张兴成100701350620.docx
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张兴成100701350620
江苏城市职业学院毕业论文
LED工矿照明灯安装支架冲孔模设计
作者：
张兴成
学号：
100701350620
班级：
10模具
指导教师：
范玉
江苏城市职业学院
二○一三年四月
江苏城市职业学院
高职毕业论文
LED工矿照明灯安装支架
作者张兴成指导教师范玉＿
学科级别高职专科培养院系机电工程系
学科专业模具设计与制造学科类别工学＿＿＿
答辩委员会主席 评阅人＿＿＿＿＿＿＿
二○一三年四月
摘要
在目前激烈的市场竞争中，产品投入市场的迟早往往是成败的关键。
模具是高质量、高效率的产品生产工具，模具开发周期占整个产品开发周期的主要部分。
因此客户对模具开发周期要求越来越短，不少客户把模具的交货期放在第一位置，然后才是质量和价格。
因此，如何在保证质量、控制成本的前提下加工模具是值得认真考虑的问题。
模具加工工艺是一项先进的制造工艺，已成为重要发展方向，在航空航天、汽车、机械等各行业得到越来越广泛的应用。
模具加工技术，可以提高制造业的综合效益和竞争力。
研究和建立模具工艺数据库，为生产企业提供迫切需要的高速切削加工数据，对推广高速切削加工技术具有非常重要的意义。
本文的主要目标就是构建一个冲压模具工艺过程，将模具制造企业在实际生产中结合刀具、工件、机床与企业自身的实际情况积累得高速切削加工实例、工艺参数和经验等数据有选择地存储到高速切削数据库中，不但可以节省大量的人力、物力、财力，而且可以指导高速加工生产实践，达到提高加工效率，降低刀具费用，获得更高的经济效益。
关键词:
模具；冲孔模；凸模；凹模；
目录
摘要3
绪论4
一、冲裁工艺分析6
1.1平面图6
1.2零件图6
1.3、工件的展开尺寸7
1.4、零件的结构形状7
1.5、零件的尺寸精度7
1.6、零件的材料8
二、确定冲压加工工艺方案8
三、初选压力机9
3.1、冲裁力9
四、压力中心的确定11
五、模具工作零件刃口尺寸计算12
六、模具工作零件的设计13
6.1凹模外形尺寸计算13
6.2凸模长度计算13
七、模具其他零件的设计15
7.1凸模固定板的设计15
7.2卸料板外形尺寸确定15
7.3上模座尺寸16
7.4下模座尺寸16
7.5模柄16
八、压力机的校核16
8.1公称压力Fg16
8.2滑块行程S17
8.3行程次数n17
8.4工作台面的尺寸17
8.5滑块模柄孔尺寸17
8.6闭合高度Hm17
九、模具结构设计18
9.1凹模图19
9.2卸料板19
9.3凸模固定板20
9.4.凸模板21
9.5装配图21
十、工艺过程卡的编制23
10.1凹模23
10.2凸模24
10.3凸模固定板25
10.4卸料板27
小结28
参考文献29
作者简介30
绪论
模具做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。
采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。
设计出正确合理的模具不仅能够提高产品质量、生产率、模具使用寿命，还可以提高产品经济效益。
充分了解模具各部件作用是设计者进行模具设计的前提，新的设计思路必然带来新的模具结构。
本次设计了一套冲孔模具。
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，通过冲压力、顶件力、卸料力和弯曲力等计算，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。
得出将设计模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。
在设计说明书的第一部分，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，完成了工艺方案的确定。
第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。
再进行弯曲工艺力的计算和弯曲模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。
最后为主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具零件图的绘制和模具的成形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。
这次毕业设计是在学习完所有模具课程的基础上进行的，是对我综合能力的考核，是对我所学知识的综合运用，也是对我所学知识的回顾与检查。
冷冲模是广泛运用的模具之一，种类包括冲孔模，落料模，弯曲模，拉伸模等，近年来冷冲模的应用越来越广泛。
冷冲压具有成本低，产品质量稳定，能加工多种性能，状态的零件。
同时它的应用和普遍也受到模具寿命和生产安全等方面的制约，通过熟悉各类模具的加工特点及内部结构，完成模具中提结构分析：
随后我进行
毛坯尺寸，排样，工序尺寸，冲压压力，压力中心，模具工作部分尺寸等工艺计算，力争以最好的性价比设计了模具各零件的结构及装配关系，在此基础上确定模具的外形，完成了装配图和非标准的零件图。
一、冲裁工艺分析
1.1平面图
1.2零件图
1.3、工件的展开尺寸
Lz=L1+L2+L3+L4+L5+4πα/180（r+xt）
式中：
Lz为坯料展开总长度；α为弯曲中心角，单位（°）。
经计算得：
L1=L2=15，L3=L4=22，L5=24，查表的X=0.36Lz=121.36；
零件
材料
材料厚度
LED工矿照明灯安装支架
Q235
2mm
1.4、零件的结构形状
该零件结构简单，形状对称，利于冲裁。
1.5、零件的尺寸精度
该制件的尺寸精度要求为：
未注尺寸公差按GB/T1804-M级，
未注形位公差按GB/T1184-K级。
适合冲孔。
1.6、零件的材料
该制件材料为Q235，Q代表的是这种材质的屈服极限，后面
的235，就是指这种材质的屈服值，在235MPa左右。
并会
随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。
机械性能：
弹性模量（E/Gpa）：
200~210
泊松比（ν）：
0.25~0.33
抗拉强度（σb/MPa）：
375-500
伸长率（δ5/%）：
由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能
得较好的配合，用途最广泛。
具有良好的冲裁性能，通过一
般冲压均能满足其尺寸精度要求。
二、确定冲压加工工艺方案
该产品包括，落料、冲孔、弯曲三个工序，可有以下三种工
艺方案：
方案一:
先落料，后冲孔，再弯曲，采用单工序模生产。
方案二:
落料-冲孔复合冲压，再弯曲，采用复合模生产。
方案三：
连续模。
分析:
方案一模具结构简单，需三道工序三副模具，难以满足
大批量生产，但适合小批量生产，操作简单。
方案二只需两
副模具，冲压件的形状精度和尺寸精度容易保证，且生产率
也高，但结构复杂成本高。
尽管方案一模具数量较方案二多，
但由于零件的几何形状简单对称，成本低模具制造并不困难，
又是小批量生产。
方案三模具制造比较麻烦，模具加工成本较高，维修不便。
通过对上述三种方案的分析比较，采用方案一单工序模生
产比较好。
本人设计冲孔模。
三、初选压力机
3.1、冲裁力
由查表得=304-373Mpa，取=345Mpa
计算得L=329.7mm
F冲=KLt=1.3330mm2mm345Mpa=296.01KN
由表2-2查得K卸=0.04；
F卸=K卸F冲=0.04330KN=13.2KN
由表2-2查得K推=0.055；
F推=nK推F冲=30.055330KN=54.45KN
F总=F冲+F卸+F推=（296.01KN+13.2KN+54.45KN）=363.66KN
应选取的压力机公称压力：
400KN.
所以可初选压力机型号为J23-40.
故查设计指导书得取公称压力为400KN的J23-40型压力机，
该压力机参数如下：
滑块行程/mm
100
工作台尺寸
前后
150
左右
300
滑块行程次数/（次/min）
80
工作台孔尺寸
前后
300
直径
200
左右
130
最大封闭高度/mm
300
工作台板厚度
厚度
80
直径
封闭高度调节量/mm
80
模柄孔尺寸
直径
50
深度
70
滑块中心线至床身距离
230
滑块底面尺寸
前后
左右
立柱距离
300
床身最大可倾角
30°
四、压力中心的确定
该冲裁件是矩形，对称图形，而且所冲孔为对称的，所以它的压力中心位于冲裁件轮廓图形的几何中心上。
五、模具工作零件刃口尺寸计算
冲裁间隙：
冲孔模先确定凸模刃口尺寸，即以凸模刃口尺寸为基准。
又因为冲孔尺寸会随凸模刃口的磨损而减小，为保证凸模磨损到一定程度后仍然能冲出合格零件，故冲孔刃口的基本尺寸应取工件尺寸范围内的较大尺寸。
而冲孔凹模刃口的基本尺寸则按凸模刃口的基本尺寸加最小合理间隙，即间隙取在凹模上。
凸模与凹模间隙一般取料厚的10%，所以Z=0.2mm，Z/2=0.1mm。
六、模具工作零件的设计
6.1凹模外形尺寸计算
（1）凹模材料：
Cr12MoV淬火回火HRC60-64
（2）凹模厚度h:
h=kb（h20mm）查表2-26得k=0.12
（其中b为凹模刃口的最大尺寸；K为系数，考虑板料厚度影响）
h=0.12×309=37.08,即圆整取国标h=40mm
（3）凹模壁厚C：
C=（1.5-2）h（30-40mm）=1.540=60mm
由以上可得：
L=309+2×60=429mm约等于430mm
B=105+2×60=225mm
整合得：
L×B×H=430×225×40
6.2凸模长度计算
（1）凸模的结构形式与固定方法
由于该制件的尺寸较大，为了节省材料，增加模具寿命，直接将凸模与凸模固定板采用销钉定位，螺丝紧固的方式连接。
（2）材料：
Cr12MoV淬硬性HRC60-64
凸模长度计算:
=H固+H卸+H橡胶-1
H卸—卸料板的厚度，25mm
H固—卸料板的厚度，25mm
H橡胶—橡胶长度选取,一般选择20mm
=+H橡胶-1=25mm+25mm+20mm-1=69mm
凸模长度为69mm
七、模具其他零件的设计
7.1凸模固定板的设计
材料：
45钢，=（0.6-0.8）=0.640=24mm圆整得25mm
尺寸为：
430mm225mm25mm
凸模固定板与凸模过渡配合H7/m6
7.2卸料板外形尺寸确定
材料：
45钢，=（0.6-0.8）=0.640=24mm圆整得25mm
尺寸为：
430mm225mm25mm
7.3上模座尺寸：
430mm225mm30mm
7.4下模座尺寸：
530mm275mm40mm7.5模柄：
凸缘模柄B50×100GB2862.3-81
八、压力机的校核
8.1公称压力Fg
根据公称压力的选取压力机型号为J23-40,它的压力为
40t>25.91t,所以压力得以校核；
8.2滑块行程S
滑块行程应保证坯料能顺利地放入模具和冲压能顺利地从模具中取出.这里只是材料的厚度t=2mm,所以滑块的行程足够。
8.3行程次数n
行程次数为80次/min.因为生产批量为
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