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1、1 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。1.1国内模具的现状和发展趋势1.1.1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

2、%、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。1.1.2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）提高模具标准化水平和模具标准件的使用率； 5）发展优质模具材料和先进的表面处理技术； 6）模具的

3、精度将越来越高； 7）模具研磨抛光将自动化、智能化； 8）研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程;1.2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

4、家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。1.3 卡板模具设计与制造方面1.3.1 卡板模具设计的设计思路冲孔、落料是冲压基本工序之一，它是利用冲裁模在压力机作用下，将平板坯料进行冲孔或落料的加工方法。一般情况下，一般精度的工件IT8IT7级精度的普通冲裁模；较高精度的工件采用IT7IT6级精度的高级冲裁模。只有加强冲裁件基础理论的研究，才能提供更加准确、实用、方便的计算方法，才能正确地确定冲裁工艺参数和模具工作部分的几何形状与尺寸，解决冲裁中出现的各种实际问题，从而，进一步提高制件质量。卡板落料件是最典型的冲裁件，其工作过程很简单就落料，可采用单工序模、复合模具或级进模具，根据计算的结果

5、和选用的标准模架。为了保证制件的顺利加工和顺利取件，模具必须有足够高度。要改变模具的高度，只有从改变导柱和导套的高度。导柱和导套的高度可根据凸模与凹模工作配合长度决定设计时可能高度出现误差，应当边试冲边修改高度。卡板零件结构简单，设计可分为一个环节：落料。1.3.2支架模具设计的进度1.了解目前国内外冲压模具的发展现状，所用时间20天；2.确定加工方案，所用时间5天；3.模具的设计，所用时间30天；4.模具的调试所用时间5天。在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中难免有不妥之处，肯请各位老师指正。

6、2 落料单工序模工件名称：卡板生产批量：100万件/年材料：10厚度：0.8mm 工件简图见图2-1 图2-1 冲孔落料零件图2.1工艺分析该零件形状简单，对称，是有圆弧和直线组成的。冲裁件内外形所能达到的经济精度为IT1114，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、生产批量等情况，也均符合冲裁的要求，故决定采用冲压方式可以得到冲孔落料件，然后进行弯曲得到制件。此工件属于型弯曲，弯曲模没有固定的结构形式，有可能设计的很简单，也可能设计的很复杂，这需要根据工件的材料性能、形状、精度要求和产量进行综合分析，确定的

7、模具的结构形式。本工件中的尺寸公差为未注公差，在处理这类零件公差的等级时均按IT14级要求，弯曲圆角半径为大于最小弯曲半径（）,故此件形状、尺寸、精度均满足弯曲工艺要求，可采用弯曲工序加工。2.1.1制件的总体分析图示零件材料为10号卡板，能够进行一般的冲压加工，市场上也容易得到这种材料，价格适中。由工件图可知：该工件只有落料。由以上分析可知，图示零件具有比较好的冲压工艺性，适合冲压生产。2.1.2制件的外形分析2.1.3 冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度. （11）2.2 工艺方案的确定该零件所需的冲压工序为落料、冲孔、弯曲，可以拟定出以下三种工艺方案。方案一：用简单模分三次加工，即落料冲孔弯曲

8、。方案二：冲孔、落料复合模，再加弯曲模。方案三：冲孔、落料、弯曲级进模。方案一，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。该零件的孔与外缘之间最小距离为，大于此零件要求的最小壁厚（）,可以冲孔、落料复合模，再加弯曲模或冲孔、落料、弯曲级进模。复合模模具的形位公差精度和尺寸精度容易保证，且生产率也高，尽管模具结构比较复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。级进模虽生产率也高，但零件的冲裁精度稍差，欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造、安装较复杂。通过对上述三种方案的分析比较，该零件的冲压生产采用方案二为佳。

9、冲孔落料采用冲孔落料复合倒装模。该零件所需的冲压工序为简单弯曲，采用弯曲单工序模。2.3必要的工艺计算2.3.1排样设计与计算设计复合模时，首先要设计条料排样图。根据工件的形状选择有废料排样，且为直排的形式，虽然材料的利用率低于少废料和无废料排样，但工件的精度高，且易于保证工件外形的圆角。2.3.2确定搭边与搭肩值2.3.3确定零件的排样方案设计模具时，条料的排样很重要。分析零件形状可知，确定排样方案：条料从右至左送进，落料凸模的冲压力比较均匀，零件形状精度容易保证。条料的排样如图2-2所示。 图2-2 排样图2.3.4计算送料步距和条料的宽度.2.3.5计算材料的利用率.2.4 计算冲压力和

10、初选压力机2.4.1冲裁工序总力的计算2.4.2初选压力机查文献4开式可倾压力机参数初选压力机型号为和，见表一表1 所选择压力机的相关参数型号公称压力滑块行程最大封闭高度工作台尺寸可倾斜角/。封闭高度调节量3508028038061020604008033046070030652.4.3 确定压力中心3 弯曲模的设计3.1弯曲件展开尺寸长度的计算3.1.1弯曲件回弹值的计算.3.1.2弯曲力的计算.3.1.3初选压力机.3.2 模具的总体设计3.2.1模具的类型选择.3.2.2定位方法的选择.3.2.3卸料方法的选择4 总 结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

11、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