-底板冷冲模冲压成型工艺及复合模具设计【全套图纸】..doc

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1、摘要摘要： 随着全球经济地发展，新地技术革命不断取得新地进展与突破，技术地飞跃发展已经成为推动世界经济增长 地重要因素。市场经济地不断发展，促使工业产 品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本地方向发展，为 了保持与加强产品在市场上地竞争力，产品地开发周期、生产周期越来越短，于是对制造各种产品地关键工艺 装备模具地要求越来越苛刻。 一方面企业为追求规模效益，使得模具向着高速、精密、长寿命方向发展； 另一方面企业为了满足多品种、小批量、产品更新换代快、赢得市场地需要，要求模具向着制造周期短、成本 低地快速经济地方向发展。计算机、激光、电子、新材料、新技术地发展，使得快速经济制模技术如虎添翼， 应

2、用范围不断扩大，类型不断增多，创造地经济效益与社会效益越来越显著。 快速经济制模技术与传统地机 械加工相比，具有制模周期短、成本低、精度与寿命又能满足生产上地使用要求，是综合经济效益比较显著地 一类制造模具地技术。 关键词关键词：冲压模；CAD；底板；工艺卡片 全套资料，加 12401814 Modern fast economy manufacture mold technology AbstractAbstract： Along with the global economy development, the new technological revolution made the ne

3、w progress and the breakthrough unceasingly, the technical leap development already becomes the important attribute which the impetus world economics grew. The market economy unceasing development, urges the industry product more and more to the multi- varieties, high grade, the low cost direction t

4、o develop, in order to maintain and strengthens the product in market competitive power, product development cycle, production cycle more and more short, thereupon to makes each kind of product the essential craft equipment mold request to be more and more harsh. On the one hand the enterprise for t

5、he pursue scale benefit, causes the mold to turn towards high speed, is precise, the long life direction develops; On the other hand enterprise in order to satisfy the multi- varieties, the product renewal quickly, wins the market the need, requests the mold to turn towards the manufacture cycle to

6、be short, the cost low fast economy direction develops. The computer, the laser, electronic, the new material, the new technical development, causes the fast economical pattern making technology even more powerful, the application scope expands unceasingly, the type increases unceasingly, the creati

7、on economic efficiency and the social efficiency are more and more remarkable. The fast economical pattern making technology and the traditional machine-finishing compares, has the pattern making cycle short, the cost is low, the precision and the life can satisfy in the production the operation req

8、uirements, is synthesizes an economic efficiency quite remarkable kind to make the mold the technology. Keyword：Stamping die；floor；Process card 目录 外文翻译 2 绪论 7 底板的设计 .10 1.1.1 工艺分析 13 1.1.21.1.2 排样及工艺计算排样及工艺计算1414 1.1.2.1 排样 14 1.1.2.2 搭边 14 1.1.2.3 条料宽度 15 1.1.2.4 材料利用率 15 1.21.2 冲压力及冲压中心的计算冲压力及冲压中心

9、的计算1515 1.2.1 计算冲压力 16 1.2.1.1 冲裁力 16 1.2.1.2 落料冲裁力 16 1.2.1.3 冲孔冲裁力 16 1.2.1.4 卸料力 16 1.2.1.5 总冲压力 16 1.2.1.6 计算模具压力中心 16 1.31.3 凸模、凹模、凸凹模刃口及结构尺寸计算凸模、凹模、凸凹模刃口及结构尺寸计算1717 1.3.1 计算模具人口尺寸 17 1.41.4 其他零件尺寸的确定其他零件尺寸的确定1717 1.4.1 凸模固定板 17 1.4.2 垫板 17 1.4.3 卸料版 21 1.4.4 上下模板 22 （一）工作零件的结构 .22 （二）卸料部件的设计 .

10、25 （三）模架及其他零件的选用 .26 设计小结 .29 参考文献 .30 绪论绪论 （1）模具行业发展前景分析 模具作为产品制造的基础工艺装备，又是集精密制造、计算机技术、 智能控制和绿色制造等高新技术为一体的高新技术产品，以及在制造业 中的重要地位和作用，在全国人大通过的国民经济和社会发展第十二 五个五年规划纲要的第三篇“转型升级提高产业核心竞争力”中明确 “提升模具等基础零部件水平”作为制造业发展重点方向。在我国，重 工业发展是经济发展的一大组成部分，其中，模具产业又是重工业中的 重中之重，因此，模具产业的发展对我国经济的发展有这非凡的意义。 由于各种产品的材质、外观、规格及用途的不同

11、，模具分为铸造模、 锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具等。我国工业的 迅速发展，特别是汽车制造业和 IT 制造业的发展，拉动了我国模具行 业的迅速壮大，模具档次的提高，精良的模具制造装备为我国模具行业 的技术水平提升提供了保障. 近年来，我国模具企业加工水平得到很大提高，出口创汇能力大大 增强，既在国内市场抵抗住境外厂商的挤压，又在国际市场上表现出较 强的竞争力。但与此同时，国内模具企业在发展过程中也曝露出一些问 题，一是规模偏小，二是技术偏低，三是涉及领域狭窄，四是对相关行 业影响带动能力不大。综合以上因素，国内模具制造业总体效益还没有 发挥出最好水平，其在国名经济中的基础性作

12、用尚不明显。为了扭转以 上情况，国内模具制造也要想在国际市场发挥更大影响，必须加强. 专家分析，从 1997 年开始，随着汽车、装备制造业、家用电器的 高速增长，中国国内模具市场的需求开始显著增长。虽然到 2006 年中 国模具工业总产值已达 516 亿元，但属“大路货”的冲压模具、压铸模 具等约占总量的 80。已经进入中国的少量外资模具企业开始生产各种 高精大多功能模具，但目前仍供不应求。 目前中国汽车模具潜在市场十分巨大。质量好的冲压模具在汽车整 车等行业供不应求；压铸模具在汽车零部件、装备制造业等行业需求激 增；注塑模具在家用电器等行业发展潜力也很大。另外，特种模具也有 较大的发展前景。

13、 （2）发展趋势分析 随着新兴学科的出现及材料加工学科与相关学科的交叉，必将促进 板材成形技术更快的发展，对于板材，其总的发展趋势如下 1节能 节省能源已是新时期经济发展的一个重要课题，也是板材成形的发 展方向。其主要途径一个是在传统能源利用中，通过减低拘束系数、降 低流动应力和减少接触面积等方法减少成形力；另一个途径就是新能源 的开发利用。 2精密 “近净成形”技术可有效地减少后续加工，节省原材料，降低生产 成本，已成为材料加工中的重点发展方向。 3柔性 为了满足未来社会产品多样化的需求和不确定的市场环境，柔性化 成形技术将是一个重要的发展方向。柔性成形技术对产品变化有很强的 适应性，可高效

14、、低耗地满足多种产品的需求。 4绿色 随着制造业的发展，绿色环保将是材料成形技术面临的重要课题。 减少和消除成形过程中对环境的污染是绿色制造的主要内容之一。 5信息化、智能化 现代计算机技术、信息技术不但促进传统成形技术的发展，而且不 断产生新的特种成形技术。计算机模拟仿真技术、 CAD/CAM/CAE/CAPP/PDM 技术在成形技术中的大量应用已经使工艺设计、 模具设计与制造更加科学化、自动化。变形预测、组织预测已经成为可 能。成形技术已从“经验型”逐渐走向科学化、信息化和智能化。 网上相关报道较少，由于影响板料弯曲的因素多而复杂，因素之间 还存在耦合关系，再加之产品品种繁多，因此理论解析

15、十分困难，长期 依靠设计者的经验和反复试制。对板料弯曲的计算机辅助设计尚处于初 级阶段，大多仅仅是经验公式计算机化的工作，可靠性低。而将有限元 法这种解决工程技术问题的可靠工具引入板料弯曲的研究，可以高效且 准确的分析成型过程、检验工模具、设计结果，大大降低工模具设计成 本和风险。因此，采用有限元法模拟板料弯曲成形过程，并与计算机辅 助工艺相结合构筑基于理论、经验和数值模拟的稳健计算机辅助专家系 统是板料弯曲研究发展的趋势。 图 1.2 产品图纸 T=0.5mm 材料为 T3 精度等级 IT12 1.1.1 工艺分析 由图可知，产品为板材落料。产品形状结构简单对称，无狭槽、尖角；孔 与孔之间、

16、孔与零件之间的最小距离满足 c1.5t 要求。 （1）尺寸精度 任务书对冲件的尺寸精度要求已经用公差表示，查参考文献2知，普通冲 裁时对于该冲件的精度要求为 IT12IT11 级，所以尺寸精度满足要求。 （2）冲裁件断面质量 因为一般用普通冲裁方式冲 1mm 以下的金属板料时，其断面粗糙度 Ra 可 达 12.53.2，毛刺允许高度为 0.050.1mm；本产品在断面粗糙度上没有m 太严格的要求，单要求孔及轮廓边缘无毛刺，所以只要模具精度达到一定要求， 在冲裁后加修整工序，冲裁件断面的质量就可以保证。 （3）产品材料分析 对于冲压件材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度 公差符

17、合国家标准。本设计的产品材料为 Q235 钢，属优质碳素结构钢，其力 学性能是强度、硬度低而塑性较好，非常适合冲裁加工。另外产品对于厚度与 表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材，其冲裁出的产品表面 质量和厚度公差就可以保证 经上述分析，产品的材料性能符合冷冲压加工要求。 1.1.2 排样及工艺计算 此处删减 NNNNNNNN,全套资料 加 12401814 第第 3 章章 主要零部件的设计主要零部件的设计 （一）工作零件的结构设计 1落料凹模 落料凹模采用线切割机床加工。凹模的厚度为 16mm。凹模的粗糙度为 0.8。四 面铣两面磨。如图 3-1 所示，凹模零件图纸。 图 3-1

18、凹模 2冲孔凸模 本课题的冲孔凸模为圆形冲头，其中所冲孔为规则圆形孔，加工好的凸模设有 台肩,通过固定板固定和垫板靠紧。采用数控车床、磨床加工。 图 3-2 凸模 （二）卸料部件的设计 1卸料板和卸料器的设计 此设计包含了刚性卸料器和打料块，其材料都是 45 钢，是用磨床和车床铣床制 造的，淬火硬度 4045HRC。此设计上打料块，其尺寸与冲孔凸模尺寸相同。实际 加工时其尺寸比凸模尺寸大。连接时是通过台肩与凹模连接的。如图 5-3 所示。 图 5-3 卸料板 （三）模架及其他零部件的选用 以凸模轮廓尺寸为依据，选择模架规格。选两组导套、导柱。导柱 d/mmL/mm 为 15mm110mm,导套

19、 d/mmL/mmD/mm 为 15mm55mm 20mm。销钉采用的是 1048 和 1036 型号。 上模座厚度 H1取 20mm,卸料板厚度为 14mm,凸模固定板厚度为 24mm，凹模厚度 为 20mm，下模坐厚度取 25mm。 所以合模之后模具的总高度 H=125mm。 第第 4 章章 总装图及其它非标准件的绘制总装图及其它非标准件的绘制 本课题有一个重要的装置，定位装置。下卸料板的定位销就是用来定位的，此 种设计需要在凹模上做出相应的避空孔，以免干涉。在板料送进的时候，定位销十 分可靠的定位作用。定位销可以嵌在下卸料板上进行活连接。设计出正确合理的模 具不仅能够提高产品质量、生产率

20、、具使用寿命，还可以提高产品经济效益。在进 行模具设计时，必须清楚零件的加工工艺，设计出的零件要能加工、易加工。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。 冲压工艺是塑性件，所以有加工的基本方法之一。它主要用于加工板料零时也 叫板料冲压。冲压不仅可以加工金属板料，也可以加工非金属板料。冲压加工时， 板料在模具的作用下，于其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定程度 时，板料毛坯或毛坯的某个部位便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获 得一定的形状、尺寸和性能的零件。 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

21、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。 装配设计：上下模座各安装四个紧固螺钉以及两个定位销，下模座上另有四 个卸料螺钉，卸料板上配合三个导料销。零件装配完成以后，个别零件之间可能 出现型号干涉的情况，需对装配体进行干涉检查；否则零件有可能无法安装或正 常工作。需对零件重新进行装配或修改零件尺

22、寸，直到消除干涉为止，表明各个 零部件被正确安装，可以正常工作。模具装配图如 4-1 所示。 4-1 模具总装图 1、导套 2、挡料销钉 3、上模座 4、螺钉 5、打杆 6、模 柄 7、推销 8、定位销 9、垫板 10、凸模固定板 11、落料凹 模 12、推件块 13、卸料板 14、弹簧 15、凸凹模 16、下模 座 17、挡料销 模具工作原理：如图 4-1 所示为导柱式冲孔落料复合模，凸模、凹模 11 和凸凹 模 15 为工作零件。合模时导柱导套进行导向，板料送入是挡料销 2 挡住板料，另一 侧挡料销钉 17 作为定位，打料块 12 在推杆 7 工作时将工件压紧，以保证工件的平 整，在凸模回

23、程时，刚性卸料器通过横杆打击进行卸料。冲孔废料从凹模底端排出。 落料工序由凸凹模 15 和凹模 11 进行冲制，在下边弹性卸料器进行卸料，零件保留 在下模上，由人工取出。 设计小结设计小结 毕业设计已接近尾声，回顾这一阶段的学习和设计过程，我感触很 深。在本次设计中，我觉得有好多东西都无从下手，幸好得到了众人的 指点和帮助，对我顺利完成毕业设计起到了关键性的作用。由于本人水 平有限，在本次设计中难免出现错误和不足，经过于老师的耐心指导已 经有了很大的改善。可以说，没有于老师的帮助，我的毕业设计就不可 能顺利完成，我的工作实践能力也不会有如此快的提升。 经过几周的辛勤耕耘，毕业设计已接近尾声。做

24、完毕业设计以后对 自己有了全新的认识和准确的定位。以前的理想在此刻似乎显得那么渺 茫，没有任何的方向，对自己的能力开始怀疑。同时，对自己的知识层 面和专业知识的掌握有了新的认识。专业知识贫乏、知识面狭小。 在做毕业设计的几个月里，通过查阅相关模具设计资料，与同学讨 论或向老师请教，使自己收获很多，扩大了自己专业知识的领域，培养 了独立思考的能力、纠正了以前对级进模错误的理解、熟练掌握了 CAD 等制图软件的应用、清楚的认识到自己的不足，相信这段经历对今后的 学习有非常重要的影响。通过这次毕业设计使我充分体会到学习不是一 朝一夕的事情，是通过长期积累才会拥有的睿智。对一门学科的理解不 仅仅是表面

25、文字的理解，而往往是了解它文字背后的故事。毕业设计它 不仅对大学所学知识的一种检验、一种综合的应用。同时，也对提高自 己的专业知识和综合能力有着显著地作用。毕业设计也反映出自己专业 领域的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对产品材料 的不了解，对具体设计规范要求的不熟悉等，需要在做的过程中不断的 翻阅相关的资料和书籍，延迟了自己设计的进程，但这个过程对我来说 是一个相当重要的环节，能够弥补自己专业知识的空缺和对已学知识的 一个深入理解。设计一整副模具对自己而言还是有一定难度的，但是通 过自己慢慢的摸索和老师的指导，从不会到慢慢理解。 经过这次毕业设计对自己有了很好的提高。通过这样一

26、个自己从开始到 结束全部由自己完成的设计来说对知识的了解和掌握是单纯的理论学习 远远达不到的。这次实践是对自己大学三年所学知识的一次考核，使我 明白自己的知识还很浅薄，虽然马上就要毕业了，但是自己的求学之路 还很长，以后更应该在工作中努力学习，使自己成为一个可以适应社会 的人。 致 谢 走的最快的总是时间，来不及感叹，大学生活已近尾声，两年多的努力与付出， 随着本次论文的完成，将要划下圆满的句号。 本论文设计在范祖贤老师的悉心指导和严格要求下完成的，从课题选择到具体 的写作过程，论文初稿与定稿无不凝聚着范祖贤老师的心血和汗水，在我的毕业设 计期间，范祖贤老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些

27、富于创造性的建议， 范祖贤老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度使我深受感动，没有这样的帮助和关 怀和熏陶，我不会这么顺利的完成毕业设计。在此向范祖贤老师表示深深的感谢和 崇高的敬意！ 在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予我诸多教诲和帮助的各位 老师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任 课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识， 并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。 同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这里一并向有关 的作者表示谢意。 我还要感谢同组的各位同学以及我的各位室友，在毕业设计的这段时间里，你

28、们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示 深深地感谢！ 参考文献参考文献 1.孙凤勤主编.模具制造工艺与设备.2004 第 1 版,北京机械工业出版社 2.合编.模具制造手册.1999 第 2 版,北京机械工业出版社 3.郭铁良主编.模具制造工艺学.2002,高等教育出版社 4.许发樾主编.模具标准应用手册.1997,北京机械工业出版社 5.丁仁亮主编.金属材料与热处理.2000 第三版，机械工业出版社 6.徐嘉元主编.机械加工工艺基础. 1996,北京机械工业出版社 7.朱光力主编.模具设计与制造实训.2004 第 1 版，高等教育出版社 8.温松明主编.互换性与测量技术基础.1998 第 2 版，湖南大学出版社 9.杨关全主编，冷冲模设计与指导 2007.8 第二版，大连理工大学出版 社 10.史铁梁主编，模具设计指导 2006.7 第二版，机械工业出版社 11.孙学强主编，机械制造基础 2007.1 第一版，高等教育出版社