机械工程及自动化专业毕业设计论文一类板材冲压机构及模具设计Word文档格式.docx

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本设计板材冲压单元，根据模具的受力分析，优化模具结构，来满足小设备冲裁大孔的加工需要的设备。

该设计通过对冲压机构结构设计分析，力学的分析，模具设计分析，来实现加工板材冲裁大孔的设备。

此外，它结构简单，容易制造，成本低，设备形状小，实现了小设备加工板材冲裁大孔的需求。

关键词：

冲压；

冲裁力；

模具设计

ABSTRACT

Intheinstrument,highandlowvoltageelectricalappliances,cabinetandtransformermanufacturingindustry，itneedsheetmetalstampingprocessing.Thesheetmetalstampingofawiderangeofdifferentproductshaveavarietyofrequirements,especiallylargeholepunchingdeviceclassisdemanding,andordinarysmallstampingequipmentisdifficulttoachieve.Thelargeholepunchinsmalldevicesisextremelyimportant.Thedesignofsheetmetalstampingunit,accordingtodiestressanalysistooptimizethemoldstructure，meetsthesmalldevicesBigHolepunchingequipmentneeded.Thedesignofthepunchmechanismthroughtheanalysisofstructuraldesign,mechanicalanalysis,molddesignandanalysis,achievestheprocessingofsheetmetalpunchinglargeholesinthedevice.Inaddition,itissimplestructure,easytomanufacture,lowcost,devicestheshapeofsmall,toachievesmalldeviceachievebigholepunchingsheetmetalprocessingneeds.

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字典

Keywords：

press；

cuttingforce；

techincalanalysisdiedesign

目录

摘要1

ABSTRACT2

1前言4

1.1板材冲压的发展现状4

1.2模具的发展现状4

1.3选题的目的和意义7

2设计方案的选择8

2.1设计内容8

2.2设计要求8

2.3设计方案8

2.3.1冲压机构结构选择8

2.3.2模具设计的选择11

3冲压机构结构设计13

3.1液压缸的主要尺寸设计13

3.1.1液压缸内径D和活塞杆直径d的确定13

3.1.2液压缸的缸筒壁厚和外径的计算13

3.1.3活塞和导向套的尺寸设计14

3.1.4导向座的设计14

3.1.5密封装置14

3.1.6强度校核15

3.1.7液压缸结构设计15

3.2C形机架的设计16

3.3夹持机构的设计16

4液压系统设计17

4.1确定液压泵的选择17

4.2泵的流量确定17

4.3液压泵的确定17

4.4电动机的确定17

5模具的设计19

5.1方形冲压模具的设计19

5.2圆形冲压模具设计20

6力学分析22

6.1冲压力的计算22

6.2弹簧受力分析22

7结论23

参考文献23

致谢24

1前言

1.1板材冲压的发展现状

冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或者分离，从而获得所需要形状和尺寸的工件的成形加工方法。

全世界的钢材，有60%~70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。

汽车的车身、底盘、油箱、散热器片、容器的壳体、电机等都是冲压加工的。

仪器仪表、家用电器、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量的冲压件。

因此冲压在生活生产中占有很重要的地位。

板材冲压是金属加工的一种基本要领，他用以生产各类板材零件，具备生产效率高、尺寸精密程度好、重量轻、成本低并便于使成为机械化等独特的地方。

在现代汽车、拖拉机、电器机电、电子仪表、日用糊口用品、航空航天和国防工业等各个工业部分中均占有越来越重要的地位。

冲压加工与其它加工要领比拟，无论在技术方面还是在经济方面都具备许多奇特的优点，其生产出来的工件具备高精密程度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗的独特的地方，是其它加工要领所不可比拟的。

但需要指出的是，由于冲压成型加工必须具备响应的生产模型，而生产模型是技术精密新产物，其打造是单件小批量生产，具备难加工、精密程度高、技术要求高、生产资本高的独特的地方。

所以只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成型加工的优点才气充实表现，从而获得好的经济效益。

由于冲压东西有上凸的特点，是以在批量生产中得到了广泛应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业、民用工业生产中必不可少的加工要领。

直到现在，我国生产模型打造行业的产值已经超过机床工业。

有关板材冲压技术方面的问题愈来愈为许多人所为知，响应的冲压工艺理论的研究及冲压加工机理的切磋也随之不停深化，如何从冲压工序基本应力与变型状况的分析入手，改善冲件的质量精密程度，并提高生产模型的施用寿命也就显得愈为重要。

1.2模具的发展现状

模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具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。

1953年，长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间，该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。

我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。

在走过了漫长的发展道路之后，目前我国已形成了300多亿元各类冲压模具的生产能力，所以无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展。

目前全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业。

“十二五”期间，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。

我国合金模具钢与美、日、法及瑞士等国际先进水平相比还存在一定的差距，在品种、质量、尺寸规格及性能等方面都难以满意市场需求，导致我国每年大批的中高档模具必须从国外进口。

一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。

一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。

现将2004年我国冲压模具市场情况简介如下：

据中国模具工业协会发布的统计材料，2004年我国冲压模具总产出约为220亿元，其中出口0.75亿美元，约合6.2亿元。

根据我国海关统计资料，2004年我国共进口冲压模具5.61亿美元，约合46.6亿元。

从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元。

其中国内市场总需求为260.4亿元，总供应约为213.8亿元，市场满足率为82%。

在上述供求总体情况中，有几个具体情况必须说明：

一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技术含量较低的中低档模具，因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率，这些模具的发展已滞后于冲压件生产，而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率；

二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多，具有一定的竞争力，因此其在国际市场的前景看好；

三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。

冲压模具水平状况近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。

大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。

为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。

精度达到1~2μm，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。

表面粗糙度达到1.5μm的精冲模，大尺寸精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。

模具设计与制造能力状况在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。

虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。

这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。

轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。

虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。

标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。

有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。

但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。

汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完善，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。

高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。

NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工和超精加工。

这些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。

模具表面强化技术也得到广泛应用。

工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理及许多镀层技术在冲压模具上的应用日益增多。

真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。

激光切割和激光焊接技术也得到了应用。

专业化程度及分布状况我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。

国外模具自产自配比例一般为30%，我国冲压模具自产自配比例为60%。

这就对专业化产生了很多不利影响。

现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。

而一般冲模专业化程度就较低。

由于自配比例高，所以冲压模具生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。

但是专业化程度较高的汽车覆盖件模具和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。

例如四川有较大的汽车覆盖件模具的能力，江苏有较强的精密冲模的能力，而模具的用户大都不在本地。

冲压模具的发展重点与展望发展重点的选取应根据市场需求、发展趋势和目前状况来确定。

可按产品重点、技术重点和其他重点分别叙述。

1、冲压模具产品发展重点。

冲压模具共有7小类，并有一些按其服务对象来称呼的一些种类。

目前急需