弯头齿轮螺栓垫片复合冲压模具设计（含CAD图纸和说明书）
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弯头齿轮螺栓垫片复合冲压模具设计（含CAD图纸和说明书）,弯头,齿轮,螺栓,垫片,复合,冲压,模具设计,CAD,图纸,说明书
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毕业设计说明书(论文)作 者： xx 学 号： xxxxxx 学院（系、部）： xxxxx 专 业： xxxxxx 题 目： 齿轮螺栓垫片模具设计 指导者： 评阅者： 2013 年 X 月 XX第5页毕业设计说明书（论文）中文摘要本文阐述了采用多复合模生产的可能性，分析了齿轮螺栓垫片模具的成形工艺及特点。详细对比了零件的几种排样方案和冲切刃口的设计，列举了利用软件对零件的冲压工艺的计算以及凸模强度的校核等过程；两个工艺，是一副集多个工序为一体的模具，其成形的工序主要包括冲裁、冲孔等；为了保证模具在工作时不干涉，在设计时应予以综合考虑；在文章的最后简单的介绍了模具材料的选用及热处理并且详细列出了压力中心的计算过程。关键词 复合模 排样 模具设计Title Progressive Die Design of Frame Cover AbstractThis paper described the feasibility using progressive die and analysed the forming process and characteristic of the progressive die . Some kinds of stock layout and the design of cutting edge were compared in detail about this part . Blank expanding by software , process calculation and verifying the punch strength were introduced.The progressive die had ten stations . The forming process contained blanking , bulging , bent and so on , In order to ensure nonintervention of the die in working , the forming process must be considered synthetically. Finally, the selection and heat treatment of die material and the computational process of pressure center were discussed in detail.Keywords progressive die stock layout die design毕业设计说明书（论文）外文摘要1 绪 论在现代工业生产中，模具是生产各种产品的重要工艺装备。它是以其特定的形状通过一定方式将原材料加工成为零件。采用模具成形方法生产零件，具有优质、高效、省料、低成本等优点，因此在国民经济各个部门，尤其是在机械制造、汽车、家用电器、仪器仪表、石油化工、轻工产品等工业部门得到了极其广泛的应用1。据统计，利用模具制造的零件，在汽车、飞机、电机电器、仪器仪表等机电产品中占70%；在电视机、录音机、计算机等电子产品中占80%以上；在手表、洗衣机、电冰箱等轻工产品中占85%以上。经过几十年的发展 ,我国的冲压模具总量位居世界第三位 ,加工技术装备基本已与世界先进水平同步。以汽车覆盖件为代表的大型、复杂、精密冲压模2。用 CAD/CAM /CAE软件进行三维设计和模拟，靠高速、精密的加工设备生产 ,用新型研磨或抛光代替传统的手工研磨抛光，提高模具质量。这些都代表了冲压模具发展的趋势3。中国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。在大型模具方面已能生产大屏幕彩电塑壳注射模具、大容量洗衣机全套塑料模具以及汽车保险杠和整体仪表板等塑料模具，精密塑料模具方面，已能生产照相机塑料件模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具。经过多年的努力，在模具CAD/ CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面作出了贡献。进入21世纪，在经济全球化的新形势下，随着资本、技术和劳动力市场的重新整合，中国装备制造业在加入WTO以后，将成为世界装备制造业的基地。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多采用由模具工业提供的产品。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求。随着工业发展，工业产品的品种、数量越来越多；对产品质量和外观的要求，更是日趋精美。由于每副模具是特定产品零件生产用的专用工装，因此，模具设计是随工业产品零件的形状、尺寸及其精度，表面质量要求及成型工艺条件的变化而变化的。所以每副模具都必须进行创造性的设计，工业生产中普遍采用模具成形工艺方法，以提高产品的生产率和质量。一般压力机加工，一台普通压力机设计每分钟可生产零件几件到几十件，高速压力机的生产率已达到每分钟数百件甚至上千件。显而易见，模具作为一种专用的工艺装备，在生产中的决定性作用和重要地位逐渐为人们所共识。1.1冲压模具简介1.1.1 冲压成形与冲压模具的概念冲压成形是指利用安装在压力机上的模具，对模具里的板料施加压力，使其生产分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件加工方法。冲压加工的对象一般为金属板料、薄壁管、薄型材等，板厚方向变形一般不侧重考虑，因此也称为板料冲压，并且通常是在室温状态下进行，所以也称为冷冲压8。冲压模具是指在冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，俗称冲模在冲压零件的生产中，合理的冲压成形工艺、先进的模具，高效的冲压设备是必不可少的三要素。如图1-1所示。 图 1-1 冲压零件的影响因素1.1.2 冲压模具的分类1.根据工艺性质分类（1）冲裁模 沿封闭或敞开的轮廓线使材料产生分离的模具。如落料模、模、切断模、切口模、切边模、剖切模等。（2）弯曲模 使板料毛坯或其它坯料沿着直线产品弯曲变形，从而获得一定角度和姓张的工件模具。（3）拉深模 是把板料毛坯制成开口空心件，或使空心件进一步改变形状和尺寸的模具。（4）成形模 是将毛坯或半成品工件按照凸、凹模的形状直接复制成形，而材料本身仅产生局部塑性变形的模具。如胀形模、缩口模、扩口模、起伏成形模、翻边模、整形模等9。2、根据工序合程度分类（1）单工序模 在压力机的一次行程中，只完成一道冲压工序的模具。（2）模具模 只有一个工位，在压力机的一次行程中，在同一工位上同时完成两道或两道以上冲压工序的模具。（3）级进模（也称为连续模） 在毛坯的送进方向上，具有两个或更多的工位，在压力机的一次行程中，在不同的工位上逐次完成两道或两道以上冲压工序的模具。1.2 本课题主要研究的内容及意义本课题的研究对象是炉体零件的落料 拉深模具模具，做出工艺分析案，计算出工艺参数，设计模具的总体装配图，从而提高了理论分析能力和解决实际问题的独立工作能力。主要内容具体可以分为以下几个部分：1、对落料拉深模具模进行工艺设计和结构设计10。2、主要工作部分尺寸的计算。3、主要工艺参数的计算。4、模具的工作总体设计及装配。5、设计出模具总装配图。随着科学的飞速发展，冲压模具在各行业中有着较广泛的应用，其组成零件中标准件占有很大比重。而很多冲压制件都是系列化产品，它们的模具节哦故相同或相似而尺寸不仅相同，在设计过程中，设计人员需要反复查阅手册以确定模具零部件的标准外形与尺寸，重复设计的工作量很大。由于产品的功能、结构日趋复杂，新产品的更新换代周期不断缩短，设计环节在产品的整个生命周期中占据了越来越重要的地位。国外的模具制造企业，广泛使用先进的高精度、高速度、专业化加工装备，如日本丰田汽车模具公司拥有构造面加工数控铣床39台套、型面加工高速五轴五面铣床15台套、其它新型一体化专门加工设备6台套。加工工艺方法包括等高线加工、最大长度顺向走刀加工等，精加工走刀移行密度仅有0.3mm。同时，可以实现内凹圆角清根、外凸圆角加工到位等，因而可以控制模具配合的不等距间隙、最大可能的缩小型面误差，实现模面的精细加工。日本、韩国、新加坡、德国、荷兰、美国及我国台湾、香港地区的独资、合资企业很多，民营模具企业很不少；苏州兰佩铸造、远轻模具等企业主要生产汽车发动机及轮毂等部件压铸模和铸模，昆山中大模架等企业专业生产各种大型模架、模具导向件、模具弹簧等标准件11。国内的许多模具企业通过引进先进的加工装备，硬件上与国际水平的差距正在快速缩小：上海的汽车模具企业，近年来通过大量购置先进的五轴高速加工机床、大型龙门加工中心和五轴联动数控高速铣床、数控车或模具加工机床、先进的大型测量和调试设备及多轴数控激光切割机等。一汽模具公司已经拥有五轴高速数控铣床等大型高速加工设备；东风汽车模具公司拥有高速的数控铣床。目前，资产过亿，拥有龙门加工中心10台以上的大型汽车模具企业已经达到10多家。外国人都惊呼：怎么两年之间中国大陆的汽车模具规模、数量和制造能力会有如此大的变化。我国冲压模具产品的质量和生产工艺水平，总体上比国际先进水平低许多，而模具生产周期却要比国际先进水平长许多。产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上；生产工艺水平低则主要表现在加工工艺，加工装备等方面。冲压模具加工工艺和装备对提高加工效率、确保模具精度、缩短交货周期有重要影响12。过去的中国冲压模具行业，车、刨、铣、磨等传统普通机床和电火花线切割机床，曾经在绝大数冲压模具企业使用。采用加工冲压模具时，通常需要对模具零件反复装夹和定位，因而加工生产效率低。模具产品质量差。模具是机械制造业中技术先进、影响深远的重要工艺装备、具有生产效率高、材料利用率高、制件质量优良、工艺适应性好等特点，被广泛应用与汽车，机械、航天、航空、轻共、电子、电器、仪表等行业。2005年中国模具工业产值达到610亿元，增长率保持在25%的高水平，行业的生产能力约占世界总量的10%，仅次于日本、美国而位列世界第三。目前我国大部分模具企业采用的仍然是传统的设计方法，特别四中小型模具企业，设计人员进行着大量的重复性劳动，在通用零件和标准件的设计过程中，不得不多次重复查阅设计手册，造成模具设计周期长、效率低、耗资大的现状，这也就影响了企业的市场竞争力13。本课题炉体，冲压该零件时，普遍采用落料、拉深、三道工序，生产效率低，成本也高，为此，设计了冲压该零件的落料、拉深、模具模，是原三道工序合三为一，大大提高了生产效率14。2 金属件的工艺分析2.1金属件零件图 齿轮螺栓垫片金属件形状简单，适用模具批量生产，零件材料A3钢，厚度t=1mm，其产品二维图和三维造型如下图：图2.1齿轮螺栓垫片工程示意图图2.2齿轮螺栓垫片三维视图2.2金属件工艺分析本零件是大批量生产件，用冲压加工方法由于生产效率高和材料利用率高，可以取得较好的经济效益。由金属件零件图可知，该零件为一般的落料冲孔金属结构件，形状比较简单，无尖角、凹陷或其他形状突变，尺寸不是很大，左右对称，差别不大冲裁时受力较均匀。其尺寸精度、各处的圆角半径均符冲孔落料工艺要求，过上述工艺分析，可以看出该零件作为普通的薄板件成型，尺寸精度要求不高，主要是轮廓尺寸问题，又属于大量生产，因此可以用冲压方法生产。3 金属件的工艺方案3.1冲压该零件，需要的基本工序和次数有:（a）落料；（b）冲孔；根据以上这些工序，可以做出以下各种组合方案。方案一：（a）落料；（b）冲孔；方案二：（a）落料冲孔；方案三：（a）冲孔；（b）落料对以上三种方案进行比较，可以看出：方案一，从生产效率、模具结构、加工难度方面考虑，这样的工序编排比较合理，但从模具效率来看，这样编排会降低生产效率 。方案二，落料冲孔放在一套复合模具上冲出，可以节省一道工序，且有利于保证孔的尺寸精度，提高生产效率。方案三，该方案为级进模模具设计难度和结构比较大所以不考虑。通过以上的方案分析，可以看出，在大批量生产的条件下，选用方案二是比较合理的。4 各工序模具结构形式的确定上面的工艺方案分析和比较中，已经选用了方案二的模具种类，选用落料冲孔复合模模具的结构形式如下图。4.1落料冲孔复合模见附装配图；5 必要的尺寸计算5.1计算毛坯尺寸金属件厚度为1mm，因为金属件需要经过落料冲孔工序， 因为产品没有拉伸折弯等成型工序所以产品的外形尺寸就为产品的展开尺寸5.2排样设计与计算由于该零件存在结构废料，零件较薄容易变形，对零件的质量和冲模的要求也较高，确定只能采用有废料排样。由冲压工艺与模具设计表213确定搭边值，根据零件形状，两工件间按圆件取搭边值,侧边取搭边值。查冲压工艺与模具设计表214和215可取条料宽度公差。则板料的宽度为：进距：因此，一个进距内的材料利用率为： 一张板料上总的材料利用率5.3计算冲压力及选定设备 (a)落料力和冲孔力查有关资料得A3钢的（b）冲裁时的推件力和卸料力查表2-2 =4KN取表2-38，序号1的凹模刃口形式，h=3mm，则个所以 F卸=0.05XF落=4.6KN（c）总冲压力为=+= 92.2+35.2+4+4.6=136KN(d)选择冲压设备从总压力出发，应选用160KN的压力机，由于采用弹性卸料其主要规格为： 标称压力：160KN 标称压力时滑块下死点距离：5mm 滑块行程：70mm 连杆调节量：60mm 最大封闭高度：220mm 最小封闭高度：140mm工作台尺寸：450*300mm 立柱间距离：220mm 垫板尺寸：40*110mm模柄孔尺寸：mm 最大倾斜角：30度5.4确定模具的压力中心 模具压力中心是指冲压时诸冲压力合力的作用点位置。为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的使用寿命。 冲模的压力中心，可按下述原则来确定： （）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。（）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。 （）形状复杂的零件、多孔冲模、 级进模的 压力中心可用解析计算法求出诸力的 合力对该轴的力矩。求出合力作用点的 座标 位置 O0(x0,y)，即为所求模具的压力中心。计算公式为： 因冲裁力与冲裁周边长度成正比， 所以式中的各冲裁力 P、Pn，可分别用各冲裁周边长度 L、Ln代替，即：由于该零件形状大致对称，受力基本平衡，所以压力中心在工件中心，即模具中心。5.5冲模刃口尺寸及公差的计算 5.1.1加工方法的确定模具制造有凸模和凹模分开加工和凸模和凹模配合加工两种方法，凸模和凹模分开加工是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸，此种方法适用于圆形和简单的工件；凸模和凹模配合加工可使凸模和凹模具有互换性，便于模具成批制造，但需要较高的公差等级才能保证合理间隙，模具制造困难，加工成本高。所以此方法是与加工形状复杂或薄板制件的模具。5.1.2第一道工序-落料模由于该零件形状不是很规则，所以凸凹采用配合加工方法，应先做凹模，然后配做凸模。该工件的尺寸公差为=0.1，由冲压工艺与模具设计表210查得凸、凹模的制造公差,查冲压工艺与模具设计表211得x=1，查冲压工艺与模具设计表25，取，则可计算刃口尺寸。先做凹模，凹模磨损后，刃口尺寸变化有增大、减少、不变三种情况，因此凹模刃口尺寸应按不同情况分别计算。1）凹模磨损后尺寸变大。计算这类尺寸，先把工件图尺寸化为,再按落料凹模公式进行计算同理，其余该种形式尺寸也按以上公式计算可以得出结果2)凹模磨损后尺寸不变。由于该工件的尺寸为C, 计算这类尺寸，按以下公式计算/2 =160.1/8 =160.01 mm同理，其余该种形式尺寸也按以上公式计算可以得出结果查表2-5得，所以该零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相应部分尺寸配制，保证双面间隙值=0.110.15mm.5.1.4.2冲孔部分 因为是冲圆形孔，所以凸模与凹模分开加工。凸模计算公式相应凹模尺寸6有关模具的设计计算6.1第一道工序-落料模6.1.1选择上模座和下模座根据选用的压力，采用GB2851.681的后侧带导柱形式的模架。根据计算的凹模外径D=102mm，根据规格标准GB2855.1181确定上模座厚度为45，根据GB2855.1281确定下模座厚度为45mm。6.1.2凸模固定板、压料板由于切边后采用自然落料装置，而且为了对凹模的固定，所以垫板厚度取10mm，定位板根据凸模的径向尺寸可取32mm。凹模固定板对凹模起着固定和加大凹模在冲压时的强度，对凹模有着定位的作用。6.1.3凸模校核和凹模尺寸确定6.1.3.1确定冲孔凸模的允许最大自由长度：冲孔时的冲压力 圆形凸模的最大自由长度根据GB2863.281的标准L的系列，选择L=48mm.冲孔凸凹模采用Cr12VMo钢制造，查冲压工艺与模具设计实用技术附表12，取，许用应力。对圆形凸模承压能力进行校核而d=60mm ,则承压能力足够，因此符合使用要求。6.1.3.2确定冲孔凹模的高度和壁厚查冲压工艺与模具设计表81，取系数K=0.385，则冲孔凹模的高度为： 由于要求，因此凹模高度至少取15mm，才能满足强度要求，根据实际可加大凹模的高度，可取。 凹模壁厚：这里，由于周边螺栓内导柱需要一定的位置，选择了40的壁厚。6.1.4闭合高度模具的闭合高度应为上模座、下模座、凸模、凹模、和凹模固定板等的厚度总和，即H=194.5mm所选压力机的闭合高度，。满足6.1.5导柱、导套导柱与导套结构由标准中选取，尺寸由模架中参数决定。导柱的长度应保证冲模在最低工作位置时，导柱上端面与上模座顶面的距离不小于10-15mm，而下模座底面与导柱底面的距离应为0.5-1mm。导柱与导套之间的配合为H7/h6,导套与上模座之间的配合为H7/r6，导柱与下模座之间的配合为R7/h5。导柱与导套材料采用20钢，热处理硬度为（渗碳）56-62HRC。上下模座材料采用HT200钢。按GB2861.281选d=32mm,其中导柱长度有130150mm，模具闭合高度166mm，选导柱长度。按GB2861.681选D=45mm的导套，考虑模具的闭合高度，在此选L=85mm。6.1.6定位销：根据具体的零件厚度配合强度选择，直径比较小，所以采用下面的形式来做定位销。分别选择了M10三种定位销。6.1.7螺栓选择：根据具体的零件厚度配合强度选择需选取几种内六角螺栓，分别是M10,M6,M4.还有一种M8的卸料螺栓。7模具总体结构设计7.1模具类形的选择 由冲压工艺分析和设计目的、要求以及从经济方面考虑，本套模具选用两道单工序模和一道复合模的简单模。7.2定位方式的选择该模具活动部件采用导柱导套定位，固定部件采用销钉定位。7.3卸料、出件方式的选择根据模具冲裁的运动特点以及推件力的大小,该模具采用刚性卸料方式比较方便同时采用卸料螺钉限位，限制卸料板的运动行程，同时还起到卸料的作用。因为工件料厚为1mm。利用模具的弹簧通过卸料板把夹在凸模上的工件推出即安全又可靠。故采用刚性装置取出工件。7.4导柱、导套位置的确定为了提高模具的寿命和工件质量，方便安装、调整、维修模具，该简单模采用后侧导柱模架。其导柱和导套则根据所选定的模架按标准选取。8模具零件的加工普通零件的加工是按产品零件图要求全部加工完毕，再进行总装。而模具零件的加工有些是不能按模具零件图全部加工完毕的，要待部件组装或整模组装时修配或配钻，所以模具零件图上的形状和尺寸是否全部加工出来，还要根据模具加工的装配方法而定。若以凸模凹模为基准装配时，零件图上的导柱孔在零件加工时就不加工，若以四导柱导套作型腔，凸模相对位置控制基准时，则凹模及凸模固定板的导柱孔应与凹模或凸模固定板的型孔在各板之上同时加工出来。使用铣床加工一个零件时，必须先把零件的相关尺寸、材料、使用刀具、加工参数确定下来，保证加工能顺利完成，同时，设计方面也要考虑到加工的难易程度，以减少加工的困难，在加工模具零件之前要慎重考虑各种细节。在买回来的模板里，要确定模板的加工基准，哪些面是基准面，这一般在订购模板时会标明哪几个面是经过打磨，之后就是把加工基准定下来，当然事前必须准备好零件图，根据零件图来定位加工方案，如果要用到数控编程，就必须把加工原点定出来。定好加工方案后，就可以开始加工，先把工件装夹到虎口钳上，使用铜锤敲击以使工件被夹紧，然后打表，在打表时要非常小心，当表很靠近工件时，不能使用加速进给，否则很容易碰坏仪器，在校平行度时，最好先来回走几遍，观察大概偏向，然后要小心敲击工件，使其保持在很小的偏差范围就行了，把两个基准方向的平行度定好后，就要用分中器确定原点坐标，在设置坐标时要将分中器的半径算进去，这样才能使主轴对应工件原点，x-y平面的坐标定下来后，就要把刀具装到铣床上，使用半径范围内的夹具把刀具夹紧，装上道具后就是确定z方向上的原点，一般选择工件表面为0以方便编程。之后就是加工，如果是选用数控加工，必须使程序和当前铣床的刀具起点相一致，否则加工位置就会错误，同时还要察看刀具路线是否会超出铣床的工作行程，防止出事故。如果程序没错，就可以传到数控铣床运行。不同刀具要使用不同转速，钻孔要比铣槽的转速慢，进给速度要根据观察来手动调试，加工时要时刻观察走刀情况，同时适当加冷却液及扫除铁屑，若发生事故，必须马上停止。当程序完成后，刀具就会回原点，继续做下一工序。9模具的装配9.1 下模装配下模零件包括：下模座、凸凹模固定板、卸料版、挡料销、紧固螺钉、卸料螺丝、导柱。下模装配的顺序为：先将下模座放平，在下模座上放凸凹模固定板，用定位销或铜棒保证各板上孔的中心。在凸凹模固定板上放凸凹模将导料板的紧定螺钉旋紧，并将下模座销打入销孔内，将下模座旋转并踮起放平，将下模螺钉放入并旋紧。在凸凹模上放树脂然后再树脂上放卸料版。最后，将导柱打入导柱孔内。导柱左右大小要一样。各接合表面保证密合。落料、冲孔的凹模刃口高度，按设计要求制造，其漏料口应保证畅通，一般应闭刃口大0.22mm。各卸料螺钉沉孔深度应保证一致。各紧固用的螺钉、锁钉不得松动，并保证螺钉和销钉的端面不突出上下模座平面。7.3 模具总装模具的轮廓尺寸为250205194.5。模具的最大闭合高度为194.5。小于压力机的最大闭合高度220mm，选用J23-16的压力机能够满足要求。冲压过程中条料精确定位，在一次冲压工程中各工位正确的对条料进行冲孔、落料等工序，最终得到满足要求的零件。冲模所有活动部件的移动应平稳灵活，无滞止现象。在保证使用可靠的前提下，凸模、凹模、导柱、导套等零件的固定可采用性能良好并稳定的粘结材料浇注固定。 8 确定模具主要零件加工工艺过程8.1 落料冲孔凸凹模加工工艺过程工序号工序名称工 序 内 容设 备1备料下4575的圆柱长料2热处理退火3车削对图车端面及外圆，大端留余量0.20.3mm车床4平磨磨端面，保证与外圆轴线垂直平面磨床5钳用已加工好的凹模压印痕6刨 按印痕仿刨型面，间隙留在凸模上，并留余量0.10.2mm刨床7热处理淬火、回火，保证HRC 58608外圆磨磨外圆，留研磨余量0.010.015mm外圆磨床9钳工研光刃口型面及端面，保证间隙达技术要求8.2 中间孔凸模加工工艺过程工序号工序名称工 序 内 容设 备1备料将毛胚锻成20mm15mm2热处理退火3车削车端面留余量0.20.3mm，车外圆至15mm车床4平磨磨端面，保证与外圆轴线垂直平面磨床5钳工用已加工好的凹模压印痕6仿刨 按印痕仿刨型面，间隙留在凸模上，并留余量0.050.1mm仿形刨床7热处理淬火、回火，保证HRC 58608钳工研光刃口型面及端面，达技术要求8.3 落料凹模模加工工艺过程工序号工序名称工 序 内 容设 备1备料采用锻造块料，170mm160mm35mm2热处理退火3铣平面铣上下平面，留单边余量0.20.3mm铣床4平磨磨厚度留单边余量0.10.2mm，磨侧面保证互相垂直平面磨床5热处理淬火、回火，保证HRC 58606线切割按图切割出凸模，达尺寸要求线切割机床7线切割在凸模侧面切出卡环槽线切割机床8平磨磨端面，达尺寸要求平面磨床8.4 凸凹模固定板加工工艺过程 工序号工序名称工 序 内 容设 备1备料采用锻造块料，厚度170mm160mm25mm2热处理无3铣对图铣方形部分，留单边余量0.20.3mm铣床4平磨 磨厚度留单边余量0.10.2mm，磨侧面保证互相垂直平面磨床5热处理无6车对图车凸模台阶部分，留磨削余量0.20.3车床7平磨磨平端面，达尺寸要求平面磨床 8.5凸模固定板加工工艺过程工序号工序名称工 序 内 容设 备1备料将毛胚锻成170mm160mm25mm2热处理无3铣铣六面，厚度留单边余量0.20.3mm铣床4平磨磨厚度留单边余量0.10.2mm，磨侧基面保证互相垂直平面磨床5钳工划线划出各型孔、螺纹孔、销孔位置线6钳工钻孔、攻螺纹钻床7线切割按图切割出各安装孔达要求线切割机床8钳工在各安装孔处倒角1458.6 卸料板加工工艺过程工序号工序名称工 序 内 容设 备1备料将毛胚锻成170mm160mm20mm2热处理退火3铣平面铣六个平面，留单边余量0.20.3mm铣床4平磨磨厚度留单边余量0.10.2mm，磨侧基面保证互相垂直平面磨床5钳工划线划各型孔、螺纹孔、销孔位置线，划漏料孔轮廓线6铣铣漏料孔达到要求铣床7钳工钻孔、攻螺纹钻床8热处理调制处理保证HRC45509平磨磨厚度及侧面见光，达尺寸要求平面磨床10线切割按图切割各型孔，达尺寸要求线切割机床导套导柱由于材料为20钢，需热处理，渗碳深度为0.81.2。垫板、卡环等零件，需经锻造、退火、粗加工后调质，半精加工后淬火，精加工前正火时效等工艺制造要求。在精加工中按工序指令，分别采用精密数控磨床、慢走丝线切割机、坐标磨床等高精度设备上精密加工。应用先进制造设备和合理的工艺规程，保证各个零件的高精度和使用性能可靠。上模座、下模座、卸料板的大件制造，分为粗加工、半精加工、精加工的三个阶段：粗加工在立式铣床、横臂钻床等普通机床上进行，主要去除零件上的大孔及成型部位的部分余铁量，留有适当的后道加工余量。粗加工后需进行热处理调质，达到提高零件的韧性和强度及减少以后淬火变形量。半精加工在加工中心上进行，除零件上的导柱导套孔、销钉孔、型孔、工艺孔及平面留适当的精加工磨量外，其余加工到位。半精加工后进行热处理淬火，达到零件所需要的硬度值。在精加工前需进行热处理正火时效，达到消除零件淬火后的脆性和内应力，精加工在精密平面磨床上磨两平面，平行度控制在0.01mm内，然后在精密数控坐标磨床上加工导柱导套孔、销钉孔、型孔、工艺孔等高精度部位，达到孔距位置精度在3m内及孔径公差和一致性等技术要求。上下模板和卸料板上的导柱导套孔、销钉孔、工艺孔的孔距位置，是设定好的高精度精密基准、整副模具相关的其它模板等零件、均以这精密基准定位；来保证步距位置精度及相关要求。论文小结本文首先分析了零件的工艺性，分析该制件的材料特性，形状尺寸特点、精度要求高及生产批量大，符合级进模的冲裁特点。为了便于操作和保证尺寸精度的要求，模具采取了导正销导向、侧刃定距的定位方式。卸料与出料方式则采用弹性卸料和废料用凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。这样既保证尺寸精度又提高了生产效率，而且降低了成本。接着对冲裁零件进行排样，并计算出了材料的利用率。选用压力机，然后对各种力进行了计算，并对凸、凹模刃口尺寸进行了计算，确定了各部分的尺寸。最后对冲裁模具零部件进行设计与选用，计算出了模具各个零件的尺寸，并运用AutoCAD及UG对该模具进行辅助设计。本文研究了模具在复合模具中材料的排样中各个位置的受力和相关联以及附近零配件的的组合关系的的相互影响：分析了几种可行的方案，并最终确定其中一个最佳方案：结合生产实际编制出零件的加工工艺流程及加工中如何保证精度、硬度、材料寿命的综合最优进行了考究和计算，在技术可行性方面做了数次改进，希望能够保证精度，提高寿命进而降低模具的整体成本。我还对模具的装配过程进行了详细的叙述，以及反映出很形象的模具装配过程。在冲孔凸模部分的设计上，我设计了形状简单、加工方便和经济实用的卡环来卡住冲孔凸模，从而对冲孔凸模起到固定作用。分析了各种模具的制造方案，在这里所使用的设计方案可以制造出精度高、使用寿命长、制造周期短和模具成本低的模具。并能用该模具制造出符合要求的零件。设计过程中按照任务书的要求和目的，循序渐进,力求数据准确，结构合理。参考了许多文献资料。由于经验不足，还有许多地方没有考虑全面，有待完善。参考文献1杨关全 熊良猛主编. 冷冲压工艺与模具设计. 大连：大连理工大学出版社，20072杨关全 熊良猛主编. 冷冲模设计资料与指导. 大连：大连理工大学出版社，20073于泓 鞠加彬主编. 机械工程材料.北京：北京航天航空大学出版社，20074许亮 杜长征主编.机械制图. 北京：北京航天航空大学出版社，20075夏巨偡 李志刚主编. 中国模具设计大典数据库. 北京：中国机械工程协会，20056李志尊主编.UG NX4.0 基础应用与范例解析. 北京：机械工业出版社，20087徐政坤主编冲压模具设计于制造北京：化学工业出版社，20038傅尚仁主编冷冲压模具应用与设计入门广州：广东科技出
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