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1、毕业设计计(论 文)题 目： 自行车车灯架翻翻边模设设计学 生： 张 宇 飞学院(系系)： 长江大大学工程程技术学学院专业班级级： 机电006011班指导教师师： 刘刘世禄 教授时 间： 20008.112 至 20009.55 一、题目目来源科研真题题生产实际际实验室建建设其它二、研究究目的和和意义1.综合合运用本本专业所所学习课课程的理理论和生生产实际际知识，进进行一次次冷冲压压模具设设计工作作的实际际训练，从从而培养养和提高高学生独独立工作作的能力力。2.巩固固与扩充充“冷冲压压模设计计”等课程程所学的的内容，掌掌握冷冲冲压模设设计的方方法和步步骤。3.掌握握冷冲压压模具设设计的基基本技
2、能能，如计计算、绘绘图、查查阅设计计资料和和手册，熟熟悉标准准和规范范等。三、阅读读的主要要参考文文献及资资料名称称冷冲压模模具设计计指导 王王芳 (主编) 机机械工业业出版社社机械制图图 焦焦永和（主主编） 北北京理工工大学出出版社实用冷冲冲压工艺艺及模具具设计手手册 杨玉玉英（主主编） 机机械工业业出版社社互换性与与技术测测量（第第四版） 廖念念钊（主主编） 中中国计量量出版社社 机械制图图GB 4455744460084 GBB1311-833 国家标标准局 中中国标准准出版社社冷冲模 GB2285112887581 国家家标准局局 中中国标准准出版社社形状和位位置公差差 GBB1188
3、211184480 GB119588-800 国家家标准 技术术标准出出版社袖珍机械械设计师师手册 毛谦德德（主编编） 机机械工业业出版社社冲压模具具设计 万战胜胜（主编编） 中中国铁道道出版社社冲压设计计资料 冲压压设计资资料编编写组 湖南南南县印刷刷厂印刷刷四、国内内外现状状和发展展趋势与与研究的的主攻方方向模具技术术的发展展应该为为适应模模具产品品“交货期期短”、“精度高高”、“质量好好”、“价格低低”的要求求服务。达达到这一一要求急急需发展展如下几几项： (1)全面推推广CAAD/CCAM/CAEE技术模模具CAAD/CCAM/CAEE技术是是模具设设计制造造的发展展方向。随随着微机机
4、软件的的发展和和进步，普普及CAAD/CCAM/CAEE技术的的条件已已基本成成熟，各各企业将将加大CCAD/CAMM技术培培训和技技术服务务的力度度；进一一步扩大大CAEE技术的的应用范范围。计计算机和和网络的的发展正正使CAAD/CCAM/CAEE技术跨跨地区、跨跨企业、跨跨院所地地在整个个行业中中推广成成为可能能，实现现技术资资源的重重新整合合，使虚虚拟制造造成为可可能。(2)高高速铣削削加工国国外近年年来发展展的高速速铣削加加工，大大幅度提提高了加加工效率率，并可可获得极极高的表表面光洁洁度。另另外，还还可加工工高硬度度模块，还还具有温温升低、热热变形小小等优点点。高速速铣削加加工技术
5、术的发展展，对汽汽车、家家电行业业中大型型型腔模模具制造造注入了了新的活活力。目目前它已已向更高高的敏捷捷化、智智能化、集集成化方方向发展展。 (3)模模具扫描描及数字字化系统统高速扫扫描机和和模具扫扫描系统统提供了了从模型型或实物物扫描到到加工出出期望的的模型所所需的诸诸多功能能，大大大缩短了了模具的的在研制制制造周周期。有有些快速速扫描系系统，可可快速安安装在已已有的数数控铣床床及加工工中心上上，实现现快速数数据采集集、自动动生成各各种不同同数控系系统的加加工程序序、不同同格式的的CADD数据，用用于模具具制造业业的“逆向工工程”。模具具扫描系系统已在在汽车、摩摩托车、家家电等行行业得到到
6、成功应应用，相相信在“十五”期间将将发挥更更大的作作用。 (4)电电火花铣铣削加工工电火花花铣削加加工技术术也称为为电火花花创成加加工技术术，这是是一种替替代传统统的用成成型电极极加工型型腔的新新技术，它它是有高高速旋转转的简单单的管状状电极作作三维或或二维轮轮廓加工工(像数数控铣一一样)，因因此不再再需要制制造复杂杂的成型型电极，这这显然是是电火花花成形加加工领域域的重大大发展。国国外已有有使用这这种技术术的机床床在模具具加工中中应用。预预计这一一技术将将得到发发展。 (5)提提高模具具标准化化程度我我国模具具标准化化程度正正在不断断提高，估估计目前前我国模模具标准准件使用用覆盖率率已达到到
7、30%左右。国国外发达达国家一一般为880%左左右。 (6)优优质材料料及先进进表面处处理技术术选用优优质钢材材和应用用相应的的表面处处理技术术来提高高模具的的寿命就就显得十十分必要要。模具具热处理理和表面面处理是是否能充充分发挥挥模具钢钢材料性性能的关关键环节节。模具具热处理理的发展展方向是是采用真真空热处处理。模模具表面面处理除除完善应应发展工工艺先进进的气相相沉积(TiNN、TiiC等)、等离离子喷涂涂等技术术。 (7)模模具研磨磨抛光将将自动化化、智能能化模具具表面的的质量对对模具使使用寿命命、制件件外观质质量等方方面均有有较大的的影响，研研究自动动化、智智能化的的研磨与与抛光方方法替
8、代代现有手手工操作作，以提提高模具具表面质质量是重重要的发发展趋势势。 (8)模模具自动动加工系系统的发发展这是是我国长长远发展展的目标标。模具具自动加加工系统统应有多多台机床床合理组组合；配配有随行行定位夹夹具或定定位盘；有完整整的机具具、刀具具数控库库；有完完整的数数控柔性性同步系系统；有有质量监监测控制制系统。五、主要要研究内内容、需需重点研研究的关关键问题题及解决决思路主要内容容：1.冲裁裁件的工工艺性分分析；2.确定定冲压工工艺方案案；3.选定定冲模类类型；4.设计计模具结结构；5.进行行工艺计计算；6选择压压力机；7编写写设计说说明书。需重点研研究的关关键问题题：1对冲裁裁件进行行
9、工艺分分析；2.制定定冲压工工艺方案案；3.确定定毛坯形形状、尺尺寸和下下料方式式；4确定模模具类型型；5设计模模具结构构及连接接形式；6设计主主要零件件的结构构；7进行艺艺计算；8选择压压力机；9编写设设计说明明书。六、完成成毕业设设计(论论文)所所必须具具备的工工作条件件（如工工具书、计计算机辅辅助设计计、某类类市场调调研、实实验设备备和实验验环境条条件等）及及解决的的办法所必备的的工作条条件：1计算算机一台台（装CCAD等等制图软软件，办办公软件件等）；2机械械设计手手册一本本；3冷冲冲模相关关资料；主要解决决办法：1，仔细细阅读毕毕业设计计老师给给的设计计任务书书；2对资资料进行行分析
10、整整理，提提取对本本设计有有用的知知识；3.对冲冲压件工工艺进行行分析并并选择好好的工艺艺方案；计算设设计中的的各种尺尺寸。4绘制制出本设设计的原原理图，零零件工作作图以及及产品装装配图等等；5完成成毕业设设计，总总结设计计心得。七、工作作的主要要阶段、进进度与时时间安排排1220088年122月1日：选毕毕业论文文题目。 220008年年12月月3日：与毕业业设计老老师刘世世禄教授授见面。32008年12月6日至12月31日：收集与设计内容相关的资料。 42009年1月1日至4日：阅读参考文献，撰写开题报告。 52009年1月1日至1月30日：设计计算，绘草图，写设计说明书草稿绘工作图。 6
11、2009年2月2日：修改并完善设计图（总装配图，零件工作图）；打印设计说明书。 72009年5月份：提交设计。八、指导导教师审审查意见见前言冲压加工工是借助助于常规规或专用用冲压设设备的动动力，使使板料在在模具里里直接受受到变形形力并进进行变形形，从而而获得一一定形状状,尺寸寸和性能能的产品品零件的的生产技技术。板板料，模模具和设设备是冲冲压加工工的三要要素。冲冲压加工工是一种种金属冷冷变形加加工方法法。所以以，被称称之为冷冷冲压或或板料冲冲压，简简称冲压压。它是是金属塑塑性加工工（或压压力加工工）的主主要方法法之一，也也隶属于于材料成成型工程程技术。冲压压所使用用的模具具称为冲冲压模具具，简
12、称称冲模。冲冲模是将将材料（金金属或非非金属）批批量加工工成所需需冲件的的专用工工具。冲冲模在冲冲压中至至关重要要，没有有符合要要求的冲冲模，批批量冲压压生产就就难以进进行；没没有先进进的冲模模，先进进的冲压压工艺就就无法实实现。冲冲压工艺艺与模具具、冲压压设备和和冲压材材料构成成冲压加加工的三三要素，只只有它们们相互结结合才能能得出冲冲压件。与机机械加工工及塑性性加工的的其它方方法相比比，冲压压加工无无论在技技术方面面还是经经济方面面都具有有许多独独特的优优点。主主要表现现如下：(11) 冲冲压加工工的生产产效率高高，且操操作方便便，易于于实现机机械化与与自动化化。这是是因为冲冲压是依依靠冲
13、模模和冲压压设备来来完成加加工，普普通压力力机的行行程次数数为每分分钟可达达几十次次，高速速压力要要每分钟钟可达数数百次甚甚至千次次以上，而而且每次次冲压行行程就可可能得到到一个冲冲件。（22） 冲冲压时由由于模具具保证了了冲压件件的尺寸寸与形状状精度，且且一般不不破坏冲冲压件的的表面质质量,而而模具的的寿命一一般较长长,所以以冲压的的质量稳稳定,互互换性好好,具有有“一模模一样”的的特征。（33） 冲冲压可加加工出尺尺寸范围围较大、形形状较复复杂的零零件，如如小到钟钟表的秒秒表，大大到汽车车纵梁、覆覆盖件等等，加上上冲压时时材料的的冷变形形硬化效效应，冲冲压的强强度和刚刚度均较较高。（44）
14、 冲冲压一般般没有切切屑碎料料生成，材材料的消消耗较少少，且不不需其它它加热设设备，因因而是一一种省料料，节能能的加工工方法，冲冲压件的的成本较较低。由于于冲压具具有如此此优越性性，冲压压加工在在国民经经济各个个领域应应用范围围相当广广泛。例例如，在在宇航，航航空，军军工，机机械，农农机，电电子，信信息，铁铁道，邮邮电，交交通，化化工，医医疗器具具，日用用电器及及轻工等等部门里里都有冲冲压加工工。不但但整个产产业界都都用到它它，而且且每个人人都直接接与冲压压产品发发生联系系。像飞飞机，火火车，汽汽车，拖拖拉机上上就有许许多大，中中，小型型冲压件件。小轿轿车的车车身，车车架及车车圈等零零部件都都
15、是冲压压加工出出来的。据据有关调调查统计计，自行行车，缝缝纫机，手手表里有有80%是冲压压件；电电视机，收收录机，摄摄像机里里有900%是冲冲压件；还有食食品金属属罐壳，钢钢精锅炉炉，搪瓷瓷盆碗及及不锈钢钢餐具，全全都是使使用模具具的冲压压加工产产品；就就连电脑脑的硬件件中也缺缺少不了了冲压件件。但是是，冲压压加工所所使用的的模具一一般具有有专用性性，有时时一个复复杂零件件需要数数套模具具才能加加工成形形，且模模具制造造的精度度高，技技术要求求高，是是技术密密集形产产品。所所以，只只有在冲冲压件生生产批量量较大的的情况下下，冲压压加工的的优点才才能充分分体现，从从而获得得较好的的经济效效益的。
16、本次设计计为自行行车灯架架翻边模模设计，对对整套模模具尺寸寸进行了了设计。分分为凸模模设计、凹凹模设计计、固定定板设计计、导向向零件设设计、模模架模柄柄设计、导导料缷料料设计及及压力机机的选择择。由于水平平所限，缺缺点和错错误在所所难免，欢欢迎大家家批评指指正。前言冲压件零零件图11.零零件的工工艺分析析22.冲冲压件工工艺的选选择23.确确定模具具类型24.曲曲力的计计弯算24.1自自由弯曲曲力24.2顶顶件力或或压料力力24.3弯弯曲时压压力机压压力的确确定25.弯弯曲凸、凹凹模的间间隙36.弯弯曲模工工作部分分尺寸计计算37.弯弯曲模结结构设计计注意事事项38.凹凹模设计计49.凸凸模设
17、计计410凸模模固定设设计511.设设计垫板板512.选选择导向向零件613.选选择模架架、模柄柄713.11模架的的选择713.22模柄的的选择814.设设计上、下下模座914.11凸模座座：914.22下模座座：1015.设设计导向向装置1016.确确定模具具闭合高高度和开开启高度度1116.11闭合高高度计算算1116.22开启高高度计算算1217.压压力机选选定根据据压力大大小选择择压力机机13总结114参考文献献：15致谢16附图：17B17-2155-011底板板B17-2155-022导柱柱B17-2155-033导套套B17-2155-044盖板板B17-2155-055模柄柄
18、B17-2155-066打棒棒B17-2155-077凸模座座B17-2155-088凸模模B17-2155-099定位板板B17-2155-100下模座座B17-2155-111下模模B17-2155-122带带肩螺钉钉B17-2155-133四四孔弹顶顶器垫板板B17-2155-144四四孔橡皮皮B177-2115-115靠靠山B17-2155-166缷料料板螺钉钉B17-2155-177顶块块B17-2155 装装配图冲压件零零件图如下图所所示工件件为自行行车灯架架，每一一辆车11件，材材料为QQ2355，厚33mm。1. 零件的工工艺分析析零件尺寸寸公差无无特殊要要求，按按IT114级
19、选选取，利利用单工工序冲压压模可以以达到图图样要求求。由于于该工件件加工工工序简单单，适于于冲压成成形加工工。材料料为Q2235，=450Mpa。2. 冲压件工工艺的选选择单工序模模通用性性好，适适用中小小批量生生产结构构简单，制制造周期期短，价价格低。该该零件为为中小批批量生产产，且加加工工序序简单。复复合模，级级进模生生产成本本相对要要高，且且在加工工该工件件上不实实用。故故选择单单工序模模。3. 确定模具具类型根据加工工工件形形状和加加工要求求选择单单凸模。4. 曲力的计计弯算为了选择择压力机机和设计计模具，必必须计算算弯曲力力。4.1自自由弯曲曲力对于U形形件（如如图2） F=式中 材
20、料料要冲压压行程结结束时的的自由弯弯曲力（NN）；b 弯曲件件的宽度度（mmm）；t 弯曲件件的厚度度（mmm）；r 弯曲件件的内弯弯曲半径径（mmm）；材料料的抗拉拉强度（MMpa）；k 安全系系数，一一般取kk=1.3。F=368855NN4.2顶顶件力或或压料力力F=（00.30.88）F=0.5X3368555=1184227.55N4.3弯弯曲时压压力机压压力的确确定对于有压压料的自自由弯曲曲：+F552282.5N5. 弯曲凸、凹凹模的间间隙弯曲U形形工件时时，凸凹凹模间隙隙值根据据下式确确定: C=t+ktt式中 C弯曲凸凸凹模单单边间隙隙（如图图3）； tt材料料厚度（mmm）
21、；材材料厚度度正偏差差；K系系数，查查表3-15（冷冷冲压模模具设计计 指导导 王王芳 主主编）。当精度较较高时可可取c=t，本本工件精精度要求求不高故故需计算算c值。C=t+ktt=3+0.22+0.08XX3=33.444mm6. 弯曲模工工作部分分尺寸计计算6.1凸凸、凹模模宽度尺尺寸计算算凸、凹模模宽度尺尺寸和（图33）；=（L+式中 、弯曲曲凸凹模模宽度尺尺寸（mmm）；C弯弯曲凸凹凹模单边边间隙（mmm）； L弯曲件件外形或或内形的的基本尺尺寸（mmm）；弯弯曲件的的尺寸公公差（mmm）；、弯弯曲凸凹凹模制造造公差（mmm），采采用ITT7IIT9级级。则有：=（L+=（440+X
22、X0.22=400.mmm=（400.1+3.444X22=466.9mmm凸凹模深深度要适适当。若若过大或或过小，毛毛坯两边边自由部部分太多多，弯曲曲件回弹弹大，不不平直；若过大大，凹模模增大，消消耗模具具钢材多多，且需需要压力力机有较较大的工工作行程程。7. 弯曲模结结构设计计注意事事项1） 毛坯放置置在模具具上就保保证可靠靠的定位位；2） 在压弯过过程中，应应防止毛毛坯的滑滑动；3） 为了减小小回弹，在在冲程结结束时应应使工件件在模具具中得到到校正；4） 弯曲模的的结构应应考虑到到要制造造和维修修中减小小回弹的的可能；5） 毛坯放入入到模具具上和压压弯后从从模具中中取出工工件要方方便。8
23、. 凹模设计计凹模由两两块下模模和下模模座组成成。见下下图9. 凸模设计计根据需加加工零件件的尺寸寸设计凸凸模尺寸寸如下：10凸模模固定设设计凸模采用用两个GGB700766螺钉MM10XX35固固定在凸凸模座上上，如下下图：11.设设计垫板板根据零件件尺寸顶顶块设计计如下图图：12.选选择导向向零件导套选用用GB228611.6-81AA型导套套。根据实际际要求对对部分尺尺寸进行行修改，如如下图：导柱选用用GB228611.2-81BB型导柱柱,根据据实际情情况对部部分尺寸寸进行修修改,见见下图:13.选选择模架架、模柄柄13.11模架的的选择模架选用用GB228511.6-81.HT220
24、-44013.22模柄的的选择模柄选用用GB228622.1-81.A3(Q2335)根据冲床床夹紧条条件及零零件加工工条件对对模柄参参数进行行部分修修改。修修改后尺尺寸见下下图：14.设设计上、下下模座根据加工工工件形形状、加加工要求求及凸模模下模固固定设计计上下模模座尺寸寸如下图图：14.11凸模座座：14.22下模座座：15.设设计导向向装置定位板起起导向作作用，下下模座上上有导料料料口。导导料口作作用为放放置工件件不加工工部分，导导料。16.确确定模具具闭合高高度和开开启高度度16.11闭合高高度计算算=盖板厚厚度+凸凸模座高高度+凸凸模装配配后厚度度+加工工零件厚厚度+顶顶块厚度度+
25、顶块块与底板板间隙（该该尺寸由由下模确确定）+底板装装配后厚厚度；见见下图：则有：=30+32+19+3+117+88+400=1449mmm;16.22开启高高度计算算=盖板厚厚度+导导套外部部高度+导柱长长度+导导柱与底底板下边边间隙-导柱与与导套重重合长度度，如下图：则有:=30+42+1255+5-30=1722mm。17.压压力机选选定根据据压力大大小选择择压力机机由4.33计算结结果552282.5N及及加工零零件设备备各项要要求选择压力力机如下下:规格型号号：J233-255公称力力(KNN)：2250公称力力行程(mm)：2.5滑块行行程(mmm) ：700行程次数数(次/分)
26、 ：700装模高度度(mmm)：2000装模高度度调节量量(mmm) ：40滑块中中心至机机身距离离(mmm) ：1800工作台台尺寸(mm) ：前后后3200左右5500最大可倾倾角() ：15模柄孔尺尺寸(mmm) ：440工作台台厚度(mm) ：550工作台台板孔尺尺寸(mmm) 1330电机功功率(kkw) ：2.2机身两立立柱间距距(mmm)：2110外形尺寸寸(mmm) ：11000880020000整机重量量约(kkg)：13110总结通过本次次毕业设设计，我我对模具具设计的的基本步步骤和设设计过程程有了初初步的认认识。期期间遇到到了很多多的问题题。通过过遇到问问题解决决问题的的
27、过程，锻锻练了我我解决实实际问题题的能力力。对以以前学习习的东西西有了一一次整合合的运用用，加强强了对各各科联系系的认识识。提高高了综合合运用能能力。通通过老师师的指导导对制图图、阅图图能力有有一定的的提高，对对模具设设备有了了更进一一步的认认识。对对模具加加工过程程有了一一定了解解。加深深了模具具加工特特点，发发展的认认识。参考文献献：冷冲压模模具设计计指导 王王芳 (主编) 机机械工业业出版社社机械制图图 焦焦永和（主主编） 北北京理工工大学出出版社实用冷冲冲压工艺艺及模具具设计手手册 杨玉玉英（主主编） 机机械工业业出版社社互换性与与技术测测量（第第四版） 廖念念钊（主主编） 中中国计量
28、量出版社社 机械制图图GB 4455744460084 GBB1311-833 国家标标准局 中中国标准准出版社社冷冲模 GB2285112887581 国家家标准局局 中中国标准准出版社社形状和位位置公差差 GBB1188211184480 GB119588-800 国家家标准 技术术标准出出版社袖珍机械械设计师师手册 毛谦德德（主编编） 机机械工业业出版社社冲压模具具设计 万战胜胜（主编编） 中中国铁道道出版社社冲压设计计资料 冲冲压设计计资料编编写组 湖南南南县印刷刷厂印刷刷致谢能够完成成本次设设计内容容，要感感谢刘世世禄老师师、宋宏宏老师、明明燕老师师、余万万军老师师的细心心指导。他们
29、严谨谨的治学学态度和和较全面面的专业业知识都都给我留留下非常常深刻的的印象，在在老师们们的细心心指导不不公下专专业知识识得到了了加深，更更重要的的是老师师们教会会了我一一些分析析问题、解解决问题题的方法法。在此此我表示示最诚挚挚的谢意意。附图：B17-2155-011底板B17-2155-022导柱B17-2155-033导套B17-2155-044盖板B17-2155-055模柄B17-2155-066打棒B17-2155-077凸模座座B17-2155-088凸模B17-2155-099定位板板B17-2155-100下模座座B17-2155-111下模B17-2155-122带肩螺螺钉B17-2155-133四孔弹弹顶器垫垫板B17-2155-144四孔橡橡皮B17-2155-155靠山B17-2155-166缷料板板螺钉B17-2155-177顶块B17-2155 装配图图