连接片冲孔、切边、折弯、抽芽连续模设计说明书

连接片冲孔、切边、折弯、抽芽连续模设计任务书专业（班）：姓名：课题名称、主要内容和基本要求课题名称：连接片冲孔、切边、折弯、抽芽连续模设计主要内容：对零件图的分析；冲压件总体工艺方案的确定；坯料形状、尺寸的确定；冲压工艺性质、数目和顺序的确定；冲模类型和结构形式的确定；镶块的选择以及确定；按照毕业设计说明书的内容、格式及要求撰写毕业设计说明书。基本要求：查阅不少于15篇以上与题目相关的文献；查阅相关的设计资料，按格式要求撰写不少于5000字的设计说明书。进度安排周次工作内容执行情况1-2周查阅国内外书籍了解关于多工位级进模的情况已完成3-4周根据查阅的资料及选定的课题，完成设计已完成5周检查设计有没有问题，进行修改已完成6-9周写好提纲，准备相关资料，撰写毕业设计说明书已完成10-12修改论文已完成13周制作答辩PPT已完成指导教师评语指导教师签名：评阅教师评语评阅教师签名：毕业作品（论文）成绩答辩委员会主任签名：答辩提纲姓名班级指导教师一、题目连接片冲孔、切边、折弯、抽芽连续模二、内容提要（二百字至三百字。阐明论文（作品）的主要论点和基本内容；或某个实际问题的现象、主要产生原因分析、解决方案、结论；或某项设计的要求、采用方案比较；论文（作品）的特色与创新之处等。）我的论文题目《连接片冲孔、切边、折弯、抽芽连续模》，本论文主要讲的是关于一套完整的冲压过程。利用UGNX10.0的建模功能进行3D建模，再使用PDW级进模向导进行钣金处理，确定工艺方案之后，创建废料，设计凹凸模镶块及成形废料孔，再加载模架，导入辅助零件，如销钉、螺钉、内导柱导套、外导柱导套等辅助零件，最终冲出连接片。答辩成绩：注：1。本提纲一式五份，答辩时提供给答辩小组各位教师；2．内容提要若有必要可另附图、表及说明；3．本提纲由答辩学生填写，字迹要求工整（不可打印输出）。

内容摘要冲压模具在实际工业生产中应用广泛，冲压模具的自动化送料技术也投入到实际生产中，可以大大提高生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步和经济价值。在本次设计中，使用UG软件的三维建模功能，进行三维建模，并对其进行工艺分析，设立零件的工艺加工方案，了解冲裁件、折弯件及成形件的结构工艺性。对其进行冲孔、折弯、翻边等工艺。关键词：模具设计工艺方案结构设计冲孔折弯翻边

目录一、前言 1二、3D零件建模 2三、钣金处理 23.1定义中间工步 23.2初始化项目 33.3毛坯生成 4四、创建毛坯布局及废料设计 54.1毛坯布局 54.2废料设计 6五、创建条料排样及计算总力 85.1条料排样建立 85.2计算总力 10六、PDW模架设计 10七、冲孔凸凹模设计 127.1定位孔的凸凹模落料孔加载 127.1.1加载导正孔的冲压凸模 127.1.2加载导正孔的凹模镶块 137.1.3加载定位孔的凹模型腔废料孔 147.2键槽冲孔 157.2.1加载键槽的凸模镶块. 157.2.2加载键槽凹模镶块 167.2.3加载键槽凹模型腔废料孔 167.3.第3、4工步轮廓切边 177.3.1加载矩形的凸模镶块 177.3.2第3、4工步外轮廓凹模加载 187.3.3加载第三、四工步外轮廓切片凹模型腔废料孔 187.3.4加载第三、四外轮廓连接片凹模型腔废料孔 197.4.翻边孔 197.4.1翻孔凸模 217.4.1翻孔凸模 217.5折弯镶块 227.5.1折弯凸模 227.5.2折弯凹模 227.6冲裁连接片 23八、 加载标准件 248.1外导柱导套 248.2内导柱导套 248.3弹簧 258.4等高套筒 268.5销钉 268.6螺钉 278.7卸料螺钉 27九、 型腔设计 28参考文献 29致谢 30—PAGE1—前言模具设计与制造是一种技术、资金、人才密集型的产业，在我国国名经济中占有非常重要的地位。模具工业作为国家的基础性产业，早在二十世纪八十年代末期就已被国家定为机械工业技术改造序列第一位，在“十五”规划中列为重点扶持产业，得到了迅速发展。近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。多工位级进模试再普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，作为现代冲压生产的先进模具，能够在一副模具中完成复杂零件的冲裁、翻边、弯曲、拉伸、立体成形等多种冲压工序。它可以将复杂的制件外形或型孔，经分解变成简单的冲压。多工位级进模是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。级进模，又称多工位级进模、连续模、跳进模，简单说，它是在一副模具内，按所加工的工件分为若干等距离的工位，在每个工位设置一个或几个基本冲压工序，来完成冲压工件某部分加工。冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成型工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。对冲压生产而言，单工位模具结构单一，生产效率低，而且钣金零件不能过于复杂，否则就需要多副单工位模具才能实现。如果采用级进模进行冲压生产，就可以改变这些缺点。级进模的特点是生产效率高，生产周期短，占用的操作人员少，非常适合大批量生产。3D零件建模根据所给需加工钣金件图纸及实际零件按照图上所要求尺寸使用UGNX10.0NX钣金模块进行3D建模，完成后如图2-1、图2-2、图2-3所示。图2-1俯视图图2-2西南等轴视图图2-3前视图钣金处理3.1定义中间工步打开翻边.prt点击中间工步，再点击定义中间工步，如图3-1，再点击确定，如图3-2所示。图3-1中间工步图3-2中间工步完成3.2初始化项目单击【项目初始化】按钮，在【项目初始化】对话框中并指定工程路径与部件厚度、部件材料等参数（部件材料选择08，部件厚度根据给予零件图纸规定料厚t=1mm设定。），如图3-4,确定】。设定完毕后自动生成父体文件为prj_control_000.prt的装配体，操作过程如图3-3示。其中：prj_part_001为原始钣金件模型存储节点。prj_blank_005为钣金件毛坯模型存储节点。prj_nest_012为钣金件毛坯排样和废料结果存储节点。prj_die_004为所有模具结构组件和子装配体存储节图3-3文件目录图3-4初始化项目3.3毛坯生成毛坯当完成项目初始化后，单击【毛坯生成器】图标，在【毛坯生成器】对话框中单击【导入毛坯体】,导入一个毛坯,选择final-2，再点击确定选择零件滑盖底面为基准面，展开毛坯件。应用完成后，如图3-5所示。系统将在prj_blank_018节点下自动生成毛坯件WTJ-K200-HG_SMD.prt文件，并自动保存至开头设置的工作目录里。，图3-5毛坯生成创建毛坯布局及废料设计4.1毛坯布局生成毛坯布毛坯布局用于确定毛坯在条料上的截取方位和相邻坯料之间的关系。毛坯在板料上截取的方位很多，这也就决定了毛坯排样方案的多样性。毛坯排样原则：1）材料利用率要尽量高。2）满足产品零件冲裁及后序工序的要求，诸如：1．纤维方向和毛刺方向的要求；2．便于完成后续加工工序；3．生产率要高，便于操作；4．安全性要好使用毛坯布局命令创建毛坯排样。合理的排样是提高材料利用率、降低成本，保证冲件质量和模具寿命的有效措施。冲裁所产生的废料分成结构废料和工艺废料两类。要提高材料利用率，主要应从减少工艺废料着手。减少工艺废料的措施有以下几种：设计合理的排样方案。选择合格的板料规格。选择合理的裁板法（减少料头、料尾和边余料）。利用废料做小零件等。改变零件的结构形状，提高材料利用率。根据工艺分析采用直排排样，单击【毛坯布局】图标，在【坯料排样】对话框中修改参数，如图4-1，图4-2所示。图4-1毛坯布局参数图4-2毛坯布局4.2废料设计单击【废料设计】按钮，在【废料】对话框中选择【创建】，选择【封闭曲线】，点击【绘制草图】，进入【绘制草图】对话框，选择工件表面作为平面，绘制草图，操作过程如图4-3所示。图4-3废料设计单击【废料设计】按钮，在【废料】对话框中选择【编辑】，选择【拆分】，点击【绘制草图】，进入【绘制草图】对话框，选择工件表面作为平面，绘制草图，操作过程如图4-4、图4-5所示。图4-4废料创建图4-5废料完成单击【废料设计】按钮，在【废料】对话框中选择【附件】，重叠距离0.06mm，选择【拆分】，点击一块废料，再点击画的一条直线，点击应用，如图4-6重复四次，将其拆分成五块废料，操作过程如图4-7所示。图4-6废料附件图4-7草图分割创建导正孔废料，跟上述创建废料一样，绘制截面，应用加载后如图4-8所示。图4-8导正孔废料创建两块键槽废料和预冲孔废料，选择封闭曲线，在选择孔及键槽的线，点击确定，完成后如图4-9所示。即所有废料创建、分割完成后共有生成8块废料及1个导正孔。图4-9所有废料创建条料排样及计算总力5.1条料排样建立由上文图一可得知，该级进模为8工步级进模，并依据题目要求合理布置废料、加工过程。条料排样建立步骤： 指定工艺的工位。其操作过程如下：选定工艺，再选择工位，然后单击【布局】按钮。② 移除工艺的工位。其操作过程如下：选定要移除的工艺过程，然后单击【移除】按钮. 移动工艺过程到工位。其操作过程如下：把一个或多个工艺过程移动到一个不同的工位，在【工艺特征类型】的下部窗口中选择一个工艺过程，单击［移动过程】按钮，在【移动工序特征】对话框中更改工艺过程的工位。④ 插入空闲工位。其具体操作过程如下：选中要插入空闲工位的工艺过程，单击【插入空闲工位】按钮，选择工位数，点击【确定】，此时所有后面的工艺过程都将相应地后移。该级进模为8工步级进模，如图5-1、图5-2、图5-3。eq\o\ac(○,1)第一工步为冲裁出导正孔工位，防止零件在冲呀的过程中发生偏移。eq\o\ac(○,2)第二工步为冲键槽工位，安装两个凸模凹模同时冲压两个键槽。eq\o\ac(○,3)第三工步为切切断断头、切圆孔工位，对钣金零件的上轮廓进行切边。eq\o\ac(○,4)第四工步为空工位工位，对钣金零件的侧边轮廓进行切边。eq\o\ac(○,5)第五工步为切分断槽工位，使钣金零件成形eq\o\ac(○,6)第六工步为折弯、翻边工位。eq\o\ac(○,7)第七工步为空工位，设置空工位是为了提高模具强度、保证模具的寿命和产品质量以及模具中设置特殊机构等。eq\o\ac(○,8)第八工步为切断工序，对钣金零件的连接片进行切边，落料。图5-2条料排样图图5-3条料排样图图5-1条料排样图注：由于建模与钣金前处理中间步骤UGPDW模块资料缺乏因此暂时将4、7工步设为空工步，待到模具拆装以及测量后续手工建立导入。另，两边铰链型折弯可使用带侧推装置的铰链成型模具一次成型。5.2计算总力单击【计算总力】按钮自动计算总力，由系统自动计算出总力为93638.360[N]。再单击【计算报告】总力及总力中心在计算总力窗口中将会显示出来，如图5-2-1所示。图5-4计算总力图5-5计算总力的报告PDW模架设计模架由一系列标准件组成，包括模板、螺钉和螺母等。【模架设计】功能可以布置一个模架.任何在库中的模架都能在PDW项目中被调用。当插入一个模架后，模架设计窗口显示模具的闭合高度。点击【模架设计】图标具，跳出如图7-12所示的对话框，在图中可以看到，【模架设计】对话框包括三个菜单：【标准模架】、【组件集】和【设计工具】。修改参数，再点击参考点。如图6-1,图6-2、图6-3所示。（1）【位图区】【位图区】显示模架结构的各部位尺寸，可以通过单击【位图区】下角的箭头来査看各部位的尺寸。由加工区域选取尺寸为210Х210Х40的上模板的配套模具，使用的导柱及其配套导套。（2）【尺寸】选择栏【尺寸】选择栏列出模架各结构尺寸的常用取值，如模板厚度、闭合状态等。可以通过在各结构选项的下拉菜单中选择所需要的结构参数。可以使用【锁定】或【解锁】来锁定或解锁【表达式】列表中的表达式。图6-1模架对话框图6-2选择参考点图6-3加载模架后冲孔凸凹模设计使用UGPDW模块导入标准冲裁凸模，凹模镶块，折弯镶块。刃口尺寸自动生成，上下端面与上下凸凹模垫板贴合。冲裁凸模的形状是由产品的形状决定的，它可以采用直身结构也可采用加强型结构。主要的固定方式有：挂台固定、销钉固定、螺丝固定、压块固定、顶丝固定。这其中挂台固定最安全可靠，销钉固定不常用，其它3种固定方式主要是便于维修时快速更换。可以根据需要自由选择。凹模刃口可以直接在凹模板上割出，但对于产量较大或硬度较高的产品，应设计凹模镶块，以方便维修。凹模镶块的固定方式有：挂台固定、螺丝固定、压块固定。折弯镶块既可以用挂台固定，也可以用螺丝固定。折弯凸、凹模之间的间隙应为一个料厚。折弯凸模头部应设计为圆弧R角，以避免折弯时擦伤产品（如图2所示）。对于直角弯曲的折弯凹模靠近折弯线处，应设计一条校正筋（如图3所示），使折弯时在产品根部产生塑性变形，减小回弹，保证90O弯曲角。7.1定位孔的凸凹模落料孔加载7.1.1加载导正孔的冲压凸模首先加载凸模，点击【冲裁镶块设计】，选择凸模镶块，点击【标准镶块】，进入对话框修改参数图7-1，点击定位孔作为废料，加载完成后，如图7-2,图7-3所示。图7-1凸模参数图7-2冲裁镶块设计图7-3凸模加载7.1.2加载导正孔的凹模镶块点击【冲裁镶块设计】，选择凹模镶块，如图7-4，选择凸模镶块，点击【标准镶块】，点击定位孔作为废料，进入对话框修改参数直径为8，加载完成后如图7-5，,图7-6所示。7-4凹模镶块图7-5凹模参数图7-6凹模镶块7.1.3加载定位孔的凹模型腔废料孔点击【冲裁镶块设计】，选择创建凹模型腔废料孔，如图7-7，点击【标准镶块】，点击定位孔，加载完成后如图7-8所示。图7-7凹模型腔废料孔图7-8凹模型腔废料孔加载7.2键槽冲孔7.2.1加载键槽的凸模镶块.点击【冲裁镶块设计】，选择凸模镶块，点击创建用户自定义凸模，新建草图，在草图上绘出键槽的外形，加载凸模镶块，加载完成后如图7-9，图7-10所示。图7-9凸模镶块加载图7-10凸模镶块7.2.2加载键槽凹模镶块，点击【冲裁镶块设计】，选择凹模镶块，创建基准平面，在平面上绘制键槽草图，选择键槽轮廓加载凹模镶块，加载完成后如图7-11，图7-12所示。图7-11凹模镶块图7-12凹模镶块加载7.2.3加载键槽凹模型腔废料孔点击【冲裁镶块设计】，选择凹模型腔废料孔，选择键槽为型腔废料孔，加载凹模型腔废料孔，如图7-13,图7-14所示。图7-13型腔废料孔图7-14型腔废料孔加载7.3.第3、4工步轮廓切边7.3.1加载矩形的凸模镶块选择冲裁镶块设选择凸模镶块，选择矩形外轮廓作为废料，，加载凸模镶块，选择标准凸模，如图7-15、图7-16。图7-15凸模镶块加载图7-16凸模镶块7.3.2第3、4工步外轮廓凹模加载加载矩形外轮廓的凹模镶块，选择冲裁镶块设计，选择凹模镶块，选择矩形外轮廓为废料，创建镶块，如图7-17、图7-18。图7-17凹模镶块加载图7-18凹模镶块7.3.3加载第三、四工步外轮廓切片凹模型腔废料孔加载外轮廓切片的凹模型腔废料孔，选择冲裁镶块设计，选择凹模型腔废料孔，选择矩形外轮廓为型腔废料，加载凹模型腔废料孔，如图7-19、图7-20。图7-19凹模型腔废料孔图7-20凹模型腔废料孔加载7.3.4加载第三、四外轮廓连接片凹模型腔废料孔加载外轮廓连接片的凹模型腔废料孔，选择凹模型腔废料孔，外轮廓连接片凹模型腔废料，加载凹模型腔废料孔，如图7-21、图7-22所示。图7-21凹模型腔废料孔图7-22凹模型腔废料孔加载7.4.翻边孔翻边孔相关参数如表7.1。表7.1翻边孔参数螺纹材料厚度t翻边内孔D1翻边外孔d1凸缘高度h预冲孔直径D2凸缘圆角半径RM30.82.553.381.61.90.613,251.62.20.53.381.81.93.5221.23,381.9220.63.52.181.51.53.52.41.70.75M413.354.4622.3O.51.24.351.922.7O.64.52.162.34.652.41.51.54.462.42.50.754,652.71.623.562.22.417.4.1翻孔凹模点击【翻孔镶块设计】，打开对话框如图7-23，选择向下，选择凸模，点击【标准镶块】，打开【标准件管理】对话框，修改参数，如图7-24，加载完后如图7-25所示。图7-23凹模对话框图7-24标准件对话框图7-25凹模加载7.4.1翻孔凸模点击【翻孔镶块设计】，打开对话框，选择向下，选择凹模，如图7-26点击创建一个平面，选择平面，再点击【绘制平面】，画一个直径18的圆，加载完后如图7-27所示。图7-26翻边对话框图7-27翻边凹模加载7.5折弯镶块7.5.1折弯凸模点击【折弯镶块设计】，点击折弯镶块设计命令，选择折弯区域面，选择折弯上曲面和折弯下曲面作为折弯区域面，分别选择凸模，如图7-28、图7-29所示。图7-28折弯凸模镶块图7-29折弯凸模加载7.5.2折弯凹模点击【折弯镶块设计】，点击折弯镶块设计命令，选择折弯区域面，选择折弯上曲面和折弯下曲面作为折弯区域面，分别选择凹模，如图7-30、图7-31所示。图7-30折弯凹模设计图7-31折弯凹模加载7.6冲裁连接片冲裁第八工步的连接片轮廓，加载凸模镶块和凹模镶块以及型腔落料孔，步骤和上面提及的外轮廓切边加载凸模凹模、型腔废料孔一致，加载后如图7-32，全部完成后如图7-33所示。图7-32冲裁连接片图7-33全部完成后加载标准件在级进模中，除了以上必要零件，如一些辅助零件对模具的顺利工作也起着重要的作用。如外导柱导套、内导柱导套、弹簧、等高套筒、销钉、螺钉、限位螺钉等。8.1外导柱导套外导柱、外导套的作用是用于上下模的导正，使上下模的相对位置相对准确。外导柱的选用标准：以吨位为分界：使用冲床吨位在60~80范围内用∅20外导柱冲床吨位≤160时，用∅28外导柱。冲床吨位>160时，用∅32外导柱。基本上小于60吨的冲床不使用外导柱，遇特殊情况特殊考虑，外导柱使用个数视情况定；外导柱形式：采用TRP外导柱组件。本模具采用的是∅20外导柱。如图8-1。图8-1外导柱导套8.2内导柱导套内导柱主要用于各模板和上下模板的导正作用内导柱的选用标准：以吨位为分界：使用冲床吨位≤35吨时，用∅14导柱冲床吨位≤80吨时，用∅16导柱冲床吨位>80吨时，用∅20导柱导柱到模板边的最小距离为15，导套在连续模中使用。本模具采用的是∅14导柱，如图8-2。图8-2内导柱导套8.3弹簧弹簧用于脱料压料，在一套冲压模具中，需要用到比较多的弹性材料，其中包括各种不同规格的弹簧、优力胶、氮气弹簧等，按照不同的需要选用不同的弹性材料折弯、冲孔一般用普通的扁线弹簧，扁线弹簧一般按颜色划分为：棕色、绿色、红色、蓝色、黄色，力量也依次减弱，颜色不同，力量大小就不同，压缩量也不同。本套模具采用的是10个两组对称分布的∅20的绿色扁线弹簧，如图8-3所示。图8-3弹簧8.4等高套筒等高套筒连接上垫板，上夹板，止挡板，上托板。等高套筒一般采用内加螺丝式，这样既可以用来连接固定上托板，也可以很方便的对上托板进行拆卸，如图8-4所示。图8-4等高套筒8.5销钉销钉用于连接止挡板和上托板，如图8-5。图8-5销钉8.6螺钉螺钉分为上模螺钉，下模螺钉，连接上脱板，止挡板，上夹板的螺钉，分别连接上模座，上垫板，上夹板；下模螺钉连接下模板，下垫板，下模座，起到固定模板间的左右。如图8-6。图8-6螺钉8.7卸料螺钉卸料螺钉一般采用内螺纹式，这样既可以用来固定卸料板，也可以很方便的对卸料板进行拆卸卸料弹簧主要是给卸料板提供足够的压料力和卸料力所谓的压料力通常就是指压住材料的力。当模具工作时就需要压料力，使得材料在模具做工未完成前材料不会因为力的作用而发生移动卸料力是指在模具做工完成后，冲头与材料是紧密连在一起的，要如何使他们之间分开而不会影响料条的变形，这时候我们就会需要卸料力了使得冲头与料条之间平稳分