落料冲孔复合模主要零件的设计.docx
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落料冲孔复合模主要零件的设计
湖南纺织职工大学
湘潭技师学院
2010届数控技术应用专业
毕
业
设
计
姓名:
班级：
指导老师：
时间:
2009.12
任务书………………………………………………………………3
摘要…………………………………………………………………4
前言………………………………………………………………5
第一章本次设计的基本过程……………………………………6
1.1根据支撑板模具装配图，分析其基本结构组成…………6
1.2模具的工作过程……………………………………………6
1.3各部分零件结构设计………………………………………6
第二章主要零件的结构和工艺分析……………………………8
2.1冲孔凸模……………………………………………………8
2.2落料凹模……………………………………………………9
2.3落料冲孔凸凹模……………………………………………11
2.4上、下模座…………………………………………………14
2.5凸模固定板和凸凹模固定板………………………………15
2.6推件板………………………………………………………17
2.7垫板…………………………………………………………19
结束语………………………………………………………………21
致谢词………………………………………………………………22
参考文献……………………………………………………………23
附件…………………………………………………………………
数控技术应用专业毕业设计任务书
设计题目：
落料冲孔复合模主要零件的设计与制造工艺
姓名：
班级：
指导老师：
一、要求：
理解冲载模的结构特点与工作过程。
二、根据支撑板落料冲孔复合模的总装图（见附件）设计其主要零件的零件图，包括：
冲孔凸模、落料冲孔凸凹模、落料凹模、上模座、下模座、凹模固定板、凸凹模固定板、垫板以及推件板。
三、编制主要零件图的加工工艺过程卡，要求以下内容：
工序号、工序名称、工序内容、设备和工序简图。
四、写出本次设计的论文
摘要
本文说明了落料冲孔复合模的结构及工作原理，重点绘制了模具零件冲孔凸模、落料冲孔凸凹模、落料凹模、上模座、下模座、凸模固定板、垫板及推件板，并讨论了模具零件冲孔凸模、落料冲孔凸凹模、落料凹模、上模座、下模座、凸模固定板、凸凹模固定板、垫板及推件板的加工制造工艺。
关键词：
落料冲孔复合模加工工艺
前 言
模具是工业生产的重要装备，是国民经济的基础设备，是衡量一个国家和地区工业水平的重要标志。
模具在电子、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯产品制造中具有不可替代的作用，是工业发展的基石，被人称为“工业之母”和“磁力工业”。
该模具设计制造难点是如何解决好零件中的小孔冲裁，如何确定模具结构、冲裁方案，如何进行模具制造等问题，以及模具制造装配要注意的问题，本文通过采取给小凸模加保护套、在模具结构上选用倒装复合模取代以往采用的正装复合模，这样废料不落在模具表面便于工人操作；在模具制造过程中，为了提高凸模的韧性防止在使用过程中折断，采用模具钢取代常规采用的模具钢，并采用真空热处理，硬度取；在装配过程中为了提高凸模的稳定性，凸模与凸模固定板的装配采用厌氧胶固定等措施，这些措施较好的解决了该模具设计制造难点。
现代工业产品的生产对模具要求越来越高，模具结构日趋复杂，制造难度日益增大。
模具制造正由过去的劳动密集和主要依靠人工技巧及采用传统机械加工设备转变为技术密集，更多的依靠各种高效、高精密的数控切削机床、电加工机床，从过去的机械加工时代转变成机、电结合加工以及其他特殊加工时代，模具钳工量正呈逐渐减少之势。
现代模具制造集中了制造技术的精华，体现了先进制造技术，已成为技术密集型的综合加工技术。
第一章本次设计的基本过程
一.1根据支撑板模具装配图（含产品图），分析其基本结构组成：
该模具属于冲压模具，它和其他的冲压模具的构成一样，都是由以下部分组成的：
1）工作零件——直接对坯料、板料进行冲压加工的冲模零件如冲孔凸模15、落料凹模7和凸凹模19；
2）定位零件——确定坯料在冲模中正确位置的零件，如导料销6和挡料销22；
3）卸料及压料零件——将冲切后的零件或废料从模具中卸下来的零件，如卸料板5；
4）导向零件——用以确定上下模的相对位置，保证运动导向精度的零件，如导柱21、导套18等；
5）支撑零件——将凸模、凹模固定于上、下模上，以及将上下模固定在压力机上的零件，如上模座10、下模座1等；
6）连接零件——把模具上所有的零件连接成一个整体的零件，如螺钉16、销钉11等。
另外，模具分上模部分和下模部分，上模部分由模柄与压力机连接，下模部分用压板与工作台连接。
一.2模具的工作过程如下：
冲裁模是冲压生产中不可缺少的工艺装备，而复合模由于具有结构紧凑、生产率高和冲件精度高等特点，是实际生产中被广泛采用的一种模具结构。
本模具采用倒装结构。
压力机滑块向下运动，当落料凹模7及冲孔凸模15的底面接触到坯料上表面时，坯料开始受到剪切力的作用，随后冲裁出工件的外形和内孔。
冲孔的废料可以从压力机的工作台孔中漏下，故操作方便。
当压力机滑块到达上死点时，冲出的工件靠刚性推件装置（打杆和推杆12、推板13、推件板17）从落料凹模中推出，从而得到工件产品。
一.3各部分零件结构设计：
根据模具装配图确定出其主要零部件的尺寸，拆画成零件图9个零件，具体图形见附图1～9
第二章主要零件的结构和工艺分析
2.1冲孔凸模：
冲孔凸模向坯料施加冲裁力，故其与坯料接触部分需要较高的硬度，为了提高淬透性，宜采用冷作模具钢Cr12MoV，并经过淬火回火处理，使硬度达到60～64HRC。
备料的尺寸为φ40㎜的圆钢长度为54㎜由此算出的毛坯体积67824mm³，可以满足加工出产品的体积要求。
1）结构和工艺分析：
该零件外形属于异型，如果采用常规的加工方法得到的外形精度将达不到要求，所以需采用线切割加工的方法进行。
其上部的定位孔则可以由钳工划线钻孔得到。
上下端面一定要磨平。
2）工艺过程卡：
冲孔凸模加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
下料
按
尺寸46mmФ30mm
2
磨长度
磨圆棒长度至尺寸45.2mm
磨床
3
线切割加工
用线切割加工出凸模外形，并画好孔位置线
线切割
4
钻孔
钻出画线位置的孔
钻床
5
热处理
把凸模热处理至60-64HRC
6
精修
精修尺寸，全面达到设计要求
7
检验
2.2落料凹模：
落料凹模向坯料施加剪切力，故其与坯料接触部分也需要较高的硬度，为了提高淬透性，宜采用冷作模具钢Cr12MoV，并经过淬火回火处理，使硬度达到60～64HRC。
备料的尺寸为φ75㎜的圆钢，长度为165㎜，由体积计算公式
算出的毛坯体积728578.125mm³，而计算凹模零件毛坯的体积为176×126×32=709632mm³，下料体积可以满足加工出产品的体积要求。
1）结构和工艺分析：
该零件形状为一长方体，可以采用锻造的方式得到毛坯，在长方体中一些螺孔可以采用钳工划线钻削的方式得到，长槽部分是关键形状，用普通的方法加工达不到精度要求，宜采用线切割的方式获得。
槽的下方边沿为刃口，一定要保持锋利。
其余非刃口边则应倒钝。
上下平面一定要磨平。
2）工艺过程卡：
落料凹模加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
下料
按尺寸174mmX124mmX28mm
2
铣六面
铣六面至尺寸170.4X120.4X25.2mm
铣床
3
磨平面
磨上、下保留0.3mm、侧面至尺寸，保证面垂直
磨床
4
划线
画出孔的位置线
5
钻孔
铣长槽
按图纸钻出孔位置
铣长槽至尺寸
钻床
铣床
6
热处理
60-64HRC
7
精修
全面达到设计要求
8
检验
2.3落料冲孔凸凹模：
落料冲孔凸凹模支撑起坯料，与落料凹模和冲孔凸模同时向坯料施加剪切力，故其与坯料接触部分也需要较高的硬度，为了提高淬透性，宜采用冷作模具钢Cr12MoV，并经过淬火回火处理，使硬度达到60～64HRC。
备料的尺寸为φ55㎜的圆钢，长度为113㎜，由体积计算公式
算出此毛坯体积268332.625mm³，而计算凹模零件毛坯的体积为106×49×50=259700mm³，下料体积大于零件理论计算体积，可以满足加工出产品的体积要求。
1）结构和工艺分析：
该零件形状为一长条，截面为完全倒圆角的长方形，可以采用锻造的方式得到毛坯，在长方体下方的两个螺孔可以采用钳工划线钻削攻丝的方式得到，外形是下料的凸模，而内孔是冲孔的凹模，该部分形状是关键形状，用普通的方法加工达不到精度要求，宜采用线切割的方式获得。
槽的上方边沿及外形的下方边沿均为刃口，一定要保持锋利，故应采用磨削的方式保持加工精度。
上下平面一定要磨平。
2）工艺过程卡：
落料冲孔凸凹模加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
下料
按尺寸85mmX20mmX46mm
2
线切割加工外形
线切割加工至尺寸并磨上下表面至厚度尺寸45.4mm
线切割
磨床
3
画线
画好需要加工的孔的位置线
4
钻孔
画出孔的位置线钻孔并攻丝，钻出中间引孔。
钻床
5
线切割
按图纸用线切割加工出中间孔形状
线切割机床
6
铣削加工
按图纸要求铣削加工出中间空的阶梯孔形状
铣床
7
热处理
热处理将零件加工至60-64HRC硬度。
8
磨削加工
磨削加工零件厚度尺寸至45mm
磨床
9
精修
使零件进行检测修整
10
检验
检查发现解决问题，使零件合格
2.4上、下模座：
模座是整个模具的基础零件，模具上所有的零件都直接或间接固定在上下模座上，因此要求模座应具有足够的刚度和强度，上、下模座材料均采用HT200。
上、下模座的导套、导柱安装中心距必须保持一致，导套、导柱安装孔的轴线应与模座的上、下平面垂直。
1）
结构和工艺分析：
上、下模座的导套、导柱安装孔在镗削加工时，为了保证孔的中心距一致，要将上、下模座重叠在一起，一次装夹同时镗出导柱和导套的安装孔。
另外注意：
上模座的销孔2×φ10要在装配时按凸模固定板和落料凹模上销孔的实际位置加工；下模座的销孔2×φ10要在装配时按凸凹模固定板上销孔的实际位置加工；上、下模座的螺钉孔要等到模具装配时，调整好凸凹模与凸模和凹模的间隙后方可加工。
2）工艺过程卡：
上模座加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
1
备料
铸造
2
铣平面
铣上、下平面，保证尺寸50.8mm
铣床
3
磨平面
磨上、下平面，保证尺寸50mm
磨床
4
钳工划线
划前部、导套孔和各孔中心线
5
铣床加工
1、按划线铣前部和肩台至尺寸
2、镗孔“φ100mm”深“18mm”至尺寸
3、铣长槽至尺寸
铣床
6
钳工划线
划“4×M10”螺钉孔中心线和“2×φ11”孔中心线
7
钻孔、攻螺纹
1、钻导套孔“φ36mm”
2、加工“2×φ11”
3、攻“4×M10”螺纹（钻φ8.5mm底孔）
钻床
8
镗孔
和下模重叠，一起镗孔至“φ38”
镗床
9
铣槽
按线铣“R2.5”的圆弧槽
卧式铣床
10
检验
下模座加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
1
备料
铸造毛坯
2
铣平面
铣上、下平面，保证尺寸50.8mm
铣床
3
磨平面
磨上、下平面，保证尺寸50mm
平面磨床
4
钳工划线
划前部、导柱孔和各孔中心线
5
铣床加工
4、按划线铣前部和肩台至尺寸
5、铣“斜7.5mm”落料孔
立式铣床
6
钻孔
4、钻导柱孔“φ23mm”
5、加工螺钉过孔“2×φ11/沉孔φ17”
钻床
7
镗孔
和上模重叠，一起镗孔至“φ25”
镗床
8
检验
2.5凸模固定板和凸凹模固定板：
（两零件分别见左图）
两零件均为固定凸模（或凸凹模）用的，需要一定的强度和韧性，故采用45钢制造，
1）结构和工艺分析：
两零件均为长方体块，可下板材获得毛坯料。
下料尺寸均按按174×124×25进行，计算体积可以满足加工需求。
固定板上的凸模（或凸凹模）安装孔与凸模（或凸凹模）采用过渡配合，凸模压装后，端面要与固定板一起磨平；固定板的上下面应磨平，并与凸模安装孔的轴线垂直。
2）工艺过程卡：
凸模固定板加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
下料
按尺寸174mmX124mmX24mm
2
铣六面
铣六面至尺寸170.4X120.4X22.4mm
铣床
3
磨平面
磨上、下、侧面至尺寸，保证面垂直
磨床
4
划线
画出孔的位置线
5
钻孔
铣槽
按图纸钻出孔位置并攻丝
铣槽至尺寸
钻床
铣床
6
精修
全面达到设计要求
7
检验
凸凹模固定板加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
下料
按尺寸174mmX124mmX24mm
2
铣六面
铣六面至尺寸170.4X120.4X22.4mm
铣床
3
磨平面
磨上、下、侧面至尺寸，保证面垂直
磨床
4
划线
画出孔的位置线
5
钻孔
铣长槽
按图纸钻出孔位置并攻丝
铣长槽至尺寸
钻床
铣床
6
精修
全面达到设计要求
7
检验
2.6推件板：
推件板受力不算太大，可以采用45钢制造，热处理硬度为43～48HRC即可。
1）结构工艺分析：
该零件外形与落料凹模的内孔相似，而内孔与冲孔凸模的外形相似，但是其加工精度要求不高，故加工时不需要采用线切割，只需使用常规的铣削加工即可。
2）工艺过程卡：
推件板板加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
下料
按尺寸90mmX34mmX14mm
2
画线
画好孔和圆弧半径位置线
线切割机
3
铣外形
铣出零件外形至尺寸
铣床
4
热处理
60-64HRC
5
磨平面
磨好上下表面尺寸
磨床
6
钻孔
按图纸钻出孔引孔位置
钻床
7
线切割
通过引孔穿丝，切割出零件内孔形状，达到尺寸要求
8
检验
3.7垫板：
垫板受力不大，采用45钢即可，淬火硬度为43～48HRC；下料尺寸按174×124×15㎜，使用板料就能满足要求，无需锻造。
1）结构工艺分析：
垫板为长方体板材，其中的多个定位孔均采用钳工划线钻削得到，加工要求不算太高。
但是上、下平面一定要磨平至精度要求。
2）工艺过程卡：
垫板加工工艺过程
工序号
工序名称
工序内容
设备
工序简图
1
下料
按尺寸174mmX124mmX28mm
2
铣六面
铣六面至尺寸170.4X120.4X25.2mm
铣床
3
磨平面
磨上、下保留、侧面至尺寸，保证面垂直
磨床
4
划线
画出孔的位置线
5
钻孔
按图纸钻出孔位置
钻床
6
精修
全面达到设计要求
7
检验
结束语
经过了一个半多月的学习，我终于完成了的设计。
从开始接到论文题目到系统的实现，再到毕业设计的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间完成的最多的电气课题。
在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，我开始查看相关的资料、书籍和在张老师细心的指导下，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使自己不完善作品一步步完善起来。
虽然我的毕业设计作品不是很优秀，还有很多不足之处，但我可以自豪的说，这里面的每一个图、每一个字，都有我的劳动成果，我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。
这次做的毕业设计经历也会使我终身受益，我感受到做毕业设计是要真真正正用心去做的一件事情，是真正使自己锻炼的过程，我衷心的感谢我的指导老师张老师。
我希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。
致谢词
三年前，这个校园是我的梦想。
三年后，微笑回首来路，一幕幕，宛在昨天。
感谢指导老师张老师，在论文的选题、CAD画图、文章结构的构筑，到最后的定都得到聂老师的细心指导与提携。
导师严谨治学的作风和诲人不倦的态度将是我一生学习的楷模。
在此谨向我最敬重的张老师致以最诚挚的谢意！
感谢室友，向我朋友对我的支持与帮助致以由衷的歉意。
特别是**同学，在我做论文过程中给予我无私的帮助。
感谢携手共走的同窗好友，使得我的求学之路变得充实而又充满欢愉。
感谢***的全班所有同学，是他们的求学精神和高尚品质，感化和鞭策我完成了学业。
虽然相聚匆匆，但友谊天长地久。
书到用时方恨少，在这篇论文的写作过程中，我深感自己的水平还非常的欠缺。
生命不息，学习不止，人生就是一个不断学习和完善的过程，敢问路在何方？
路在脚下“长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。
”这是我少年时最喜欢的诗句。
就用这话作为这篇论文的一个结尾，也是一段生活的结束。
希望自己能够记取少年时的梦想，永不放弃。
参考文献
1、李硕本冲压工艺学北京：
机械工业出版社，1982
2、洪泽深冷冲压工艺及模具设计合肥：
安徽科学技术出版社1985
3、张毅现代冲压技术北京：
国防工业出版社1994
4、王先逵机械加工工艺机械工业出版社
5、李云程主编模具制造工艺学北京：
机械工业出版社
6、周开勤主编机械零件手册北京高等教育出版社
（注：
本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。
请预览后才下载，期待您的好评与关注！
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