冲压模具毕业设计设计说明书Word下载.docx
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六、冲压设备的选择-------------------15
七、绘制模具总体装配图-----------------16
八、成形模具零件加工工艺的编制------------17
8.1落料凹模加工工艺过程-------------------17
8.2凸模加工工艺过程-------------------17
8.3凸凹模加工工艺过程-------------------18
九、设计小结----------------------18
十、参考文献---------------------19
绪论
一、冲压模具的概念、特点、应用
冲压是利用安装在冲压设备上的模具对材料施加压力，使其分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。
冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。
冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，是一种材料成形工程技术。
冲压所使用的模具，简称冲模。
冲模是将材料（即金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。
模具在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行。
没有先进的冲模，先进的冲压工具就无法实现。
冲压工艺与模具,冲压设备和冲压材料构成冲压的三大要素，只有他们相互结合才会有冲压件。
冲压加工的特点是：
1．冲压加工的生产效率高，且操作方便，易实现机械化加工和自动化。
2．冲压时由模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压材料的表面质量。
3．冲压可加工出尺寸范围较大、形状复杂的零件。
4．冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗少，且不需要其他设备，因而是一种省料、节能的加工方法。
冲压在现代工业生产中，尤其是大批量的生产中应用十分广泛。
相当多的工业部门越来越多的采用冲压方法来加工产品零部件，如汽车、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。
在这些部门中，冲压所占比例相当的大，少则60%，多则90%一上。
因此可以说，如果生产中不广泛的使用冲压工艺，许多部门要提高生产效率和产品的质量、降低生产成本、加速产品的更新换代等都是难以实现的。
二、工艺分析、工艺方案的确定
2.1冲件的工艺性分析：
材料：
08F，厚度：
1.5mm，生产批量：
大批量。
零件如下图:
图2-1
三维图
（1）.零件的尺寸精度分析
该冲件尺寸精度只有孔标注了公差，其余尺寸精度没有标注，应为IT14，用一般冲裁模具就可以达到要求，无需采用精密冲裁或整修等特殊冲裁方法。
（2）.工件的结构工艺性分析
该零件形状简单，冲裁件外形所能达到的经济精度为IT11～IT14,，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，零件上的尺寸标注，生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲压方式进行加工。
在零件的弯曲工序时，由于只有一侧受力，会在弯曲过程中产生偏移现象，造成零件合格率较低，同时也会加剧模具的磨损，使模具的寿命大大降低，为避免这种情况发生，可以对称弯曲，一次弯曲两个零件，抵消侧向力同时效率也大大提高。
2.2工艺方案的确定
由上分析可知，如要对称弯曲，该零件有3个工序：
a.落料、冲孔b.弯曲c.切断可采用的冲裁工艺方案有单工序冲裁、复合冲裁和级进模冲裁三种。
由于零件属于大批量生产，若采用级进模冲裁，虽然只要一副模具，但是零件的冲压精度稍差，欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销，故模具的制造、安装较为复杂，用在这个零件上成本太大，不合算。
综合考虑第一道工序应采用复合模：
落料、冲孔同时完成；
第二道工序弯曲应采用成形模：
一次弯曲两件；
第三道工序应采用切断模：
将第二道弯曲工序成形件一切为二，完成整个零件的加工过程。
通过以上冲压工艺方案的比较分析，这个零件需要三副模具，我设计的是第一道工序落料、孔复合模。
考虑到冲件的结构特点和冲裁生产率的要求，模具采用倒装式复合模结构，上模采用打杆装置推件，下模采用弹性卸料装置卸料，冲孔的废料通过凸凹模的内孔从冲床台面孔落下。
三道工序各自对应的三维图如下：
1.落料、冲孔：
2.弯曲：
3.切断：
三、冲压模具工艺与设计计算
3.1.零件展开形状和尺寸
根据材料的的弯曲后中性层计算零件展开尺寸，落料长度为Lz1宽度为Lz2，计算Lz1：
弯曲半径r=1.5料后t=1.5相对弯曲半径r/t=1所以可以查出中性层位移系数x=0.32，所以ρ=r+xt=1.5+0.32x1.5=1.98
式中r---弯曲件的内弯半径
t---材料厚度
x---中性层位移系数
Ρ---曲率半径
所以Lz1=L+παρ/180=70-6+（22-3）x2+π*90*1.98/180*2=108.2
同理可以计算出Lz2=35.1由于是一次落两件经过处理后落料的形状尺寸如下图所示：
3.2排样设计
设计冲裁模时，首先要设计条料排样图。
该零件具有矩形的特点，故采用直排的方法，见图3-1材料利用率较高，减少废料。
图3-1
查《冷冲模设计》书中表2-10取得搭边值c=2mm和b=3mm
计算条料宽度：
B=（78.2+2×
2）=82.2mm
步距：
S=（108.2+3）=111.2mm
材料利用率的计算：
计算冲压件毛坯的面积：
A=5675.33mm²
（计算机算出）
一个步距材料利用率：
η=A/（B*S）×
100%=5675.33/（82.2*111.2）×
100%=62.1
%
3.3计算刃口尺寸
查表2.4的间隙值
Z
=0.132mmZ
=0.24mm
对于冲出
的孔dp=（dmin+Δx）
dd=（dp+Zmin）
查表d=0.02p=0.02x=0.75
d+p=0.04<
Zmax-Zmin=0.108
符合d+p≤Zmax-Zmin的条件
所以dp=（10+0.022*0.75）
=10.02
mm
dd=（10.02+0.013）
=10.15
mm
3.4冲压力的计算：
查表得知08F钢的抗剪强度δb=230-310Mpa冲裁周边长度L=485.7mm（计算机算出）故
落料力：
F
冲孔力：
F
落料时的卸料力计算查表Kx=0.05
Fx=KxF
=0.05x236.779=11.839KN
冲孔时的推件力计算，查表取KT=0.055，取凹模刃口高度h=8mm，n=h/t=8/1.5=5
FT=n*KT*F
=5
0.055
30.615=8.4KN
故总的冲裁力
=F
+F
+Fx+FT=236.779+30.615+11.839=287.6KN3.5压力中心的计算：
因为工件图形完全对称，所以压力中心一定在工件的几何中心上。
四、模具总体设计
根据上述分析，冲压为落料、冲孔复合模，由上推出出工件，可采用倒装式复合模具。
落料件由推件块推出，卡在凸凹模上的条料可由卸料板推出，由于在改模具中压料是由凸模与卸料板一起工作来实现的，所以卸料板还应具有压料的作用，应选用弹性卸料板来卸下条料。
因该制件采用的是倒装式复合模，所以直接用挡料销和导料销即可。
为确保零件的稳定性，选用导柱、导套导向。
由于该零件导向尺寸较小，且精度要求不是太高，所以采用四导柱模架。
五、模具主要的零部件的结构设计
5.1落料凹模结构设计：
凹模材料为Cr12MnV，刃口具有一定的耐磨性和刚度的要求。
凹模热的结构尺寸如下截图：
处理：
58～62HRC
5.2凸凹模结构设计：
材料：
Cr12MnV
5.3冲孔凸模结构设计：
5.4凸模固定板板结构设计：
45钢
5.5卸料弹簧的设计：
根据模具的卸料力选四根弹簧，参数如下：
规格
刚度
工作范围
工作极限
13.13
8.0
107.9
9.0
122.6
10.0
137.3
5.6模架的设计模架各零件标记如下：
上模座：
320mmx300mmx30mm
下模座：
导柱：
B20h5x124mmx32mm
导套：
B20JH6x65mmx16mm
模柄：
Ф50x90mm
垫板厚度：
12mm
卸料板厚度：
凸模固定板厚度:
20mm
模具的闭合高度：
H=189mm
六.冲压设备的选择
选择型号为J23—40的开式双柱可倾压力机能够满足使用要求。
其主要技术参数如下：
公称压力：
400KN
滑块行程：
80mm
最大封闭高度：
:
265mm
封闭高度调节量：
65mm
工作台尺寸（前后x左右）：
440mmx685mm
点半尺寸（厚度x孔径）：
370mmx35mm
模柄孔尺寸（直径x深度）：
Ф50x70
最大倾斜角：
30º
七、绘制模具总体装配图
1、冲裁件模具装配图如下所示：
八、成形模具零件加工工艺的编制
8.1落料凹模加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
1
备料
割尺寸205mmx185mmx45
长方体料
下料机
2
铣
铣六面尺寸达200.5mmx180.5mmx40.5mm铣方形槽倒角
铣床
3
磨平面
磨六面尺寸达到200mmx180mmx40.25mm
磨床
4
钳工
划线加工螺纹孔并攻丝销孔（留磨削量）打穿丝孔
钻床
5
热处理
按热处理工艺，保证HRC58～62
箱试炉
6
磨上下平面达图纸要求
7
线切割
线切割割出刃口形状留研磨量
线切割机床
8
研磨
研磨达图纸要求
研磨棒膏
9
检验
检验各尺寸
8.2凸模加工工艺过程
割
料Ф20x68mm的圆棒料
车
车端面长度尺寸达图纸要求钻中心孔
车床
车外圆Ф13、Ф10外圆留磨削量
热处理达到58-62HRC
磨
磨Ф13、Ф10外圆达图纸要求
外圆磨床
8.3凹凸模加工工艺过程
割90mmx118mmx46mm的
铣六面尺寸达到88.5mmx116.5mmx43mm
磨六面尺寸达到88mmx116mmx42.25mm
划线打穿丝孔
磨上下平面及基准面达要求
割出2xФ10孔再割除外形留研磨量
扩孔
按图纸要求扩出落料孔
对刃口研磨达图纸要求
10
检验尺寸
九、设计小结
毕业设计是我大学三年学习的总结，为我在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础上，所设置的一个重要的实践性教学环节。
此次设计运用到我大学三年里所学到的理论知识和专业知识，并为即将踏入社会的我奠定了坚实的基础。
在设计过程中我遇到很多问题，也出现不少困难，但在毕业设计老师的细心指导下，问题是越来越少，困难也被一一消除，自己在设计中的收获更是不言而喻，在充实的设计过程中，感悟也颇深：
书到用时方恨少……总之此次毕业设计对我而言意义重大。
通过这次的毕业设计，通过对本道工序拉深模的设计、计算，使我对复合模的设计流程有了更加深刻的了解，包括：
复合模的工艺性分析、工艺方案的确定、模具结构形式的选择、必要的工艺计算、主要零部件的设计、压力机型号的确定等等，要一个数据有误，就得全部改动，使设计难度大大的增加。
在这次设计中，我感觉要完成这次设计不仅要有扎实的专业知识，还要有相应的运用软件的能力，才能很好的完成此次设计。
所以说在今后的学习过程中不仅要学好应该要学的，还要尽可能多的去拓展我们在其它方面的知识和技能，只有这样我们才能立于不败之地。
在这里首先要感谢我们的设计指导老师——王敏。
在这里我衷心的对您说声谢谢……您辛苦了！
您在整个指导过程中对我们精心辅导、不辞辛苦的从家一次又一次赶到学校为我们及时解决实际问题。
您精湛的模具专业知识引导着我们的设计兴趣、激发着我们的设计激情。
在王敏老师的精心辅导和耐心讲解下才有我设计的圆满完成，衷心感谢王敏老师为我的设计所进行的详细指导。
另外，我还要感谢关心、支持和帮助我这次毕业设计的同学，在我设计的过程中及时给我纠正了错误，使我的设计更加完善。
在设计的过程中，也出现了一些客观不足的问题，没有实践条件，不能根据实际的情况来作合适、客观地修改，加上我自己的实践经验又不多，这样做出来的设计，难免有不足之处，希望老师能够本谅。
十、参考文献
1、徐政坤冲压模具及设备机械工业出版社
2006年1月第1版第2次印刷
2、王芳冷冲压模具设计指导机械工业出版社
2006年8月第1版第10次印刷
3、杨占尧冲压模具图册高等教育出版社
2006年7月第4次印刷
4、刘小年机械制图第二版机械工业出版社
2004年10月第2版第10次印刷
5、李云程模具制造工艺学机械工业出版社
2005年1月第1版第6次印刷
6、黄云清公差配合与测量技术机械工业出版社
2006年1月第1版第14次印刷
7、王小彬冲压模具及设备电子工业出版社
2006年3月第1次印刷
8、张祥林模具计价手册机械工业出版社
2006年4月第1版第1次印刷
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