盖板的冷冲压模设计设计.docx

1、盖板的冷冲压模设计设计盖板的冷冲压模设计设计 密级：学号：本科生毕业论文（设计）盖板的冷冲压模设计 学 院：江西科技学院 专 业：机械设计制造及其自动化 班 级：09级机设本（2）班 学士学位论文原创性申明 本人郑重申明：所呈交的论文和设计是本人在指导教师的指导下独立进行研究，所取得的研究功效。除文中专门加以标注引用的内容外，本论文和设计不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的功效作品。对本文的研究做出重要奉献的个人和集体，均已在文中以明确方式说明。本人完全意识到本申明的法律后果由本人承担。学位论文作者签名（手写）：签字日期：年 月 日 学位论文版权利用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保

2、留、利用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，许诺论文被查询阅和借阅。本人现授权江西科技学院能够将本论文的全数或部份内容编入有关数据库进行检索，能够采纳缩印、影印或扫描等复制手腕保留和汇编本学位论文。本学位论文属于 保 密，在 年解密后适用本授权书。不保密。（请在以上相应方框内打“”）学位论文作者签名（手写）：指导教师签名（手写）：摘 要 在日常生产和制造业中，专门是钣金加工方面冷冲压已经占据了主导地位，它具有生产快、市场投放能力强、加工精度较高等特点而被普遍利用。本篇文章表达了盖板零件的设计，其中要紧包括了模具的选择、模具内部标准件的选择、凸模的设计计算

3、、凹模的设计计算、加工时各个作使劲的大小、压力机的选择。简述了零件的制造进程、冲压模的结构设计、零件的公差分析、对该类型的模具前景浅谈。关键词：冲压模具、冲裁、弯曲 ABSTRACT Stamping production by the mould and press finish machining process,compared with other processing method of its stable quality,good surface quality is high,the shape of complex efficiency,saving the stamping

4、 die in the actual industrial production can be used widely.Blanking,punching,bending structure design and working process of compound die were introduced,through the analysis of the technology,uses blanking bending,punching through,the top pieces,pressing force,stripping force,bending strength calc

5、ulation,determine the type mold.The posterior mold using derivative-scale,blanking die with insert structure,waste discharged from the slot die.Key words:Pressing mold、Cutting、Bending 第 1章 绪论 2 概述 2 模具进展史 2 第 2章 盖板工艺分析 4 零件的工艺特点 4 盖板工艺方案分析及确信 5 盖板排样设计 6 第 3章 盖板冲裁模设计 8 盖板要紧工艺参数计算 8 冲压机的选择 10 要紧工作部份尺寸

6、计算 11 模具要紧零件及结构设计 12 第 4章 模具标准件选择 14 模架及要紧零件选择 14 其余零件选择 18 第 5章 结论及展望 20 参考文献 21 致谢 22 第一章 绪论 概述 熟练的把握徒手绘制各类图纸的能力和 AutoCAD的运用能力，并能够熟练的通过查找各类参考文献，设计手册，国家标准及标准等，能独立的完成设计的能力。这些是关于一个本科生必需具有的能力。现现在模具行业作为工业产品的要紧组成部份，在工业生产中有着举足轻重的地位。模具行业不但阻碍着工业产品的水平，也是表现一个国家工业化程度的总要指标。因此，开展模具制造行业是对我国经济稳固持续增加和成为一个工业大国，有着重要

7、的意义。冲压模具作为模具行业中的最重要的组成部份，机械，电子等行业乃至国防方面都需要冲压模具行业支撑。随着社会的快速进展，人们的生活水平慢慢的提高，而生活质量中所需的大部份物质都需要冲压模具行业制造，例如：电话，电脑，电视，冰箱等。本设计全面介绍一套级进模的理论设计进程和工艺制造进程。模具设计中参考的了各类资料，设计方向向多样化，精准化，生产效率化等方面深化。模具进展史 模具作为工业生产中最全然性和最具有生产意义的一个环节，不管是在通信、家电、电机、电子、电器、仪表和汽车等产品中，大部份的零部件都是通过模具来生产。视作工业制造行业的先锋军队。能够说模具阻碍着一个一个企业地位，绝不是夸夸其谈。3

8、0连年来，中国模具工业迅猛进展，至近几年 2020年以后尤显疾劲。在“十一五”期间，模具业年均增速达 20%。在“十二五”期间，中国模具行业的市场份额更是会达到 1600亿元人民币。其中起决定性作用的是咱们的技术水平必需大幅度提升，已经愈来愈多的受到各行业的重视。目前的情形，我国的很多模具企业都属于技术水平较低的状况，而一些高端的模具都是从其他国家入口。从地域区分来看，也显现南北分化呈南强北弱的局势，东南沿海快于中西部地域，而珠三角地域和长三角地域是模具最集中的生产地，模具产值占全国 2/3 以上。关于从业者来讲，这也就要求咱们设计师要拥有更高技术的水平。据记载，显示我国古时候冲压成型和冲压模

9、具方面的成绩力压西方国家。1953 年长春一汽制造厂在中国率先成立了冲模车间，上世纪 60 年代我国就能够够制造精冲模具，随着这么连年的进展，此刻我国已经形成了 300 多亿元各类冲压模具的制造能力（其中未包括港澳台的统计数字）。我国冲压模不管在数量上仍是在技术、能力和质量等方面都有了专门大进展，但和经济发达国家相较差距专门大。冲压加工本钱底，大量生产中采纳冲压加工钣金是最经济的工艺方式。冲压板料的厚度从 1mm 以下至 20mm 以上；冲压加工的范围小到钟表的秒针，大到汽车纵梁和覆盖件。一般冲裁表面粗糙度可达m，精冲能够达到m。一样冲裁件的加工精度可达 IT10至 IT11级，精冲可达 IT

10、6至 IT9级。从改革开放以来，对国外引进的 CAD/CAM 技术缺乏二次开发，经济效益不显著。鉴于上述情形，有关部门在“九五”期间了相关方法和政策。当下，本国的模具工业进展迅速，模具商业化大幅度上升，模具行业产业结构有专门大改善，中高级模具的数量也明显提高，多功能模具和多工位级进模成为我国重点进展的周密模具品种。三维 CAD技术显现后，使得模具结构设计及零件设计在一目了然的三维空间环境下进行，完成模具设计后，就能够够依照投影关系自动生成加工工程图。模具是属于标准化程度高的工艺装备，模具设计中利用的各类标准件和模架可直接从 CAD系统库中成立的标准库直接挪用，极大地提高了模具设计的效率和质量。

11、与之同时，三维CAD系统设计生成的三维模型，直接用于有限元模拟零件的成型进程和数控加工编程的后续利用，知足了 CAD/CAM 集成技术的需求，适应了现代化生产，使得新产品的开发达到了“低本钱、高质量及上市快”的目标。第二章 盖板工艺分析 零件工艺特点 名称:盖板 批量:大量量 材料:Q235 t=3mm 一、零件的形状要知足原料的最正确排样，以避免资源浪费 二、零件遍地连接，应有适当的圆角，如表 2-1.如有尖角，会给加大零件明白的难度，还有可能会伤到模具。表 2-1 冲裁件最小圆角半径 工序 线段夹角 黄铜、纯铜、铝 软钢 合金钢 落料 90 90 冲孔 90 90 3、冲裁时由于受到凸模强

12、度的限制，孔的尺寸不宜过小，其数值与孔的形状、材料化学成份材料厚度等有关。冲孔的最小尺寸见表 2-2。表 2-2 冲孔的最小尺寸 材料 自由凸模冲孔 精密导向凸模冲孔 圆形 矩形 圆形 矩形 硬铝 软钢及黄铜 铝 酚醛层压布（纸）板 零件两孔间，孔和边缘的距离 a（图 2-1），受到模具和零件质量的限制，其值不能过小，最好选大于或等于 2t，并非得小于 3-4mm。必要时可取 a=（）t。盖板工艺方案分析及确信 此类零件经常使用方式是第一落料、冲孔、再弯曲的步骤加工，将三道工序复合在一路，能够有以下两种不同的工艺方案：方案一：复合模冲孔、落料、弯曲同时进行 方案二：落料、冲孔为同一工步第一完成

13、，然后进行弯曲。方案的选取：若是采纳方案 1，加工工件，不易保证长度尺寸 42mm 的精度，而且易使内孔冲头磨损，降低模具寿命。R=的圆角过渡。除孔 180mm 和长度 42mm有精度要求外，其余尺寸精度要求不高。材料为 Q235-A钢，其冲压性能较好，孔与外缘的壁厚较大，依照文献，知复合模中的凸凹模壁厚部份有足够的强度。因此该冲裁件可选用落料、冲孔及弯曲的复合模。盖板排样设计 2.3.1 排样设计 在大量量的生产中，原料的利用率决定着阻碍经济效益，因此此类生产排样也显得额外重要。基于那个最大体的原那么，和对零件形状的分析，这次设计采纳如以下图所示的排样。其中搭边值一样由体会确信，依照工件宽和

14、材料厚度，查资料可知，L50，a=，那么取 a=，a1=，那么取 a1=3mm，那么条料宽度为：当条料在无侧压装置的导料板之间送料时可用下式计算：=D+2（）+-式中：毛坯宽度（mm）单个毛坯零件的最大尺寸（mm）侧搭边（mm）毛坯在宽度方向的公差（mm）值由书冲压工艺与模具设计P73 表 2-14 的，=条料与导料板的间隙，由冲压工艺与模具设计表 2-15的，=1 因此：=D+2（）+-=+2*（3+）+1mm=2.3.2 送料步距的计算 每次只冲一个零件的步距 A的计算公式为:A=D+a 由于该模具每步距落料两零件因此公式为：A=2*（D+a）式中:D进料宽度；D=40mm A两零件间的距

15、离；a=因此:A=2*（D+a）=2*（40mm+）=87mm 2.3.3 材料利用率的计算 零件面积 A=毛坯面积 B=7168 一个步距的材料利用率 为：=2A/B=（2*7168）100%=%第三章 盖板冲裁模设计 盖板要紧工艺参数计算 图 3-1 盖板零件图 3.1.1各部份工艺计算 一、冲孔力计算：F冲=L=d0=24mm=那么冲孔力那么为：式中 F冲冲孔力（N）；L工件内轮廓周长（mm）；T材料厚度（mm)，t=3mm；材料的抗剪强度（MPa）。查得=260MPa.那么 F冲=3 260=二、落料力的计算：L=26+40+2(862+22)1/2=；落料力那么为：=3mm260Mp

16、a 式中 落料力（N）；L 工件外轮廓周长（mm）t材料厚度 t=3mm；材料抗剪强度（MPa），查得=260Mpa;3、推件力计算：F推=nK推 F冲 式（3-3）式中 K推-推件力系数，查得 K推=；n 工件卡在凹模内的个数，取 n=3。那么 F推=3 4、卸料力的计算：式（3-7）那么 F卸=式中 卸料力因数，查得=因此，总的冲裁力为：=五、翻边力计算：F翻=s(D-d0)式（3-4）式中 s 材料的屈服强度，查得 s=210MPa；D 翻边直径（mm），D=11mm；d0毛坯预留长度（mm)，d0=mm；那么 F翻=3 210=冲压机的选择 由于复合模的特点，为避免设备超载，可按公称压

17、力 F压F总选择压力机。依照书末附录选取公称压力机。见表 3-1 表 3-1 冲压机参数 型号 开式压力机 送料长度/mm 6-80 公称压力/KN 250kN 厚度/mm 滑块的行程次数/150-750 宽度/mm 5-80 滑块行程/mm 10-40 主电动机功率/KV 最大封闭高度/mm 270 模柄孔尺寸 40mm 60mm 封闭高度的调节量/mm 55 工作台孔径 370mm 560mm 要紧工作部份尺寸计算 3.3.1冲孔刃口尺寸计算 依照资料，查得冲裁刃口双面间隙 Zmin=，Zmax=。未注公差的零件尺寸按 IT14级精度计算，查书可得 的极限误差=。磨损因数查得 x=。冲孔凸

18、、凹模的制造公差查得：凸=，凹=。校核：凸+凹=ZmaxZmin=因此，凸、凹模采纳配作加工方式。那么凸模刃口尺寸：d凸=（d+x）0凸=260 凹模刃口尺寸按凸模尺寸配制，保证其双间隙为。3.3.2工作部份尺寸计算 凸、凹模的制造公差按 IT10级计算，其值可由书查得。凸、凹模尺寸见下表：表 32 凸、凹模尺寸（mm）工件尺寸 凹模尺寸 D凹=（D）0+凹 凸模尺寸 D凸=（DZ）0 凸 26 260 260 6 70+40 400 18 190+凸模 1 凸模 2 凸模 3 凸模 4 3.3.3落料刃口尺寸计算 冲孔尺寸:6mm 与 18mm 由书查得1=,2=。磨损因数查得 x1=,x2

19、=1。凹模的制造公差 凹 1=/4=,凹 2=/4=。那么凹模尺寸 A凹 1=（D+x）0+凹=（6+2）0+=70+A凹 1=（D+x）0+凹=（18+1 1）0+=190+凸模尺寸依照凹模尺寸配作，保证其双间隙为1mm。图 3-2 工作部份 复合模中的要紧零件弯曲、成形、落料凸凹模的工作部份如图 32 所示。模具要紧零件及结构设计 模具的结构如图 33所示 图 3-3 落料、冲孔、弯曲复合模图 3.4.1卸料零件计算 上卸料采纳刚性卸料装置。压力机滑块上的打料横梁通过打料棒、顶板、顶杆、卸料环将制件从上模中打出。下卸料是采纳橡胶作为弹性元件的弹性装置。计算橡胶的自由高度：H自由=（4）s

20、工作 式中，s 工作工作行程与模具修模量或调整量（46mm）之和。s 工作=（+1+4）mm=那么 H自由=（4）=34mm。取 H自由=30mm。橡胶的装配高度 H2=（）H自由=27mm 取 H2=26mm。3.4.2 模架的选择 依照要紧零件的结构、外形尺寸及卸料装置的尺寸，参照有关资料选中间华东导柱圆形模架 170mm 160220mm（GB/90）上模座：170mm 40mm HT200 下模座：170mm 45mm HT200 导 柱：28mm 155mm GCr15 导 套：28mm 100mm 38mm GCr15 维持圈：28mm 64mm LY3 铝合金 钢球直径：4mm

21、导柱、导套通过热处置后，达到淬火硬度 6266HRC。冲孔凸模、冲孔翻边凸凹模、翻边成形落料凸凹模、成形凹模、落料凹模等材料采纳 Cr12，热处置后淬火硬度为 6064HRC。定位拉料板、卸料环、接板可选用 45号钢。主视图方向 侧视图方向 第四章 模具标准件选择 模架及要紧零件选择 依照中国模具标准件手册P3选择中间导柱模架如图 4-1。L=176mm，B=120mm，始用最小闭合高度 170mm,最大闭合高度 380mm，导柱孔距 S=210mm。上模板厚 35mm，下模板厚 40mm。材料 HT200。按 JB/选择 A60JB/凸缘式模柄。材料。图 4-1 后侧导柱模架 4.1.1凸模

22、固定板的选择 按以下体会公式计算：关于凸模固定板：H=（1）D 式中：D-冲孔凸模直径,选取 D=那么计算凸模固定板厚度 H=（1）=29mm 考虑到模架的规格和凸凹模的周界尺寸，选择 J/80mm 80mm 32mm 的固定板作为凸凹模的固定板，材料。4.1.2垫板的选择 垫板厚度一样采纳 48mm 取垫板厚度为 6mm，选取矩形垫板 80 60 6.材料为 45 钢;热处置：4045HRC。4.1.3模具闭合高度的校核 模具的闭合高度应为上模板、下模板、凸凹模、凹模、固定板、垫板等厚度的总和。即 =（35+40+78+32+6+14+10-1）mm=221mm “-1”是考虑凸模进入凹模的

23、深度。依照生产现场调整，可略有增减，以制件完全分离为准。所先压力机的闭合高度=280mm，=（280-78）mm=102mm。知足 4.1.4 导柱、导套的选择 依照 GB/T 选择 d=32mm 的导套 A25H5 85 33 GB/和极限误差为 H7，长度L=85mm，H=33mm，材料为 20 钢。热处置：渗碳深度，硬度 5660HRC。依照 GB/T 选择 d=32 的 A型导柱 A25h5 150 GB/，极限误差 h5，长度L=150mm，材料 20 钢。热处置深度，硬度 5660HRC。图 4-2 压力机与模具的闭合高度 4.1.5卸料装置及其压料装置 卸料板与凸模的单边间隙一样

24、取,但不小于。装配要求：在模具开启状态,卸料板应高于模具工作零件刃口,以便顺利卸料。卸料板的尺寸依照料厚 t=3mm 查的文献4P394 表 9-15为非标准尺寸。固选取卸料板厚度为 H=14mm。弹压卸料板与凸模之间的单边间隙随料厚不同而别离去（t）、（t1mm）和（t1mm），此题 t=3mm，那么弹压卸料板与凸模之间的单边间隙为。当用弹压卸料板做凸模导向时，凸模与卸料板孔配合取 H7/h6。故压料板尺寸于卸料板尺寸一致 H=14mm。4.1.6推杆的选择 依照 JB/选择带肩推杆 A13 90 JB/,直径 d=13mm,长度 L=90mm,材料 45钢,热处置：硬度 4348HRC。4

25、.1.7打料杆的设计 穿过模柄孔，把压力机滑块上的打杆横梁的力传给推板的杆件，称为打料杆。打料杆长度及其结的确信。图 4-3 打料杆 其他零件选择 4.2.1 滑块的设计 滑块是与斜楔配合实现运动方向的改变，变换后的方向作往复滑动的零件。图 4-4 滑块 4.2.2转动板的设计 上模的行程和工件的厚度、弯曲长度等有关系，上模的行程 H=50mm，背长取45mm。那么结构如图 4-5 所示。图 4-5 转动板 4.2.3压料弹簧的选择 依照选择卸料弹簧的方式，初定 9根弹簧，那么没根弹簧所经受的压料力为：N 弹簧负荷与行程曲线得：选择圆钢丝螺旋弹簧,选择序号为：序号 弹簧外径 D 材料直径 d

26、节距 t 自由高度 受负荷时的高度 H1 每 100件质量/kg 73 50 80 74 120 75 160 76 200 143 77 240 图 4-6 弹簧性能图 4.2.4螺栓及定位销的选择 用于固定上模座和落料凹模的螺栓，选择 1 个螺栓 GB 5782-86 M6 45。固定上模座、模柄、垫板和凸模固定板的螺栓，选择 1 个螺栓 GB 5782-86 M6 45 用于固定下模座和凸凹模的螺栓，选择 GB5782-86 M12 55。用来固定滑块和下模座的螺栓，选择 1个螺栓 GB 5782-86 M6 55 定位销选用，选择销 GB119-86A8 60,公称直径 d=8mm，长

27、度 l=60mm，材料材料为 35钢，热处置硬度 2838HRC。在落料凹模和上模座上的定位销选用，选择销 GB 119-86 A8 80，公称直径d=8mm,长度 l=80mm，材料为 35钢，热处置硬度 2838HRC。在上模座、垫板和凸模固定板上的定位销选用，选择销 GB 119-86 B8 45，公称直径 d=8mm,长度 l=45mm，材料为 35钢，热处置硬度 2838HRC。4.2.5 导尺的选择 导尺也称为导料板，要紧起着导料的作用，本模具中的导料板采纳分离式。考虑到凹模框和冲孔凸模固定板的尺寸,按 JB/选择导料板 125 50 6 JB/，长度L=125mm，宽度 B=45

28、mm，厚度 H=6mm，材料 45，热处置为调质处置 2832HRC，技术条件按 JB/T 7653-1994 的规定。如图 4-7所示：图 4-7 导尺的尺寸 第五章 总结与展望 模具在人们的现实生活中变的愈来愈重要，人们日常生活中所接触的器具家电的制造都与模具息息相关，因此模具的发张阻碍着制造业的兴衰，同时关系到经济建设的速度和人们生活的质量。在这次毕业设计中，我把学校所学的理论知识和实践操作有机的结合起来，不仅让理论知识取得巩固，也积存下的宝贵的实际操作体会。设计进程中，我充分利用学校图书的资源，弥补自己专业上的不足，普遍的查阅冲裁与弯曲工艺的相关知识和一些实例课题，整理出毕业设计相关的

29、资料、为成功完成设计做了充分预备。牢牢围绕冲裁模结构和弯曲模结构两个主题进行讨论与设计，为了便于学习与把握，还对冲裁设计和弯曲设计进行了重要的论述。在这次设计中，我还专门好的利用咱们所学到的画图软件进行画图，这种科技带来的便利让我节约大量了时刻，有充分的时刻来更好的完成这次设计。这次设计是理论联系实际的一个表现，让我熟悉了模具的设计了，也意识到了理论和实际操作的不同，设计并非是纸上谈兵。只有把理论和实际有机的结合起来才能称之为设计。回望这三个月的毕业设计，从一张白纸到说明书，图纸的完成，凝结了好多人的汗水。碰到了重重困难，从一开始的无从下手，通过教师的指导和同窗的帮忙完成毕业设计。这不仅是自己

30、的学习上的一次进步，更是一次宝贵的人一辈子体会。参考文献 1.林成全，胡绍平 冲压模具课程设计指导与范例北京：化学工业出版社，2.高 军，李熹平修大鹏冲压模具标准件选用与设计指南北京：化学工业出版社，3.韩永杰.冲压模具设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，4.王新华，陈 登.简明冲模设计手册.北京：机械工业出版社，5.王鹏驹，成 虹.模具设计师手册.北京：机械工业出版社，6.冯炳尧，韩泰荣，蒋文森.模具设计与制造简明手册.3 版.上海：上海科学技术出版社,7.姜伯军.级进冲模设计与模具结构实例.北京：机械工业出版社，（重印）8.周本凯.冲压模具设计实践 100例.北京：化学工业出版社，9.周

31、玲.冲模设计实例详解.北京：化学工业出版社，10.甘永立.极限与配合问答.上海上海科学技术出版社，11.钱克强.机械制图.2版.北京：高等教育出版社，12.洪慎章.有效冲压工艺及模具设计.北京：机械工业出版社，致 谢 在此论文撰写进程中，要专门感激我的指导教师李刚龙的指导和催促，同时还得感激他的明白得与帮忙，没有李刚龙教师的指导和催促我这篇论文可能写不完。正是导师严谨的治学态度、灵敏的洞察力和对学生的严格要求，使我获益匪浅。因为我对这门课程的酷爱，因此不管求学的历程碰到多大的困难，是何等的艰苦，我都感觉这是一种享受。论文中无处不包括着教诲过我的教师们的心血和汗水，是他们使得我具有了顺利完成论文

32、所需的扎实的基础知识和自信。当我完成这篇论文之时，欢乐的心情无以言表，谨向李刚龙教师表示衷心的谢意和高贵的敬意。我还要感激在大学这四年中带过我的任课教师，正是他们的无私奉献，不求回报让我很感动，再次对他们表示由衷的感激。在这大学四年中也结识了很多学习和生活上的同窗,让我拥有了人一辈子最大的一笔财富。在此，也对这些陪伴我大学四年的同窗和朋友表示衷心的感激。最后要感激我的父母，若是没有他们对我的支持与鼓舞，也就不可能有我读大学的机遇和大学一直以来的坚持，让我走到今天，在这一刻，我想将最高贵的敬意献给他们！这次设计参考了大量的相关文献和资料，给了我许多启发，在此，向各学术界的先辈们真诚致敬！陈亮 2021年 3 月 28日