求，也不影响零件的使用性能。零件小端为R=10的半圆，与直线为相切交接。零件图2 冲压工艺方案的确定 工件的完成需要冲压落料两道基本工序，可以有以下三种工艺方案。方案一： 先落料后冲孔，采用单工序模具生产。方案二： 落料-冲孔复合冲压，采用复合模具生产。方案三： 冲孔-落料级进冲压，采用级进模具生产。方案一模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。方案二只需要一套模具，工件精度及生产效率都较高，但模具制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作也不方便。方案三也只需要一套模具，生产效率高，操作也方便，工件精度也可以满足要求。通过对上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案三为最佳。（参考文献2）3 主要设计计算3.1， 排样方式的确定及其计算（图1）(图2)根据工件形状和尺寸，可有以下两种排样方式。 方式一：直排（见图1）方式二：直对排（见图2）排样的各种参数计算见下表：（参考文献3）项目分类项目公式结果备注直排冲裁件面积SS=34572查表1得，最小搭边值=2.5mm1=2.2mm由于材料很软，易于冲裁成型，不采用侧压装置，即可满足精度要求。条料与导料板间隙Cmin=1mm条料宽度BB=（Dmax+C+2）125mm步距HH=45+2.247.2mm材料利用率%58.6%直对排冲裁件面积SS=34572条料宽度BB=（Dmax+C+2）172.2mm步距HH=45+2.247.2mm材料利用率%85%通过对两种排样方法各种参数的对比，可见直对排的材料利用率比直排高，应采用直对排。冲压设计成隔位冲压，可显著减少废料。隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转1800，再冲压第二遍，在第一次冲裁的间隔中冲出第二部分工件。3.2， 冲压力的计算模具采用的是级进模，拟选弹性卸料、下出件。冲压力的各种计算见下表：（参考文献3）项目分类项目公式结果备注冲压力落料力P125712NL=321.4mmL为零件周边长度MPa冲孔力P26531.2NL=81.24mmMPat 为条料厚度卸料力PXPx=KxP11542.72N查表2知，KX=0.06KX为卸料力系数推件力PTPT=nKTP13085.44Nn-同时卡在凹模洞的冲裁件数，n=取凹模洞口直刃壁高度h=4mm则n=4mm，查表2知，KT=0.06KT为推件力系数则冲压工艺的总冲裁力FF=P1+PT+PX+P2=36871.36N3.3， 压力中心的确定及相关计算按比例画出凹模型口的形状，如下图3设定坐标系X0Y，将坐标原点建立在对称中心线上，将零件周边分成L1、L2、L7基本线段，求各线段的重心位置。然后再计算出压力中心C（X0，Y0）点的坐标。（参考文献3）X0=17.82 Y0=15.65 （图3）压力中心的确定及相关计算：（参考文献3）基本要素的长度L/mm各基本要素压力中心的坐标值xyL1=31.4mmx=-56.29y=23.6L2=132mmx=-17y=23.6L3=25mmx=16y=23.6L4=88mmx=38y=23.6L5=81.64mmx=38y=23.6L6=45mmx=60y=23.6L7=81.64mmx=38y=-23.6合计L合=484.68mmX07.82Y015.65有以上计算的结果可以看出，该工件冲裁力不大，压力中心偏移坐标原点O较小，为了便于模具的加工和装配，模具中心仍选在坐标原点O。选用J23-25开式双柱可倾压力机，C点仍在压力机模柄孔投影面积范围内，满足要求。3.4， 工作零件刃口尺寸的计算由于工作零件的形状相对比较简单，适宜采用线切割机床分别加工落料凸模、凹模、凸模固定板以及卸料板，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。所以，工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算。由于材料为纯铝，厚度为2mm，查表3得：（参考文献3） Zmin=0.100mm Zmax=0.140mm由于零件精度为IT12IT13 级，则取磨损系数X=0.75。零件的形状简单，设凸凹模分别按IT6IT7级加工制造。取： 校核： 满足要求。落料凸凹模尺寸计算： （为工件制造公差）L=mm mmmmmm冲孔凸凹模尺寸计算 （为工件制造公差）的孔 3.5， 卸料橡胶的设计弹压卸料既起卸料作用有起压料作用，冲裁零件质量较好，平直度较高。由于纯铝的材料很软，所以采用弹性卸料装置。选用橡胶为弹性元件。选取4块橡胶的厚度一致，保证模具不会受力而倾斜，防止受力不均匀，保证模具正常工作，提高模具寿命。所选橡胶的尺寸及计算见下表：（参考文献3）项目公式结果备注卸料板工作行程hI6mm为凸模凹进卸料板的高度2mm，为凸模冲裁后进凹模深度2mm项目公式结果备注橡胶工作行程HI10mmH修为凸模修模量4mm橡胶自由高度H自由H自由=4HI40mm一般取HI为H自由的25%橡胶预压缩量H预H预=H自由15%6mm一般取H预为（10%15%）H自由每个橡胶承受的载荷F1F1=F卸/4385.86N选用4个圆桶形橡胶橡胶的外径D72mm为圆筒形橡胶的内径，p=0.5MPa校核橡胶自由高度H自由0.5H自由/D=0.5561.5满足要求橡胶的安装高度H安H安=H自由-H预34mm4， 模具的总体设计4.1， 模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型选用级进模。4.2， 定位方式的选择因为模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置。控制条料的送进步距采用始用挡料销和活动挡料销粗定距，导正销精定距。4.3， 卸料、出件方式的选择工件的厚度为2mm，相对较薄，卸料力也比较小，则可采用弹性卸料。又因为是级进模大批量生产，采用下出件便于操作与提高生产效率。4.4， 导向方式的选择为了提高模具寿命和工件的质量，也为了方便安装调整，该级进模采用中间导柱的导向方式。（参考文献3）5， 主要工作零件设计5.1， 工作零件的结构设计5.1.1， 落料凸模结合工件外形并考虑到加工及经济效益，将落料凸模设计成整体直通式，采用线切割加工，2个M8螺钉固定在垫板上，与凸模固定板的配合按H6/m5。其总长计算如下： L=h1+h2+t+h=（20+14+2+24）mm=60mmL凸模长度（mm）凸模固定板的厚度（mm）卸料板厚度（mm）条料厚度（mm）增加长度。包括凸模的修磨量4mm、凸模进入凹模的深度2mm、凸模固定板与卸料板之间的安全距离等，一般去1020mm，这里取18mm。由于工件材料易于冲压成型，所需压力比较小，凸模的材料可选用T10A，淬硬HRC5660。具体结构见下图4：（图4）5.1.2， 冲孔凸模由于冲孔只有一个260+0.24，则可将凸模采用台阶式，一方面加工方便，另一方面也便于装配和更换，采用T10A钢淬硬HRC5660。冲孔凸模的结构和尺寸见下图5： （图5） K系数，考虑板料厚度的影响，查表4可知取k=0.2b凹模刃口垂直送料方向的最大尺寸，取b=120mm5.1.3， 凹模凹模采用整体式凹模，采用线切割机床加工。凹模厚度 H=kb=0.2x120=24mm （15mm） 所以取整数值，凹模厚度 H=30mm凹模壁厚 C=（1.52）H （3040mm）则取凹模壁厚 C=45mm凹模宽度 B=b+2C=（120+2x45）=210mm凹模长度 L取190mm （送料方向）凹模轮廓尺寸为 ，采用T10A钢，淬硬HRC5862。凹模型孔采用阶梯形直壁式，结构见下图6：图6图75.2， 定位零件的设计落料凸模下部设置一个导正销，用260+0.24孔作导正孔，260+0.24导正孔的导正销的结构如图7所示。导正应在卸料板压紧之前完成导正，考虑料厚和装配后卸料板下平面超出凸模端面2mm，所以导正销直线部分的长度为2.2mm。导正销采用H7/h6配合压入落料凸模下端导正销孔，再用M10的螺钉固定。导正销材料选用T10A钢，淬硬HRC5054。起粗定距作用的活动挡料销、弹簧和螺塞选用标准件，规格为816。挡料销与导正销之间的距离计算：=28.8mmS送料步距DT落料凸模直径D挡料销头部直径，取D=8mm S1挡料销与落料凸模的中心距始用挡料销选用标准件5.3， 导料板的设计导料板的内侧与条料接触，外侧与凹模齐平，导料伴与条料之间的距离取1mm，确定导料板的宽度为18.4mm（已知导板间的距离为173.2mm）。导料板的厚度按表5选择为8mm。导料板采用45钢制作，热处理硬度为4045HRC，用螺钉和销钉固定在凹模上。当条料过长时，可选择在导料板进料端安装承料板。导料板的结构见附图。5.4， 卸料部件的设计5.4.1， 卸料板的设计卸料板的周界尺寸与凹模的周界尺寸相同，总厚度为14mm，凸台厚度确定如下： H导料板高度 T条料的厚度 h卸料板凸台的高度在模具工作时要保证卸料板的凸台与导料板不相互影响，取卸料板凸台与导料板之间的间隙为1mm，则确定卸料板凸台宽度为171.2mm。卸料板与凸模之间采用H7/h6配合制造，按表6查取卸料板与凸模之间的单边间隙Z为0.15mm。卸料板采用45钢制造，淬火硬度为4045HRC，卸料板的结构见附图。5.4.2， 卸料螺钉的选用卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为12mm，螺纹部分为M1010mm。材料选用45钢，头部淬火HRC4045。卸料钉尾部留有足够的行程空间。卸料螺钉拧紧后，使卸料板超出凸模端面2mm，有误差时通过调节螺钉与卸料板之间安装垫片来调整。5.5， 模架及其他零部件的设计模具采用的是中间导柱模架，导柱在模具中间位置，冲压时可以防止由于偏心力矩而引起的模具歪斜。由凹模周界尺寸为依据，选择模架规格为GB2851.6-81导柱d/mmL/mm分别为35190mm，32190mm；导套d/mmL/mmD/mm分别为3511550mm，3211545mm上模座厚度H上模取45mm，上模垫板厚度H垫取20mm，固定板厚度H固取24mm（固定板厚度为0.8倍的凹模厚度），下模座厚度H下模取50mm，该模具的闭合高度： H闭=H上模+H垫+L+H+H下模-h2 =45mm+20mm+60mm+30mm+50mm-2mm =203mm式中：L凸模长度，L=60mm H凹模厚度，H=30mm H2凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=2mm。模座均采用Q235材料制造，导套及导套用材料T8制造，热处理淬火硬度HRC5862。垫板采用45钢做材料，凸模固定板采用45钢做材料，淬火硬度HRC4550。由以上计算可见该模具的闭合高度小于所选压力机J23-25开式双柱可倾压力机的最大装模高度（220mm），可以使用。（参考文献3，4，7，8，9，10）6， 模具总装图通过以上的设计，可以得到如附图所示的模具的总装图。模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模（2个）、凸模固定板以及卸料板等组成。卸料方式采用弹性卸料，以橡胶为弹性元件。所有部件有选用的标准螺栓或螺钉、销钉连接固定。下模部分主要有下模座、凹模板、导料板（条料过长时可装配承料板）等组成。采用下出件，冲孔废料和落料的成品均由漏料孔漏出。模具的主要工作过程如下（参照总装配图）：条料送进时采用始用挡料销做22第一个工位定位，活动挡料销18作为粗定距，在落料凸模上装有一个导正销，利用条料上冲出的26的孔作导正销孔进行导正，以此作为条料送进中的精确定距。操作完成第一步冲压后，把条料抬起向前移动，用落料孔套在活动挡料销18上，并向前推进，靠紧，冲压时凸模上的导正销再做精确定距。落料完成后，由卸料板卸掉卡在凸模上的条料，冲孔废料和落料成品有漏料孔漏出，再继续送进条料进行下次冲裁。活动挡料销位置的设定比理想的几何位置向前偏移0.2mm，冲压过程中的粗定位完成以后，当用导正销作精确定距时，由导正销上圆锥形斜面再将条料向后拉回约0.2mm而完成精确定距。采用这种方法定距，精确程度可达到0.02mm。（参考文献3，5，6）7， 冲压设备的选定通过前面对压力机装模高度、压力中心、冲裁力等的校核，选择的开式双柱可倾压力机J23-25能满足使用要求。压力机的主要参数如下：公称压力：250kN滑块行程：65mm滑块行程次数：55次min-1最大闭合高度：270mm封闭高度调节量：55mm最大装模高度：220mm连杆长度：55mm工作台尺寸（前后）：370mm （左右）：560mm垫板尺寸（厚度孔径）：50mm200mm模柄孔尺寸：40mm60mm床身最大可倾角度：300（参考文献2，7）8， 模具零件加工工艺本冲裁级进模的个主要工作零件及相关主要部件，均采用线切割加工，详细过程，见工艺规程卡。（参考文献3，4）9， 模具的装配在装配只前，必须仔细研究图样，根据该模具结构特点和技术要求，确定合理的装配次序和装配方法。此外，还应该检查模具零件的加工质量，如凸，凹模刃口尺寸等，然后按照规定的技术要求进行装配。装配的次序和方法如下：9.1， 模柄的装配因为这副模具的模柄是从上模座的下面向上压入的，所以，在安装凸模固定板和垫板之前，应先把模柄装好。模柄与上模座的配合要求是H7/m6。装配时，应先在压力机上把模柄压入，再加工定位销钉孔或螺钉孔。然后，把模柄端面突出部分锉平或磨平，安装好模柄后用角尺检查模柄与上模座上平面的垂直度。9.2， 凸模的装配凸模与固定板的配合要求为H7/m6，装配时，先在压力机上将凸模压入固定板内，检查凸模的垂直度，然后将固定板的上平面与凸模尾部对齐磨平，为了保持凸磨刃口的锋利，应分别把冲孔凸模和落料凸模的端面磨平。9.3， 弹压卸料板的装配弹压卸料板起压料和卸料作用。装配时，应保证弹压卸料板与凸模之间有适当的间隙，其装配方法是，将弹压卸料板套和已装入固定板的凸模内，在固定板与卸料板之间垫上平行垫块，并用平行夹板将他们夹紧，然后按照卸料板上的螺孔在固定板上投窝，拆开后钻固定板上的螺钉孔。9.4， 凸凹模的预配9.4.1， 装配前仔细检查各凸模形状尺寸及凹模形孔，是否符合图纸要求的尺寸精度、形状。9.4.2， 将各凸模分别与相应的凹模孔相配，检查其间隙是否加工均匀。不符合适应者应重新修磨或更换。9.5， 凸模的装配以凹模孔定位，将各凸模分别压入凸模固定板的形孔中，并挤紧牢固。9.6， 装配下模9.6.1， 在下模座上划中心线，按中心线预装凹模、导料板。9.6.2， 在下模座、导料板上，用已加工好的凹模分别确定其螺纹孔位置，分别钻孔。攻丝。9.6.3， 将下模座、导料板、凹模、活动挡料销、弹簧装在一起，并用选定的螺钉紧固，并打入螺栓。9.7， 装配上模9.7.1， 在已经装好的下模上放等高铸铁，再在凹模中放入0.12mm的纸片，然后将凸模与固
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