冲孔压弯切断连续模具设计（含全套说明书和CAD图纸）(共17页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上 序 号：毕业设计 题目： 冲孔、压弯、切断连续模 学 院： 工 学 院 姓 名： 王燕妮 学 号： 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 051班 指导教师： 段武茂 二OO九年 五 月专心-专注-专业摘 要 模具是工业生产中重要的工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础之一。级进模是一种复杂、精密的冲压模具，它具有高效率、高精度和高寿命等优越性，适用于各种冲压行业 的自动化生产。本文分析了回油管夹片零件的结构工艺性和冲压工艺,介绍了零件的排样方案、模具的总体结构、主要零部件的设计。该模具具有结构紧凑、加工制造容易、工作平稳、操作简便、生产效率高的特点。关键词

2、 模具设计 级进模 Abstract: Mould & Die is important technical equipment in industrial production. It is also one of the most important developmental foundations for all departments of country economy. The progressive die is a kind of complex and precise forming die. It possesses many advantages such as hig

3、h efficiency,accuracy and long life. So it is used for many kinds of automation production in sheet metal forming. The technological characteristic and the stamping technology of the oil return pipe equipment support were analyzed. Layout project, total structure of die, and design of the key parts

4、were introduced. The die structure was compact, machining easy, working smoothly,operated conveniently and high production efficiency .Key words: die design progressive die 目录一 引言.4二 工件冲压工艺的分析06 1.工件结构的分析06 2.工件尺寸精度07 3.冲裁件断面质量07 4.零件材料分析07三 工件冲压方案的确定.07四 工件冲模结构的形式08 1.模具形式08 2.定位装置08 3.模架08 4.导料板08

5、五 模具设计计算08 1.排样.计算条料宽度及确定步距08 2.材料利用率09 3.计算冲裁力，切断力和弯曲力10 4.确定模具压力中心10 5.弯曲模，冲模刃口尺寸及公差的计算11 6.确定各主要零件尺寸12六 设计并绘制总装图，选取标准件13参考文献 16 一 引言改革开放以后，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长，于是模具对于现代工业来说是越来越重要，尤其是冲压技术的应用.在国民经济各部门中,几乎都有冲压加工生产,它不仅与整个机械行业密切有关,而且与人民的生活相关.近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具

6、厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。 近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT

7、等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状工件等一系列优点，在机械、汽车、轻工、国防、电机电器、家用电器，以及日常生活用品等行业应用非常广泛，占有十分重要的地位。随着工业产品的不断发展和生产技术水平的不断提高，冲压模具作为个部

8、门的重要基础工艺装备将起到越来越大的作用。 设计过程设计题目： 图一工件图工件简图：如图一所示.生产批量：大批量生产.材料：Q235钢材料厚度：2mm二.工件冲压工艺分析：1.工件结构形状的分析：由图一可知：该工件由圆弧和直线组成，并且是直角弯曲件。孔与孔之间，孔与工件边缘之间的最小距离c满足c1-1.5t 要求. 2.工件尺寸精度根据工件图尺寸要求，此件属于高弧形件，尺寸公差要求如图所示。此工件的公差等级均按IT14级要求。要求普通冲裁尺寸精度低于IT13级，现工件的设计精度低于IT13级，所以尺寸精度满足要求。3.冲裁件断面质量因为一般的普通冲裁方式冲2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度R

9、a可达到12.5-3.2，毛刺允许高度为0.01-0.05mm，本零件在断面粗糙度和毛刺高度上没有严格的要求，所以只要精度达到一定的要求，其断面质量就可以保证。4.零件材料分析对于冲压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合国家标准。尤其是板料弯曲时材料的塑性高低也影响工件的成形。本设计的零件材料是Q235钢，属碳素结构钢，其综合力学性能较好，用冲裁的加工方法是完全可以成形。另外工件对于厚度和表面质量没有严格要求，所以尽量采用国家标准的板材，其冲裁出的工件的表面质量和厚度公差就可以保证，即工件的材料性能符合冷冲压加工要求。 三.工件冲压工艺方案的确定完成此工件要冲孔，切断

10、，压弯三道工序，根据零件特征采用先冲孔后切断，最后压弯。其加工的工艺方案分为以下3种：方案一：采用单工序逐步加工。其特点是结构简单、制造周期短、成本低但生产率低、工件精度低,不适合大批量生产。方案二：采用复合模加工。复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板料的定位精度比级进摸低,冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。方案三：采用级进模加工。级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐

11、步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。比较三个方案，由于零件为大批量生产，小孔比较接近边缘，复合模冲裁零件时受到壁厚的限制，模具结构与强度相对较难实现和保证，因此采用级进模加工。四.工件冲模结构的形式1.模具形式采用固定挡料销定位的级进模。2.定位装置 始用挡料销限定条料的初始位置，进行冲孔。滚轮与上模的凸轮板接触，以控制导料板的张开与收拢，即上模在上死点位置时，导料板张开，便于送料。工作时条料从右方送进，开始两个工件采用始用挡料销挡料，之后挡料则用定位板，并由装在卸料板上的导料销将料导正。工件冲出后即从漏孔中落下，生产效率很高。3.模架 若采用后

12、侧导柱模架，可以纵向，横向送料，常用于小型冲模。若采用中间导柱模架两个导柱左右对称分布，受力均衡，但是只能从正前方送料。若采用四导柱模架，起导向精度与钢度都较好，常用于大型冲模，切价格较高。 综合以上因素本设计决定采用后侧导柱模架。4.导料板在此冲裁模中，导料板固定卸料板制成一体。为使条料顺利通过，两导料板之间距离应等于条料最大宽度加上一个间隙值。采用弹性卸料板，用卸料螺钉固定在下模上。五.模具设计计算 1.排样.计算条料宽度及确定步距 采用单排方案，如图2. 图2（排样图） 查冲压工艺与模具设计表2.6，确定搭边值，由零件形状，按圆形件取搭边值，因为r2t，取a=1.5mm，侧边取搭边值a1

13、=1.8mm 则步距 ： h=37+1.5=38.5mm 条料宽度 ： = 查冲压工艺和模具设计表2.7得 =0.5 =mm2.板料的利用率 材料的利用率通常是以一个步距内零件的实际面积与所用毛坯面积的百分率来表示： =100%=100% ：一个步距内零件的实际面积； ： 一个步距内零件所需毛坯面积； A ： 送料步距； B ： 条料宽度。 =100%=42.99% 3.计算冲裁力，切断力和弯曲力 该模具采用弹性卸料和上出料方式1） 冲孔力：查表得K=1.3，=300MPa 大孔：=KLt=1.3272300=34288.8N 小孔：=KLt=1.323.52300=17144.4N2） 切断

14、力： = KLt=1.3（23+28.5+7）2300=35084.4N3） 压弯力： = （r：弯曲件的内弯曲半径，=375500. 取=400 ） =6794.7N4） 卸料力查冲压工艺与模具设计（贾崇田.李名望主编，人民邮电出版社）2.10得 =0.0250.06 取=0.05故=F =0.0534288.8=1714.44N =0.0517144.4=857.22N =0.0535084.4=1754.22N =0.056794.7=339.735N凹模刃口形式如下图所示：根据材料厚度t=2mm 3mm 取H=2mm 则最大冲压力：=+=34288.8+17144.4+35084.4+

15、1714.44+857.22+1754.22+0=89129.08N 4.确定模具压力中心 如下图所示，冲孔时.的压力中心在两中心线上，由力矩平衡原理得 X=（20-X） 34288.8X=17144.4（20-X） 解得 X=10mm5.弯曲模，冲模刃口尺寸及公差的计算对冲孔14和7采用凸凹模分开的加工方法。由冲压工艺与模具设计（贾崇田.李名望主编，人民邮电出版社）表2.13查得： =0.246mm ， =0.360mm - =0.360-0.246=0.114mm由冲压工艺与模具设计查表2.16可知 对冲 14孔时： =0.020mm， =0.020mm +=0.020+0.020=0.0

16、400.114 对冲 7孔时： =0.020mm， =0.020mm +=0.020+0.020=0.0400.114 切断部分：14弧 =0.020mm， =0.020mm+=0.020+0.020=0.0400.114 切弧时：=0.025mm， =0.020mm +=0.025+0.020=0.0400.114 可见均能满足分别加工+- 的要求， 查冲压工艺与模具设计表2.15得 x=0.5（1） 冲孔：14凸模：=mm 凹模：=mm7凸模： =mm 凹模：=（2） 切断： 14弧：=mm = =mm 20弧：=mm =mm（3） 弯曲模的凸凹模单边间隙可按如下公式计算： =+ct=t+

17、ct 弯曲模凸模凹模单边间隙； t材料厚度基本尺寸； 材料厚度的正偏差； c间隙系数，冲压工艺与模具设计查表3.13得c=0.05 =2+0+0.052=2.1 注：冲裁间隙除了对冲裁件的质量起着决定性的作用以外，对模具寿命也有较大的影响。间隙过小会使模具寿命降低。同时，小间隙还使模具制造的难度增加。因此冲才间隙是保证合理冲才过程的最主要的工艺参数。 6.确定各主要零件尺寸. 1）.凹模尺寸的确定： 工件的材料厚度为2mm，取凹模孔口高度h=7mm见下图 凹模厚度H的确定：H=22mm， P为总压力：W=1.2H=1.230=36mm 送料方向上的凹模的长度：=b+2W=147mm b-工件长

18、37mm 取送料方向的凹模长度=170mm 垂直于送料方向上的凹模的宽度：=S+（2.54.0）H=20+2.5H=75mm 2）.凸模长度的确定：切断的凸模选用凸缘式，冲孔用的凸模采用标准A型圆凸模，凸模长度计算为=+Y -凸模固定板的厚度，取为15mm. -固定卸料板的厚度，=0.8H=17.6mm -导料的宽度，取为6mm Y-修模长度，Y取为20mm=+Y=15+0.8H+6+20=58.6mm取=59mm3）弯曲模凸模和凹模宽度尺寸的计算当工件标注外形尺寸时，则： = =当工件标注内形尺寸时候，则 = = 4）垫板厚度的确定 垫板的平面形状尺寸与固定板相同，其厚度取为。材料为45钢的

19、矩形垫片，主要用于缓冲和扩散凸/凹模传来的压力，避免模座因承受过大压力出现形变，从而形象模具正常工作。5) 固定挡料销确定 根据零件的形状选用国家标准规定的型固定挡料销。6）模柄的选用 选用带凸缘的模柄 7）压力机的确定 总压力=89129.08N，最大闭合高度应大于冲模闭合高度的+6mm；工作台台面尺寸应能满足模具的正确安装。按上述要求，结合工厂实际，可选用公称压力为100KN的开式压力机。基本参数为：公称压力：100KN 滑块行程：60mm 最大闭合高度：180mm 封闭高度调节量：50mm 工作台尺寸（前后左右）： 240mm 360mm工作台孔尺寸（前后左右直径）:90mm180mm1

20、30mm模柄孔尺寸（直径深度）：3050mm；工作台厚度：50mm 六.设计并绘制总装图，选取标准件 上模座：L/mmB/mmH/mm=32025050 下模座：L/mmB/mmH/mm=37025055 导柱： 导套 : 垫板： 凸模固定板：凹模：固定卸料板:装配图见附图：参考文献1翁其金，徐新成.冲压工艺及冲模设计M.机械工业出版社，2005.1-1092于永泗，齐民.机械工程材料M.第5版,大连理工大学出版社，20033刘鸿文.材料力学M.第四版,高等教育出版社，20044夏巨谌，李志刚.中国模具设计大典M.电子版,中国机械工程学会，20035中国机械工程学会.锻压手册M.机械工业出版社

21、6陈于萍、周兆元. 互换性与测量技术M.第2版, 机械工业出版社7中国模具设计大典M. 第三卷8高军、李熹平、修大朋冲压模具标准件选用与设计指南M.化学出版社,9简明冷冲压工手册编写组简明冷冲压工手册M.第三版，机械工业出版社,2000.410席伟光，杨光，李波.机械设计课程设计.北京：高等教育出版社，200311刘鸿文.材料力学.第四版.北京：高等教育出版社，200412王孝培.实用冲压技术手册.机械工业出版社，2001 致谢 在此，我要向我的指导老师段武茂老师致以崇高的敬意!段老师深厚渊博的知识、严谨踏实的治学态度和平易近人的性格使我受益匪浅!从本文的选题到课题的深入，导师都给以精心的指导。在此我再次向段武茂老师表达最衷心的感谢!感谢他在论文遇到难题后抽空指点我。他丰富的知识和敏捷的思维和乐于助人的精神是我学习的榜样。感谢我的同学在设计过程中给予我的帮助，正是因为你们的帮助才使我可以顺利地完成毕业设计，谢谢江西农业大学四年来对我的栽培！