冲压模具毕业设计指导书(共26页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上吉林科技职业技术学院JILIN SCIENCE AND TECHNOLOGY VOCATIONAL COLLEGE毕业论文(设计)指导书题目 学生姓名 ： 学 号： 班 级： 专 业： 模具设计与制造 院（部） ： 制造工程学院 指导教师 ： 邱瑞杰 年 月 日第一部分 冲压模具毕业设计基本要求与安排 冲压模具毕业设计是“模具设计与制造专业”教学计划安排的,是为学生在学完基础理论课、技术基础课和专业课的基础上所设置的一个重要的实践性教学环节，亦是毕业设计的主选内容。 冲压模具毕业设计指导书主要从教学目的、实践内容、要求、步骤与方法、时间安排几个方面提出具体的计划和任务，目的是指导学生更好地完成毕业设计工作，取得良好的效果。1. 冲压模具毕业设计目的该毕业设计安排在学习冲压工艺编制与模具设计制造理论课程之后进行，其目的在于：（1）帮助学生巩固冲压工艺编制与模具设计制造课程中所学的相关理论知识，熟悉有关资料，树立正确的设计思想，掌握冲压模具设计的方法和一般程序，培养学生独立分析和解决问题的能力。（2）通过模具结构设计，使学生在工艺性分析、工艺方案论证、工艺计算、模具零件结构设计、编写技术文件和查阅文献方面受到一次综合训练，为以后的工作打下初步的基础。2. 冲压模具毕业设计课题冲压模具毕业设计课题由指导教师用“毕业设计任务书”的形式下达，课题难度以一般中等复杂程度的单工序模、较为简单的级进模、弯曲模和拉深模为宜。3. 冲压模具毕业设计内容毕业设计内容包括：冲压工艺性分析；工艺方案制订；排样图设计；冲压力计算；刃口尺寸计算；弹簧与橡胶件的计算和选用；凸模、凹模或凸凹模结构设计以及其他冲模零件的结构设计；绘制模具装配图和工作零件图；编写设计说明书。4. 冲压模具毕业设计要求（1） 装配图 模具装配图用以表明模具结构、工作原理、组成模具的全部零件及其相互位置和装配关系。 一般情况下，模具装配图用主视图和俯视图表示，若不能表示清楚时，再增加其他视图。一般按11的比例绘制。装配图上要标明必要的尺寸和技术要求。1）主视图。主视图一般放在图样上面偏左，按模具正对操作者方向绘制，采取剖视画法，一般按模具闭合状态绘制，在上、下模之间有一完成的制件，冲压件断面涂红或涂黑。 主视图是模具装配图的主体部分，应尽量在主视图上将结构表达清楚，力求将成形零件的形状画完整。 剖视图画法一般按照机械制图国家标准执行，但也有一些行业习惯和特殊画法。例如，为减少局部视图，在不影响剖视图表达剖面迹线通过部分结构的情况下，可以将剖面线以外部分旋转或平移到剖视图上，螺钉和销钉可各画一半等，但不能与国家标准发生矛盾。2）俯视图。俯视图通常布置在图样的下面偏左，与主视图相对应。通过俯视图可以了解模具的平面布置，习惯上将上模拿去，只反映模具的下模俯视可见部分；或将上模的左半部分去掉，只画下模，而右半部分保留上模画俯视图。 冲压模具在俯视图上还应用双点划线画出排样图和制件图。3）制件图和排样图。装配图上还应该绘出制件图。制件图一般画在图样的右上角，要注明制件的材料、规格以及制件的尺寸、公差等。如位置不够也允许画在其他位置上或在另一页上绘出。 对于有落料工序的冲压件，还应绘出排样图。排样图布置在制件图的下方，应标明条料的宽度及公差、步距和搭边值。对于需多工序冲压完成的制件，除绘出本工序的制件图外，还应该绘出上工序的半成品图，画在本工序制件图的左边。 制件图和排样图均应按比例绘出，一般与模具的比例一致，特殊情况可以放大或缩小。它们的方位应与制件在模具中位置相同，若不一致，应用箭头指明制件成形方向。4）标题栏和零件明细表。标题栏和零件明细表布置在图样的右下角，按照机械制图国家标准填写。零件明细表应包括件号、名称、数量、材料、热处理、标准零件代号及规格、备注等内容。模具图中所有零件均应详细写在明细表中。5） 尺寸标注。图上应标注必要的尺寸，如模具闭合尺寸(如主视图为开式表达则写入技术要求中)、模架外形尺寸、模柄直径、螺孔尺寸等，不标注配合尺寸和形位公差。6） 技术要求。技术要求布置在图样下部适当位置。其内容包括：应写明凸、凹模刃口间隙；模具的闭合高度(主视图为工作状态时则直接标在图上)；该模具的特殊要求；其他按国家标准、行业标准或企业标准执行。 装配图布局（2）模具零件图 模具零件主要包括工作零件，如凸模、凹模、凸凹模等；结构零件，如固定板、卸料板、定位板、导向零件等；紧固标准件，如螺钉、销钉等及模架、弹簧等。 要求绘制出标准模架和紧固标准件外的所有零件图，对某些因模具的特殊结构要求而需要再加工的标准件也需绘制零件图。 零件图的绘制和尺寸标注均应符合机械制图国家标准的规定，要注明全部尺寸、公差配合、形位公差、表面粗糙度、材料和热处理要求及其他技术要求。模具零件在图样上的位置应尽量按该零件在装配图中的方位画出，不要随意旋转或颠倒，以防画错，影响装配。 对凸模、凹模配合加工，其配制尺寸可不标注公差，仅在该标称尺寸右上角注上符号“*”，并在技术条件中说明：注“*”尺寸按凸模(或凹模)配制，保证间隙若干即可。（3）设计说明书 为更全面地培养学生的工作能力，也为教师进一步了解学生设计熟练的程度和知识水平，还要求学生编写设计说明书，用以阐明自己的设计观点、设计方案的优劣、依据和过程。设计说明书的主要内容如下： 1) 摘要。 2) 目录。 3) 序言。4) 冲压件零件图。5) 制件的工艺性分析。 6) 冲压工艺方案的制订。7）冲压模具工艺与设计计算。 排样图设计及材料利用率计算。 冲压力计算及冲压设备的选择。 计算凸凹模刃口尺寸及公差。 弯曲件展开长度计算。 毛坯尺寸计算。 拉深次数计算。 工序件尺寸的计算。8) 冲压模具结构设计。 模具类型。 导向与定位方式。 卸料与出件方式。 模架类型及精度。9）冲压模具零部件设计。 冲压模具的总装图。 。 。 。 。 。 。 。 。 b.。10) 其他需要说明的问题。 11) 结论。 12) 致谢。13) 主要参考文献目录。 在设计中，特别是在编写设计计算说明书及论文中，所用的参考书要写清编者姓名、书名、出版单位及日期，并标注序号。 说明书中应附模具结构简图，所选参数及使用公式应注明出处，并说明式中各符号所代表的意义和单位，所有单位一律使用国家法定计量单位。 说明书最后所附参考文献目录应包括书刊名称、作者、出版社、出版年份。在说明书中引用所列参考资料时，只需在方括号中注明其序号及页数。 要求学生运用CAD/UG等软件绘制零件图和总装配图并打印出来，以及用计算机打印出设计说明书。4. 冲压模具毕业设计步骤与方法 (1) 明确设计任务，收集有关资料。1）设计准备设计前应预先准备好设计资料、手册、图册、绘图用具、图纸、说明书用纸。认真研究任务书及指导书，了解冲压模具设计的目的、内容、要求和步骤。分析设计题目的原始图样、零件的工作条件，明确设计要求及内容。熟悉各种可采用的模具结构形式及其优缺点。2）冲件图样分析冲压件零件图是分析编制冲压方案、设计模具的重要依据，对零件图的分析主要是从冲压工艺的角度出发，对冲压件的形状、尺寸（最小孔边距、孔径、材料厚度、最大外形）等、精度、表面粗糙度、材料性能等逐项分析，确定冲压工序图，然后在教师指导下拟订工作进度计划。 (2) 工艺分析和工艺方案制订1) 工艺性分析。在明确设计任务、收集有关资料的基础上，分析制件的技术要求、结构工艺性及经济性是否符合冲压工艺要求。若不符合，应提出修改意见，经指导教师同意后修改或更换设计任务书。2) 制定工艺方案。首先在工艺分析的基础上，确定冲压件加工的总体方案，然后确定冲压成形方案，它是制定冲压成形工艺过程的核心。 在确定工艺方案时，先决定制件所需要的基本工序性质、数目、顺序，再将其排列组合成若干种方案，最后对各种可能的工艺方案进行分析与比较，综合其优、缺点，选出一种最佳方案。 在进行方案分析与比较时，应考虑制件的精度、生产批量、工厂条件、模具加工水平及工人操作水平等诸方面因素，要画模具结构草图，有时还需要进行一些必要的工艺计算。(3) 冲压工艺计算和工艺设计 1）计算毛坯，以便在最经济的原则下合理使用材料。 2）排样及材料利用率计算。就设计冲裁模而言，排样图设计是进行工艺设计的第一步。每个制件都有自己的特点，每种工艺方案考虑的出发点也不尽相同，因而同一制件也可能有多种不同的排样方法。在设计排样图时，必须考虑制件的精度、模具结构、材料利用率、生产效率、工人操作习惯等诸多因素。 制件外形简单、规则，可以采取直排、单排排样，排样图设计较为简单，只需查出搭边值即可求出条料宽度，画出排样图。若制件外形复杂，或为了节约材料、提高生产率而采用斜排、对排、套排等排样方法时，设计排样图则较为困难。可用纸板按比例做出若干个样板，利用实物排样往往可以达到事半功倍的效果。在设计排样图时往往要同时对多种不同排样方案计算材料利用率，比较各种方案的优、缺点，选择最佳排样方案。3) 确定凸、凹模的间隙，计算凸、凹模的刃口尺寸和各工作部分尺寸。刃口尺寸计算较为简单，当确定凸、凹模加工方法后可按相关公式进行计算。一般冲模计算结果精确到小数点后两位，采用成形磨削、线切割等加工方法时，计算结果精确到小数点后3位。若制件为弯曲件或拉深件，需先计算展开尺寸，再计算刃口尺寸。4) 冲压力计算（包括冲裁力、弯曲力、拉深力、卸料力、推件力、压边力等）、冲压设备的选用。根据排样图和所选模具结构形式，可以方便地计算出所需总压力。根据计算出的总压力，初选冲压设备的型号和规格，待模具总图设计好后，校核设备的装模尺寸(如闭合高度、工作台板尺寸、漏料孔尺寸等)是否合乎要求，最终确定压力机型号和规格。5） 计算模具各主要零件（凹模、凸模固定板、垫板、模架等）的外形尺寸，以及卸料橡胶或弹簧的自由高度等。如：先计算凹模(模板)厚度，再根据厚度确定凹模(模板)周界尺寸(圆形凹模为直径，矩形凹模为长和宽)。6） 选择模架,对于冲压模具设计，根据凹模周界尺寸大小，从冷冲模国家标准(JS/T 80651995JS/T 80681995)(冷冲模典型组合)中即可确定模架规格；待模架规格确定后即可确定主要冲模零件的规格参数，再查阅标准中有关零部件图表。7）对于拉深模，需要计算是否采用压边圈，计算拉深次数、半成品的尺寸和各中间工序模具的尺寸分配等。8）其他零件的计算。（4）冲压模具结构设计1）操作类型的选择2）操作方式选择3）定位方式选择4）卸料和出件方式选择5）导向方式的选择（5）冲压模具零部件设计1) 画装配图。模具装配图上的零件较多、结构复杂，为准确、迅速地完成装配图绘制工作，必须掌握正确的画法。 一般画装配图均先画主视图，再画俯视图和其他视图。画主视图既可以从上往下画，也可以从下往上画。但在模具零件的主要参数已知的情况下，最好从凸、凹模结合面开始，同时往上、下两个方向画较为方便，且不易出错。 画装配图时一般应先画模具结构草图，经指导教师审阅后再画正式图。2）零件图 所有需要加工制造的零件。（6）编写设计说明书。5. 冲压模具毕业设计时间 学生完成的工作量应根据参与实践时间长短和实际情况确定，一般为8 周左右，如表1-1所示。表1-1 冲压模具设计与制造实践时间(按8 周分配)工作内容工作时间任务要求阅读任务书一周分析冲压件制件工艺性分析及方案的制订一周制订出合理的方案冲压模具总体结构设计一周设计出总体结构冲压模具工艺与设计计算一周完成所有计算冲压模具零部件工艺设计一周设计出所有零部件设计并绘制冲压模具装配图一周1份设计并绘制冲压模具零件图一周1套(所有需加工的模具零件)设计说明书一周1份(2535页)合计时间8周第二部分 冲压模具毕业设计实例(仅供参考）落料冲孔复合模设计实例 摘 要模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。大到飞机、汽车，小到茶杯、钉子，几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高一致性、高生产率是任何其它加工方法所不能比拟的。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发能力。所以模具又有“工业之母”的荣誉称号。（略）目 录1.冲压件零件图工件为图1所示的落料冲孔件，材料为Q235钢，材料厚度2mm，生产批量为大批量。工艺性分析内容如下：图1 零件图2.零件工艺性分析(1) 材料分析Q235为普通碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。(2) 结构分析零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中部有一异形孔，孔的最小尺寸为6mm，满足冲裁最小孔径的要求。另外，经计算异形孔距零件外形之间的最小孔边距为5.5mm，满足冲裁件最小孔边距的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。(3) 精度分析 零件上有4个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属IT13，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。3.冲裁工艺方案的确定零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下： 方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。 方案二：落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。所以，比较三个方案欲采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为2mm时，可查得凸凹模最小壁厚为4.9mm，现零件上的最小孔边距为5.5mm，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。4. 零件工艺计算 4.1 刃口尺寸计算根据零件形状特点，刃口尺寸计算采用分开制造法。 （1）落料件尺寸的基本计算公式为尺寸，可查得凸、凹模最小间隙Zmin=0.246mm，最大间隙Zmax=0.360mm，凸模制造公差，凹模制造公差。将以上各值代入校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。 即 （2）冲孔基本公式为尺寸，查得其凸模制造公差，凹模制造公差。经验算，满足不等式，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得 尺寸，查得其凸模制造公差，凹模制造公差。经验算，满足不等式，因该尺寸为单边磨损尺寸，所以计算时冲裁间隙减半，得 （3）中心距：尺寸尺寸尺寸4.2 排样计算分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式有图2所示两种。比较方案a和方案b，方案b所裁条料宽度过窄，剪板时容易造成条料的变形和卷曲，所以应采用方案a。现选用4000mm×1000 mm的钢板，则需计算采用不同的裁剪方式时，每张板料能出的零件总个数。（1）裁成宽81.4mm、长1000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为（2）裁成宽81.4mm、长4000mm的条料，则一张板材能出的零件总个数为比较以上两种裁剪方法，应采用第1种裁剪方式，即裁为宽81.4mm、长1000mm的条料。其具体排样图如图3所示。 4.3 冲压力计算可知冲裁力基本计算公式为此例中零件的周长为216mm，材料厚度2mm，Q235钢的抗剪强度取350MPa，则冲裁该零件所需冲裁力为模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力和推件力为则零件所需得冲压力为初选设备为开式压力机J2335。 4.4 压力中心计算零件外形为对称件，中间的异形孔虽然左右不对称，但孔的尺寸很小，左右两边圆弧各自的压力中心距零件中心线的距离差距很小，所以该零件的压力中心可近似认为就是零件外形中心线的交点。 4.5 冲压设备的选用根据冲压力的大小，选取开式双柱可倾压力机JH2335，其主要技术参数如下：公称压力：350kN滑块行程：80mm最大闭合高度：280 mm闭合高度调节量：60 mm滑块中心线到床身距离：205mm工作台尺寸：380 mm×610 mm工作台孔尺寸：200 mm×290 mm模柄孔尺寸：50 mm×70 mm垫板厚度：60 mm5. 冲压模具结构设计5.1 标准模架的选用标准模架的选用依据为凹模的外形尺寸，所以应首先计算凹模周界的大小。由凹模高度和壁厚的计算公式得，凹模高度，凹模壁厚。所以，凹模的总长为（取160mm），凹模的宽度为 。模具采用后置导柱模架，根据以上计算结果，可查得模架规格为上模座160mm×125mm×35mm，下模座160mm×125mm×40mm，导柱25mm×150mm，导套25mm×85mm×33mm。5.2 卸料装置中弹性元件的计算模具采用弹性卸料装置，弹性元件选用橡胶，其尺寸计算如下：（1）确定橡胶的自由高度 由以上两个公式，取。（2）确定橡胶的横截面积查得矩形橡胶在预压量为10%15%时的单位压力为0.6MPa，所以（3）确定橡胶的平面尺寸根据零件的形状特点，橡胶垫的外形应为矩形，中间开有矩形孔以避让凸模。结合零件的具体尺寸，橡胶垫中间的避让孔尺寸为82 mm×25mm，外形暂定一边长为160mm，则另一边长b为（4）校核橡胶的自由高度为满足橡胶垫的高径比要求，将橡胶垫分割成四块装入模具中，其最大外形尺寸为80mm，所以橡胶垫的高径比在0.5 1.5之间，所以选用的橡胶垫规格合理。橡胶的装模高度约为0.85×40 mm =34mm。5.3 其他零部件结构凸模由凸模固定板固定，两者采用过渡配合关系。模柄采用凸缘式模柄，根据设备上模柄孔尺寸，选用规格A50×100的模柄。6.冲压模具零部件设计6.1 模具装配图 模具装配图如图4所示。6.2 模具零件图模具中上模座、下模座、垫板、凸模固定板、卸料板、凸凹模固定板、冲孔凸模、凸凹模、凹模、推件块零件图如图514所示。图4 装配图1- 下模座 2、12、13、19-螺钉 3、11、18-销钉 4-凸凹模固定板 5-凸凹模 6-橡胶 7-卸料版 8-导料销 9-凹模 10-上模座 14-打杆 15-横销 16-推板 17-模柄 20-导柱 21-导套 22-垫板 23-凸模固定2- 板 24-推杆 25-推件块 26-凸模 27-卸料螺钉 28-挡料销专心-专注-专业图5 上模座零件图图7 推件块零件图图6 下模座零件图图9 卸料板零件图图8 凸凹模固定板零件图图11 垫板零件图图10 凸模固定板零件图图13 凸模零件图 图14凸凹模零件图图12 凹模零件图 结 论随着毕业设计的完成，也将意味着我的大学生活即将结束，但在这段时间里面，为了解决毕业设计的问题，去请教指导老师，和同学一起讨论以及查看数控相关的书籍。经过这段时间的学习，我自身的能力也得到了一定的提高。.而且将很多的知识又巩固了许多，总之这次的毕业设计让我受益匪浅！参考文献1.冷冲压模具设计手册 X X X主编 机械工业出版社2.机械设计综合课程设计 王之标主编 机械工业出版社3. 机床制造工艺手册 邵俊主编 机械工业出版社4.金属切削机床 宋玉鸣主编 中国劳动社会保障出版社5.机械制造工艺学课程设计指导赵家齐编 机械工业出版社6. 简明机械加工工艺手册徐圣群主编 上海科学技术出版社7. 机械加工工艺师手册杨叔子主编 机械工业出版社8.机械设计基础课程设计指导书 陈立德主编 高等教育出版社9. 黄成编著UG NX6.0模具设计与加工 北京希望电子出版社 2009致 谢通过这次毕业设计，使我对大学三年所学的知识有了一次全面的综合运用，也学到了许多上课时没涉及到的知识，例如： .在此，我还要感谢机电系所有老师，正是因为他们的鼓励和支持，才使我不畏困难，迎难而上，不断地克服一个又一个的困难，直到毕业设计的圆满结束。 这次毕业设计不仅仅是我对自己所学的知识进行了巩固,更重要的是我在此基础上有学到了许多新的知识,对于以前不太懂得的、不太理解的也都熟悉了许多。 最后，衷心感谢机电学院全体老师多年来的辛勤培养和教诲！第三部分 冲压模具毕业设计总结和答辩应考虑的问题总结与答辩是冷冲压模具课程设计的最后环节，是对整个设计过程的系统评价和总结。学生在完成全部图样和编写设计计算说明书之后，应全面分析此次设计中存在的优缺点，找出设计中应注意的问题，掌握模具设计的一般步骤和方法，通过总结，提高分析问题和解决问题的能力。设计答辩工作对每个同学单独进行。答辩中所提问题，一般以设计方法、方案及设计计算说明书和设计图样中所涉及到的内容为限，可就计算过程、结构设计、查取数据、视图表达、材料与热处理、尺寸与公差配合等方面广泛提出质疑让学生回答，也可要求学生当场查取数据。通过个人系统的回顾总结和教师的质疑答辩，使学生能更进一步发现自己设计过程中的问题与不足，搞清尚未弄懂的、甚至不理解和没有考虑到的问题，从而获得更大的收获，完满的达到整个设计的目的及要求。