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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘要本次毕业设计是冲孔落料级进模具的设计，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量的生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计的电源簧片中，不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求，还要保证它的使用寿命。其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务，模架采用对后侧模架，在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识，包括它的使用场合、外观要求等，从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作，所
2、以在设计要不断的改进直到符合要求。 本次设计的主要内容：工件的工艺性分析；冲压工艺方案的确定；模具的技术要求及材料选用；主要设计尺寸的计算；工作部分尺寸计算；模具的总体设计；主要零部件的结构设计；模具的总装图；模具的装配等。关键词：模具：级进模：冲裁件：冲孔和落料Abstract Stamping products has been extensively applied in the industry, agriculture, national defense and in the daily lives of area, especially in the machinery indus
3、try. Mechanical products is the most pressing housing products, and the improvement of product performance requires of high-quality performance stamping molds ,stamping,process and product design. There are many ways of molding products of stamping. Piercing is mainly used for blanking, bending, str
4、etching, etc. And Stamping molds almost form more than 60 percent of the total number. For example ,Electrical Control can be realized as semi-automatic or automatic operation. Cold-metal stamping die mainly used for the molding products, and it is very important in the production of stamping techno
5、logy devices. The basic component of stamping molds is block model from top to bottom, mould plate, fixed-plate of mould plate, die inserts, raising nails, I. plate , plate unloading I. Introduction sets column, unloading bombs nail plate, plate Discharge and so on. Key wards：Piercing、Blanking 专心-专注
6、-专业目录前言模具是现代化的生产重要工艺装备，在国民经济的各个部门都越来越多地依模具来进行生产加工，越来越引起人们的重视，模具也趋向标准化。 随着模具的迅速发展，在现代工业生产中，模具已经成为生产各种工业产品不可缺少的重要工艺设备。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。 本次设计是在指导老师认真、耐心的指导下，对模具的经济性、模具的寿命、生产周期、及生产成本等指标下进行全面、仔细的分析下而进行设计的。在此, 我表示衷心的感谢他们对我的教诲. 冲模是模具设计与制造专业的主要专业课程之一。它具有很强的实践性和
7、综合性，通过学习这门课程，使我对冲压模具有了新的认识，从中也学到了不少知识，激发了我对冲压模具的爱好。 但因本人经验有限，因此很难避免的存在一些不合理之处，望各位老师批评和指正，以使我的毕业设计做到合理，同时也为我走出校门步入社会打下坚实的基础。第一章 制件的工艺性分析 1.1 工艺分析 工艺性分析该零件的尺寸精度，只是部分尺寸没有给出精度，可按IT10级，精度冲裁件的形状和尺寸已经确定，主要从冲裁件的精度和表面粗糙度要求确定，补标工件尺寸公差。表面粗糙度Ra值和允许毛刺高度无特殊要求，所以普通冲裁模具即可达到零件的精度要求。给出公差数值必须兼顾一下原则。 如果冲压件零件图上没有标注公差，只有
8、公称尺寸，则应给以标注公差。 非圆形类按国家标准“非配合尺寸的公差数值”IT12-IT14级处理，冲压模具则可按IT11级制造。 对于圆形件，按IT12处理，冲模按IT6-IT7级模具制造。 按“入体”原则把它们逐个改为单向公差。 落料件属于外形部分，上偏差为零，下偏差为负（相当于基轴制标注，只小不大）属于内行部分上偏差为正，下偏差为零（相当于基孔制标注，只大不小） 冲孔件属于内行部分的上偏差为正，下偏差为零（相当于基孔制标注，只大不小）属于外形部分的上偏差为零，下偏差为负（相当于基轴制标注，只小不大） 孔心距或距离的尺寸，按标注。补标公差后的零件如图1。图1 1.2 制件批量本产品在工业生产
9、中广泛应用,因为作为常期生产的制件,可以说其批量值是比较大的，属于中批量生产。第二章 工艺方案的确定 经分析工件尺寸精度要求高，形状不太复杂，结构小，是中批生产。根据材料较薄（0.5）的特点，采用弹性卸料、侧刃定位。 工艺方案的确定：完成此工件需要冲孔、落料两道工序。其加工的工艺方案可分为以下三种。 (1)第一种方案：采用单工序逐步完成加工。 冲孔、落料单工序模：落料、冲孔单工序模。 特点：由于采用单工序模，模具制造简单，维修方便。但生产效率低，工件精度低，不适合大批量生产。 (2)第二种方案：采用级进模加工成形。 特点：生产效率高，便于实现机械化自动化，但模具制造复杂，调整维修麻烦，工件精度
10、较低。 (3)第三种方案：采用复合模加工成形。 特点：生产效率高，工件精度高。但模具制造较复杂，调整维修较麻烦，使用寿命低。 根据本零件的设计要求，以及各方案的特点，经分析，此工件有两个孔，另外，此工件无较高的平直度要求，工件精度要求也较低，所以从操作方便、模具制造简单等方面考虑，决定采用第二种方案，级进模加工。 第三章 排样设计 综合考虑冲裁件的形状尺寸和冲裁要求，零件外形为非圆形 ，可以采用单排、双排或多排；考虑到零件为中等批量生产，如果采用单排或多排，则模具尺寸和结构就会相应增大，从而增加模具生产成本，所以本设计决定采用交叉排结构。如图所示。 3.1 搭边查冲压工艺与模具设计表2.5.2
11、 搭边a 和a1 的数值得 工件间a1=1.0搭边a=1.2.3.2 条料宽度当条料有定距侧刃定位时，条料宽度必须考虑侧刃切去的宽度。此时条料宽度可按下式计算： 查冲压工艺与模具设计表2.5.3=0.4 C=0.1 B = 37.4 + 2 0.5 + 2 1= 40.400.4导料板之间的距离为： B01 = B + c ； B01 = 40+0.1=40.1 B02 = B2 + y = D + 2a + y; B02 = 37.4 + 2 0.5+0.25= 38.65 3.3 材料利用率 步距：指冲压过程中条料每次向前送进的距离，其值为排样时沿送
12、进方向两相邻毛坯之间的最小距离值。 S=L+a1 S=13+1=14mm 冲裁件的面积A=3.14()2+1.51.5+35=149.915mm 2 查资料得=0.4mmC1 取0.1mm;D=19.5mm B=D+2(a1+)+C1=19.5+2(1.0+0.4)+0.1=22.4mm材料的利用率=100%49%第四章 冲压力的计算 (1)冲裁力公式为: 式中 : 冲裁力； 冲孔冲裁力； 落料冲裁力。 （2）冲孔冲裁力； 式中：K系数，查表取K=1.3 n孔的个数，n=2 L孔冲孔周长, L孔=3.1410+(1.5+0.5)2=35.4mm t材料厚
13、度t=0.5 材料抗剪强度,MPa,查冲压工艺与模具设计表2.2.4 ，Q215 钢 =300400MPa，取=300MPa。 =21.335.40.5300=6903N=13.8KN （3）落料冲裁力。 L落=3.1413+1.52+52+0.52=54.86mm =21.354.820.5300=21.4KN （4）卸料力。 式中：卸料力 K 卸料系数，查表K =0.0450.055，取K x =0.05。 =0.0510.7=0.535KN （5）推料力。 式中： 推料系数查表取K =0.063 n同时卡在
14、凹模孔内的件数，n=12 =0.0636.912=5.22KN （6）顶件力。 式中：顶件系数，查表取K2=0.08 FQ2 =K2 Fp=0.08（6.9+10.7）=1.41KN （7）总冲压力P 总 冲裁时，压力机的压力值必须大于或等于冲裁各工艺力的总和，即大于总的冲压力。总的冲压力根据模具结构不同计算公式不同，当采用弹压卸料装置和下出件的模具时，总的冲压力为=40.955KN 第五章 计算模具压力中心 按比例画出工件形状,并选定坐标系x0y,如图所示。工件重心记为O0因工件关于x轴对称,即y0=0,故只计算x0。 计算各压力中心的位置坐标A1 (10.7，7) ,A2(15.525，7
15、)，A3（19.25，28），A4（26.775,28），A5（10.7,35） 计算各凸模刃口轮廓的周长L1,L2,L3,L4,L5。L1=7.85mmL2=（1.5+0.5）+=（1.5+0.5）+=16.2mmL3=（1.5+0.5）+(3+1.5）22（1.5+0.5）=7.5mmL4=+(1.5+0.5)2+D+（5+1.5）2+(1.5+0.5)2+（1.5+0.5）2=97.6mmL5=2+(5+1.5)2+（1.5+0.5）2+（1.5+0.5） 2=64.2 根据力学原理求合力作用点（各分力对某轴力矩之和等于其合力对该轴的力矩）即 P1x1+P2x2+P3
16、x3+Pnxn=( P1+ P2+ P3+ Pn) x0 P=KLt X0= = =19.55 Y0= = =27.71 最后求得总压力中心的坐标位置为O0（19.55，27.71）。第六章 凸模 凹模及结构尺寸计算6.1 计算模具刃口尺寸 凸、凹模间隙对冲裁件断面质量、尺寸精度、模具寿命以及冲裁力、卸料力、推件力等有较大影响。所以必须选择合理的间隙。冲裁间隙值主要按制件质量要求，根据经验数值选取。查冲压工艺与模具设计表2.2.4，冲裁件为Q215，料厚0.5mm，故冲裁初始双边间隙Zmin=0.04mm, Zmax=0.06mm。 对于零件图中未标注的
17、公差尺寸，按IT12级由模具设计与制造简明手册附录表1查得各尺寸极限偏差为：130-0.18 mm，100+0.18mm，1.50+0.10mm，0.50+0.10mm，1.500.10mm，30-0.12mm，80.029mm, 7.50.029mm，110.0357mm，19.50-0.21mm。 零件因形状比较复杂，且为薄材料，为了保证凸、凹模之间的间隙，必须采用凸、凹模配合加工的方法。此方法是先做凸模或凹模中的一件，然后根据制作好的凸模或凹模的实际尺寸配做另一件，使它们之间达到最小合理间隙。落料时，先做凹模，并以它为基准配制凸模，保证最小合理间隙；冲孔时，先做凸模，并以它为基准配制凹模
18、，保证最小合理间隙。因此，只需在基准件上标注尺寸和公差，另一件只标注基本尺寸，并注明“凸模尺寸按凹模实际尺寸配制，保证间隙在Zmin 和Zmax之间”（落料时）：冲孔则相反。 A 类尺寸：A1=19.50-0.21mm，A2=1.50+0.10mm，A3=30-0.12mm，A4=130-0.18mm；由模具设计与制造简明手册查得磨损系数为X1=1，X2=1，X3=1，X4=0.75 B 类尺寸：B1=100+0.18mm，B2=1.50+0.10mm，B3=0.50+0.10mm，B4=1.500.10mmmm；由模具设计与制造简明手册查得磨损系数为X1=0.75，X2=
19、1，X3=1，X4=1 C 类尺寸:C= 0.50+0.10mm，由模具设计与制造简明手册查得磨损系数为X1=1落料时，先做凹模：Aj=（Amax-X）0+0.25 Ad1=（19.510.21）0+0.250.21=19.290+0.0525mmAd2=（1.510.10）0+0.250.10=1.40+0.025mmAd3=（310.12）0+0.250.12=2.880+0.0525mmAd4=（130.750.18）0+0.250.18=12.8650+0.045mmBj=（Bmax-X
20、）0+0.25Bd4=（0.5+10.10）0-0.2510=0.60-0.025mmCj=（Cmin-0.5）Cd1=（0.5+0.1）0.1=0.550.0125mm 凸模的刃口尺寸按凹模的实际尺寸配制，并保证双面间隙为0.040.06mm。 冲孔时，先做凸模： aj=（amax-X）0+0.25Bd1=（10-0.750.18）0+0.250.18=9.86550+0.045mmBd2=（1.5-10.10）0+0.250.10=1.40+0.025mmBd3=（0.5-10.10）0+0.250.10=0.40+0.025mm凹模的刃口尺寸按凸模的实际尺寸配制，并保
21、证双面间隙为0.040.06mm。6.2 落料凹模结构尺寸计算 冲孔废料由冲孔凸模冲入凹模洞口中，积累到一定数量，由下模漏料孔排出，不必清除废料，操作方便，应用很广，但工件表面平直度较差，凹模承受的张力较大，因此凹模的壁厚应严格控制，以免强度不足。 （1）厚度 式中 凹模的理论厚度。 =mm进一位取整数取 mm查参考文献4知刃磨余量为 。所以凹模厚度为 8+6 = 14mm。因为落料冲裁力，所以凹模厚度应小于25mm。综合模具结构设计，取凹模厚度mm。 （2）凹模板外形尺寸 凹模壁厚C：即凹模刃口到模块外边缘的距离。C=（1.52）Hd=（22.532）mm 取C=30mm。39+230=99
22、mm13+230=73mm。所以选用L=100mm,B=80mm,H=15mm,材料为T10A的矩形凹模板。所以凹模板外形尺寸100806.3 凸模结构尺寸计算（1）冲孔凸模长度凸模长度应根据模具结构的需要来确定。 采用弹压卸料时，凸模长度应为： L = h1+h2+h3 +h4 式中： h1 凸模固定板 h2 弹压导板 h3 导料板 h4 橡胶厚度所以 L=15+10+5+25=55mm （2）凸模强度（压应力）校核校核公式为 式中 凸模最小断面积， =lb=1.50.5=0.75mm2 Pmin=1.343000.5=780N 凸模材料的许用压应力，凸模材料选用Cr12
23、MoV，查，（10001600）MPa，取1200 MPa。； 凸模材料的许用压应力，凸模材料选用Cr12MoV，查模具设计与制造简明手册表1-95知，（10001600）MPa，取1200 MPa。因为 MPa所以凸模强度校核符合要求。第七章 模具总体结构设计及主要零部件设计 垫板厚度：10mm；凸模固定板厚度：15mm；上模底板厚度：30mm；下模底板厚度：40mm；弹压导板厚度：10mm；导料板：5；凹模厚度：15mm；橡胶弹簧：25mm。 模具的闭合高度：H=10+15+30+40+10+5+15+25=150mm。7.1 送料定位机构设计 采用侧刃纵向定位，安装在下固定板和垫板之间。
24、工作时，可随凸模下行而压入，工作很方便，因为它结构简单，使用方便，对模具强度削弱小。7.2 卸料机构设计 （1）条料的卸除 条料的卸除。采用弹性卸料，工作空间敞开，操作方便，生产效率高。导板镶块在冲压前对毛柸还有预压作用，冲压后也可使冲压件平稳卸料。但由于受橡胶等零件的限制，卸料力较小并且可靠性与安全性不如刚性卸料板。常用于较薄板材的卸料。 （2）工件的卸除 工件的卸除。采用打料装置将工件从上模落料凹模中推下，落在模具工作面上。 （3）冲孔废料的卸除 冲孔废料的卸除。采用下模座上漏料孔排出。冲孔废料在下模的凹模内积聚到一定数量，便从下模座的漏料孔中排出。7.3 出件机构设计 因为是多工位级进模
25、，所以采用下出件机构。7.4 橡胶 自由高度H 0=（3.55）HI 式中：HI =h 工作+h 修磨=t +1+(5 10) =0.5 +1 +6 =7.5mm。所以，H o(3.5 4) 7.5 =26.35 30mm取H o=28mm。确定橡胶的横截面积A：A=1430mm2。确定橡胶弹簧的平面尺寸，选用圆柱筒形：D=55 mm。校核橡胶弹簧的自由高度H0应满足0.5 1.5 ，=0.51，满足要求。确定安装高度H 装=H0 - H0 =28 - 0.125 28= 25mm 。7.5 凸模固定板 根据凸模结构，设计凸模固定板如下，通过四个螺栓与上模板固定，用销钉定位。凸模固定板材料为4
26、5 钢，热处理硬度HRC54-58，与凸模配合制作。固定板的凸模安装孔与凸模采用过渡配合H7/m6、H7/n6，压装后将凸模端面与固定板一起磨平。凸模固定板为10080，厚度一般取凹模厚度的0.60.8倍，材料为45钢 15mm7.6 垫板 垫板材料为铸铁。垫板的形状与凸模固定板一致，一般为圆形或矩形，厚度一般为310mm，取10mm。垫板的材料常用45钢，热处理硬度为4348HRC。冲裁时，如果凸模的端部为模座的压力超过模座材料的许用压应力，这时需要在凸模端部与模座之间加上一块强度较高的垫板。第八章 模架 中间导柱模架：省料，导向精度高，不能左右进料； 四角导柱模架：导向精度高，前后左右都可
27、进料，取放工件不方便； 对角导柱模架：导向精度较高，前后左右都可进料，取放工件不方便； 后侧导柱模架：导向精度较高，前后左右都可进料，取放工件方便，导柱阻力不对称。本设计采用后侧导柱模架。 查模具设计与制造简明手册图175模架选用后侧导柱模架：凹模周界D0=100mm80mm，闭合高度h=140165mm，材料为HT200，I级精度的后侧导柱圆形模架。上模座=12530 GB2851.581下模座=12540 GB2851.581第九章 压力机的确定主要根据冲压工艺的性质、生产批量大小、制件的几何形状、尺寸精度要求，以及安全操作等因素来确定。对中小型冲压件，主要选用开式曲柄
28、压力机。工称压力：63KN；最大闭合高度：170mm；闭合高度调节量：40mm；滑块中心线至床身距离：110mm；垫板厚度：30mm；模柄孔尺寸：30mm50mm 。根据h 最大-5mm h 模 +10mm校核，模具闭合高度符合要求。 结论 在这一段时间的冲压设计过程中，查阅了大量的资料、以及结合短暂的实习，我巩固了自己三年来所学的知识。掌握了冲压模具设计的一般步骤和方法，提高了冲压模设计的能力，增加了自己的知识量，为以后的发展打下了坚实的基础。通过这次设计，使我对模具结构，模具设计以及模具加工都有了一定的了解，同时也是我所学知识的一次总结。 通过这次的设计同时也使我认识到新产品的开发必须符合
29、当代制模的现状，也就是说模具的设计与制造是密不可分的关系。更清楚的认识到模具设计是一个综合型的专业，它所涉及的范围之广。从而进一步增强了我对模具行业的信心。更加清醒的意识到：要在以后的工作学习中，不断地用理论来指导实践，用实践来证明理论，不断的探索学习，积累经验。参考文献1. 冲压工艺与模具设计（第二版） 成 虹 高等教育出版社2. 模具专业毕业设计手册 魏春雷 朱三武 天津大学出版社3. 模具设计与制造简明手册冯炳尧 蒋文森 上海科学技术出版社4. 模具标准化与原型结构设计许发樾 机械工业出版社5. 互换性与测量技术基础（第3版）王伯平 机械工业出版社6. 冲压模具图册杨占尧 韩光平 史廷春 高等教育出版社致谢 首先，衷心感谢张俊喜老师和张红岩老师对本人的精心指导。他的言传身教将使我终生受益。老师广博的学识和严谨的治学态度将使我受益终生。其次，感谢的是模具专业的各位老师，感谢他们几年来的辛勤的教育，不仅是专业知识、还教我们做人，在大学三年里，本人学到丰富的社会知识，为我将走上社会打下了坚实的基础。再次就是要感谢我的同学，在课程设计当中，给予我的帮助，在此本人再一次表示感谢！最后无数的感动汇成一句话：谢谢！