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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 模具设计与制造综合实训项目技术报告姓名：苏阳 学 号： 1001483221 指导老师：周梅芳 智旭鸽课题名称：脚踏外板提交日期： 2022 年 11 月 16 日1名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 摘要改革开放以来,随着国民经济的高速进展,市场对模具的需求量不断增长；近年来,模具工业始终以15%左右的增长速度快速进展,模具工业企业的全部制成分也发生了庞大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速进展；近年很多模具企业加大了用于技术进步的投资力度
2、, 将技术进步视为企业进展的重要动力；一些国内模具企业已普及了二维CAD,并间续开头使用UG、Pro/Engineer 、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件；虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的进展,但很多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距； 例如,精密加工设备在模具加工设备中的 比重比较低； CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；很多先进的模具技术 应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具 依靠进口；导柱式冲裁模的导向比导板模的精确牢靠, 并能保证冲裁间隙的匀称, 冲裁的工件精度较高、模具使用寿命长,而且在冲床上安装使 用便利,因此导柱式冲裁模是
3、应用最广泛的一种冲模 , 适合大批量生产；特别是在我国加入WTO 之后,在全球化经济竞争的市场的环境下,为生产符合“ 交货期短”、“ 精度高” 、“ 质量好” 、“ 价格低” 等要求服务的模具产品,讨论、 开发、改良模具生产设备与模具设计方式更具有深远的现实意义和紧迫性；2名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录第一章 绪论. 其次章 冲压工艺设计 . 一冲压工艺分析 . 二冲压工艺方案确定. 三工艺运算 . 四冲压设备的选定 . 五冲压工艺卡 . 10 第三章 模具设计 . 10 一模具结构挑选 . 10 二定位
4、方式挑选 . 10 三卸料、出件方式挑选. 10 四导向方式挑选 . 10 五主要零部件结构设计 . 10 六模具总装图 . 12 第四章 模具制造 . 12 一确定毛坯 . 12 二零件加工工艺 . 12 三加工程序 . 13 第五章 装配调试 . 13 一组件装配 . 13 （二）确定装配基准 . 14 （三）总装配 . 14 第六章 总结 . 参考文献 . 3名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 绪论工业、农业、国防以及生活中很多日用品都是冲压生产而来的；据统计,全世界的钢材中,有6070%是板材,其中大
5、部分是经过冲压制成成品；汽车的车身、底盘、油箱、散热器片,锅炉的汽包、容 器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的；仪器外表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中, 也有大量冲压件；图 1-1 为一些典型的冲压件；我国已成为世界制制业的中心；图 1-1 典型冲压件产品在国家产业政策的正确引导下,经过几十年努力,现在我国冲压模具的设计与制造才能已到达较高水平；虽然如此,我国的冲压模具设计制造才能与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距；这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车掩盖件模具及高精度冲模方面,无论在设计仍是加工工艺和才能方面, 都有较大差距；轿车掩盖件模具,4名师归纳总结
6、- - - - - - -第 4 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 具有设计和制造难度大, 质量和精度要求高的特点, 可代表掩盖件模 具的水平； 图 1-2 为轿车掩盖件模具； 虽然在设计制造方法和手段方 面基本到达了国际水平, 模具结构周期等方面, 与国外相比仍存在一 定的差距；标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具,是我国重 点进展的精密模具品种； 图 1-3 为轿车掩盖件模具； 有代表性的是集 机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具,已基本到达国际水平；但总体上和国外多工位级进模相比,在制造精度、使用寿命、模具结 构和功能上,仍存在肯定差距；1-2
7、 汽车模具 图 1-3 级进模 把握模具设计和制造技能是模具专业毕业生的必备素养,对提高 我国整体制造水平有重要意义；5名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 其次章一 .冲压件脚踏外板工艺性分析一、零件冲压加工工艺性分析1.材料： 10 钢,优质碳素结构钢,具有良好的冲压性能；零件结构：该制件为半球形有凸缘浅拉深件,需要对毛坯进行运算,且间隙、落料拉伸凸凹模及拉深高度的确定应符合制件要求；模具设计方面：凹凸模的设计应保证各工序间动作稳固；尺寸精度： 零件图上全部未注公差的尺寸, 属于自由尺寸, 可按 IT10级确定工件
8、尺寸的公差； GB/T1800.3-20222.工件结构：零件结构外形简洁；3.尺寸精度： IT9; 6名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4.无毛刺；二 .冲压工艺方案的确定 1.方案一：先落料,后冲孔,采纳单工序模生产；2.方案二：落料冲孔复合冲压,复合模生产；3.方案三：冲孔落料连续冲压,采纳级进模生产；分析：方案一模具结构简洁,但需要两道工序,两副模具,生产效率低,难以满意零件质量要求； 方案二孔边距小于凸凹模答应的最小壁厚,因此不考虑复合冲压；采纳方案三级进模；（三） .工艺运算 1、凸、凹模刃口尺寸运算原
9、就1设计落料模先确定凹模刃口尺寸,以凹模为基准,间隙取在凸模上,即冲裁间隙通过减小凸模刃口尺寸来取得；设计冲孔模先确定凸模刃口尺寸,以凸模为基准,间隙取在凹模上,冲裁间隙通过增大凹模刃口尺寸来取得；2依据冲模在使用过程中的磨损规律,设计落料模时,凹模基本尺寸应取接近或等于工件的最小极限尺寸；尺寸就取接近或等于工件孔的最大极限尺寸；件制造精度有关；设计冲孔模时, 凸模基本 模具磨损预留量与工3冲裁设计间隙一般选用最小合理间隙值Zmin；4挑选模具刃口制造公差时, 要考虑工件精度与模具精度的关系,即要保证工件的精度要求,又要保证有合理的间隙值；一般冲模精度较工件精度高 24 级； 对于外形简洁的圆
10、形、方形刃口,其制造7名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 偏差值可按级来选取；对于外形复杂的刃口制造偏差可按工件相应部位公差值的 1/4 来选取；对于刃口尺寸磨损后无变化的制造偏差值可取工件相应部位公差值的1/8 并冠以 ；5工件尺寸公差与冲模刃口尺寸的制造偏差原就上都应按“ 入体”原就标注为单向公差； 但对于磨损后无变化的尺寸,一般标注双向偏差；落料件上偏差为零,下偏差为负；冲孔件上偏差为正,下偏差为零；6. 加工方法： 在冲压工艺性分析的基础上,拟定出可能的几套冲压工艺方案, 然后依据生产批量和企业现有生产条件,
11、通过对各种方案的综合分析和比较,确定一个技术经济性最正确的工艺方案；一般说来, 制定冲压工艺方案主要包括以下内容：通过分析和计算,确定冲压加工的工序性质、数量、排列次序和工序组合方式、定位方式；确定各工序件的外形及尺寸；支配其他非冲压帮助工序等；1 工序性质的确定冲压件的工序性质是指该零件所需的冲压工序种类；冲压工序性质应依据冲压件的结构外形、 尺寸和精度要求, 各工序的变形规律及某些详细条件的限制予以确定；通常说来,在确定工序性质时,可从以下三方面考虑； 一般情形下,可以从零件图上直观地确定工序性质如图 8.1.2 所示平板件冲压加工时,常采纳剪裁、落料、冲孔等冲裁工序； 当零件的平面度要求
12、较高时,仍需在最终采纳校平工序进行精压；当零件的断面质量和尺寸精度要求较高8名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 时,就需在冲裁工序后增加修整工序,工；或直接用精密冲裁工艺进行加如图 8.1.3 所示弯曲件冲压加工时,常采纳剪裁、落料、弯曲工 序；当弯曲件上有孔时,仍需增加冲孔工序；当弯曲件弯曲半径小于 答应值时,常需在弯曲后增加一道整形工序；各类空心件多采纳剪裁、落料、拉深和切边等工序；对于带孔的 拉深件,仍需采纳冲孔工序； 当拉深件径向尺寸精度要求较高或圆角 半径较小时, 就需在拉深工序后增加一道精整或整形工序；当
13、拉深件 底部厚度大于壁厚时,可以采纳变薄拉深； 在某些情形下,需对零件图进行运算、分析比较后,确 定工序性质如图 8.1.4a 所示的零件,材料为Q235,料厚为 15mm,从外形上初步判定可用落料、 冲孔与翻边三道工序或落料冲孔与翻边两道工序完成； 但经过运算分析后发觉, 由于翻边系数小于极限翻边系数,使翻边高度达不到零件的要求,因而应改用落料、拉深、图 8.1.4 内孔翻边件冲孔、翻边工序,如图 8.1.4b 所示； 0.08mm,图 a所示零件采纳落料、 拉深和冲孔三道工序,假设图 b所示零件也采纳这样的冲压工艺,就经运算拉深前的坯 料直径应为 81mm,其拉深系数为 33/81=04,
14、小于极限拉深系数,而且零件根部的圆角半径较小R2 ,形成了对拉深变形很不利的条件；生产中采纳图 b 所示的工艺过程,即经过落料冲孔复合、拉深、9名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 冲底孔与切边、冲六个6mm孔等四道工序制成； 有时为了改善冲压变形条件或便利工序定位,需增加附 加工序 如图 8.1.5b 所示的零件冲压工艺中增加预冲孔 108mm的工序,是依据变形需要而增加的附加工序,此孔并非零件上的一部分,生产中叫做变形减轻孔, 其作用是使拉深时坯料内部 小于 33mm的部分 金属向外扩展；因而就能削减外部 大于 3
15、3mm的部分 金属向内收缩,使变形区发生变化,变形方式增加,从而一次拉深即可得 到要求；因此, 生产中常常采纳这类变形减轻孔或者工艺切口,到达 改善冲压变形条件、提高成形质量的目的；. 分开加工：具有互换性、制造周期短,但Zmin不易保证,需提高加工精度,增加制造难度；适用于圆形或简洁刃口；. 协作加工Zmin易保证,无互换性、制造周期长；适用于异形或复杂刃口；2、凸、凹模刃口尺寸的运算方法1按凸模与凹模图样分别加工法落料；设工件的尺寸为D 0,依据运算原就,落料时以凹模为设计基准；第一确定凹模尺寸, 使凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓 的最小极限尺寸；将凹模尺寸减去最小合理间隙值, 即得到凸
16、模尺寸,即 10名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - D A=D max-X.0；D =D-Zmin0=D max-X.-Zmin0；min工件 5000 . 062落料,凹模 DA 00. 025mm；凸模 D00 .016；校准0.025+0.0160.140-0.100,所以取=0.4 Zmax-Z=0.016 ,=0.6 Zmax-Zmin=0.024 ,最终 DA=49.94=00.024mm,D00.016；冲孔设冲孔尺寸为 d0,依据运算原就,冲孔时以凸模为设计基准；首先确定凸模尺寸, 使凸模的基本尺寸
17、接近或等于工件孔的最大极限尺寸；将凸模尺寸增大最小合理间隙值,即得到凸模尺寸,即dT=dmin+X.0；dA=dT+Z min0A=dmin+X.+Zmin0A ；工件 1800 .043mm,凸模 dT00.013,凹模 dA 00 .021mm；00. 052mm凸模 dT00. 013mm,凹模 dA 00.021mm；00. 043mm凸模 dT00.011mm,凹模 dA 00. 018mm；00. 025mm凸模 dT00. 006mm,凹模 dA=0.001mm；校准均合理；11名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - -
18、 - - - 式中 DA落料凹模基本尺寸mm；D 落料凸模基本尺寸mm；D落料件最大极限尺寸 mm；d冲孔凸模基本尺寸 mm；max Td冲孔凹模基本尺寸 mm；d冲孔件孔的基本尺寸 mm；A min.冲件公差 mm；Z凸凹模最小初始双面间隙mm查min表得 0.100mm；凸模下偏差 mm,按 IT6 选用；凹模上偏差mm,按 IT7 选用；X磨损系数制件公差 IT9 ,选 X=1；3.工件的材料利用率工件的材料利用率的运算冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比称为材料利用率, 它是衡量合理利用材料的经济性指标；一个步距内的材料利用率可用下式表示 =A/Bs*100%式中 材料利用率；面积；
19、 s送料进距； B条料宽度；mm2,B=52mm,s=51mm； =52.57%. A一个冲裁件的实际4.冲裁力的运算,用一般平刃口模具冲裁时,冲裁力 F F=Lt b或 F=KLt ；L冲裁周边长度 mm； 材料的抗剪强度 MPa b材料的抗拉强度 MPa12名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 得 b=255333MPa为便利运算,取350MPaF=*1*350*340=155KN 模具采纳刚性卸料装置,卸料力 F Q=KF=0.06*155=9.3KN ；推料力F Q=nK 1F=4*155*0.07=43.4
20、KN; 顶件力 F Q=K 2F=0.08*155=12.4KN.5.运算压力中心对称冲裁件的压力中心,位于冲裁件轮廓图形的几何中心上；（四） .冲压设备的选定公称压力 Fz=F+FQ 1200KNJ23-25初选压力机查文献,开式双柱可倾压力机参数,型号规格为6.排样实体图7. 搭边值的确定：工件间a1=1mm,侧面 a=1mm,步距 51mm 条料宽度的确定：有侧压装置B0=Dmax+2a0;A=B+C=Dmax+2a+C 13名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - B条料宽度 mm52mm Dmax条料宽度方向冲
21、裁件的最大尺寸mma侧搭边值 mm1mm .条料宽度的单向偏差mmA导料板间距离 mmC导料板与最宽条料之间的间隙mm（五） .冲压工艺卡制定标记产品名冷冲压工艺卡片零件名称油封年产第称垫片量页材料牌产品图零件图号规格大批共号量页毛坯10 外形 及尺条料：号及技术条件工序名检验备注寸序号称要求模具名工序草图称及图设备号2 落料底图总编制校对审核批准号14名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 第三章一 .模具结构的挑选级进模结构15名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 21 页精选学习资料 - -
22、- - - - - - - （二） .定位方式的挑选1.导料板：设在条料两侧,与卸料板或导板分开制造 2.侧压装置：采纳簧片式侧压装置 3.挡料销：固定挡料销和始用挡料销 4.导正销（三） .卸料、出件方式的挑选 固定卸料板,规格： 160mmX125mmX16mm,材料： 45 （四） .导向方式的挑选导柱和导套导向,导柱导套均采纳标准件（五） .主要零部件结构设计异形凸模凸模凹模板（六） .模具总装图16名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7三维实体图第四章模具制造17名师归纳总结 - - - - - - -第
23、 17 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一 .依据凸模、凹模零件图纸分析其加工工艺,确定毛坯 异形凸模毛坯：材料： T10A,51mmX20mmX20mm,凸模 1 毛坯：材料： T10A,55X 30mm,凸模 2 毛坯：材料： T10A,55X 60mm,凹模板毛坯：材料： T10A,165mmX130X20mm （二） .制定凸模、凹模零件加工卡 凸模 1 备料粗车半精车精车研磨 凸模 1 备料粗车精车研磨 凹模板 :下料锻造刨六面铣平面钳工划线钻孔加工型腔热处理研磨（三） .编制加工程序加工异形凸模和凹模板采纳线切割加工,凸模 2 凸模 3 采纳数控车
24、床凸模 1 程序 %01 T0101 S600 M03 G0 X56 Z1 G71 U1 R1 P1Q2 G00 X100 Z100 M05 M00 T0101 S800 M03 G0 X19 Z1 N1G01 X18F30 G01X22Z-45 X26 Z-51 18名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - N2X30 G0X100Z100 M05 M30 四 .加工出凸模、凹模模具装配流程：一 .组件装配1.将模柄装配于上模座内,并磨平端面,配作骑缝圆柱销2.将异形凸模、凸模、凸模装入凸模固定板并磨平端面二 .确定装
25、配基准件挑选凹模为基准件三 .总装配1.将凹模板放在下模座上,找正位置；依据凹模上螺钉孔和销钉孔的位置配作下模座上的螺钉孔和销钉孔,装入螺钉和销钉；2.将凸模组件装入凹模,配作上模座和凸模固定板上的螺钉孔,装入螺钉；3.松开凸模固定板上的螺钉,调整凸、凹模间隙使其匀称,拧紧螺钉后配作上模座和凸模固定板上的销钉孔、装入销钉4.装配其他零件,包括卸料板、导料板、挡料销、承料板和导正销5.检验、试冲；第五章 总结经过四个周的模具设计与制造综合实训,我们基本上完成了预期名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的教学目标；在这四
26、个周里,我们经受模具设计、制造和产品试制的完整过程, 不仅培育了自己正确的零件设计理念,仍提高了动手操作才能,让我们对自己以后的就业也布满了信心,从多个方面提升了自己；在为期四周的实训期间, 用到了好多本学期在课堂上所学到的知识,这次实训将几科书本学问融入其中,让我们在动手的同时,不仅对以前的所学懂得的更加透彻,加深了我们的印象, 更是让我们学到了书本上学不到的学问,拓展了我们的学问面,使我们收成颇丰；第一,感受最多的就是在专业基础学问方面的提高；以前上课时,由于缺乏对生产实际的明白, 尽管课堂任课老师也会播放一些教学视频作为帮助, 但是总让我们觉得不是很贴近,对所学的不同材料的热处理、加工方
27、法等方面都没有比较直接、感性的熟悉,从而导致了对 相关的学问点懂得不透, 不能形成系统的学问链, 进而导致对所学知 识的迷茫； 而通过这次的模具设计与制造综合实训,我们不仅亲眼见 识到了书中所提到的材料, 更是能够亲自动手对各种材料进行加工操 作,在明白各种材料颜色、 硬度等物理特性的同时,也加深了我们所 学学问的印象, 有利于我们把学问点进行归纳总结,提高自己的专业 水平；再者,这次的实训也让我们熟悉到了团队合作的重要性；我们通 过团体合作, 把小组按每个人的不同强项分成三批,分别进行资料的 查找、尺寸的运算以及零件图的绘制,既让资源得到了合理的优化,20名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 21 页精选学习资料 - - - - - - - - - 也缩短了工时,保证了任务在指定时间内的完成；参考文献1. 冲压模具简明设计手册郝滨海编,化学工业出版社 2005 年版；2. 冲压工艺与模具设计贾俐俐主编,人民邮电出版社 2022 年版；3. 机械制图与电脑绘图李萍萍,贺炜主编,机械工业出版社 2022 年版；4. 模具 CAD/CAM,何涛主编,北京高校出版社,2004 年版；5. 机械制造基础,朱秀琳主编,机械工业出版社,2001 年版；21名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 21 页