模具设计概论emxa.docx

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1、连接板落落料、冲冲孔复合合模【毕毕业设计计】 发发布日期期：20011-11-18浏览览次数：3788 核心提示示：摘要要本论文文应用所所学专业业理论课课程和生生产实际际知识进进行了冷冷冲压模模具设计计工作的的实际训训练，从从而培养养和提高高学生独独立工作作能力，巩巩固与扩扩-摘要本论文应应用所学学专业理理论课程程和生产产实际知知识进行行了冷冲冲压模具具设计工工作的实实际训练练，从而而培养和和提高学学生独立立工作能能力，巩巩固与扩扩充了冷冷冲压模模具设计计等课程程所学的的内容。通通过本次次设计，掌掌握冷冲冲压模具具设计的的方法和和步骤，掌掌握冷冲冲压模具具设计的的基本技技能，懂懂得了怎怎样分析

2、析零件的的工艺性性，怎样样确定工工艺方案案，了解解了模具具的基本本结构，提提高了计计算能力力，绘图图能力，熟熟悉了相相应工程程设计规规范和标标准，同同时对相相关的课课程进行行了全面面的复习习，使独独立思考考能力有有了提高高。本设设计采用用落料冲冲孔复合合模，模模具设计计制造简简便易行行。落料料冲裁效效果好，能能极大地地提高生生产效率率。本设设计主要要工序包包括：冲冲孔和落落料。本本设计分分别论述述了产品品工艺分分析，冲冲压方案案的确定定，工艺艺计算，模模板及主主要零件件设计，模模具装配配等问题题。本设设计的内内容是确确定复合合模内型型和结构构形式以以及工艺艺性，绘绘制模具具总图和和非标准准件零

3、件件图。关键词：冷冲压压；冲裁裁；落料料 目录前言111 设计计课题及及设计任任务书 21.1 设计课课题 221.2 设计任任务书 32 工艺艺方案分分析及确确定 32.1 零件的的工艺分分析 32.2 工艺方方案的确确定 32.3 排样的的确定 43 工艺艺设计与与计算 63.1 冲压力力与压力力中心的的计算 63.2 工作零零件刃口口尺寸计计算 73.3 工作零零件结构构设计与与其他模模具结构构零件 83.4 冲压设设备的选选用 100致谢111参 考 文 献献 122前言随着科学学技术的的发展需需要，模模具已成成为现代代化不可可缺少的的工艺装装备，模模具设计计是模具具专业一一个最重重要

4、的教教学环节节,是一一门实践践性很强强的学科科，是我我们对所所学知识识的综合合运用，通通过对专专业知识识的综合合运用，使使学生对对模具从从设计到到制造的的过程有有了一个个基本的的了解和和认识，为为以后的的工作及及进一步步学习深深造打下下了坚实实的基础础。毕业设计计的主要要目的有有两个：一是让让学生掌掌握查阅阅查资料料手册的的能力，能能够熟练练的运用用工程软软件进行行模具设设计。二二是掌握握模具设设计方法法和步骤骤,了解解模具的的加工工工艺过程程。本文是连连接板落落料、冲冲孔复合合模设计计说明书书，结合合模具的的设计，广广泛听取取各位人人士的意意见，经经过多次次修改和和验证编编制而成成。为了了达

5、到设设计的规规范化，标标准化和和合理性性，本人人通过查查阅多方方面的资资料文献献，力求求内容简简单扼要要，文字字顺通，层层次分明明，论述述充分。文文中附有有必要的的插图和和数据说说明。1 设计计课题及及设计任任务书11 设计课课题连接板落落料、冲冲孔复合合模1.1.1课题题来源与系部相相关人员员及指导导教师探探讨，设设计一套套连接板板复合模模。1.1.2课题题研究的的目的与与基本要要求(1)目目的用本专专业所学学课程的的理论和和生产实实际知识识，进行行一项冷冷冲模设设计的实实际训练练，从而而培养和和提高学学生独立立工作的的能力。扩充“冷冷冲模设设计”课课程所学学内容，掌掌握冷冲冲压模具具设计的

6、的方法和和步骤。掌握冷冷冲压模模具设计计的基本本知识。如如计算、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。(2)基基本要求求达到课课题研究究的目的的所提的的要求。以生产产者的身身份来设设计模具具，为求求所设计计模具适适合在所所在设备备条件下下生产，即即要综合合生产实实际，又又要满足足生产要要求，更更要提高高生产效效率和经经济效益益。1.2 设计任任务书本设计为为连接板板落料、冲冲孔复合合模具，设设计工件件如图11.1所所示：图1.11技术要求求：1.零件件名称：连接板板2.生产产批量：大批3.材料料：A334材料厚厚度：tt=1.6mmm 2 工艺艺方案分分析及确确定2.1 零

7、件的的工艺分分析冲裁件的的工艺性性是指从从冲压工工艺方面面来衡量量设计是是否合理理。一般般来讲，在在满足工工件使用用要求的的条件下下，能以以最简单单最经济济的方法法将工件件冲制出出来，就就说明该该件的冲冲压工艺艺性好，否否则，该该件的工工艺性就就差。当当然工艺艺性的好好坏是相相对的，它它直接受受到工厂厂的冲压压技术水水平和设设备条件件等因素素的影响响。以上上要求是是确定冲冲压件的的结构，形形状，尺尺寸等是是确定冲冲裁件工工艺实应应性的主主要因素素。根据据这一要要求对该该零件进进行工艺艺分析如如下：1材料:该冲裁裁材料为为A3钢钢是普通通碳素钢钢,具有有良好的的可冲压压性。2零件结结构：该该冲裁

8、件件结构简简单，比比较适合合冲裁。3尺寸精精度：只只有孔心心距精度度要求较较高故采采用ITT11级级，其余余均采用用14级级。2.2 工艺方方案的确确定确定方案案就是确确定冲压压件的工工艺路线线，主要要包括冲冲压工序序数，工工序的组组合和顺顺序等。确确定合理理的冲裁裁工艺方方案，应应进行全全面的工工艺分析析分析与与研究，比比较其综综合的经经济技术术效果，选选择一个个最佳的的合理冲冲压工艺艺方案。该零件包包括落料料、冲孔孔两个基基本工序序,可以以采用以以下3种种工艺方方案：(1)先先落料，后后冲孔，采采用单工工序模生生产。(2)落落料-冲冲孔复合合冲压，采采用复合合模生产产。(3)冲冲孔-落落料

9、连续续冲压，采采用级进进模生产产。方案（11）模具具结构简简单，但但需要两两道工序序、两套套模具才才能完成成零件的的加工，生生产效率率低，难难以满足足大批量量的生产产要求。方方案（22）和方方案（33）对于于该零件件都可以以采用，但但由于孔孔心距尺尺寸精度度要求高高，为更更好地保保证尺寸寸精度，最最后确定定用复合合冲裁的的方式进进行生产产。工件尺寸寸可知，凸凸凹模壁壁厚大于于最小壁壁厚，为为便于操操作，所所以采用用倒装复复合模结结构及弹弹性卸料料方式。2.3 排样的的确定在冲压生生产中，节节约金属属和减少少废料具具有非常常重要的的意义，特特别是在在大批量量生产中中，较好好地确定定冲件尺尺寸和合

10、合理排样样是降低低成本的的有效措措施之一一。2.3.1冲裁裁件的排排样排样是指指冲件在在条料、带带料或板板料上布布置的方方法。冲冲件的合合理布置置（即材材料的经经济利用用），与与冲件的的外形有有很大关关系。根据不同同几何形形状的冲冲件，可可得出与与其相适适应的排排样类型型，而根根据排样样的类型型，又可可分为少少或无工工艺余料料的排样样与有工工艺余料料的排样样两种。考虑到该该制件的的生产纲纲领与加加工条件件，采用用条料加加工有余余料的排排样。排排样图见见右图22.1：图2.112.3.2材料料利用率率衡量材料料经济利利用的指指标是材材料利用用率。一个进距距内的材材料利用用率为= （2.1）式中：

11、AA冲冲裁件面面积（包包括冲出出小孔在在内）（mmm2）；B条条料宽度度（mmm）；H进进距（mmm）.=33442/444100=75.8%一张板料料上总的的材料利利用率为： =式中：N张条料料上的冲冲件总数数目； L板板料长度度（mmm）；B板板料宽度度（mmm）；A冲冲裁件面面积（mmm2）；查板材标标准.选选6000mmxx20000mmm的钢材材,每张张钢板可可剪裁为为5张条条料(55mmxx20000mmm),每每张条料料可冲447个工工件: =65.4%2.3.3搭边边排样时，冲冲件之间间以及冲冲件与条条料侧边边之间留留下的余余料叫搭搭边。它它的作用用是补偿偿定位误误差，保保证冲

12、出出合格的的冲件，以以及保证证条料有有一定刚刚度，便便于送料料。搭边数值值取决于于以下因因素：（1）工工件的尺尺寸和形形状。（2）材材料的硬硬度和厚厚度。（3）排排样的形形式（直直排、斜斜排、对对排等）。（4）条条料的送送料方法法（是否否有侧压压板）。（5）挡挡料装置置的形式式（包括括挡料销销、导料料销和定定距侧刃刃等的形形式）。搭搭边值一一般是由由经验再再经过简简单计算算确定的的。查表2得搭边边值：aa=2.5mmm，a11=2mmm ，故故取搭边边值为：a=22.5mmm，aa1=2mmm。3 工艺艺设计与与计算3.1 冲压力力与压力力中心的的计算3.1.1冲裁裁方式与与冲压力力的计算算：

13、当一次冲冲裁完成成以后，为为了能够够顺利地地进行下下一次冲冲裁，必必须适时时的解决决出件、卸卸料及排排除废料料等问题题。选取取的冲裁裁方式不不同时，出出件、卸卸料及排排除废料料的形式式也就不不同。因因此冲裁裁方式将将直接决决定冲裁裁模的结结构形式式，并影影响冲裁裁件的质质量。3.1.2冲裁裁力的计计算计算冲裁裁力的目目的是为为了确定定压力机机的额定定压力，因因此要计计算最大大冲裁力力。则冲冲裁力可可按下式式计算：F=A (3.1)式中：AA为剪切切断面面面积，为板料料的抗剪剪强度。考虑到刃刃口的磨磨损、间间隙的波波动、材材料力学学性能的的变化、板板料厚度度的偏差差等因素素的影响响，可取取安全系

14、系数为11.3，于于是在生生产中冲冲裁力便便可按下下式计算算：F=1.3LTT （33.2）式中 ：L 冲裁裁轮廓的的总长度度(mmm);T板板料厚度度(mmm);板板料的抗抗剪强度度(MPPa)。经查资料料取=4500，按按非退火火A3钢钢板计算算将相应数数据代入入，得冲冲裁力为为：落料 FF=1.3(233.144200+6002)1.64450=3300KN冲孔 FF1=11.3233.14410021.664550=1117.6KNN3.1.3卸料料力、推推件力的的计算由于影响响卸料力力、推件件力的因因素很多多，无法法准确计计算。在在生产中中均采用用下列经经验公式式计算：FQ1=K1F

15、F (N) （33.3）FQ2=K2nnF (N) （33.4）式中： FQ11、FQQ2分别为为卸料力力、推件件力；K1、KK2分别为为卸料力力系数、推推件力系系数，其其值见表表3.11n同同时卡在在凹模孔孔内的工工件或废废料数，F冲冲裁力（NN），按按式（33.1）计计算。表3.11卸料力力、推件件力系数数表材料种类类板料厚度度/mmmK1K2钢0.110.0660.090.10.110.50.044500.0770.06650.552.50.022500.0660.05502.556.50.0220.050.04456.550.1550.040.0225查表3.1得KK1=00.055

16、KK2=00.055。代入入公式得得：卸料力FFQ1=K1FF=333000.055=166.5KKN推件力FFQ2=K2nnF=220.051177.6=11.76KKN3.1.4总冲冲裁力的的计算根据工件件的要求求已及对对模具的的要求，故故选总冲冲压力为为：F总=3330+1177.6+16.5+111.776=4475.86KKN3.1.5压力力中心的的计算该零件是是对称的的，所以以压力中中心在该该零件的的几何中中心。3.2 工作零零件刃口口尺寸计计算落料部分分以落料料凹模为为基准计计算，落落料凸模模按间隙隙值配置置。冲孔孔部分以以冲孔凸凸模为基基准计算算，冲孔孔凹模按按间隙值值配制。既

17、既已落料料凹模、冲冲孔凸模模为基准准，凸凹凹模按间间隙值配配制。具体刃口口尺寸计计算见下下表：基本尺寸寸及分类类冲裁间隙隙磨损系数数计算公式式制造公差差计算结果果落料凹模模工件公差差为ITT14级级,故XX=0.5冲孔凸模模同上同上同上孔心距同上X=0.753.3 工作零零件结构构设计与与其他模模具结构构零件3.3.1凹模模尺寸凹模厚度度 HH=Kbb(115mmm)=0.2261100=26mmm其中K查查表3.2，利利用插值值法得KK=0.26。凹模边缘缘壁厚 C(1.5-22)HC=(11.5-2)26=(399-522),实实取C=50mmm凹模边长长 L=bb+2CC=1000+22

18、500=2000mmm查标准JJB/TT 67743.1-994；凹凹模宽1160mmm。因此确定定凹模外外形尺寸寸为2000116026mmm，将将凹模板板做成薄薄型形式式并加空空心垫板板后实际际凹模尺尺寸为22001600200mm。表3.22凹模厚厚度系数数K tb12500.3550.42250-10000.2220.2883.3.2凸凹凹模尺寸寸凸凹模长长度：LL=h11+h22+h =200+200+166.6=56.6mmm其中h11：凸凹凹模固定定板厚度度； hh2：卸卸料板厚厚度 hh：增加加高度（包包括凸凹凹模进入入凹模的的深度，弹弹性元件件安装高高度）。3.3.3冲孔孔凸

19、模尺尺寸冲孔凸模模尺寸：L凸=h1+h2+h3 =200+100+200=500mm式中：hh1凸模固固定板厚厚度，hh2空心垫垫板厚度度，h33凹凹模板厚厚度。3.3.4其他他模具结结构零件件根据凹模模零件尺尺寸，结结合倒装装式复合合模结构构特点，查查JB/T 228855.1-94，确确定其他他模具结结构零件件，如下下表所示示：序号名称长宽厚材料数量1上垫板20016008T8A12凸模固定定板20016002004513空心垫板板20016001004514卸料板20016002004515凸凹模固固定板20016002004516下垫板20016008T8A1根据模具具零件结结构尺寸寸

20、,结合合倒装式式复合模模结构特特点，查查JB/T 228555.5-94选选取后侧侧导柱22001600标准模模架一副副。3.3.5典型型零件加加工工艺艺方案如如下以凹模板板的加工工为例，典典型零件件的加工工工艺为为：备料料热热处理磨平平面钳工磨平平面热处理理线线切割。工工艺过程程如表33.3 。表3.33 凹模模板加工工工艺序号工序名称称工序的主主要内容容1备料根据图纸纸下适合合的毛胚胚料2热处理退火3磨平面铣(刨)六平面面4钳工划线、打打螺纹孔孔、销钉钉孔和穿穿丝孔5磨平面光上下平平面至图图纸要求求6热处理淬火、回回火达到到硬度要要求7线切割线割内型型,保证证间隙达达到要求求3.4 冲压设

21、设备的选选用压力机对对模具寿寿命的影影响也不不容被忽忽视。压压力机在在不加载载状态下下的精度度称为静静精度，加加载状态态下的精精度称为为动精度度。当压力机机的动精精度不好好时，就就等于用用精度不不好的压压力机进进行冲压压加工。由由于测量量动精度度很困难难，目前前还没有有压力机机动精度度的标准准，生产产厂家也也只保证证压力机机的静精精度。因因此压力力机的动动精度一一般只能能根据其其静精度度的好坏坏、框架架结构形形式和尺尺寸以及及对压力力机生产产厂家的的信任程程度来推推断。根据总的的冲裁力力、模具具闭合高高度、冲冲床工作作台面尺尺寸等,故选压压力机型型号为JJ23-63开开式双柱柱可倾冲冲床,并并

22、在工作作台面上上备制垫垫块。其其技术规规格如下下:公称压力力： 6330KNN滑块行程程 : 1150mmm滑块行程程次数: 50次次/分最大的封封闭高度度为: 3660mmm连杆调节节长度: 800mm工作台尺尺寸前后后: 前前后4880mmm左右7710mmm致谢本文是在在论文指指导老师师精心指指导和大大力支持持下完成成的。老老师以其其严谨求求实的治治学态度度、高度度的敬业业精神、兢兢兢业业业、孜孜孜以求的的工作作作风和大大胆创新新的进取取精神对对我产生生重要影影响。在在此次毕毕业设计计过程中中我也学学到了许许多有关关设计方方面的知知识，对对其现状状和未来来发展趋趋势有了了很大的的了解。通

23、过这次次模具设设计，本本人在多多方面能能力都得得到了提提高。通通过这次次毕业设设计，综综合运用用了本专专业所学学课程的的理论知知识和结结合生产产实际知知识进行行一次冷冷冲压模模具设计计，通过过实际设设计从而而培养和和提高了了自己的的独立工工作能力力，巩固固与扩充充了冷冲冲压模具具设计等等课程所所学的内内容，掌掌握冷冲冲压模具具设计的的方法和和步骤，掌掌握冷冲冲压模具具设计的的基本的的模具技技能，懂懂得了从从分析零零件的工工艺性入入手，确确定工艺艺方案，了了解了模模具的基基本结构构，提高高了计算算能力，绘绘图能力力，熟悉悉了相应应规范和和标准，同同时对各各科相关关的课程程都有了了全面的的复习，独

24、独立思考考的能力力也有了了提高。并并提高了了查阅设设计资料料和手册册的能力力，熟悉悉了设计计中的标标准和规规范等。在这次设设计过程程中，体体现出自自己单独独设计模模具的能能力以及及综合运运用知识识的能力力，体会会了学以以致用、突突出自己己劳动成成果的喜喜悦心情情，从中中发现自自己平时时学习的的不足和和薄弱环环节，从从而加以以弥补。感谢各位位老师与与同学们们的帮助助。由于本人人的设计计能力有有限，在在设计过过程中难难免出现现错误，恳恳请老师师们多多多指教,我十分分的乐意意接受你你们的批批评与指指正，本本人将万万分感谢谢。参 考 文 献献1杨杨关全.模具设设计与制制造基础础M.第22版.北北京:北

25、北京师范范大学出出版社，220088.2李李澄,吴吴天生,闻百桥桥.机械械制图M.第2版版.北京京:高等等教育出出版社，220033.3杨杨关全,熊良猛猛.冷冲冲模设计计资料与与指导M.第1版版.大连连:大连连理工大大学出版版社，220077.4高高祥芷,王孝培培.中国国模具工工程大典典M.第22版.北北京:电电子工业业出版社社，20007.5刘刘建超,张宝忠忠.冲压压模具设设计与制制造MM.第第2版.北京:高等教教育出版版社，220044.6郝郝滨海.冲压模模具简明明设计手手册MM.第第2版.北京:化学工工业出版版社，220055.7王王运炎,叶尚川川.机械械工程材材料MM.第第2版.北京: 机械械工业出出版社，220000.