机械毕业设计（论文）-焊片冲压模具设计

1、目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc280874933 摘要1绪 HYPERLINK l _Toc280874934 论2 HYPERLINK l _Toc280874935 第1章工艺分析3 HYPERLINK l _Toc280874936 第2章工艺方案确实定4 HYPERLINK l _Toc280874937 2.1 模具类型确实定4 HYPERLINK l _Toc280874938 2.2 模具结构的选择4 HYPERLINK l _Toc280874939 第章 冲裁工艺计算5 HYPERLINK l _Toc280874940 3.1 排样

2、的设计与计算5 HYPERLINK l _Toc280874941 3.1.1 搭边值及步距确实定5 HYPERLINK l _Toc280874942 3.1.2 排样的设计5 HYPERLINK l _Toc280874943 3.1.3 条料宽度及壁厚的计算6 HYPERLINK l _Toc280874944 3.1.4 材料的利用率6 HYPERLINK l _Toc280874945 3.2 冲裁方式的选择6 HYPERLINK l _Toc280874946 3.3 计算冲压力、初选压力机的吨位7 HYPERLINK l _Toc280874947 3.3.1 冲裁力的计算7 H

3、YPERLINK l _Toc280874948 3.3.2 冲压压力中心确实定8 HYPERLINK l _Toc280874949 3.4 凸模和凹模刃口尺寸确实定及其制造公差确实定11 HYPERLINK l _Toc280874950 3.5 凸、凹模刃口尺寸的计算11 HYPERLINK l _Toc280874951 第章 冲裁模主要零部件的结构设计14 HYPERLINK l _Toc280874952 4.1 凹模与凹模板的结构设计及计算14 HYPERLINK l _Toc280874953 4.2 凸模与凸模固定板的设计16 HYPERLINK l _Toc28087495

4、4 4.3 模架的选择16 HYPERLINK l _Toc280874955 4.4 定位零件与导向零件的设计16 HYPERLINK l _Toc280874956 4.5 卸料装置的选择17 HYPERLINK l _Toc280874957 4.6 模柄的选用17 HYPERLINK l _Toc280874958 4.7 其它冲模零件设计17 HYPERLINK l _Toc280874959 第章 压力机的校核及模具的闭合校核18 HYPERLINK l _Toc280874960 5.1 压力机的校核18 HYPERLINK l _Toc280874961 5.2 压力机高度的校

5、核18 HYPERLINK l _Toc280874962 结束语19 HYPERLINK l _Toc280874963 致 谢20 HYPERLINK l _Toc280874964 参考文献21摘 要本说明书主要是针对焊片的设计，本次设计采用了冲孔落料级进模，也针对了非标准零件的设计。其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺方案确实定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压设备以及工作局部尺寸的计算；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。关健词 工艺分析；冲压力；零部件全套图纸，加153893706绪 论现代制造业的开展，尤其是电子、电器、仪表、汽车等

6、产品的开展，几乎都离不开冲模。能否向社会提供更多的优质模具，会直接影响工业产品的质量、生产本钱和更新换代的速度。合理的冲模结构可有效实现冷冲模的功能，到达本钱低、制作周期短和操作平安性，并能保证产品零件的各项技术要求。正确选择适用的模具结构是模具设计者高技术素质的表达。许多科研机构和大专院校也开展了模具技术的研究与开发。中国冷冲模工业从起步到现在，历经了半个多世纪，有了很大开展，模具水平有长足的进步，局部模具已到达国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与兴旺国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。我国模具行业在进

7、行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。本说明书主要是针对焊片的设计，本次设计采用了冲孔落料级进模，也针对了非标准零件的设计。其中，在第一、二章主要讲述了冲压件的工艺分析、冲压工艺方案确实定；第三章主要讲述了对冲压件进行冲压力及压力中心的计算、初选冲压设备以及工作局部尺寸的计算；第四章主要对冲裁模零部件的选择及设计。在设计过程中，同时也更好的掌握了许多重点和难点，使自己在冷冲模这一专业上进行了职业意义的熏陶和锻炼，使自己受益匪浅。限于本人的能力与水平，书中难免存有欠妥之处，恳请各位读者给予批评指正。工艺分析冲裁件的工艺性主要是指工件在冲裁加工中的难易程度。良好的冲裁工艺性应保证材料消耗少

8、、工序数目少、模具结构简单而寿命长、产品质量稳定、操作简单等。而影响冲裁件的因素很多，如冲裁件的形状特点、尺寸大小、精度要求和材料性能等。本次设计制件如下：名称：焊片材料：H62 厚度：mm大批量生产制品图如图1-1：图 1-1 制品图1该工件结构形状简单、对称，属于普通大间隙冲压件。2材料为H62，为优质黄铜，抗剪强度，考文献2表4-8。工艺方案确实定2.1 模具类型确实定根据制件工艺性分析：因为该模具能在压力机一次行程内，完成冲孔落料两道工序，在完成这些工序的过程中无需进给移动。方案可分为以下三种：方案一：采用单工序模逐步加工1冲孔落料单工序模2落料冲孔单工序模由于采用单工序模，模具制造简

9、单，制造周期短，价格低，维修方便，生产率低，工件精度低，不适合大批量生产，但生产通用性好，适合于中小批量生产。方案二：采用级进模加工 级进模具有操作平安的显著特点，一般适用于大批量生产小型零件。 方案三：采用复合模加工成形 生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。 根据零件的设计要求，以及上述三种方案的特点看来，决定采用第二种方案加工焊片零件比拟合理。 2.2 模具结构的选择 由于该工件有冲孔、落料两个工位，材料的厚度为m,可采用侧刃定距的进级冲裁模，并采用弹性卸料方式。 综上所述：该模具应选择侧刃弹压卸料进级冲裁模。第章 冲裁工艺计算3.1 排

10、样的设计与计算排样是指冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法。合理的排样和选择适当的搭边值，是降低本钱和保证工件质量及模具寿命的有效措施。其中,排样的设计那么包括搭边值条料宽度、壁厚的计算。 搭边值及步距确实定 可得： 制件与制件之间的余料amm 横搭边:制件与条料边缘之间的余料a11.0mm 步距：SD+a12+mmD工件横向最大尺寸(mm) 查参考文献【1】表2-10 排样的设计排样图如图3-1：图 3-1排样图排样方法选用直对排方式，相对于直排方式，直对排方式的材料利用率较高。本次设计选用侧刃定距方式，条料两边产生侧刃冲切的料边定距宽度b1，b1=1.5mm,参考文献【5】表2-16。 条

11、料宽度及壁厚的计算 条料宽度的计算：为了保证条料有足够的搭边,能使条料始终接触基准导料板送料,条料宽度,采用有侧刃装置，按公式计算如下：B=L+2b+2a =(36+21.5+20.75) =mma为侧刃定距方式的侧搭边，b为侧刃冲切的料边定距宽度，a= , (参考文献【2】表2-13和表2-14)。 材料的利用率一般应尽量选择材料利用率较高的排样。一个步距的材料利用率计算公式如下：公式 =A/SB100% =/100%=%式中A个制件的实际面积；S步距；B条料宽度。3.2 冲裁方式的选择为了顺利进行冲裁，必须适合解决出件、卸料及废料排出等问题。下面有三种根本的冲裁方式：1固定卸料顺出件固定卸

12、料式的模具结构比拟简单，板料厚度适宜时，用于落料加工较为适宜。但一般不用于冲孔。2弹压卸料顺出件弹压卸料方式很适于冲薄件，一般当板料厚度小于5mm时，必须采用弹压卸料方式。冲较厚的板料也可以采用弹压卸料方式，以获得较平整的冲裁件，薄料收效较为明显。 3弹压卸料逆出件方式用于顺装式冲裁模的结构形式。用于倒装式模具时，反顶板又称推件板。在顺装模具中，顶件力需由弹性元件提供，多用于倒装复合模。所以：根据上述各种冲裁方式的特点，该制件应选择弹性卸料顺出件。 计算冲压力、初选压力机的吨位。 冲裁力的计算根据冲裁力的公式1-3参考文献【3】F=KLtN式中料板的抗拉强度MPa；查表得：H62材料在常温下的

13、抗剪强度b=295 Mp；两个制件的周长L32+121-2+(24-6-2.25)2+2 mm41273308.11 N推件力的计算推件力一般采用经验公式进行计算:FnKF621992.43 NK 推件力系数参考文献【3】查表17n堵塞在凹模内料的个数nh/t,h5mm为凹模刃壁垂直局部高度mm,t为料厚mm。弹性卸料力采用经验公式计算:FKF 3665.41 N那么冲压力：F FF+F98966 N 98.966 KN为了平安期间选取压力时按总力的1.61.8倍取，初选开始式可倾压力机为J23-16型，公称压力为160KN (参考文献【2】表)。 冲压压力中心确实定压力中心应与压力机的压力中

14、心重合。落料凸模的压力中心：图3-2落料凸模压力中心示意图 如图3-2：虚线局部所占周长L2+(24-6-2.25)/2 实线局部周长L12(1-) 根据压力中心的公式2-32参考文献【2】X式中S两冲压力的中心距；冲压力F到压力中心的距离。冲模压力中心确实定，见图3-3：图3-3 冲模压力中心示意图设xmm;10mm,那么x。yy-x;yy+由理论力学可知，合力对某轴之力矩等于各分力对同轴力矩之和。据公式：x y. 凸模和凹模刃口尺寸确实定及其制造公差确实定凸模和凹模的刃口尺寸计算包括决定刃口的根本尺寸和制造公差。1凸、凹模刃口尺寸计算的原那么计算刃口尺寸时，应按落料和冲孔两种情况分别进行，

15、其原那么如下：(1)落料时，因落料件光面尺寸与凹模尺寸相等或根本一致，应先确定凹模尺寸，即以凹模尺寸为基准。落料凸模根本尺寸那么按凹模根本尺寸减最小初始间隙。(2)冲孔时，因工件光面的孔径与凸模尺寸相等或根本一致，应先确定凸模尺寸，即以凸模尺寸为基准。2、冲裁尺寸公差确实定根据IT14公差查参考文献【5】表3-2得标准公差数值: mm8mm；3.5 凸、凹模刃口尺寸的计算该制件有冲孔落料两道工序。凸、凹模刃口尺寸公差值、按公差等级为IT7的标准公差数值选取：(以配作法制模刃口尺寸计算)；1.冲孔刃口尺寸的计算以凸模为基准，应运用公式如下：类尺寸：磨损后减小的尺寸B (bx) () 0-0。01

16、0-0。01mmB(bx2) 0-0。012 (0.36) 0-0。0120-0。012 mmC类尺寸：磨损后不变的尺寸C C 3b与类尺寸对应的工件最小极限尺寸mmC与类尺寸对应的工件根本尺寸mm以凹模为基准，当凹模磨损后，尺寸变大。因此，应运用公式如下：A类尺寸：磨损后变大的尺寸A1 =(a1x11)=(120.50.43)=+180 mmA2=(a2x22)=(240.52)=+10 mmA3=(a3x33)=(0.25)=+0 mmA4=(a4x44)=(0.3)=+0 mma与A类尺寸对应的工件最大极限尺寸mm那么凸模的刃口尺寸按凸模实际尺寸配制，并保证双面最小间隙Zmin=3.工件

17、孔中心距离 工件孔中心距尺寸L由凹模相应型孔中心距尺寸Ld保证。Ld的根本尺寸应取在工件公差带的中线，其公差按上示经验值取得。所以凹模型孔中心距Ld的通用公计算式为 ： Ld (Lmin+/2)18(/2)1814.51518式中：Lmin工件孔中心距最小尺寸(mm)第章 冲裁模主要零部件的结构设计复合冲裁模是在压力机滑块的行程、在模具不同工位分别进行工件的内形和外形冲裁，而在最后工位才制成工件。 4.1 凹模与凹模板的结构设计及计算 凹模结构设计包括：确定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度，选择凹模形孔侧壁的形状，布置凹模板上型孔、螺钉和销孔的位置以及标注尺寸等为了到达改善材料组织的目的，按锻造工

18、艺的特点。因此，凹模板应取矩形是比拟合理的。1矩形凹模板从凹模刃口到凹模外边缘的最短距离称为凹模的壁厚。凹模壁厚将直接影响凹模板的外形尺寸，即长度与宽度(LB)。但不应简单地从凹模形孔向四周扩大一个凹模壁厚的允许值来决定凹模的外形尺寸。2凹模型孔侧壁的选择凹模型孔侧壁的形状有两种根本类型：一是侧壁与凹模面垂直的直壁型孔；另一种是侧壁与凹模面稍倾斜的斜壁型孔。常用的直壁形有三种结构形式：图4-1 a、b、c。较实用的直壁型孔如图4-1 c所示，用于顺出件式模具。图4-1 凹模型孔侧壁形状 因为采用顺出件式模具，可选用阶梯型孔如图4-1所示的c图。3凹模的壁厚C值由于该工件材料较厚,条料板宽度为58.77，所以查参考文献【3】表2-17可选凹模壁厚的较大值C=35mm。凹模的外形尺寸B 80mm；凹模的外形尺寸L100mm。根据此设计的实际情况凹模板的周界尺寸应选为：160125mm4凹模板的厚度凹模