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冲压 工艺 模具设计 冲孔 复合

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河南机电高等专科学校学生毕业设计中期检查表学生姓名学 号指导教师选题情况课题名称难易程度偏难适中偏易工作量较大合理较小符合规范化的要求任务书有无开题报告有无外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 2009 年 4 月 10 日河南机电高等专科学校毕业设计说明书毕业设计题目：支板的冲压工艺与模具设计系 部 材料工程系专 业 模具设计与制造专业 班 级 学生姓名 学 号 指导教师 2009年 05 月 10 日 河南机电高等专科学校毕业设计任务书系 部： 材料工程系 专 业： 模具设计与制造 学生姓名: 学 号: 设计题目： 支板的冲压工艺与模具设计 起 迄 日 期: 2009 年 3 月 11 日5 月 20 日 指 导 教 师: 2009 年 03 月 11 日毕 业 设 计任 务 书1本毕业设计课题来源及应达到的目的： 通过这次毕业设计使学生学会知识的综合运用，对大学三年所学的专业课程以及专业基础课程进行全面的复习和总结。通过设计使学生知道如何查阅资料，思考问题，最终解决问题，对模具设计与制造有个全面的认识，毕业后有设计简单模具的能力，为以后职业生涯奠定基础。同时，要求学生认识到自己所学知识的不足，养成谦虚好学的好习惯，仔细认真的一丝不苟的工作作风。2本毕业设计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）：（1）了解目前国内外冲压模具的发展现状；（2）分析钢板的成形工艺并确定其工艺方案；（3）模具主要设计计算；（4）绘制模具总装图，并绘制零件图；（5）模具的装配及调试；（6）得出设计结论。工件名称：支板生产批量：大批量材料：Q235厚度：1.2 mm工件形状如图所示所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日插图清单1.支板零件图 62.排样图 93.落料凹模示意图104.压力中心的确定 125.凹模156.推件块示意图167.凸凹模结构示意图178.弹性体示意图189.开式双柱可倾式压力机型号和技术参数图2010.模具总装示意图 22 支板的冲压工艺与模具设计 摘 要 本设计题目为复合模具设计，采用典型倒装复合模具设计。通过工艺分析，工艺方案的确定，确定了模具设计的方向；通过对支板零件尺寸的分析，确定了毛坯尺寸，计算冲裁力，来计算压力中心，选择压力机和压力机的吨位。 本设计运用了冲裁工艺及模具设计的专业知识。首先，通过分析制件的结构工艺，去选择模具的类型；然后，分析了制造制件所用的材料进而确定凸凹模的尺寸，也为凸、凹模的材料及压力机选择提供有了依据。最后经过总体分析冲裁件的特征，确定了模具设计参数，选择其他零件及卸料装置。关键词: 凸凹模 凸模 凹模 Support plate stamping process and die desigen ABSTRACTThe design for the complex subject of mold design, using a typical flip-complex mold design. Through process analysis, process identification program to determine the direction of the mold design; through parts of the support plate size analysis, to determine the rough size, calculating punching power, to calculate the pressure center, select the tonnage presses and presses.The use of blanking process design and die design expertise. First, by analyzing the parts of the structure of technology, to choose the type of mold; then, analysis of manufacturing parts of the material used to determine the size of convex and concave mold, as well as convex, concave mold and the material selection has been based on press. After blanking the final pieces of the overall analysis of the characteristics of the mold to determine the design parameters, choose the other parts and discharge devices 。 Keywords: Bump Die Die Punch河南机电高等专科学校毕业设计说明书绪 论目前，我国冲压技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、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的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。.国内模具的现状我国模具近年来发展很快，据不完全统计，2003年我国模具生产厂点约有2万多家，从业人员约50多万人，2004年模具行业的发展保持良好势头，模具企业总体上订单充足，任务饱满，2004年模具产值530亿元。进口模具18.13亿美元，出口模具4.91亿美元，分别比2003年增长18%、32.4%和45.9%。进出口之比2004年为3.69:1，进出口相抵后的进净口达13.2亿美元，为净进口量较大的国家。在2万多家生产厂点中，有一半以上是自产自用的。在模具企业中，产值过亿元的模具企业只有20多家，中型企业几十家，其余都是小型企业。近年来，模具行业结构调整和体制改革步伐加快，主要表现为：大型、精密、复杂、长寿命中高档模具及模具标准件发展速度快于一般模具产品；专业模具厂数量增加，能力提高较快；三资及私营企业发展迅速；国企股份制改造步伐加快等。虽然说我国模具业发展迅速，但远远不能适应国民经济发展的需要。我国尚存在以下几方面的不足: 第一，体制不顺，基础薄弱。 “三资”企业虽然已经对中国模具工业的发展起了积极的推动作用，私营企业近年来发展较快，国企改革也在进行之中，但总体来看，体制和机制尚不适应市场经济，再加上国内模具工业基础薄弱，因此，行业发展还不尽如人意，特别是总体水平和高新技术方面。 第二，开发能力较差，经济效益欠佳.我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1万美元，国外模具工业发达国家大多是1520万美元，有的高达2530万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。 第三，工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低虽然国内许多企业采用了先进的加工设备，但总的来看装备水平仍比国外企业落后许多，特别是设备数控化率和CAD/CAM应用覆盖率要比国外企业低得多。由于体制和资金等原因，引进设备不配套，设备与附配件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较好解决。装备水平低，带来中国模具企业钳工比例过高等问题。 第四，专业化、标准化、商品化的程度低、协作差 由于长期以来受“大而全”“小而全”影响，许多模具企业观念落后，模具企业专业化生产水平低，专业化分工不细，商品化程度也低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占45%左右，其馀为自产自用。模具企业之间协作不好，难以完成较大规模的模具成套任务，与国际水平相比要落后许多。模具标准化水平低，标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，对模具制造周期影响尤甚。 第五，模具材料及模具相关技术落后模具材料性能、质量和品种往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢相比，无论是质量还是品种规格，都有较大差距。塑料、板材、设备等性能差，也直接影响模具水平的提高。.国内模具的发展趋势 巨大的市场需求将推动中国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面: 1）模具日趋大型化； 2）在模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术； 3）模具扫描及数字化系统； 4）在塑料模具中推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术； 5）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率；6）发展优质模具材料和先进的表面处理技术；7）模具的精度将越来越高； 8）模具研磨抛光将自动化、智能化； 9）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程；10）开发新的成形工艺和模具。.国外模具的现状和发展趋势模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并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。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为600650亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。2004年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约5000家。2003年德国模具产值达48亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有90家，这90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的90%，可见其规模效益。 随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而国外模具工业发达国家大多1520万美元，有的达到 2530万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到45大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。随着工业的发展，工业产品的品种和数量不断增加。换型不断加快，使模具的需要不断增加，而对模具的质量要求越来越高。模具技术在国民经济中的作用越来越显得更为重要。模具是一种特殊的模型，用来塑造(制造)产品；从工艺的角度，模具是一种成型制品的特殊工艺装备。模具是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，6080的零部件都依靠模具成形，模具质量的高低决定着产品质量的高低，因此，模具被称之为“工业之母”。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，我国冲压技术与工业发达国家相比还比较的落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、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的国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家的模具相比差距相当大。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。虽然模具种类繁多，但其发展重点应该是既能满足大量需要，又有较高技术含量，特别是目前国内尚不能自给，需大量进口的模具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具。模具标准件的种类、数量、水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响。因此，一些重要的模具标准件也必须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国模具标准化水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期，降低成本。由于我国的模具产品在国际市场上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展。根据上述需要量大、技术含量高、代表发展方向、出口前景好的原则选择重点发展产品，而且所选产品必须目前已有一定技术基础，属于有条件、有可能发展起来的产品。冲压是一种先进的少无切削加工方法，具有节能省材、效率高、产品质量好、重量轻、加工成本低等一系列优点,在汽车、航空航天、仪器仪表、家电、电子、通讯、军工、日常用品等产品的生产中得到了广泛的应用.据统计，薄板成型后，制造了相当于原材料的12倍的附加值,在国民经济生产总值中，与其相关的产品占四分之一，在现代汽车工业中，冲压件的产值占总产值的59%。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、在洛阳中国一拖的生产实习，我对于冷冲模具、塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富和加深了对各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是有了全新的理解。在指导老师的细心指导下和在工厂师傅的讲解下，我们对于模具的设计和制造工艺有了系统而深刻的认识。同时在实习现场亲手拆装了一些典型的模具实体并查阅了很多相关资料，通过这些实践，我们熟练掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。通过在图书馆借阅相关手册和书籍，更系统而全面了细节问题。锻炼了缜密的思维和使我们初步具备了设计工作者应有的素质。设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。1.冲压件工艺性分析冲裁件为Q235钢，是碳素结构钢，强度较高。零件外形简单，结构对称，是由圆弧和直线组成的。冲裁件内外形所能得到的经济精度为IT7IT14，孔中心与边缘距离尺寸公差为。将以上精度与零件的精度要求相比较，可以认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其他尺寸标注、生产批量等也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲压方式进行加工。原始资料：工件名称：支板生产批量：大批量材料：Q235厚度：1.2 mm工件形状如图1所示 图12.工艺方案的确定该零件所需的基本冲压工序为冲孔和落料，可拟订出以下三种工艺方案。方案一：两个单工序模分别两次加工，即：落料冲孔。方案二：冲孔、落料复合模。方案三：冲孔、落料级进模。 采用方案一，冲模的结构简单、制造周期短，价格低，而且通用性好，但是压力机一次行程内只能完成一个工序，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料连续模。采用方案二，复合模的行为精度和尺寸精度容易保证，且生产效率高，尽管模具结构比较复杂，但由于零件的几何结构简单对称，模具的制造并不困难。采用方案三，级进模，适合中小型零件的大批量零件生产，模具强度高，生产效率也高，针对该零件，虽然级进模制造复杂性和价格要比复合模低，但零件的冲裁精度较差，欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销对条料精定位，故模具制造、安装较复合模复杂。通过上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产方案采用方案二的复合模为佳。3.必要的工艺计算3.1 排样设计 设计复合模时，首先要设计条料排样图。该零件具有T形特点，直排列时材料的利用率较低，采用直对排（见图2）的排样方案可以提高材料的利用率，减少废料。查表2.9得搭边值为：工件间a=1.0mm和侧面a=1.2mm。采用导料销送料，因此采用无侧压装置的送料方式，条料宽度的计算公式为： 条料宽度方向冲裁件的最大尺寸a侧搭边值代入数据计算，取得条料宽度：B=（43+21+9）=54mm步距：A=D+a=50=1=51mm材料利用率的计算：根据一般的市场供应情况，原材料选用550mm2000mm1.2mm的冷轧薄钢板。每块可剪54mm 500 mm规格条料40条，材料剪切利用率达90%以上。由材料利用率通用计算公式 = 式中 S单个冲裁件的面积，S=1249.24mm n单个步距内的冲裁件数量；n=2； B条料宽度，mm; A送料步距， mm；得一个步距内材料的利用率为 =81.6%图2 排样图3.2 计算凸、凹模刃口尺寸 查2.4表得间隙值3.2.1 冲孔mm凸、凹模刃口尺寸的计算。由于零件结构简单，精度要求不高，所以采用凸、凹模分开加工的方法制作凸、凹模。其凸模、凹模刃口尺寸计算如下：查表2.5得凸、凹模制造公差： 。校核：-=0.18-0.126=0.054mm，+=0.04mm。满足-+的条件。查表2.6得：IT14级时磨损系数x=0.5。查式（2.5） （8+0.50.1）=8.05mm（8.05+0.0126）=8.176mm3.2.2 外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算。对外轮廓的落料由于形状较复杂，故采用配合加工法，这种方法由利于得到最小的合理间隙，放宽对模具的加工设备的要求，其凸、凹刃口部分的尺寸计算如下：当以凹模为基准时，凹模磨损后刃口尺寸都增大，因此属于A类尺寸。查表2.6得磨损系数 当0.50时，=0.5； 当0.50时, =0.75;按公式(2.8):A=(A -) A凹模尺寸（mm）； A 相对应的冲裁件基本尺寸（mm）； 冲裁件的公差（mm）；35=(35-0.750.4)=35.3mm50=(50-0.50.84)=50.42mm8=(8-0.750.1)=8.075mmR8=(8-0.750.1)=8.075mm落料凹模的基本尺寸与凹模相同，分别是35.3mm、50.42mm、8.075mm不必标注公差，但要求在技术条件中注明：凸模实际刃口尺寸与落料凹模配制，保证最小双面合理间隙值，最大不超过（落料凹模刃口部分尺寸示意图见图3） 图3 落料凹模刃口部分尺寸示意图3.3 冲裁力的计算落料力 F=Lt=（50+82+227.02+28.9+14.82）1.2450 =152.661.2450=82438.2N=82.44kN式中 F冲裁力（kN） L冲裁周边长度（mm） t材料厚度（mm） 材料抗拉强度(MPa)冲孔力 F孔=Lt=81.2450=13564.8N=13.565kN冲孔时的推件力 = n 取直壁式刃口的凹模刃口形式，由表2.21查的h=6,则n=h/t=6/1.2=5查表2.7得，=0.05 故 = n=50.0513.565 kN =3.391 kN落料式的卸料力 = F查表2.7得，=0.03 故 = F=0.0382.44kN=2.473kN式中 K推 、F卸 推件力系数, n同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数, n=h/t h凹模洞口直刃壁高度（mm） t板料厚度( mm)总冲压力F总为 = F+F孔+ =82.44+13.565+3.39+2.47=111.865 kN3.4 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,模具的压力中心必须使模柄轴线与压力机滑块的中心线相重。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨与模具的导向部分不正常的磨损，还会使合理的间隙得不着保证，从而影响制件的质量和降低模具的寿命甚至损坏模具。 该零件的结构形状对称（如图4所示），属于简单的几何图形。对于这类零件冲裁的压力中心位于冲裁件轮廓图形的几何中心上： 因零件左右对称即取=0，故只需计算，取零件总高度的一半，=1/2（35+8）=21.5mm。故刃口轮廓的压力中心坐标为（0，21.5）。图4 零件的轮廓4. 模具的总体结构设计根据以上分析，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，且孔边距较大，可采用倒装复合模具，可直接利用压力机的打杆装置进行推件，卸料可靠，便于操作。工件留在落料凹模孔洞中，应在凹模孔设置推件块；卡在凸凹模上的废料有卸料板推出；而冲孔废料则可以在下模座中开通槽，使废料从孔洞中落下。由于在该模具中压料是由落料凸模与卸料板一起配合工作来实现的，所以卸料板还应具有压料的作用，因此选用弹性卸料板来卸下条料废料。 因是大批量生产，采用手动送料方式，从右向左送进。为却保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。由于该零件导向尺寸较小，且精度要求不高，所以此处采用后侧导柱模架。5. 模具主要零部件的结构设计5.1 凸模、凹模的结构设计，包括以下几方面5.1.1 落料凸、凹模的结构设计 在落料凹模内，由于要设置推荐块，所以凹模刃口应采用直通形刃口，由于凹模简单，同时为了降低凹模加工难度和凹模结构的复杂程度，得到较高的结构强度，凹模易采用整体式，采用直壁式凹模刃口。查表2.21，取得刃口高度h=6mm。凹模外形尺寸计算公式如下： 凹模厚度H= （不小于15mm） 凹模壁厚C=(1.52)H式中 k厚度系数；s垂直于送料方向的凹模刃口间的最大距离； C凹模壁厚mm ，指刃口至凹模外形边缘的距离。 查表2.22取凹模厚度系数 K=0.35，凹模厚度H= =0.3543=15.05mm 凹模壁厚C=1.5H = 1.515.05=22.55mm 凹模的外形尺寸确定： 凹模外形长度L：50+222.55=95.1mm凹模外形宽度B：43+222.55=98.1mm凹模板整体尺寸标准化为： 100mm100mm22mm T10A JB/T 7653-94凹模结构和设计尺寸如下图5所示： 图5：凹模示意图5.1.2 推件块的设计该模具中，被凸凹模推入落料凹模的冲压件被设置在落料凹模内的推件块推出，推件块的结构和尺寸设计如图6所示，推件块的端面外形应跟落料凹模的刃口形状一致，整体外形应设计成台阶式以便与凹模配合完成推件，而在冲裁时不致与把推件块推出滑到模外。推件块在自由状态下应高出凹模面0.20.5mm。其中与落料凹模接触的部分按凹模尺寸进行配做，保证单边间隙0.10.2mm。推件块采用45钢，热处理硬度为4348HRC。图6 推件块示意图5.1.3 冲孔mm凸模的结构设计 为了增加凸模的强度与刚度，凸模非工作部分直径应制成逐渐增大的多级式，且它的外形尺寸较小，所以选用B形圆凸模。凸模固定板厚度取16mm，凸模长度根据结构上的需要来确定 L=16+22+1=39mm 由于此凸模直径较小，但长度较短，则强度和刚度足够，所以无需对其进行强度校何。冲裁时凸模进入凹模刃口1mm。5.1.4 凸凹模结构的设计 本模具为复合冲裁模，除了冲孔凸模和落料凹模外，还有一个凸凹模。根据整体模具的结构设计需要，凸凹模的结构示意图如图7所示。确定凸凹模安排在模架上的位置时要依据计算的压力中心的数据，使压力中心与模柄中心重合。校核凸凹模的强度：查表2.23得凸凹模的最小壁厚为3.2mm，而实际的最小壁厚为10mm，故符合要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并保证双面间隙为0.1260.180mm。凸凹模上孔中心与边缘距离尺寸10mm的公差，应比零件所标注的精度高34级，即定为0.15mm。 图7 凸凹模结构示意图5.2 落料弹性元件的设计 根据模具结构初选2个橡胶弹簧（聚氨酯弹性体），每个弹簧的预压力为/2=2473/2=1236.5N。 1）确定橡胶的自由高度。根据选用橡胶的原则可知，由于=（35%45%），=（10%15%）。故=（25%30%），由于=（t+1）+5=7.2mm，所以橡胶的自由高度为： =（3.5）=28.8mm，取=30mm 经校何+，故橡胶的高度选取合适。 2）确定橡胶的横截面积A。根据橡胶选用的原则可知，为使橡胶满足压力的要求，则=AP，所以，可以确定橡胶弹簧的面积 A=/P=1236.5N/2.1Mpa=589 3） 确定橡胶弹簧的平面尺寸。选用圆筒形橡胶弹簧，根据摸具结构取中间小径d=10mm，外径D可根据横截面积A=（D+d）求出，D=30mm。橡胶弹簧形状如图8所示。 4）校核橡胶弹簧的自由高度。/D=1,在0.5/D1.5的范围内，不会导致橡胶的失稳，可以使用。5）橡胶的安装高度。=-=30-3=27mm。 图8： 聚氨酯弹性体5.3 模架的设计 模架的各零件标记如下： 上模座： 11013025mm HT200 GB/T2855.5 下模座 11013030mm HT200 GB/T2855.6 导 柱 A20h5120mm 20 JB/T 2861.1 导 套 A20H67028mm 20 GB/T 2861.6 模 柄 4060mm Q235 垫板 1001006mm 45# JB/T7643.3 卸料板 10010010mm Q235 凸凹模高度 53mm 凸模固定板 10010016mm 45# JB/T7643.2凹模 10010022mm T10 JB/T765394模具工作时闭合高度:H闭=h+h+h+h+t+h+ h +h=25+6+16+22+1.2+53+10+30=164mm 该模具采用内六角螺钉和销钉紧固，具体选用标准件如下：内六角螺钉： M1050 GB/T 70.12000 M1030 GB/T 70.12000 圆柱头内六角卸料螺钉： M870 JB/T 7650.6 圆柱销： A855 GB/T 1191986 A48 GB/T 11919866. 冲压设备的选择开式双柱可倾式压力机型号和技术参数型号J23-3.15J23-6.3J23-10J23-16FJH2-25公称压力/KN31.563100160250滑块行程/mm2535457075最大闭合高度/mm120150180205260工作台尺寸/mm160250230310240370300450370560垫板尺寸/mm3011030 140351704021050260模柄孔尺寸/mm25403055305540604060最大倾斜角度4535353530选择型号为JH225的开式双柱可倾压力机能满足使用要求。其主要技术参数为：公称压力：250KN 滑块行程：75mm 最大闭合高度：260mm 封闭高度调节量：55mm 工作台尺寸：370mm560mm（前后左右） 垫板尺寸：50mm260mm（厚度直径） 模柄孔尺寸：40mm60mm（直径深度） 最大可倾角：307. 绘制模具总装图图9 模具总装图模具的动作过程是：条料沿两个挡料销从右向左送进，活动挡料销控制其送进步距。上模下行，进行冲裁，导柱、导套对上下模的运动起到可靠的导向。凹模接触活动挡料销时，挡料销被压下，上端面与板料平齐，所以凹模不必设置相应的让位孔。冲裁完毕，卡在凸凹模外的条料搭边废料由夏末部分的弹性卸料装置卸下，冲孔废料由下模部分的落料孔落下，冲裁下的工件卡在凸模上，随上模一起回程，上行到一定位置，打杆碰到曲柄压力机上的打料横杆，打杆和推件块把工件推出模外，完成一次冲裁。如此循环进行连续冲裁。附：说明书中所有“查表XXX”、“见公式XXX”的内容均来自原红玲主编的冲压工艺与模具设计一书 。结束语大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械/CAD制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、在洛阳中国一拖的生产实习，我对于冷冲模具、塑料模具的设计步骤有了一个大概的认识，丰富和加深了对各种模具的结构和动作过程方面的知识。在指导老师的细心指导下和在工厂师傅的讲解下，我们对于模具的设计和制造工艺有了系统而深刻的认识。同时在实习现场亲手拆装了一些典型的模具实体并查阅了很多相关资料，通过这些实践，我们熟练掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。通过在图书馆借阅相关手册和书籍，更系统而全面了细节问题，锻炼了缜密的思维和使我们初步具备了设计工作者应有的素质。支板属于复合冲裁件，分冲孔和落料两部分。分析其工艺性，并确定工艺方案，根据分析确定本制件可以采用复合模具完成，然后根据冲裁力选取冲裁时用的的压力机。本设计主要是进行冲孔、落料模具设计，需要计算冲孔、落料时凸、凹模间的刃口间隙，凸、凹模尺寸和公差，并且还需要确定模具的总体尺寸和模具零件的结构，然后根据上面的设计绘出模具的总装图。因制件的形状结构较为简单，适合选用标准模架。要保证零件的顺利加工和取件，必须有可靠的定位、顶出装置，足够的开模高度，因此需要确定导柱、导套的长度，以达到要求。模具工作零件的结构较为简单，它可以选用标准的模架，直接对模板进行加工，选材容易，成本低，制造周期短。这次冲孔落料复合模具的设计，是理论知识与实践有机的结合，更加系统地对理论知识做了更深切贴实的阐述。设计中，充分利用和查阅了各种资料，运用了大学期间学到的模具专业知识和所有的专业基础知识，特别是原来所学的一些专业基础课：如机械/CAD制图、模具材料、公差配合与技术测量、冷冲模具设计与制造等有了更深刻的理解，使我进一步的了解了怎样将这些知识运用到实际的设计中。同时还使我更清楚了模具设计过程中要考虑的问题，如怎样使制造的模具既能满足使用要求又不浪费材料，保证工件的经济性，加工工艺的合理性等。这次设计是对过去所学过的机械方面的知识进行了一次温习和总结，将所学过的知识串在了一起。并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。在设计的过程中，有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信这次毕业设计完成的比较好。同时通过设计使我认识到，要想做为一名合理的模具设计人员，必须要有扎实的专业基础，实践经验，熟悉多种工艺及加工方法，要多总结勤学习。并不断学习新知识新技术，树立终身学习的观念，把理论知识应用到实践中去，并坚持科学、严谨、求实的精神，大胆创新，突破新技术，为国民经济的腾飞做出应有的贡献。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。致 谢首先感谢本人的导师原红玲老师，她仔细审阅了本文的全部内容并对我的毕业设计内容提出了许多建设性建议。原红玲老师知识渊博的、诚恳的为人，使我受益匪浅，在毕业设计的过程中，特别是遇到困难时，他给了我鼓励和帮助，在这里我向他表示真诚的感谢！感谢母校河南机电高等专科学校的辛勤培育之恩！感谢材料工程系给我提供的良好学习及实践环境，使我学到了许多新的知识，掌握了一定的操作技能。感谢和我在一起进行课题研究的同窗郭会芳同学，和她在一起讨论、研究使我受益非浅。历经近三个月的毕业设计即将结束，敬请各位老师对我的设计过程作最后检查。它是对我们三年来所学课程的又一次深入、系统的综合性的复习，也是一次理论联系实践的训练。它在我们的学习中占有重要的地位。在这次毕业设计中通过参考、查阅各种有关模具方面的资料，请教各位老师有关模具方面的问题，并且和同学的探讨，模具设计在实际中可能遇到的具体问题，使我在这短暂的时间里，对模具的认识有了一个质的飞跃。经过近三个月的努力，我相信这次毕业设计一定能为三年的大学生涯划上一个圆满的句号，为将来的事业奠定坚实的基础。最后，我非常庆幸在三年的学习、生活中认识了很多可敬的老师和可亲的同学，并感激师友的教诲和帮助！参考文献1 原红玲主编.冲压工艺与模具设计M.北京:机械工业出版社，2008.82 翟德梅主编.模具制造技术M. 北京：化工工业出版社，2005.53 杨占尧主编. 冲压模具设计手册M. 北京：高等教育出版社，2008.34 高军主编.冲压模具与标准件选用与设计指南M.北京：化工工业出版社，5 李学锋主编.模具设计与制造实训教程M.北京：化学工业出版社，2004.76 许德珠主编.机械工程材料M. 北京：高等教育出版社，2001.67 寇世瑶主编.机械制图M.北京：高等教育出版社，2004.78 高为国主编. 模具材料M. 北京：机械工业出版社，2004.29 孙凤勤主编.冲压与塑压成型设备M.北京:高等教育出版社,2008.810 陈于萍主编.互换性与技术测量M.北京：高等教育出版社，2005.711 刘鹏主编.中文版AutoCAD基础教程M.北京：航空工业出版社，2005.912 肖祥芷主编.模具设计大典(三).南昌:江西科技出版社,2002.10 26 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 零件号零 件 名 称13凸模工序号工 序 名 称工序内容1下料锯床下料mm2车削车外圆，按图纸车削，留双边余量0.30.4mm3热处理淬火硬度5660HRC，头部回火硬度得到4050HRC4磨外圆粗磨外圆Ra1.6um，与固定板配合部分到尺寸，凸模工作部分留0.02um单边加工余量5精加工精磨凸模头部工作部分Ra0.4um，到尺寸6刃磨修整成型去毛刺，精修，达到图纸设计要求 编制 岳爱军 校对 审核 批准 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 零件号零 件 名 称15凹模工序号工 序 名 称工序内容1下料将毛坯锻成平行六面体。尺寸：110x110x25mm2热处理退火3铣平面铣六平面，厚度留磨削余量0.6mm，侧面留磨削余量0.4mm4磨平面磨上下平面，留磨削余量0.30.4mm，磨相邻侧面保证垂直5钳工划线划出对称中心线，及各孔得中心位置6型孔加工在仿形铣床上加工型孔，留单边加工余量0.15mm7加工余孔加工固定孔及销孔，达到技术要求8热处理淬火回火，保证硬度达到5862HRC9磨平面磨上下面及基准面达到要求10型孔精加工在坐标磨床上研磨加工留余量0.01mm11研磨型孔钳工研磨型孔达到规定技术要求 编制 岳爱军 校对 审核 批准 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 零件号零 件 名 称19凸凹模工序号工 序 名 称工序内容1下料将毛坯锻成平行六面体。尺寸：70x60x60mm2热处理退火，硬度229HBS3粗铣六平面铣六平面，厚度留磨削余量0.6mm，侧面留磨削余量0.4mm4磨平面磨上下平面，留磨削余量0.30.4mm，磨相邻侧面保证垂直5钳工划线去毛刺，划线，定凹模孔中心位置6刨型面按线刨刃口型面，留单边余量0.3mm7钳工修正加工凹模孔到尺寸，Ra0.8um，加工留料孔到尺寸8热处理淬火回火，保证硬度达到5862HRC9磨端面磨两端面保持与型面垂直Ra0.8um10磨型面成型磨刃口型面达到设计要求11钳工修正与凸、凹模，卸料板配合，进行精修，去毛刺编制 岳爱军 校对 审核 批准 目 录绪论1 国内模具的现状1 国内模具的发展趋势2 国外模具的现状和发展趋势31. 冲孔落料件工艺分析62.冲孔落料件工艺方案的确定73. 必要的工艺计算8 3.1 排样设计8 3.2 凸、凹模刃口尺寸计算93.2.1冲孔mm凸凹模刃口尺寸的计算93.2.2外形落料凸、凹模刃口尺寸的计算93.3 冲裁力的计算11 3.4 压力中心的确定114. 模具的总体设计 135.模具主要零部件的设计14 5.1 凸模、凹模的结构设计14 5.1.1 落料凸、凹模的结构设计14 5.1.2 推件块的设计15 5.1.3 冲孔mm凸模的结构设计16 5.1.4 凸凹模结构的设计16 5.2 落料弹性元件的设计17 5.3 模架的设计186. 冲压设备的选定207. 绘制模具总装图22结束语24致谢26参考文献271.1 国内模具的现状和发展趋势11.1.1国内模具的现状11.1.2国内模具的发展趋势21.2国外模具的现状和发展趋势3i外文资料与中文翻译外文资料：Analysis on The Factors of Impacting on The Life of Stamping DieREN Hai-dongYU LingAbstract：Stamping is a wide range of material processing methods，stamping die is equipment to achieve the important parts of theprocessing，whose life directly afects quality an d cost ofthe productThis article analyzes to its influencing factors，finding a method tosolveproblems，andimprovethelifeof stamping dieKeywords：Samping die；life；Infl uencing factoIs the use of stamping presses installed in the die pressure on the material to produce plastic deformation or separation in order to obtain the parts needed for a pressure processing method. In industrial production, especially in household appliances, automotive, aerospace and engineering fields such as instrumentation is widely available. The die is the realization of this important technology components and equipment for processing. Die as a result of a long cycle of production and processing, the use of the high cost of materials, manufacturing costs in product cost of production occupies a significant proportion, therefore, to improve the life of stamping dies is very important. Through the use of molds, for various reasons can not be a reproduction of the red pieces of qualified, could no longer be repaired, which is commonly referred to as die failure. Die life by various forms of limitations expired, common are: wear failure, failure deformation, fracture failure and failure, such as bite wounds. Stamping processes, as well as due to different working conditions of the different effects of stamping die failure are many factors, but the same factors may also bring some form of failure. In this paper, an analysis of its influencing factors, possible solutions to the problem in order to achieve the purpose of die life.1 Mold DesignMold design, including structural design and parts design. The structure of mold not only affects the quality of parts produced to determine the productivity of enterprises and processing methods, but also to improve the life of mold also has a key role. Therefore, before designers to make full preparations to meet the production tooling to optimize the structure at the same time.1.1 Parts of Product DesignReasonable product design will help improve the life of mold. If the product has a cusp, or fillet radius is too small, the design of the edge will die due to stress concentration and cracking. Without prejudice to the structure and function of products, we can change the design of some of its unreasonable.1.2 Die Structure DesignReasonable structure can improve the die life. For example, in Die, the direction to improve the convex and concave stamping die in the course of the relative stability, thus ensuring the mold space at a reasonable framework of blanking blanking. And the reasonableness of blanking clearance and stability to improve die life is an important measure. Accurate reduced-oriented relationship between the relative movement of the wear and tear of parts and components to avoid the convex, concave die as a result of unreasonable gap a bite injuries and other forms of failure. Particularly in the Fine Blanking Die, the high-precision mold-oriented institutions is to ensure that the structural design of an important guarantee for success. Therefore in order to improve the life of mold, the form must be the right choice and guide precision-oriented. The choice of orientation should be higher than the accuracy of convex and concave mold with precision. For more blanking punch, punch in a number of large difference in diameter, there is a difference and close the case that if a small and a long punch, then easily lead to instability or break. We can punch arranged in Figure 1 (a) ladder-style in order to increase its stiffness. Punching holes for the need to increase the punch guide in order to enhance the strength of punch, which is to ensure the normal work of stamping dies to the premise. Which can increase many-oriented approach, to be used in Figure 1 (b) shown in the front and the entire process-oriented and other-oriented.Figure 1 (a) ladder layout punch 1 (b) punch-orientedAccurate calculation of the process can also increase mold life. Such as discharge power and the calculation of stroke. If we are not allowed to easily spring fatigue fracture or failure. Die on a high degree of calculation, as well as the choice of press and reasonable manner and location-oriented institutions can effectively improve the die life. Modulus of continuity for the design and layout of the ride side of the calculation of size is also crucial.1.3 Die gapStamping dies when space is the convex, concave die size difference between the horizontal edge. Gap on the impact of a large die life is a stamping process and die design of an extremely important issue. Convex, concave die gap size of a direct impact on product quality and mold the life space is too large or too small will cause the edge passivation or wear and tear (as shown in Figure 2). Die materials drop to die later, punch to punch prevail, and these two dimensions has been the impact of space. The experimental results show that the thickness of the gap below 2 percent, prone punch damage, space for more than 6%, there had been errors in parts size. Gap in the thickness of 4% 5%, the effect of blanking good stability. Die gap, therefore the correct choice is to ensure that an important way to die life. At present, the choice of space data in addition to investigations, the most by the actual experience.(a) gap is too small (b) a reasonable gap (c) gap is too largeFigure 2 gap on the impact of stampings2 Die ManufacturingMold manufacturing process design is reasonable, to ensure that mold is an important way of life. Most of mold manufacturing parts of the process can be carried out in accordance with the normal, but there are special requirements for spare parts or spare parts for local processing, will need to have some special methods.2.1 Mechanical RoughMaterial machining accuracy of the assembly of the mold affects accuracy, it will directly affect the mold of parallelism, perpendicularity and coaxiality. In addition, the marks left rough, worn, are prone to stress concentration sites, but also occurred in the early fatigue cracks and the local.2.2 Heat TreatmentHeat Treatment in the manufacture of stamping die plays a very important role, in spite of different types and different structure of mold, the use of different steel products, or using different machining and processing of shape, but they need to use heat treatment process to obtain a higher hardness and wear resistance, as well as other mechanical properties required. In general, the die service life and quality of products produced to a large extent depends on the quality of heat treatment processing. Thus, in die manufacturing, and continuously improve the skill level of heat treatment, a reasonable template to improve the performance of internal organization and working methods, it is particularly important. Heat treatment time and temperature is an important factor, because of the time in different temperatures, heat treatment may constitute a different form, the main annealing, normalizing, quenching and tempering, and carburizing, nitriding, carbonitriding, etc. For example, in the blanking die, because people punch wedge material is the work of more serious wear and tear parts, so the hardness should be greater in general for the HRC 60 63, die for the HRC 57 60, this kind of hardness than the two , or die punch hardness is higher than the longer die life.3 Die Assembly and DebuggingAssembly is the key to mold production process. A direct impact on the quality of the die assembly of the quality of parts, dies and the life of the state of the technology. Die assembly includes two aspects: (1) good parts of each machining process in accordance with requirements of drawings assembled into a general assembly and assembly; (2) in the assembly process as part of the processing work. Die in the assembly as an example, the technical requirements is to ensure consistency blanking gap and ensure the accuracy of direction-oriented institutions, as well as the movement to ensure that all relevant pieces of die design in accordance with strict technical parameters. This is a debugging tool to ensure a successful and smooth conduct of the production protection, but also to ensure that an important factor in mold life. In recent years, with the development of the production, users are vulnerable to damage parts of the swap request, so that users die at the scene of the rapid replacement of damaged parts. Die before the test mode, it should also be designed in strict accordance with the technical parameters of the model to select press. It is closely related to the length of die life. Press the stiffness, precision, crucial parameters such as tonnage. Press one of the stiffness of stiffness by the bed, transmission stiffness and rigidity of three parts-oriented, if less stiffness, load and unloading end, the die gap, great changes will happen, it will affect the accuracy of stamping parts and mold life. Die after assembly, must be red and adjust the test can be used for production. In order to protect the mold, the first time in debugging, it is necessary to pay attention to the use of paper or aluminum, as well as cold-rolled plate red test. To ensure that edge punch die edge into the depth of the scope of a reasonable (usually for a material thickness). Stamping die so red when the level of stress and wear and tear will be minimal, and fully protect the convex and concave mold, increased die life. The purpose of debugging and the task is: to die out not only qualified stampings, security and stability but also put into production use. Should be based on examination of stamping defects, analysis of its causes and try to solve them. Some bending, deep drawing and flanging, etc. so that the deformation of sheet metal dies, stamping parts, when the shape of complex or high accuracy, it is difficult to accurately calculate the deformation of the former size and shape of the rough. For this type of stamping parts, although the relevant references are rough calculation methods and formulas, but the impact of plastic deformation as a result of many factors, calculated from the size and needs of different size. In the actual production in order to obtain more accurate size, often determined through experiments. Red in the test set to adjust the size of blank.4 ConclusionStamping die life impact of a number of factors, from the above analysis we can see from the mold design to the use of the entire process can improve the die life. Practice has proved that the rational design of die structure and the shape of the die using the appropriate manufacturing processes, heat treatment process, so that die in the normal conditions, can increase the mold life.References: 1 Weng its gold. Cold stamping technology M. Beijing: Mechanical Industry Press, 2007. 2 Liu, ZHANG Bao-zhong. Stamping die design and manufacture of M. Beijing: Higher Education Publishing Agency. 2006. 3Xiaopei.wang. Stamping Manual M. Beijing: Mechanical Industry Press, 2006.中文翻译：影响冲压模具寿命的因素分析任海东，于玲摘要：冲压成形是一种应用广泛的材料加工方法，冲压模具是实现零件加工的重要工艺装备，它的使用寿命直接影响到产品的质量和