蚊香固定支架级进模设计.docx
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蚊香固定支架级进模设计
蚊香固定支架级进模设计
【摘要】
本次设计了一套切口、落料的模具.经过查阅资料,首先要对零件进行工艺分析,经过工艺分析和对比,采用切口落料工序,通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算,确定压力机的型号。
再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。
得出将设计的模具类型后将模具的各工作零件设计过程表达出来。
在文档中第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，当前冲压模具技术发展呈现的特点说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺分析，完成了工艺反感的确定。
第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。
再进行冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。
最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图个尺寸提供依据。
通过前面的设计方案画出了模具的装配图，各零件图和产品图。
关键词：
蚊香固定架、切口模、冲裁模、落料模、冲压加工
Abstract:
Thedesignofasetofincisions,blankingdie.Throughaccesstoinformation,wemustfirstpartswithprocessanalysis,processanalysisandcomparisonthroughtheuseofincisionblankingprocess,throughtheblankingforce,thetoppiecesofforce,dischargepower,etc.calculationstodeterminethepressmodels.Re-analysisofthestampingprocesstoselectthedesiredtypeofmoldforthedesignofthemold.Obtainedafterthedesignofthemoldtypeofmolddesignprocessinvariousworkingpartsexpress.
Inthefirstpartofthedocument,themaindescriptionofthedevelopmentofstampingdie,stampingdiepresentshowedthecharacteristicsoftechnologicaldevelopmentshowstheimportanceofstampingdiesandthesignificanceofthisdesign,thenisthestampingprocessanalysis,completedtheprocessaversiondetermination.Thesecondpart,thepartlayoutdiagramdesign,completematerialutilizationcalculations.Furthertheworkofstampingdiepartofthedesigncalculations,provideabasisfortheselectionofstampingequipment.Finally,themainpartsofthedesignandselectionofstandardparts,mold-basedsub-designrenderingandprovideabasisforformingmolds,aswellasassemblydrawingsprovidethebasisforonesize.
Keywords:
mosquitofixation、cutdie、blankingdie、blankingdie、stampingprocess
目录
1引言4
1.1冲压模具发展的现状4
1.1.1工艺分析计算方法现代化4
1.1.2模具设计制造技术现代化4
1.1.3冲压生产机械化与自动化5
1.1.4不断改进板料的冲压性能5
1.2冲压模在生活中的地位5
1.3当前冲压模具技术发展特点5
1.3.1充分运用IT技术发展模具设计、制造6
1.3.2缩短金属成形模具的试模时间6
1.3.3级进冲模发展迅速6
1.4本次设计的意义7
2冲压工艺的分析及计算7
2.1冲压工艺性分析7
2.1.1零件简图7
2.1.2材料的分析8
2.1.3零件的经济性分析8
2.2冲裁方案的确定及模具的形式8
2.3排样图的设计及材料利用率的计算9
2.3.1排样方式9
2.3.2搭边的选取9
2.3.3材料利用率的计算10
3.模具的设计计算10
3.1总压力的计算10
3.2冲压压力中心的确定11
3.3冲裁间隙的合理利用对模具寿命的影响12
3.4确定间隙尺寸及磨损系数13
3.5模具刃口尺寸的计算14
4模具主要零部件的选用15
4.1凸模的设计15
4.1.1凸模的结构形式和固定方法16
4.1.2凸模长度的确定16
4.2凹模的设计17
4.2.1凹模的结构形式与固定方法17
4.2.2落料凹模外形尺寸的确定18
4.2.3凹模校核19
5导料销、导料板、卸料装置的相关计算19
6模架及模柄的选择21
7导柱导套的选用21
8模具闭合高度21
9冲压设备的选定22
10相关模具图22
10.1零部件工序图22
10.2凸模图22
10.3凹模图23
10.4模具装配图23
11工作过程23
结术语24
谢辞25
参考文献26
1引言
1.1冲压模具发展的现状
随着科学技术的不断进步工业生产的迅速发展，冲压和模具技术也在不断革新发展，主要在以下几个方面:
1.1.1工艺分析计算方法现代化
近年来，国外开始采用有限变形的弹塑性有限元法，对复杂成型件（如汽车覆盖件）的成形过程进行应力应变分析的计算机模拟，以预测某个工艺方案对零件成形的可能性和会发生的问题，并将结果显示在图形终端上，供设计人员进行修改和选择这样不但可以节省模具试制费用,缩短新产品的试制周期,而且可以逐步建立一套能结合生产实际的先进设计方法,既促进了冲压工艺的发展,也可以加强塑性成形理论对生产实际的指导作用。
这项工作在国内也已开始研究和应用。
1.1.2模具设计制造技术现代化
为了加快产品的更新换代，缩短模具设计、制造周期，工业发达国家正在大力开展模具计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）的研究，并已在生产中应用。
采用这项技术，一般可提高模具设计制造效率2～3倍。
发展这项技术，最终是实现模具CAD/CAM一体化。
当前国内部分企业对引进的软件进行二次开发已逐步应用到模具生产中。
应用这项技术，不仅可以缩短模具制造周期，还可提高模具质量，减少设计和制造人员的重复劳动，是设计者把精力用在创新开发上。
1.1.3冲压生产机械化与自动化
为了满足大量生产的需要，冲压设备由低速压力机发展到高速自动压力机。
国外还加强了由计算机控制的现代化全自动冲压加工系统的研究与应用，使冲压生产达到高度自动化，从而减轻劳动强度和提高生产效率。
为了满足产品快速更新换代和小批量生产的需要，发展了一些新的成型工艺（如高能成形等）、简易模具（如软模和低熔点合金等）、数控冲压设备和冲压柔性制造技术（FMS）等。
这样就使冲压生产既适合大批量生产，也适合小批量生产。
1.1.4不断改进板料的冲压性能
目前工业发达国家不断研制出性能良好的板料，以提高冲压成形能力和使用效果。
1.2冲压模在生活中的地位
改革开放以来,随着国民经济地高速发展,市场对模具地需求量不断增长.近年来,模具工业一直以15%左右地增长速度快速发展,人们已经越来越认识到产品质（quality）量、成本和新产品地开发能力地重要性.而模具制造是整个链条中最基础地要素之一,模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低地重要标志,并在很大程度上决定企业地生存空间，近年许多模具企业加大了用于技术进步地投资力度,将技术进步视为企业发展地重要动力.一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模地设计中。
此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术地研究和开发.经过多年地努力,在模具CAD/CAE/CAM技术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做出了贡献。
.1.3当前冲压模具技术发展特点
模具与压力机是决定冲压质量、精度和生产效率的两个关键因素。
先进的压力机只有配备先进的模具，才能充分发挥作用，取得良好效益。
模具的发展方向为：
1.3.1充分运用IT技术发展模具设计、制造
用户对压力机速度、精度、换模效率等方面不断提高的要求，促进了模具的发展。
外形车身和发动机是汽车的两个关键部件，汽车车身模具特别是大中型覆盖件模具，其技术密集，体现当代模具技术水平，是车身制造技术的重要组成部分。
车身模具设计和制造约占汽车开发周期三之二的时间、成为汽车换型的主要制约因素。
目前，世界上汽车的改型换代—般约需48个月，而美国仅需30个月，这车要得益于在模具业中应用了CAD/CAE/CAM技术和三维实体汽年覆盖件模具结构设计软件。
另外，网络技术的广泛应用提供了可靠的信息载体、实现了异地设计和异地制造。
1.3.2缩短金属成形模具的试模时间
当前，主要发展液压高速试验压力机和拉伸机械压力机，特别是在机械压力机上的模具试验时间可减少80%、具有巨大的节省潜力。
这种试模机械压力机的发展趋势是采用多连杆拉伸压力机，它配备数控液压拉伸垫，具有参数设置和状态记忆功能。
1.3.3级进冲模发展迅速
在自动冲床上用级进冲裁模或组合冲模加工转子、定子板，或者应用于插接件作业，都是众所周知的冲压技术，近些年来，级进组合冲裁模在车身制造中开始得到越来越广泛的应用，用级进模直接把卷材加工为成型零件和拉伸件。
加工的零件也越来越大，省去了用多工位压力机和成套模具生产所必需串接的板材剪切、涂油、板坯运输等后续工序。
级进组合冲模已在美国汽车工业中普遍应用，其优点是生产率高，模具成本低，不需要板料剪切，与多工位压力机上使用的阶梯模相比，节约30%。
但是级进组合冲模技术的应用受拉伸深度、导向和传输的带材边缘材料表面硬化的限制，主要用于拉伸深度比较浅的简单零件，因此不能完全替代多工位压力机，绝大多数零件应优生考虑在多工位压力机上加工。
1.4本次设计的意义
通过本次的设计使我自己本人达到了前所未有的挑战,可以说使我自己得到了充分的锻炼。
本次设计的意义主要有以下几点:
首先使我对三年来所学知识得到了一种充分的回顾,把以前没注意到的、不太熟悉的、比较熟悉的知识点得到了融会贯通,其次,毕业设计学习阶段是一次非常难得的理论与实际相结合的机会。
这次论文是对我本人的三年来知识体系一个完整的总结，也是在对所学知识一个系统的归纳和疏导，这次毕业设计论文中对所学的机械制图，公差配合，机制工艺，模具制造，冷冲压加工与模具制造，等等。
在这次毕业设计中，我学到了很多以前在学习中遗漏和没有注意的地方，起到了查漏补缺的的作用，使我充分认识自己的不足和欠缺，也为我以后参加工作打下了良好的基础经过这么一次的锻炼和考验，我的CAD制图水平有所提高，和world操作功能得到了熟悉。
2冲压工艺的分析及计算
2.1冲压工艺性分析
此工件只有落料和冲裁两个工序。
材料为Q215具有良好的冲压性能，适合冲裁。
工件结构相对简单，有一个宽15mm长34mm的切口,切口与边缘之间的距离也满足要求，切口的最尖端有一个半径R=1mm的小圆弧,两边肩角上有两个相等的R=3mm的圆弧。
工件的尺寸除切口出的尺寸以外剩下的尺寸全部为自由公差，可看作IT14级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。
2.1.1零件简图
零件图如图1-1所示
生产批量：
大批量
材料：
Q215
零件名称：
蚊香固定支架
材料厚度:
0.3mm
制件精度:
IT14级
图1-1零件图
2.1.2材料的分析
Q215的抗剪强度τ=270Mpa;抗拉强度6b=340Mpa；伸长率26℅.次种材料有足够的强度，适宜于冲裁生产。
2.1.3零件的经济性分析
该零件是一个简单的支撑托架。
通过切孔长34mm，宽15mm分别与心轴和机身相连。
零件工作时受力不大，对强度、刚度和精度要求不高，零件形状简单对称，大批量生产，由冲裁和落料即可成形。
而且材料简单,便宜,用途广泛,其在技术方面没有什么大的难度。
2.2冲裁方案的确定及模具的形式
该制件属于大批量生产且零件形状简单，工艺性良好，只需一次落料即可，故采用工序落料模进行加工,工件包括落料、切口两个基本工序，可有以下三种工艺方案：
方案一：
先落料，后切口。
采用单工序模生产。
方案二：
落料-切口复合冲压。
采用复合模生产。
方案三：
切口-落料级进冲压。
采用级进模生产。
方案一模具结构简单，但需两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足中批量生产要求。
方案二只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但工件最小壁厚2.3mm接近凸凹模许用最小壁厚2.1mm，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。
方案三也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求。
通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。
级进模是一种工位多、效率高的冲模。
整个冲件的成形是在连续过程中逐步完成的。
连续成形是工序集中的工艺方法，可使切边、切口、切槽、冲孔、塑性成形、落料等多种工序在一副模具上完成。
根据冲压件的实际需要，按一定顺序安排了多个冲压工序（在级进模中称为工位）进行连续冲压。
它不但可以完成冲裁工序，还可以完成成形工序，甚至装配工序，许多需要多工序冲压的复杂冲压件可以在一副模具上完全成形，为高速自动冲压提供了有利条件。
由于级进模工位数较多，因而用级进模冲制零件，必须解决条料或带料的准确定位问题，才有可能保证冲压件的质量。
2.3排样图的设计及材料利用率的计算
2.3.1排样方式
设计级进模，首先要设计条料排样图。
蚊香固定架的形状为正规矩形的特点,所以该零件的形状宜采用直排的排样方式以提高材料利用率。
如图1-2所示的排样方法
排样图1-2
2.3.2搭边的选取
料厚
a
a1
0.3
1.4
2.3
0.5
1.0
1.8
1.0
1.2
2.0
1.5
1.4
2.2
2.0
1.6
2.5
2.5
1.8
2.8
3.0
2.0
3.0
3.5
2.2
3.2
4.0
2.5
3.5
5.0
3.0
4.0
搭边a和a1数值（低碳钢）表1-1
查表得到搭边值a=1.4，a1=2.3计算冲压毛坯面积S=（35×54）=1890mm2条料宽度B=35+2.3×2=39.6（mm）进距h=54+1.4=55.4（mm）
表1-1
2.3.3材料利用率的计算
在一个进距内的材料利用率为η=ns/bh×100﹪=1890/39.6×55.4=86.2﹪
3.模具的设计计算
7导柱导套的选用
导柱、导套一般选用20钢制造。
为了增加表面硬度和耐磨性，应进行表面渗碳处理，渗碳后的淬火硬度为58~62HRC。
8模具闭合高度
10.4模具装配图
11工作过程
在压力机的作用下，板料从导料板上左向右送入。
侧刃起导正和定位作用。
先是切口凸模切出口，第一工序完成。
板料继续向前送，落料凸模与落料凹模完成落料，废料从凹模落下。
板料在卸料板的作用下卸料完成。
第二次工序完成。
同时切口凸模又对下一工件的工序完成。
后续工作依次进行。
结术语
通过这次比较完整的蚊香固定架的切口模设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。
这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。
虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。
各种系统的适用条件，各种设备的选用标准，各种模具的安装方式，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。
和老师的沟通交流更使我从经济的角度对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求，有些问题本是我工作后才会意识到的问题，通过这次毕业设计让我提前了解了这些知识，这是很珍贵的。
在设计过程中在图纸上设计让我很头痛，原因是由于本身设计计算很是繁多，并要把图纸插入到文档里面，从而形成了一些矛盾点，这些矛盾在处理上让人很难斟酌，正是基于这种考虑我意识到：
要向更完美的进行一次设计，与其他专业人才的交流沟通是很有必要的，这其中也包括更好的理解模具甲方的各种要求，更要从祖国的高度看待一些大局上的问题更好的处理各种矛盾。
提高是有限的但提高也是全面的，正是这一次设计让我积累了无数实际经验，使我的头脑更好的被知识武装了起来，也必然会让我在未来的工作学习中表现出更高的应变能力，更强的沟通力和理解力。
经过这一个多月的毕业设计和对相关资料的收集,让我清楚的感到随着网络科技的不断发展和网络的广泛应用,使我们的生活离不开它了.网络它以自己的独特的优点征服了我们。
顺利如期的完成本次毕业设计给了我很大的信心，让我了解专业知识的同时也对本专业的发展前景充满信心，无论是模具设计还是模具制造，我并没采用更多新的技术和设备他们有着很多的优越性但也存在一定的不足，这些不足在一定程度上限制了我们的创造力。
比如我的设计在蚊香固定方法上就有很大的不足，在这个具有创造的年代里，这无疑是很让我自身感到遗憾的，可这些不足正是我们去更好的研究更好的创造的最大动力，只有发现问题面对问题才有可能解决问题，不足和遗憾不会给我打击只会更好的鞭策我前行，今后我更会关注新技术新设备新工艺的出现，并争取尽快的掌握这些先进的知识，更好的为社会去创造财富。
谢辞
本人的专科毕业设计论文一直是在张琳老师的悉心指导下进行的。
张林老师治学态度严谨，学识渊博，为人和蔼可亲。
并且在整个毕业设计过程中，张琳老师不断对我得到的结论进行总结，并提出新的问题，使得我的毕业设计课题能够深入地进行下去，也使我接触到了许多理论和实际上的新问题，使我做了许多有益的思考。
在此表示诚挚的感谢和由衷的敬意。
张琳老师在模具教学和论文指导方面经验非常丰富。
尽管我是第一次完成毕业设计论文，难免遇到许多比较低级的问题，张琳老师却都极其耐心地予以解答，在此表示深深的谢意。
此外，我还要感谢许多学长和同学在整个过程中的帮助和配合。
他们包括赵隐士、赵旺明、王乐燕、曾凯等,还有在背后为我付出最大，支持我最多的父母兄弟姐妹表示珍重的感谢。
最后，再次对关心、帮助我的老师和同学表示衷心地感谢。
参考文献
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