Φ35圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计（冲压模含三维UG及10张CAD图纸）
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共68页)
编号：184949235
类型：共享资源
大小：9.40MB
格式：ZIP
上传时间：2022-01-14
上传人：好资料QQ****51605
认证信息
个人认证
孙**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
45
积分
- 关 键 词：
-
35
螺母
垫圈
冲孔
复合
模具设计
冲压
三维
UG
10
CAD
图纸
- 资源描述：
-
喜欢这套资料就充值下载吧。资源目录里展示的都可在线预览哦。下载后都有，请放心下载，文件全都包含在内，有疑问咨询QQ:414951605 或 1304139763
- 内容简介：
-
任务书题目35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计题目来源生产实践学生姓名学号专业班级指导教师职称教 研 室毕业论文（设计）任务与要求一、题目简介：模具是完成冲压工序的一种专用工具，在冲压生产现场是不可缺少的工艺装备。冲模必须满足冲压生产的要求，不仅要冲压出合格的零件，而且要适应批量生产的需要，具有操作方便、安全可靠、使用寿命和容易制造与维修的特点。模具按工序可分单工序冲模和复合模、连续模，该模具为复合模。在同一位置上，使材料顺序完成圆螺母止动垫圈两工序：落料、冲孔复合冲压。通过本设计冷冲压模具的典型结构与计算工作，目的在于使学生熟悉冷冲压模具的工作原理，并系统地运用所学过的知识处理冷冲压模具设计中的各种问题，提高其对机械系统分析和模具设计的能力。另外，通过毕业设计培养学生阅读中外文科技文献、查阅并利用文献资料以及独立撰写科技论文的能力。二、主要任务：1 搜集圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具相关资料及前期准备工作，掌握冲压工艺原理；2 进行圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具工艺参数设计，模具基本类型与工作部分零件尺寸计算；3 进行圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具结构设计及计算，模具整体设计和绘制装配图;4 掌握圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具的选材以及制造工艺的要求，绘制模具主要零件图。三、主要内容与基本要求：1 基本性能参数的确定；2 结构参数的选择与计算；3 绘制模具二维及三维装配图及零部件图；4 绘制模具的爆炸图：5 制作毕业答辩的 PPT。四、工作量要求1 撰写设计论文及设计说明书（不少于 8000 字）；2 完成总装图及零部件图的三维图、二维图纸；3 图纸的工作量合计不少于 2 张 A1 图；4 手工绘 A3 图一张；5 翻译一篇外文论文。五、主要参考文献：1 徐永礼. 基于 Pro/E 的冲压复合模具设计探析J. 中国高新技术企业,20132周本凯.冷冲压模具制造技术M. 北京：化学工业出版社.20113阎兵.冷冲压模具结构与设计实例M.北京：机械工业出版社.20124汤酞则.冷冲压模具课程设计与毕业设计指导M. 北京：机械工业出版社.20155孙传.冷冲压工艺与模具设计M. 杭州：浙江大学出版社.20156于位灵.冷冲压模具设计及典型案例M. 上海：上海科学技术出版社.20167刘洪贤.冷冲压工艺与模具设计M. 北京：北京大学出版社 201211HanFei.GuidanceandExamplesofCourseDesignforStampingDieandPlasticsInjectionMouldM.HarbinInstituteofTechnologyPress.2015.12MahajanPVetal.Design forstampingM.NewYorkASME.2015.毕业论文（设计）工作进程起止时间工作内容第七学期 1518 周确定毕业设计选题，完成毕业设计开题报告。第八学期 14 周收集模具有关资料，对冷冲压模具进行详细的了解分析，查看相关文献开始初步设计。第八学期 57 周中期检查，针对模具设计进行初步修改。第八学期 810 周正式开始各种设计工作，构造好设计总体框架；绘制设计相关二维三维图纸。撰写设计说明书。第八学期 11 周指导教师审阅，评阅教师评阅，论文查重。同时为毕业论文答辩做准备工作。第八学期 12 周答辩第八学期 13 周档案整理指导教师（签字）毕业论文工作组组长（签字） 学生（签字）毕业论文（设计）起止时间：XXX年 12 月27 日 至 XXX年 5 月 25 日开题报告论文（设计）题目35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计学生姓名学号指导教师一、研究目的及意义1. 研究目的本设计主要是针对圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计.设计要求专业知识扎实，工作量大且要求高。复合模具是在压力机的一次行程下,可以同时完成多道工序的冲裁模，使生产效率提高，提升冲压件的质量，减少人力物力的损耗。对过程中的 UG 设计软件，AutoCAD 设计软件都进行了补充训练，使软件使用各加熟练尅更快的适应以后的工作。2. 研究意义通过本设计冷冲压模具的典型结构与计算工作，通过对零件进行详细的工艺分析,确定零件的冲压工艺方案并制定部分零件的制造工艺。通过课题让我们能够掌握中等复杂程度零件的冲压模具设计和制造的一般方法，对零件冲压工艺方案的确定、工艺计算及模具设计有更深层次的认识，提高其对机械系统分析和模具设计的能力。另外，通过毕业设计培养学生阅读中外文科技文献、查阅并利用文献资料以及独立撰写科技论文的能力为毕业走上工作岗位适应具体工作要求做好准备二、国内外模具发展状况1.国外模具发展现状及前景国外，特别是欧美和日韩等发达地区的模具工业起步较早，拥有比较先进的生产管理技术及经验，值得我们国内模具行业学习和借鉴。在欧美，许多模具企业将高新技术应用于模具的设计和制造，主要体现在：（1）充分发挥了信息技术带动和提升模具工业的优越性；（2）高速切削、五轴高速加工技术基本普及，大大缩减制模周期，提高企业的市场竞争力；（3）快速成形技术和快速制模技术得到普遍应用； （4）从事模具行业的人员精简，一专多能，一人多职，精益生产； （5）模具产品专业化，市场定位准确；（6）采用先进的管理信息系统，实现集成化管理；（7）工艺管理先进、标准化程度高。日本模具加工的未来发展方向主要表现为无人手修模、无放电加工、加工时间缩短、 五轴加工等方面。2.国内模具发展现状及前景中国虽然在很早以前就制造模具和使用模具，但一直未形成产业。由于长期以来模具制造一直作为保证企业产品生产的手段被视为生产后方。因此一直发展缓慢。1984 年成立了中国模具工业协会，1987 年模具首次被列入机电产品目录，当时全国共有生产模具的厂点约 6 000 家。总产值约 30 亿元。随着中国改革开放的日益深入，市场经济进程的加快，模具及其标准件、配套件作为产品，制造生产的企业大量出现，模具产业得到快速发展。在市场竞争中，企业的模具生产技术提高很快，规模不断发展，提高很快。20 世纪 90 年代以来，中国在汽车行业的模具设计制造中开始采用 CADCAM 技术。国家科委 863 计划将东风汽车公司作为 CIMS应用示范点，由华中理工大学作为技术依托单位，开发了汽车车身与覆盖件模具CADCAM 软件系统，在模具和设计制造中得到了实际应用，取得显著效益。现 在，吉林大学和湖南大学也成功地开发出了汽车覆盖件模具的 CADCAE 系统， 并达到了较高水平，在生产中得到应用，收到了良好的效果。目前在模具生产方面,国内已经能够生产精度达 2m 的精密多工位级进模,工 位数最多已达 160 个;在大型塑料模具方面已能生产 48 英寸大屏幕模;在汽车模具 方面,现已能制造新轿车的部分覆盖件模具;其它类型的模具,例如子午线轮胎活络 模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等,也都达到了较高的水平,可以替代进口模 具。 国内已经认识到了模具在制造业中的重要基础地位,许多模具企业十分重视技 术发展,增大了用于模具技术进步的投资。目前,从事模具技术研究的机构和院校已 有 30 余家,从事模具技术教育培训的院校已超过了 50 余家。三、研究内容 本次论文的主要内容有：1.模具结构设计：设计一种模具使在同一位置上，使材料顺序完成圆螺母止动 垫圈两工序：落料冲孔复合冲压。2.分析设计产品的工艺方案，制定毕业设计题目设计方案，进行方案比较，优 化方案设计撰写开题报告。3.进行各个零件的设计，绘制出所有零件结构设计图纸。4.选择模具的结构形式确定基本参数用绘图软件绘制装配图和零件图并最初 模具的爆炸图。5.撰写毕业论文。 在老师的指导下，完成设计任务书，培养一定的创新意识和较强的设计学习能力，获得机械工程的基本训练，使整个设计是创新、先进、可行、经济合理的。工 艺规程设计应满足质量，生产率，经济型等要求，模具设计方案应合理，适合批量 生产。计算步骤清晰，计算结果无误；设计绘图等符合国家标准，撰写设计说明书 语言通顺，装配图，零件图图示清晰。四、研究方案以及步骤 经分析。查阅，本次的课题设计可分为一下几个阶段；1 研究和确定模具设计方案。2.查阅、收集相关设计资料，完成开题报告；3.运用 UG 绘制零件图等部分设计内容 ；4.确定模具结构形式及模具工作零部件的详细设计并绘制模具的爆炸图；5.改进完成设计，改进完成设计说明书，指导教师审核，学生修改；6.评阅教师评阅,学生修改；7.毕业设计答辩。五、研究方法及实施计划1.运用大学期间所学的知识。理论知识及生产实习中所学到的实践知识，正确的解决冲压模具设计中的冲裁件的工艺性分析、工艺方案的论证及确定、工艺设计 排样设计及具体数据的理论计算与实际校核验证、模具结构型式设计和零件加工工序设计等题目。2.在确定模具设计的总体结构形式，进一步根据所生产制品进行经济高效、省 力公道、使用安全且能保证加工质量的设计完善具体零部件的精度、尺寸及形状的 最终方案。3.查找翻阅冷冲压模具设计的相关专业资料。通过大学四年专业所学的各类课程教材，学校图书馆，电子图书馆，上网搜集各种专业国内外资料。 六、论文提纲第一章 绪论1.1 研究的目的及意义1.2 国内外模具发展现状 第二章设计任务2.1 UG 软件的使用2.2 零件冲压方案2.3 模具结构设计第三章 冲压件的工艺性分析及工艺方案 3.1 冲压件的形状和尺寸3.2 冲压件的尺寸精度3.3 冲压工艺方案的确定 第四章确定工艺方案及模具结构形式4.1 模具的结构形式的选择4.2 工序与派样4.3 制件定位导正方式4.4 卸料装置4.5 模架选择 第五章工艺计算5.1 标准件的选取5.2 模具工作零部件的详细设计 第六章模具的结构和装配6.1 模具装配二维工程图6.2 模具的装备过程6.3 模具的装配结构6.4 模具的爆炸图 第七章小结参考文献 致谢附录 七、工作量的估计、工作条件1.工作量的估计1.撰写设计论文及设计说明书（不少于 8000 字）；2.完成总装图及零部件图的三维图、二维图纸；3.图纸的工作量合计不少于 2 张 A1 图；4.手工绘 A3 图一张；5. 翻译一篇外文论文。2017 年 12 月 2 日至 2018 年 5 月 25 日2.工作条件1.拥有相关制图、分析软件提供辅助。2.在图书馆查阅相关资料以及在国内外知名网站上查阅所需的资料。3.工作进程第七学期 15-18 周确定毕业设计选题，完成毕业设计开题报告。 第八学期 1-4 周收集模具有关资料，对冷冲压模具进行详细的了解分析，查看相关文献开始初步设计。 第八学期 5-7 周中期检查，针对模具设计进行初步修改。 第八学期 8-10 周正式开始毕业设计工作，构造好设计总体框架；绘制设计相关二维三维图纸。撰写设计说明书。 第八学期 11 周指导教师审阅，评阅教师评阅，论文查重。同时为毕业论文答辩做准备工作。第八学期 12 周答辩第八学期 13 周档案整理八、存在的问题及拟解决采取的措施1.如何提高冲压模具的使用次数精度及生产能力2.如何选择模具材料使其综合机械性能、耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度更加优 越。3.由于要制作各零件的二维图以及三维爆炸图要熟练掌握譬如 UG Creo 等 3D绘图软件。上述问题将通过查阅文献，请教借鉴相关师傅设计经验，请教老师和与同学探 讨等途径进行解决参考文献1徐永礼. 基于 Pro/E 的冲压复合模具设计探析J. 中国高新技术企业,20132周本凯.冷冲压模具制造技术M. 北京：化学工业出版社.2011 3阎兵.冷冲压模具结构与设计实例M.北京：机械工业出版社.2012 4汤酞则.冷冲压模具课程设计与毕业设计指导M. 北京：机械工业出版社.20155孙传.冷冲压工艺与模具设计M. 杭州：浙江大学出版社.2015 6于位灵.冷冲压模具设计及典型案例M. 上海：上海科学技术出版社.2016 7刘洪贤.冷冲压工艺与模具设计M. 北京：北京大学出版社 2012 8袁地军.冷冲压工艺与模具结构M. 北京：人民邮电出版社.2015 9王秀凤.冷冲压模具设计与制造M. 北京：北京航空航天大学出版社.2012 10单春艳.冷冲压工艺与模具设计M. 北京：科学出版社.201511Han Fei. Guidance and Examples of Course Design for Stamping Die and Plast ics Injection MouldM. Harbin Institute of Technology Press.2015.12 Mahajan P V etal. Design for stampingM. New York ASME.2015.该课题选题来自于生产实际，具有一定的实际意义。学生结合任务书要求， 对本课题的意义、国内外状况、研究内容、研究方案以及步骤，论文提纲，论文（设 计）工作量的估计、工作条件等方面做了较为详细的叙述，达到了开题要求. 同意开题，继续开展后续工作。指导教师签名：年月日该开题报告论述了课题的目的、意义、国内外发展状况，对毕业设计的任务、 研究内容了解清楚，研究方法与研究方案合理可行，提出了存在的问题及拟解决采 取的措施，初定论文提纲较为合理（但最终还需要修改），工作量能够满足任务书 要求。同意开题。毕业论文工作组组长签字：年月日中期检查表论文（设计）题目35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计学生姓名学号指导教师计划完成时间按照进度安排应完成的任务第八学期 1-4 周收集模具有关资料，对冷冲压模具进行详细的了解分析，查看相关文献开始初步设计。第八学期 5-7 周中期检查，针对模具设计进行初步修改。第八学期 8-10 周正式开始毕业设计工作，构造好设计总体框架；绘制设计相关二维三维图纸。撰写设计说明书。第八学期 11 周指导教师审阅，评阅教师评阅，论文查重。同时为毕业论文答辩做准备工作。第八学期 12 周答辩第八学期 13 周档案整理实际完成情况1 基本性能参数的确定和结构参数的选择和计算；2.撰写设计论文及设计说明书（不少于 8000 字）；3.完成总装图及零部件图的三维图、二维图纸；4.手工绘 A3 图一张；目前有哪些问题和困难，拟采取的解决方法1.如何提高冲压模具的使用次数精度及生产能力以及选用适当的材料使其综合机械性能、耐磨、耐腐蚀性能及抛光亮度更加优越。2.由于要制作各零件的二维图以及三维爆炸图需要用到 UG,CAD 来完成模具的设计，节省时间精力查阅资料辅助设计，针对自身理论方面的不足更多的向指导老师请教学习；在设计过程中不断的去实践模具的实用性可行性及经济性，使设计更加规范系统检查中发现的问题与建议该生按期完成了基本性能参数的确定和结构参数的选择和计算、绘制了35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具的三维装配图及部分零部件的二维图，发现了一些问题，提出解决问题的设想。请按进度完成后续工作。中期考核合格毕业论文工作组组长签名：年月日注：1.最后一栏由指导教师填写。2.此表随毕业论文装订并由学院存档。指导教师评分表毕业论文题目35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计评价项目（参考）分值打分工作 态度01工作态度，工作作风2015.002毕业论文完成情况能力 水平03查阅文献资料能力4033.004综合运用知识能力05研究方案的设计能力06研究方法和手段的运用能力07外文应用能力论文 质量08文题相符程度4032.009写作水平10写作规范程度11篇幅，论文工作量12论文的理论或实际价值综合评定成绩80评 价 意 见该生针对35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计进行了研究，首先分析零件工 艺，确定工艺方案，并进行了排样设计，分析了模具设计制造工艺要求及方案。计算了 冲载车、卸料力、推料力和顶料力，确定了冲压压力中心，然后计算了凸模、凸凹模和 凹模刃口尺寸，对凸模、凸凹模和凹模进行了设计，最后进行模具总体设计。一定程度 上可用来指导实际，具有一定的利用价值和现实意义。 论文观点正确、论据充分、论证方法正确，论文逻辑结构合理；语言规范，流畅性有待提高；格式较为规范；图文齐全， 达到本科毕业要求。同意该生参加外审。是否同意答辩同意答辩指导教师（签名）：年月日注：此表随毕业论文装订并由学院存档。评阅教师评分表毕业论文题目35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计评价项目（参考）分值打分能力 水平01查阅文献资料能力5037.002综合运用知识能力03研究方案的设计能力04研究方法和手段的运用能力05外文应用能力论文 质量06文题相符程度5034.007写作水平08写作规范程度09篇幅，论文工作量10论文的理论或实际价值综合评定成绩71.0评 价 意 见论文设计一种圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具，选题具有一定的应用价值。 论文撰写认真，条理清楚，格式基本规范，参考文献引用不规范，论文工作量 适中，达到本科毕业设计要求。是否同意答辩同意评阅教师（签名）：年月日注：此表随毕业论文装订并由学院存档。（设计）成绩评定表学生姓名学号专业班级毕业论文（设计）题目35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计答辩小组评语：该生在答辩过程中，思路清晰，叙述完整，回答问题比较准确，具备了一定 知识的综合应用能力指导教师成绩80.040% =32毕业论文 总评成绩77.4论 文 等级中等评阅教师成绩71.020% =14.2答辩成绩78.040% =31.2毕业论文工作组意见：毕业论文工作组组长签名： 年月日注：1、总评成绩=指导教师成绩40%评阅教师成绩20%答辩成绩40%。 2、论文等级分优秀（90 分）、良好（80-89 分）、中等（70-79 分）、及格（60-69分）、不及格（60 分）。 3、此表随毕业论文装订并由学院存档。35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计摘要：冲压模具在实际工业生产中应用较为广泛，其中倒装冲压模具可以大 大提高劳动生产效率，具有及其重要的技术进步意义与经济价值。本文结合直径 35mm 的止动垫圈冷冲压成形模具整体结构设计，通过比较不同工艺方案，确定最 终工艺方案、并计算冲压力和刃口尺寸等工艺参数，绘制相应的模具简图，在模具设计方面，首先运用三维绘图软件，对零件进行三维造型，然后对其 进行成形工艺的分析，确定复合模具的生产方式。选用合理的搭边参数值，确定 排样的方案。基于以上几点进行了涵盖冲压力在内的力参数计算，并对整体结构 和零件进行设计。本课题完成止动垫圈制件的倒装冲压模具设计，应用 AutoCAD 绘制零件二维 加工图纸，以达到加深对冲裁件模具结构工艺性理解的目的。设计借鉴了先进倒 装模具的设计生产经验，成功地突破磨具设计中的疑难点，顺利实现了止动垫圈 零件的一次冲裁完成。关键词：止动垫圈；冲压成形；复合模具；冲孔落料I35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计Design of compound die for blanking and blanking of 35 round nut stop washerAbstract: the stamping die is widely used in the actual industrial production, among which the reverse stamping die can greatly improve the labor production efficiency, and has the important technical progress significance and the economic value. Combined with the overall structure design of the cold stamping die for the stopwasher with diameter 35mm, the final process plan is determined by comparing different technological schemes, and the process parameters such as punching pressure and edge size are calculated, and the corresponding die diagram is drawn.In the aspect of die design, we first use 3D drawing software to model the parts, and then analyze the forming process to determine the production mode of the compound die. Select reasonable parameter value to determine the layout scheme. Based on the above points, the force parameters including impact pressure are calculated, and the whole structure and parts are designed.In this subject, the design of the stamping die for the reverse washer is completed, and the two-dimensional drawing of the parts is drawn by AutoCAD in order to achieve the purpose of deepening the understanding of the structure of the die. The design and production experience of the advanced upside die is used for reference, and the difficult point in the design of the grinding tool is successfully broken, and the stop washer zero has been successfully realized. One blanking of the piece is completed.Keywords：Stop Washer；Stamping；Composite Die；Punching BlankingII目录35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计I1概述11.1 冲压技术的发展现状和应用现状11.2 模具冲裁成形的特点21.3 论文研究的主要内容22 冲压件工艺性分析52.1 工艺性分析52.2 冲裁工艺方案的确定62.3 毛坯尺寸及下料方式72.4 排样和材料的利用82.5 冲模结构的确定93主要设计计算113.1 各部分工艺力计算113.2 凸，凹模刃口尺寸的计算123.3 压力中心的确定144模具的基本设计154.1 模具类型的选择154.2 定位方式的选择154.3 卸料出件方式的选择164.4 模架及其部件选用164.4.1 模架选用164.4.2 导柱导套的布置和选用174.4.3 模柄的选用184.5 推件块的设计185 主要工作部分结构设计215.1 冲孔凸模结构的设计215.2 凹模结构的设计225.3 凸凹模的的结构设计245.4 卸料板的结构24III35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计5.5 凸凹模固定板的设计265.6 凸模固定板设计275.7 垫板选用285.8 弹簧选用295.9 固定与联接零件的设计与选取296模具装配31参考文献35致谢37附录 A 英文文献翻译39IV1概述1.1 冲压技术的发展现状和应用现状初期的冲压模具设计及其制造是依靠手工设计、人的经验以及最基本、最常 规的机械加工。而现如今是利用很多的计算机辅助软件（CAD/CAM/UG）分析数据、 模拟加工等新型设计制造技术来加工。现代冲压模式已经由初期的机械加工向自 动化、数字化的方向发展。冲压技术的表现：（1）冲压工艺方面 冲压是将模具（比如凹模、凸模等）安装在压力机或其他相关设备上对各种材质的板料施加压力，通过塑性变形的方式获得标准件 1 。由于冲压过程中板料 仅发生物理变化且生产效率高，安全，少甚至无切削加工。因此广泛应用与汽车、 电子电器、航空、精密仪器等行业。冲压模具在工业生产中具有十分重要的加工 生产地位。同时，随着计算机的普及以及仿真技术的应用，设计者们大多采用有 限元分析的方法来分析整个冲压过程中的塑性加工过程。通过仿真分析，对模具 进行工艺性优化，设计出满足设计要求的模具。模具是冲压生产的基本条件. 在冷冲压加工生产中，冲压模具使冲压加工的三大要素中最重要的一个。冲模的生产时通过外界对毛胚施加力或则其他方式使毛胚产生物理变化进而得到 设计图纸所要求的冲模零件形状。在冲模形式方面，按工艺性质主要分为冲裁模 具，弯曲模具，拉伸模具和成形模具四大类 2 。但在实际的研究及生产过程中一 般分为简易冲压模具和常规冲压模具两种。而冲模的技术要求也较高，在热处理 方面须经调质处理，并进行高温回火。在冲压件图中未进行标注的长度尺寸允许 偏差为0.5mm5mm，没有标注的圆角半径为 R5，没有标记的倒角为 245 的锐 角。冲压设备和冲压生产自动化方面 要制作高精度、高效率、高寿命的冲模要性能良好的冲压设备作为基础条件，同时对与设备的精度和自动化要求十分高。为满足批量生产的需要，目前的冲压 设备已向着多工位，高自动和数控方向进行发展。近年来，随着机械臂的日益成 熟和机器人在冲压厂的应用，各种自动冲压生产线和高速自动压力机投入使用， 使得流水线自动挂生产成为可能，节约成本，降低产品价格，使产品具有一定的 市场。835 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计1.2 模具冲裁成形的特点冲裁在工业生产冲应用广泛，即可以通过拉伸等工序制作出毛胚，也可以直 接冲裁制成冲压件。冲裁的分离工序由很多，譬如冲孔、落料、等多种分离工序。 随着社会的不断进步，要满足当下人民的需求，工业产品就需要不断的更新换代， 模具的产量伴随着模具的需求不断增加，随之而来的便是技术要求也更加严格。 冲裁作为最基本的生产工序，冲裁模的应用也更加的广泛。其表现在：（1）汽车覆盖件模；（2）大型及精密塑料模；（3）主要模具标准件；（4）精密冲模。 在生产过程中根据零件的形状、尺寸、精度的等方面的要求多种多样则需要采用多种多样的冲压加工方法。分离与成形使冲压的两种最基本的工序。分离过 程是冲压过程中沿确定的轮廓将冲压件和板材分开的过程。成形过程是在毛绒胚 不会受任何损害的前提下产生塑性变形，以形成满足工艺要求的零件 2 。根据最基本的变形模式，上述两种工艺大致可分为四种基本工艺：冲裁、弯 曲、拉拔和成形。每个进程必须包含一个或多个单个进程。1.3 论文研究的主要内容这个题目来自工厂的一个实际项目。垫圈零件在冲压过程中定位困难，成形 精度要求高。本设计的目的是以复合模具设计的基本理论为基础，设计一套垫圈 复合冲模。通过 UG 这个三维设计软件进行模具的三维模拟设计，同时结合使用 AutoCAD 二维绘图软件设计模具的非标准零件二维图来完成本次设计的绘图工 作。具体研究内容如下：1 1 总结了板材冲压成形技术及其在工业生产中的地位。简要介绍了冲压技 术的发展历史和国内外相关技术的研究现状，并通过实践验证了用三维设计软件（UGCRA 等）设计模具极其有用。2 主要介绍板料的冲压成形理论及其相关的若干关键技术。系统的阐述了冲 压成形的基本理论，特点及相关领域中的重要应用，并提出使用三维软件与二维 软件相结合进行模具设计进行本零件模具的规划工作。3 以35 止动垫圈零件为例，软件想要进行模具的三维造型设计。要对零 件所处的环境进行分期确定其需要用什么材料制作，所需材料的硬度要求，确定 基本的冲压方向，对于胚料的排样的布置，确定合理间隙对冲裁力和压力中心进 行计算。4 重点研究倒装复合模具设计的相关准则，结合设计标准进行了模具总体结 构的规划和关键零部件的设计。在总体规划阶段，必须识别所有模具和指南关键 零件设计主要包括凹模固定板、凸模固定板凸凹模等冲压部件。2 冲压件工艺性分析本次设计题目是35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计。零件结构如 图 2.1。材料属性见表 2.1。图 2.1 垫圈结构图表 2.1 材料属性材料名称牌号材料状态抗剪强度/Mpa抗拉强度b/ Mpa伸长率10/ %碳素结构钢Q235未退火310380380470252.1 工艺性分析冲裁件在冲裁加工过程中的难度我们称之为冲裁件的工艺性。合理的工艺性 能降低了冲裁加工过程中消耗的材料。因为此次设计的垫圈结构简单，所以需要 设计的模具也十分简单，这样易于生产，使用寿命长。同时生产出来的冲裁件精 度较高、行位公差小。产品质量稳定可以极大的提高生产效率。(1)结构形状:由于本次设计的垫圈形状是圆形是轴对称和中心对称图形。 只有一个圆形内孔且孔之间的距离很小。需要用到碳素结构钢的厚度为 1.5mm。 (2)冲裁件35 圆螺母止动垫圈性能要求强度硬度相对较高、弹性好且 塑韧性较低。须承受的最小剪切力为 320MPa；须承受的最小拉力为 400MPa。这35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计样垫圈有较好的可冲压性。 由于图中没有标注有些尺寸精度和位置精度，对于粗糙度也没有任何要求。因而设计时可以按照 IT14 级选取公差值。选用普通冲裁的方式，能够达到加工 零件的精度要求。2.2 冲裁工艺方案的确定要制作出35 圆螺母止动垫圈有三种方法,三种方案比较如表 2.2。 方案一：采用两个单工序模，模 1 负责冲孔模 2 负责落料。 方案二：采用一个复合模具将落料与冲孔两个工序设计在同一时间一次完成。方案三：采用一个级进模，使得落料和冲孔两道工序按顺序完成但是中途不 用取出冲压件。表 2.2三种方案的比较模具类别比较项目单工序模复合模级进模冲件精度较低高一般生产效率较低较高高生产批量适合大、中、小批量适合大批量适合大批量模具复杂程度较易较复杂复杂模具成本较低较高高模具制作精度较低较高高模具制造周期较快较长长模具外形尺寸较小中等较大冲压设备能力较小中等较大工作条件一般较好好第一个方案是，如果这两个过程要在一个工作过程中完成，就必须有两个模 块。成本跟复合模、级进模相比较高。而且，在第一道工序完成之后需要人工或 者机械手臂将工件取出放入下一道工序内的模具当中。这样会使误差增大，严重时使得冲压件报废。 方案三，级进模可以同时完成加工工件所需要的两道工序。但级进模制造复杂维修难度大，适合于超大批量的生产由于此次制作工件仅需批量生产所以排除 此方案。方案二由于此次加工的零件是35 圆螺母止动垫圈，它的结构简单且轴对 称。因而需要得复合模形状小，容易制造。仅需要一套模具就可以制作出工件。 由于冲裁和冲孔一次完成，工件光滑且不翘曲，可以满足加工精度的要求 4 。同 时安全，操作方式简单，生产效率较。所以选择方案二。2.3 毛坯尺寸及下料方式由于工件的最大外径为冲裁，工件的形状是圆形，属于批量生产。因此采用 条形胚料方便送料。条形胚的宽度应大于工件两侧的最大直径。为了确保冲裁件 的完成，在两个坯料之间应该留有最小自由边值。以提高生产效率及工件质量。在相应搭边值表 5中查出最小搭边值：a1 =1.0mm，a=1.2mm ，在设计中可以去适当放大搭边值，所以这里采用侧搭边和工件之间的值均是 1.5mm。 由于冲模进给的设计没有侧压装置条料的尺寸计算:b = d + 2 a(2.1)式中： a 冲裁时需要留的最小搭边值( mm )b 条料的宽度（ mm ）d 工件的最大外径（ mm ）则： b = 58.5mm条料的送料步距按公式（2.2）计算：S = d + a1(2.2)式中： h 送料步距（ mm ）；a1 最小搭边值（ mm ）。 则： S = 47.5mm35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计2.4 排样和材料的利用模具排样的方法由三种：a 通过良好得工艺设计、分析。使得模具在生产冲 压件得时候无废料产生得无废料排样方式。b 因零件结构而必须产生得少部分废 料为少废料排样方式 3 。c 因零件结构产生较多废料且工艺方法合理的废料排样 方式为由废料派样。本次设计的冲裁模具在生产过程中一般产生的的废料分为两 种，一种是由及工件结构确定的结构废料，另一种是与前、侧两面的搭边的确定 和料头的选用及和工艺方法有关的工艺废料。结构废料使因为零件本身的形状所 产生的废料，无法避免。所以我们想要提高材料的利用率就要尽可能合理的确定 工件的排样方法，减少废料的产生。由于35 圆螺母止动垫圈的形状左右上下 都对称，为了使材料的利用率达到最高，采用如图 2.2 示的排样方法：材料的利用率按下式计算：图 2.2 排样图h= nA 100%BSh条料的材料利用率；n 在此次设计中 n=1；A 工件实际面积( mm )；B 条料宽度 ( mm ) ；S 步距 ( mm ) ；则：h= nA 100%=BS167344.5 58.5= 64.3%工艺孔的中部含有大量的废料，可用于后续阶段，因此材料利用率满足要求。2.5 冲模结构的确定冲压件的分析表明，冲压件为圆形结构的对称工件，通过冲裁可直接获得直 径最大的工件。在模具内部，冲头必须冲孔，然后由冲裁产生的废料。为了使冲 压生产中产生的废料直接落下，我们选择将凹模固定在上模板上。因条料只有 1.5mm，工件体积小，质量高，冲裁前的冲头和卸料板的压力可由弹性装置驱动， 完成压力机，并可通过弹性卸料装置排出。由于35 圆螺母止动垫圈的结构简 单，尺寸精度要求较一般，要求批量生产。所以选择通过导柱和导套确定冲裁位 置两种模具的特征比较如表 2.235 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计表 2.2 两种模具比较比较项目倒装复合模正装复合模工作零凸模在上模部分在下模部分件装配凹模在上模部分在凹模部分位置凸凹模在下模部分在上模部分出件方式采用顶杆、顶杆自上模（凹采用弹顶器自下模）内推出，下落到模具工作面模（凹模）内顶出至模上具工作面上冲裁件的平整度较差较好废料排除废料在凸模内积聚到一定程废料不在凸凹模度后，便从下模部分的漏料孔或积聚。压力机回程时及排出槽排出从凸凹模内推出凸凹 模的 强度 和凸凹模承受的涨力太大，凸受力情况比倒装复合模好，但凸凹模的凹模的最小壁厚应严格控制，否寿命内形尺寸易磨损增大，则会涨裂壁厚可比倒装的薄生产操作废料自漏料孔中排出，有利废料自上而下击落，和工件一起汇聚在于清理模具的工作面，生产操作模具工作面上，对生产较安全操作不利适应性冲裁件平整要求不高，凸凹适用于薄料的生模强度足够时采用。凸凹模尺寸产，平整度要求较高，较大时，可直接固定要下模上，以及壁厚较小，强度较不用固定板差的凸凹模由于工件厚度较薄，公差要求为 IT1314，再由上表可确定整套模具采用倒 装的形式。193主要设计计算3.1 各部分工艺力计算冲裁力是冲裁过程中冲压件承受的最大力，即在模具中时使工件和板料分离 所需要的力。冲裁力的大小取决于工件的周长、材料的厚度，材料的硬度等参数6 。而所设计的模具必须能承受且传递冲裁力，满足冲裁加工的要求。 该35 圆螺母止动垫圈落料冲孔复合模具出料方式采用下方弹性卸料 总冲压力 F0 =冲裁力 F+卸料力 F卸 +推件力 F推 。由于采用落料冲孔复合模冲裁，其冲裁力由落料时产生冲裁力 F落料 和冲孔时产生的冲裁力 F冲孔 两部分组成35 圆螺母止动垫圈落料冲孔复合模具冲模的冲裁力的计算：F = Ltsb式中F冲裁力（N）； L零件剪切周长（mm）；t材料厚度（mm）；sb 材料抗拉强度（MPa）。已知零件材料是 Q235 钢, 料厚 t=1.5mm，sb =400Mpa， L 值由所有冲压件 圆周尺寸组成,冲裁周长如图 3.1。图 3.1 冲裁周长图示35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计落料、冲孔冲裁力。材料 Q235 钢的抗拉强度可按sb = 400MPa F = Ltsb = 331.61.5 400 = 199KN推件力。查得推件力系数 K推 = 0.055 ，n=1。F1 = nKF = 1 0.055199 = 10.95KN卸料力。查表得卸料力系数 K卸 = 0.05 。F 2 = K2 F = 0.05199 = 9.95KN冲压工艺力的总和FZ = F + F1 + F2 = 199 +10.95 + 9.95KN = 220KN再根据表 3.1卸料力 KX 、推件力 KT 和顶出力因数 KD表 3.1卸料力 KX 、推件力 KT 和顶出力因数 KD冲裁材料KXKTKD纯铜、黄铜0.02 0.060.03 0.09铝、铝合金0.025 0.00.03 0.07材 料厚 度mm 0.10.06 0.070.10.14 0.1 0.50.045 0.00.0650.08 0.5 2.50.04 0.050.0500.06 2.5 6.50.03 0.040.0400.05 6.50.02 0.030.0250.03综上，冲压设备的压力机先选用 J23-25 型号压力机。3.2 凸，凹模刃口尺寸的计算由于本次设计的模具工件形状使周对称的类矩形形状，比较简单。为了保证 各个零件的同轴度，便于工人装配。因此，采用线切割机加工冲裁凸模、凹模、 凸模固定板和出料板。确定切削刃尺寸计算；应将冲裁模和 35 冲头螺母止动垫圈的特性结合起来： 工件的形状是圆的。使用线切割机加工冲裁凸模、冲模、冲头固定板和卸料板简 单。这样可以是装配工作简单化方便工人进行装配，而且可以办证零件各孔的同 轴度。因为凸模和凹模分开加工所以工件零件刃口尺寸计算就分别计算。采用这个方法制造的模腔具有制造周期短，互换性，易于维护和批量生产。为最大限度 的满足 Zmax - Zmin d凸 +d凹 。我们使用小冲模和冲床。凸模和凹模因工作过程产生得磨损会使他们得尺寸产生变化如图 3.2。磨损 增大如图（a）磨损减小如图（b）磨损不变如图（c）。图 3.2 刃口磨损示意图式中，工件公差，mm A，B，C基准件的基本尺寸，mm模具制造公差，mm； = / 3 X磨损系数；Amax 冲裁件 A 类尺寸最大极限值； Bmin 冲裁件 B 类尺寸最小极限值。 落料尺寸：+d+d+ 0.024Dd = (Amax - xD)0= (56 - 0.5 0.74)0= 55.630mm+d+d+ 0.024Dd = (Amax - xD)0冲孔尺寸：= (43 - 0.5 0.74)0= 42.630mm0B1 = (B min+ xD)-d = (35.5 + 0.5 0.5)-0.02 = 35.75-0.020B2 = (B min+ xD)-d = (5.7 + 0.5 0.3)-0.01 = 5.85-0.0135 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计凸凹模和凸模可以搭配在一起制作，只要确保双边间隙是 0.15mm。3.3 压力中心的确定模具冲压压力合力作用点的位置是一对冲压模具的压力中心。为避免模具和 压力机滑块产生偏心载荷，导轨和滑块会出现异常磨损，从而降低模具的使用寿 命，生产出的工件质量达不到要求。确保压力机的中心与冲压模具的中心在同一 垂直线上 2 。对于确定模具的压力中心方法： 按照一定得比例画出 凸模刃口轮廓得位置。在任何一个位置画出坐标轴 x,y 选定平面直角坐标系统，尽量将坐标原点放 在分口轮廓得压力中心。根据这一部分，形状坐标的起源应该是对称的中心。求所有凸模的冲压力，按照下式计算：Y =（P1Y1+ P2Y 2 + P3Y 3+ PmYm）/ (P1+ P 2+ P 3+ Pm )设整副模架冲模的冲压力分别为 P1、P2、P3Pm，则其相应的压力中心 坐标分别为（X1、Y1）、（X2、Y2）、（X3、Y3）（Xm、Ym），则整副冲模 的压力中心坐标（X、Y）由于呈现的是轴对称的关系，故而为圆心位置。4模具的基本设计4.1 模具类型的选择冲压模具分为简单模、复合模和级进模。（按工艺组合分） 简易冲模，又称单工序冲模，是指一次冲压只能完成一种冲裁工艺的冲模，如冲裁模、切口模等。 复合模是指在一个工位和另一个冲压工序中完成两个或多个冲压工序的一个模具。复合模结构的主要特点是冲模和具有双重功能的冲模。例如，在落料冲 孔复合模中，落料凸模可以用作凹凸模，凹凸模可以用作冲孔凹模。级进模，也称为连续模，是指在一次再冲压行程中，可在不同工位同时完成 两个或多个冲压工序的模具。对 35 圆螺母垫圈的冲压工艺进行了分析，确定模具类型为倒装复合模。4.2 定位方式的选择因为35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具的进料采用的是条料，运用用 无侧压装置进行推送。然而，由于第一件工件冲压面跳动的部位，毛边是由操作 者视觉决定的。根据坯料和35 圆螺母止动垫圈得尺寸、精度及模具的结构形式等要求选 择想用的国标。运用 4 个弹簧挡料销可以控制步距，如图 4.1 所示。图 4.1 挡料销位置图35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计4.3 卸料出件方式的选择能够将冲压工件取下来，这就使卸料与初见装置得作用。 卸料装置大致分为固定卸料装置弹性卸料装置及废料切刀三种。弹性卸载装置可安装在上模上，可安装在下模上，卸荷功率为弹簧或橡胶弹性力。卸荷力 相对较小。冲压时，还具有冲压材料的功能。在日常生产中，主要用于冲压件的 平整度要求较高或材料较薄的零件。废料切割装置是一种卸料部件，通过对冲裁 产生的废料进行切割来实现卸料。综合考虑35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具结构简单程度和使用方便 程度，进行优化来提高了工件的平整度，便于操作，提高了生产效率。4.4 模架及其部件选用4.4.1 模架选用模座是模具的支撑件，承受冲压过程中模具的全部载荷 7 。本次设计的35 圆螺母止动垫圈落料冲孔复合模具由上模座、下模座、导向装置及模柄四个部分 组成。压力机滑块与模架的上座模通过模柄连接，下模座则需要用螺钉压板固定 在压力机的工作台面上。上、下模要保持其准确的位置引导凸模的运动，保证冲 裁过程中间隙均匀。模架之所以采用中间导柱模架，是为了在冲压是防止模具歪 斜。要确定模架的规格先确定凹模的周界尺寸。用 I 级精度的中间导柱模架，根据 GB/T2851.5-1990 ，选用中间导柱模架， 模架尺寸为 150x135mm 4 。模架结构如图 4.2 所示。图 4.2 模架结构图4.4.2 导柱导套的布置和选用35 圆螺母止动垫圈要求批量生产、模具寿命长，所以采用导柱导套。为 了确保上下模的位置关系我们采用两个直径相差为 2 到 4 毫米的导柱。运用中间 两侧布置法对导柱、导套进行布置 3 。凸模与凹模之间的精度决定了导柱与导套之间的配合间隙，因为工件厚度为 1.5 mm，导柱与导套与上、下模之间的配合为 H 7 r6 。选择导柱导套时，导柱上端与上板的距离闭合时不小于 10 到 5 mm，导柱下端与下板的距离不小于 2 到 5 mm，导套上端与上板的距离 b 大于 3 mm。用来 排放气体和油。导套的安装直径为 42mm，高度为 85mm 的 A 型导套；35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计导柱为安装直径为 28mm，高度为 165mm 的 A 型导柱。 导柱、导套装模关系如图 4.3。图 4.3 导柱、导套装模关系图4.4.3 模柄的选用用于连接上模座和压力机滑块的是模柄。它要求与压力机滑块上的模柄孔正 确配合，并与上模座正确可靠地连接。该套采用压入式标准模柄，式因为模具较小。采用带模座和孔的旋转模柄。 该模柄能较好地保证上模座与轴线的垂直度，便于推杆自由移动。4.5 推件块的设计1 冲裁件内形小,外形简单时，推件块外形与凹模为间隙配合 H8/ f8 , 推 件块内孔与凸模为非配合关系。2 当冲裁件的内部形状较大且外部形状复杂时，推块的内部形状与阳模之间 的间隙为 h8 / F8，且外部形状与阴模不配合。推荐块装置结构如图 4.4。1 推杆2 推板3推销4 推件块5 冲裁件图 4.4 推件装置结构图示对于推板的要求:要设计使推件力分布平衡，能稳定的将废料排出且不削弱 模柄强度和上模座强度的推板，形状的选择与布置方式的选择极其重要。推块的下端尺寸在冲裁凹模的空腔内滑动，上端具有凸台作为限制。推件块 的长度：凹模板的厚度-凸凹模进入凹模的尺寸-材料厚度=25-1-2.5=22.5mm。上 端凸台向外扩 4mm 即可满足强度要求，凸台厚度取整为 5mm 即可。推杆的直径根据经验，小型模具 46mm 足够强度要求，这里使用 3 根 4mm 直径的推杆即可。根据以上的设计原则，设计了一种垫片倒装复合模的推料装置，其材料为 45#。推件装置的结构图如图 4.5 所示。 图 4.5 本次设计推件装置结构图35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计265 主要工作部分结构设计5.1 冲孔凸模结构的设计阶梯式，固定结构的肩部适用于规则冲头的形状，直通，肩部立体结构适合 于特殊形状的冲头 6 。因为本次设计使用弹性卸料装置，凸凹模长度的计算：L = h1 + h2 t1+t2h1凸模固定板厚度，mm； h2凹模的厚度，mm； 因此，L = h1 + h2=40mm图 5.1 凸模计算示意图根据以上的公式和图纸，所以 L 长度为 40mm。 因为所冲的孔均为圆形且尺寸都一样，采用台阶式凸模，形状图 5.2 图 5.2 冲孔凸模35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计5.2 凹模结构的设计凹模主要由三种刃口形式。因为在本次设计中，本副模具采用倒装复合模采 用下顶出的出料方式，则模具刃口为直壁形。凹模刃口结构如图 5.3。图 5.3 凹模刃口结构凹模上的的凹模孔线切割机加工，其轮廓尺寸可计算; 凹模厚度 H :按公式计算得：H = kb = 0.35 56mm = 19.6mm这里将凹模的厚度圆整为 25mm。b 垂直于送料方向凹模型孔壁间最大距离。K 由 b 和材料厚度 t 决定的凹模厚度系数查表 5.1；表 5.1 凹模厚度系数b(mm)材料厚度t(mm) 1 1 3 3 6 500.30 0.400.35 0.500.45 0.60 50 1000.20 0.300.22 0.350.30 0.45 100 2000.15 0.200.18 0.220.22 0.30 2000.10 0.150.12 0.180.15 0.22凹模壁厚 c ： 凹模宽度 B ： 按公式计算得：B = b + 2c = 135mm凹模长度 L ：按公式计算得：L = A + 2c = 150mm 凹模结构如图 5.4。图 5.4 凹模结构35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计5.3 凸凹模的的结构设计凸、凹模有整体式和镶拼式两种基本结构，由于圆螺母止动垫圈是圆形则采用整体加工。且凸凹模的最小壁厚。凸凹模长度计算：L = h1 + h2 +h3 +t1+t h1凸凹模固定板厚度，mm； h2弹簧的高度，mm； h3弹性卸料板厚度，mm； t1凸凹模进入凹模长度，mm； t材料厚度，mm；因此，L =57mm 凸凹模具体结构如图 5.5 图 5.5 凸凹模结构图5.4 卸料板的结构卸料板设计：本次设计的卸料板的周界尺寸厚度为 10mm。卸料板材料选用 为 45#，进行淬火处理后表面硬度为 40-45HRC。卸料板与凸凹模的单边间隙一般 取（0.20.5）mm, 卸料板的厚度 H=0.7 H a ，此时的凹模为 20mm，卸料板根据公式计算取 14 到 20mm 之间就可以。卸料板结构如图 5.6。查表得：Z1 = 0.52图 5.6 卸料板结构图35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计5.5 凸凹模固定板的设计固定板有圆形和矩形两种基本形状。主要作用于凹模、小型凸模及凸凹模等 工作零件在模架上得固定。凸凹模固定板的厚度计算取值：H固定板 = (0.6 0.8)H 凹本此设计得模具的凸凹模固定板的结构与凸凹模的结构相似，有上式计算得结构如图 5.7 示。H固定板 = 15mm 。图 5.7 凸凹模固定板结构5.6 凸模固定板设计凸模固定板或凹模固定板即在模具中安装并固定凸模与凹模的零件。固定板 的平面尺寸应与对应的整体凹模尺寸一致。凸模固定板的厚度=（凹模厚度）（0.60.8）因为固定板由表面粗糙度要求 Ra 1 .60 .8 m。所以我们在材 料的选用上选择 Q235。结构如图 5.8。图 5.8 凸模固定板的结构2935 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计5.7 垫板选用垫板用于保护上部模板。垫板厚度为 312mm，垫片厚度为 510mm。结构 如图 5.9。图 5.9 垫板结构图5.8 弹簧选用由于复合模的设计采用圆柱压缩弹簧，所以对弹簧标准件进行了选择，以确 保卸载板具有能够完成工作需求的卸载力 5。（1）选择标准弹簧的要求F预 F卸 nn弹簧的根数。F预 弹簧的预压力（N）；F卸 卸料力或推件力、压边力（N）；F预 F卸n = 6 / 4KN = 1.5KN（2）压缩量要足够。即 s1 s总 = s预 + s工作 + s修磨s1 弹簧最大压缩量（mm）；s总 弹簧需要的总压缩量（mm）；s预 弹簧的预压缩量（mm）；s工作 卸料板的工作行程（mm）；s修磨 模具的调整量（mm）；一般值为 46mm。（3）符合模具空间的要求。 根据设计要求以及卸料力得一定的要求，选择矩形螺旋压缩弹簧,其参数表5.2。表 5.2 弹簧的参数内 直 径 d(mm)外 直 径D2 (mm)工 作 极 限 荷 Fj (N)自 由 高 度h0 (mm)弹 簧 圈 数为 n工作极限负荷下的 变形量 h j (mm)2.5161.75KN40106.365.9 固定与联接零件的设计与选取（1）模具与冲床的链接 因为模具有两组板模具比较重，为安全才用压板的形式装配到冲床上。（2）模架与模座连接形式 导向装置加上上、下模座中间得总体为模架。本设计主要采用常规的 M6 和M8 的内六角螺钉进行紧固的连接，在防转方面采用 68mm 的圆柱销来保证。卸35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计料方面采用 6mm 的内六角卸料螺钉完成。346模具装配复合冲裁模是典型的倒装模具，固定在上模，模具总图如下图 6 所示。模具 的卸载方式属于弹性卸载。弹性元件是圆柱形螺旋压缩弹簧，由卸荷板、卸荷螺 杆和弹簧组成。下模包含着下模座与下顶出装置 5 。本落料冲孔复合模其装配按 如下步骤：(1)首先组装压模手柄，垂直于模具底座的端面。 (2)安装凸模，注意要与固定板端面保持垂直。 (3)使凸凹模与固定板的端面保持垂直状态。(4)选定位置，应用平行夹板将凸凹模夹紧，保持孔位一致过孔。 (5)画出漏料孔线加工漏料孔。 (6)根据凹模上孔的位置，将冲孔板拉出，将螺纹孔传递到上模座上。 (7)固定冲头于上板，适当拧紧螺钉，适当地拧紧测试组件模具，并将导向销慢 慢地制成导向套。如果冲头和凹模冲头不正确，同轴度不高，则应通过螺钉孔的 间隙来慢慢的改变这种相对的位置。 (8)上模组件上再增加凹模，再次合模，对冲裁外形和各孔进行全面细致的间隙 调整，直到获得均匀的间隙为止。 (9)在上、下模上分别钻上若干个上销孔，将销插入销内，是二者之间保持着适 当的接触。接下来装配其他的零件，装配完成后记得要打上标记。 材料由导销和偏置销、上模和凹模以及凹模冲裁而成。落料将卡在模具中，冲头 和凹模冲出冲头。这样卡住的废料在每一次冲裁之后，原有的废料就会随着冲头 的轨迹被推下去，保持这样的工序，就不会有废料积存在模孔内，而且不易开裂。 装配图如下图 6.1 所示。35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计图 6.1 倒装复合模装配图模具运行的主要动作如下：1 毛坯定位。当冲压未完成时，滑块位于死点的顶部，上下模具将被分离。 此时，片材被送入模具并与定位装置接触，以保持板材冲压的正确位置。2 第 2 步材料冲压分离。在压力的催动下，在压力机的驱动下，上模会继续 下行，材料也会迅速分离，完成的零件直接进入凹模型腔内部，而废料直接由凸 凹模内部落下。3.第 3 步卸料。压力机滑块通过下死点驱动上模向上，坯料从卸载板排出， 滑块返回原来的位置，这就完成了一次冲裁工序。在内部的推动装置的作用下， 加工的材料会沿着其向下，直到冲裁动作完成.模具的闭合高度校核：H=H 上+H 下+H 凸+H 凸凹-h=187mm 式中:H冲模的闭模高度；H 上上模座的厚度； H 下下模座的厚度； H 凸凸模的厚度；H 凸凹凸凹模的厚度； H 垫垫板厚度。h凸模会进入凸凹模内的深度 模具的闭合高度计算为所选压力机的最大关闭高度小于 187mm，因此所选择的压力机满足要求。通过校核，选用压力机 J 23 - 25 能满足使用要求。参数如 表 6.2。35 圆螺母止动垫圈冲孔落料复合模具设计表 6.2 压力机参数表型 号J23-25公称力KN250滑块行程mm70行程次数min-155最大封闭高度mm260封闭高度调节量mm55滑块中心至机身距离mm190工作台板厚度mm55立柱间距离mm240工作台至导轨间距离mm300工作台尺寸前后350295左右550400工作台孔尺寸前后130130左右190220直径150150滑块底面尺寸前后170170左右195195模柄孔尺寸直径4040深度6060电动机kw2.2外形尺寸前后13451250左右950900高度21302000重量kg1780论文题目参考文献1 朱江峰. 冲压模具设计M.安徽：合肥工业大学出版社，2012.82 肖祥芷. 中国模具设计大典第三卷M. 江西：科学技术出版社，2008.13 钟翔山. 冲压模具设计技巧、经验及实例M. 北京：机械工业出版社，2011.8 4 朱文荣. 打造模具企业的核心竞争力J. 上海企业，2014.15 廖念钊等. 互换性与技术测量M. 北京：中国计量出版社，2012.66 牟林、胡建华.冲压工艺与模具设计M.北京:中国林业出版社；北京大学 2006.8 7 曲祥. 基于 UG 的模具三维建模与装配设计D.北京：华北电力大学，2010.12 8 郝海滨.冲压模具简明设计手册M. 华北电力大学，2010.129 周树银. 冲压模具设计及主要零部件加工M.北京：北京理工大学出社，2013.8 10 李长青. UG 在汽车模具结构设计中的应用J.模具制造，2011.211 Wilson, F.W. Die design handbook McGraw J.2002.6 12 王同海、孙胜等.实用冲压设计技术M.模具制造，2011.214 意达得. 冲压模具设计与制造过程仿真M.北京：化学工业出版社，2007.6 15 张弘斌. 直齿锥齿轮精锻模具 CAD/CAE 技术研究D.山东大学，2011.4 16 童永华. 冲压模具精度控制分析J. 科协论坛，2013.1117 李占辉. 关于冲压模具设计中的机械运动分析J. 科技致富向导，2013.137致谢通过本次毕业课题设计，我对模具设计工作有了更深入的了解，即设计模 具时的思想不是专为设计而设计，应该综合考虑，整体规划。本设计使我能够 将理论与实践相结合，在很多方面感知和体验更多到抽象的理论知识。在我毕 业设计老师的指导和关怀帮助下，很大的提升了我的工作效率，增强了自主思 考和独立动手解决问题的能力，更加培养了我的实践能力。 结果可以总结如下：1.培养分析和解决问题的能力； 从毕业设计开题准备阶段开始，我就有意识地锻炼自己独立思考，发现问题和 解决问题的能力。遇到问题自己先想办法解决，把自己经过努力还不能解决的 疑难问题汇总再请教老师或同学；2.练习实践能力； 在整个设计过程中，我查阅了大量的文献资料，并翻阅了大量的相关书籍。除 了获得设计所需的数据与相关知识之外，我还学到了很多其他的知识。更重要 的是锻炼自学能力和运用参考书来解决实际问题的能力。我相信这些能力会使 我在我未来的工作和生活中起到至关重要的作用，使我一生受益匪浅。 3.绘图水平有所提高。 通过设计这段时间的绘图联系，我的绘图水平提高了不少。我注意到了很多详 细的图纸细节，例如：虚线，图线和线的粗细;图线的截面线，截面线和线宽的 绘制方法;标题栏的绘制方法以及详细表格的布局和技术要求。此外，绘图速度 进一步提高，各种快捷键变得越来越熟练。 我觉得本次设计不仅仅是一次大学四年所学知识的汇总，还是一次我们迈向社 会，迈向人生下一阶段的过渡事件，他让我们在自己动手解决问题的同时，更 加加深了我们对我们本行业的认知，这对我们今后的职业规划，人生选择都有 这深远的影响。附录 A 英文文献翻译Stamping Die DesignThe wide variety of sheet metal parts for both the automobile and electronic industries is produced by numerous forming processes that fall into the generic category of sheet-metal forming. Sheet-metal forming ( also called stamping or pressing )is often carried out in large facilities hundreds of yards long.It is hard to imagine the scope and cost of these facilities without visiting an automobile factory, standing next to the gigantic machines, feeling the floor vibrate, and watching heavy duty robotic manipulators move the parts from one machine to another. Certainly, a videotape or television special cannot convey the scale of todays automobile stamping lines. Another factor that one sees standing next to such lines is the number of different sheet-forming operations that automobile panels go through. Blanks are created by simple shearing, but from then on a wide variety of bending, drawing, stretching, cropping , and trimming takes place, each requiring a special, custom-made die.Despite this wide variety of sub-processes, in each case the desired shapes are achieved by the modes of deformation known as drawing, stretching, and bending. The three modes can be illustrated by considering the deformation of small sheet elements subjected to various states of stress in the plane of the sheet. Figure 1.1 considers a simple forming process in which a cylindrical cup is produced from a circular blank.Figure1. 1Sheet forming a simple cupDrawing is observed in the blank flange as it is being drawn horizontally through the die by the downward action of the punch. A sheet element in the flange is made to elongate in the radial direction and contract in the circumferential direction, the sheet thickness remaining approximately constant Modes of sheet forming are shown in Figure 1.2.Figure1.2Modes of sheet forming45论文题目Stretching is the term usually used to describe the deformation in which an element of sheet material is made to elongate in two perpendicular directions in the sheet plane. A special form of stretching, which is encountered in most forming operations, is plane strain stretching. In this case, a sheet element is made to stretch in one direction only, with no change in dimension in the direction normal to the direction of elongation but a definite change in thickness, that is, thinning.Bending is the mode of deformation observed when the sheet material is made to go over a die or punch radius, thus suffering a change in orientation. The deformation is an example of plane strain elongation and contractionA complete press tool for cutting a hole or multi-holes in sheet material at one stroke of the press as classified and standardized by a large manufacturer as a single-station piercing die is shown in Figure3.Any complete press tool, consisting of a pair( or a combination of pars ) of mating member for producing pressworked (stmped）parts, including all supportingand actuating elements of the tool, is a die. Pressworking terminology commonly defines the female part of any complete press tool as a die.The guide pins, or posts, are mounted in the lower shoe. The upper shoe contains bushings which slide on the guide pins. The assembly of the lower and upper shoes with guide pins and bushings is a die set. Die sets in many sizes and designs are commercially available. The guide pins are shown in Figure1. 3.Figure1.3Typical single-station die for piercing hole 1Lower shoe 2,5Guide bushings 3Cavity plate 4Guid pin6Spring-loaded stripper 7Punch 8Support plate 9Punch bushing 10Fan-shaped block 11Fixed plate 12Punch-holder plate 13Backing plate14Spring 15Stepping bolts 16Upper shoe 17ShankA punch holder mounted to the upper shoe holds two round punches (male members of the die) which are guided by bushings inserted in the stripper. A sleeve, or quill, encloses one punch to prevent its buckling under pressure from the ram of the press. After penetration of the work material, the two punches enter the die bushings for a slight distance.The female member, or die, consists of two die bushings inserted in the die block. Since this press tool punches holes to the diameters required, the diameters of the die bushings are larger than those of the punches by the amount of clearance.Since the work material stock or workpiece can cling to a punch on the upstroke, it may be necessary to strip the material from the punch. Spring-loaded论文题目strippers hold the work material against the die block until the punches are withdrawn from the punched holes. A workpiece to be pierced is commonly held and located in a nest (Figure 2-3) composed of flat plates shaped to encircle the outside part contours. Stock is positioned in dies by pins, blocks, or other types of stops for locating before the downstroke of the ram.Bending is one of the most common forming operations. We merely have to look at the components in an automobile or an appliance-or at a paper clip or a file cabinet-to appreciate how many parts are shaped by bending. Bending is used not only to form flanges, seams, and corrugations but also to impart stiffness to the part ( by increasing its moment of inertia ).The terminology used in bending is shown in Figure 1.4. Note that, in bending, the outer fibers of the material are in tension, while the inner fibers are in compression. Because of the Poissons ratio, the width of the part (bend length, L) in the outer region is smaller, and in the inner region is larger than the original width. This phenomenon may easily be observed by bending a rectangular rubber eraser.Minimum bend radii vary for different metals, generally, different annealed metals can be bent to a radius equal to the thickness of the metal without cracking or weakening. As R/T decreases (the ratio of the bend radius to the thickness becomes smaller), the tensile strain at the outer fiber increases, and the material eventually cracks (Figure 1.5).Figure 1.4Bending terminologyFigure1.5Poisson effectThe minimum bend radius for various materials is given in Table 1.6 and it is usually expressed in terms of the thickness. such as 2 T, 3 T, 4T.Table 1.6Minimum bend radius for various materials at room temperatureMaterialConditionSoftHardAluminum alloys06TBeryllium copper04TBrass,low-leaded02TMagnesium5T13TSteelsAustenitic stanless0.5T6TLow-carbon,lowalloy,HSLA0.5T4TTitanium0.7T3TTitanium alloys2.6T4T论文题目Note :Tthickness of materialBend allowance as shown in Figure 4 is the length of the neutral axis in the bend and is used to determine the blank length for a bent part. However, the position of the neutral axis depends on the radius and angle of bend (as described in texts on mechanics of materials).An approximate formula for the bend allowance, Lb is given byLb=(R 十kT)Where Lbbend allowance, in (mm). bend angle, (radians) (deg). Tsheet thickness, in (mm).Rinside radius of bend, in (mm).k0.33 when R is less than 2T and 0.50 when JR is more than 2T. Bend methods arc commonly used in press tool. Metal sheet or strip,supported by-V bockFigure 6(a),is forced by a wedge-shaped punch into the block. This method, termed V bending, produces a bend having an included angle which may be acute, obtuse, or 90.Friction between a spring-loaded knurled pin in the vee die and the part will prevent or reduce side creep of the part during its bending.Edge bending Figure 1.6(b) is cantilever loading of a beam. The bending punch forces the metal against the supporting die. The bend axis is parallel to the edge of the die. The workpiece is clamped to the die block by a spring-loaded pad before the punch contacts the workpiece to prevent its movement during downward travel of the punch.Figure 1.6Bending methodsBending Force can be estimated by assuming the process of simple bending of a rectangular beam. The bending force in that case is a function of the strength of the material. The calculation of bending force is as follows:P=KLST2/WWhere P-bending force, tons (for metric usage, multiply number of tons by 8.896 to obtain kilonewtons).Kdie opening factor: 1.20 for a die opening of 16 times metal thickness, 1.33 for an opening of 8 times metal thickness.Llength of part, in.Sultimate tensile strength, tons per square in.Wwidth of V or U die, in.Tmetal thickness, in.For U bending (channel bending) pressures will be approximately twice those required for V bending, edge bending requires about one-half those needed for V bending.Springback in that all materials have a finite modulus of elasticity, plastic deformation is followed, when bending pressure on metal is removed, by some elastic recovery (see Figure1. 7). In bending, this recovery is called springback. Generally speaking, such a springback varies in sheet from 0.5to 5, depending upon finite modulus of elasticity, modes of bending, clearance of die and so on, but phosphor bronze may spring back from 10to15.49论文题目Figure1. 7Springback during bendingMethods of reducing or eliminating springback in bending operations can be made according to the following operations, shown in Figure1. 8, and parts produced in bending die are also overbent through an angle equal to the springback angle with an undercut or relieved punch.Figure1.8Methods of reducing or eliminating springbackFor the applications, there are many types of the presses, such as the single-action straight-slide eccentric mechanical press, punch press, hydro-former press, hydraulic press, press brake, triple-action press, turret press, two-po
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号