方形垫片冲裁摸设计—-毕业论文设计.doc

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1、西安航空职业技术学院 毕业设计论文前言模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”。在冲裁制品生产过程中，模具的设计是相当重要的一环；因为模具的好坏直接影响到冲裁质量，以及价格的高低。我国模具，存在品种少、精度低、制造周期长、寿命短、供不应求的状况。一些大型、精密、复杂的模具还不能自行制造，需要每年花几百万.上千万美元从国外进口，制约了工业的发展，所以模具工业是国民经济的基础工业。大学三年的大专学习生活即将结束，毕业设计是其中最后一个学习环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用的模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、

2、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的了解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，在将近两个月的设计过程中，我对模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富了各种模具的结构和动作方面的知识，而对于模具制造工艺更是实现了新的突破。在指导老师的协助下同时在图书馆查阅了许多资料和一些典型实例，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。【摘要】：本论文中设计的模具是倒装式复合模。属于冲压工艺的一种，但比起单工序模具，本套模具更提高了制件的精度和生产效益。文中考虑到工件批量大的特点，选用了经过改进的 一

3、种高效率模具，冲孔落料的方形垫片，可以一次冲压成形。在根据所选材料和厚度及性质经过计算分析完成该模具的毛坯、冲裁力、凸、凹模间隙等的设计计算；选出合适该模具的定位方式、卸料出件方式；设计模具的工作部分即凸、凹模的设计，选择模具的材料并确定每个零部件的加工方案；在根据模具的装配原则，完成模具的装配。装配调整好的模具，需要安装到机器上进行试模。如发现的不符合要求的 需加以修正，并进行再次试模，直到正常进行并加工合格的制品。关键词：冲裁工艺，冲裁成形Key words: this paper design of die is inverted compound die. Belong to one

4、of the stamping process, but compared to single-process dies, the new mould piece was increased accuracy and productivity. The article taking into account the characteristics of the batch job, the use of improved efficient molds, piercing blanking of square gasket, capable of forming. In depending o

5、n the material and thickness and nature calculated analysis completed this stencil stock, punch, convex and concave mold design and calculation of gap, etc; right this stencil positioning, discharge out manner; design stencil work section which is convex and concave mold design, select the stencil o

6、f materials and determine each parts scheme; in principle, according to the Assembly, through the Assembly. Assembly, tweaking of mould needs onto a mold. As identified requirements need to be amended, and again in the mold, until the normal and processing qualified products.Abstract: blanking, bend

7、ing 目录前言51 设计题目82.原始数据83.零件的工艺性分析84确定冲裁工艺方案85.工艺与设计计算95.1冲裁力的计算95.2压力中心的确定95.3计算各主要零件的尺寸95.3.1凹模的厚度95.3.2凸模固定板的厚度105.3.3垫板的采用与厚度105.3.4卸料橡皮的自由高度105.3.5计算凸凹模工作部分的尺寸116.模架的选用117.模具的总体设计128模具的主要零部件设计139.选定设备13结束语14谢 辞15参考文献171 设计题目方形垫片冲裁模 2.原始数据零件名称：方形垫片 生产批量：大批量材料：铝合金，厚度t=1.5mm零件图：如图2-1所示3.零件的工艺性分析 该零

8、件的外形规则结构对称，适用于冲裁加工。材料为铝合金,厚度t=1.5mm，b=245mpa具有良好的冲压性能。零件尺寸公差无特殊要求，按II14级选取，利用普通冲裁方式可达到图纸要求精度。4确定冲裁工艺方案该工件包括落料冲裁两个基本工序，可有以下几种工艺方案。方案一：先落料后冲孔，采用单工序模生产。方案二:先冲孔后落料，采用级进模生产。方案三：冲孔落料同时进行，采用复合模生产。各方案的特点比较如下：方案一：模结构简单制造方便，但需要两道工序两幅模具，成本相对较高，生财效率低，在第一道工序王 成后进入第二道工序，必然会增大误差，是工件精度降低，达不到图纸要求，故不选此。方案二：级进模能满足生产效率

9、高的要求，但其难以保证内孔之间的相对精度，造价高，故不选此。方案三：复合模适于生产效率高，精度高，结构形状简单的工件，其最窄处距离为2.35mm，而其工作厚度t=1.5mm，能满足1.5t的要求。故选用复合模，排样如图4-1所示。5.工艺与设计计算5.1冲裁力的计算根据式（2.11）冲孔力F=LtbF=Ltb =237.31.5245N=87208N根据式（2.13）F卸=KXF查表Kx=0.05故：F卸=872080.05N=4360.4N根据式（2.14）推件力F推=NK推F1查表2.17得K推=0.04，故冲孔部分推件力F推=NK推F1=61.50.0487208N=13953.28N所

10、以得：F总=F1+F卸+F推 =87208+4360.4+13953.28N =105521.68N5.2压力中心的确定由于该零件为轴中心对称图形，故其压力中心在其几何中上如图5-2-1。5.3计算各主要零件的尺寸5.3.1凹模的厚度根据式（2.24）H=kb，其中b=35mm（15mm）（按大孔），由表2.22查得k=0.38，故：H=kb=0.3835=13.3mm由于凹模最小高度不得低于15mm，故取凹模高度为15mm。凹模壁厚C=（1.52）H=（1.52）15=（2736）mm，故其壁厚C=36mm，则凹模外形尺寸为95mm85 mm5.3.2凸模固定板的厚度H=0.7H=0.715

11、=10.5mm，取15mm5.3.3垫板的采用与厚度是否采用垫板，应以承压面较小的凸模进行计算，冲小圆孔的凸模承压面尺寸如图5-3所示。图 5-3按承压应力校验，其承压应力为G=FA=LtbA=101.524（204）2=147MPa查相关表得铸铁板的b为90140MPa。故b，因此需采用垫板，垫板厚度取8mm。5.3.4卸料橡皮的自由高度工件厚度为1.5mm，冲裁时凸模进入凹模的深度为0.5mm，考虑模具维修时刃磨余量留2mm，再考虑到开启时余料高出凸模1mm，则总的工作行程为： h=5mm橡皮的自由高度：h自由=h工件（0.250.30）=5（0.250.30）=（16.620）mm取h自

12、由=20.5mm模具在组装时的预压量为：h预=（1015）h自由=23mm取h预=2.5mm则可算出模具中安装橡皮的空间高度为8mm。5.3.5计算凸凹模工作部分的尺寸由表2.8查的：Zmin=0.132mm Zmax=0.240mm冲孔凸模：工件尺寸：12.5由表2.10查得，当尺寸为12.5时，t=0.02 mm，查表2.11，X=0.5根据式（2.7），BT=(Bmin+X)0-t，根据表2.12查得=0.2，则：BT=（12.5+0.50.2）-00.02=12.6-00.02冲孔凸模：工件尺寸：5.3根据表2.0查得尺寸为5.3时，t=0.02，查表2.11得X=0.5根据式(2.7

13、)BT=(Bmin+X）0-t：根据表2。2查到=0.02mm，故：BT2=(5.3+0.50.2) -00.02=5.4-00.02落料凹模：工作尺寸：宽：35mm长25mm圆角R5mm。由表2.10查得，当尺寸为35mm时，t=0.03尺寸为25mm时t=0.025mm，尺寸为R5mm时，t=0.02mm查表2.11得：X=0.5。根据式(2.7)Aa=(Amax-X)0+t：根据表2.13，尺寸为25mm35mm时的公差分别为2=0.084mm3=0.1mm，根据表2.12查得R5得制造公差为1=0.02mm。根据式（2.7）A=（Amax-X）0+t得：Aa1=（5-0.50.2）0+

14、0.02=4.90+0.02 mmAa2=（25-0.50.084）0+0.075=24.950+0.075 mmAa3=（35-0.50.1）0+0.03=340950+0.03 mm6.模架的选用有上述各步已算出凹模得:长宽为95mm85mm，采用中间导柱模架，查表8.31，选用凹模周界为L=125mm B=125mm,闭合高度H=160mm级精度的中间导柱模架。7.模具的总体设计有了上是个不所得的数据，及确定的工艺方案后，便可以对模具进行总体设计并画出结构草图如图7-1所示。 图7-1 由草图算出闭合高度：H模=（45+5+16+18+10+13+10+15+8+35）=171.5mm8

15、模具的主要零部件设计本模具是采用手工送料的复合模，凸模采用铆接式用固定板固定，凹模采用螺钉与圆柱销固定，凸凹模采用铆接式固定。推件装置采用整体推半结构推出工件，采用活动挡料销，采用弹压卸料装置带刚性打料装置。9.选定设备该模具得总重压力为：F总=105521068N，闭合高度; H=171.5mm外廓尺寸：160mm195mm查表8.0开式双柱可倾压力机技术规格，根据总冲压力105.5N闭合高度170mm外廓尺寸160mm195mm选用压力机J23-16该压力机得主要参数为表9-1所示:表9-1开式双柱可倾压力机技术规格型号J23-16立柱距离mm220公称压力KN160工作台尺前后300滑块

16、行程mm55寸mm左右450滑块行程次数20工作台前后160（次min）孔尺左右240最大封闭高度220寸mm直径210mm垫板尺厚度40封闭高度调节45寸mm量mm模柄孔直径25滑块中心线至160尺寸mm深度40床身距离mm滑块底面前后90最大封闭高度220尺寸mm左右100结束语经过了六个星期的学习和工作，我终于完成了毕业设计。从开始接到论文题目到系统的实现，再到设计的完成，每走一步对我来说都是新的尝试与挑战，这也是我在大学期间完成的最大的项目。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，有很多不了解的知识，我开始了独立的学习和试验，查看相关的资料和书籍，让自己头脑中模糊的概念逐渐清晰，使

17、自己非常稚嫩作品一步步完善起来，每一次改进都是我学习的收获，每一次试验的成功都会让我兴奋好一段时间。从中我也充分认识到了常常查阅相关的资料和书籍会给我带来丰富的知识。 虽然我的毕业设计不是很成熟，还有很多不足之处，但我可以自豪的说，这里面的每一段文字，都有我的劳动。当看着自己的设计，真是莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。这次做设计的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破，那也就不叫设计了。希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。谢 辞

18、还记得刚进校门时懵懂的身影，转瞬间三年已经过去了。三年的阳光、微风、雨露陪伴我们茁壮成长，三年的大学生活给了我太多太多，不仅仅是知识的丰富更是心灵深处的升华。时间虽然短暂却令我难忘，给我以后的人生道路提供了丰富的给养。时间总是太无情了，当你希望它快点过去时，它总是慢慢的把人的耐性熬得不稳不热；当我们感觉到它飞逝流去时，想把它留住在身边，它却毫不留情的转瞬离去。在这三年之间收获做多的当然还是专业知识。当我跨进校门那刻时，从对专业知识的一点无知到现在的深入了解，感谢学校的老师们，不是你们我们对模具而言还是未开垦的荒漠，还是无法变成结果的良田。总结来说自己在这将近一个月的训练学到了不少，也更扎实了许

19、多。设计的模具的最终目的是用模具来生产出合格的产品，怎么去安排一个合理的顺序是非常重要的。无论工作学习还是做什么事都是一样，在你接到一个新事物第一步该怎么做，大学是教我们知识的地方，她更是教你我们何去学东西的方法。通过这次毕业设计，也使得我明白了团队精神是多么的重要。更加培养了我坚定的信念和信心,即如何做好一件事情，在自己能力范围内尽善尽美。因为指导老师给了很多指导，才使我在这次毕业设计中遇到的问题能很好的解决。在课题设计过程中用到了很多以前上课时学的知识，尤其是老师上课教给我们的一些分析问题、解决问题的思路和方法在这次毕业设计中都得到了很好的印证，使这些知识点能够更好的领会，更加的熟悉。可是

20、自己所学知识有限，关键时刻对“书到用时方恨少”体会更深。为此，再次的感谢我的指导老师王老师在设计中给予的指导和帮助，感谢她在忙碌的工作中还能给我们细心的指导教诲。也同样感谢我的同学在这期间给我的各种帮助，你们是我坚强的后盾，有了你们我才可以更好的做这件事情。 20010年3月16号12西安航空职业技术学院 毕业设计论文参考文献1 王立刚冲模设计手册.机械工业出版社， 2002.52刘建超.冲压模具设计与制造.北京.高等教育出版社,2002.113郭景仪.冲压模具手册.北京.北京出版社,1991.44牟林,魏峥.冷冲压工艺及模具设计教程.北京.清华大学出版社,2005.45李天佑.冲压图册.山西

21、.机械工业出版社,1988.116王芳冷冲压模具设计指导机械工业出版社，1998.107张超英冲压模具与制造北京.化学工业出版社，2003.68万本善. 实用冲模结构图解与冲压新工艺详图及常用数据速查速用手册.北京. 科大电子出版社,2004.89 彭建生. 模具设计与加工速查手册. 机械工业出版社，2005.710韩洪涛. 机械制造技术.北京.化学工业出版社,2003.711李志刚,夏巨谌.中国模具设计大典.中国机械工程学会,2003.512余最康冷冲压模具设计与制造南京.江苏技术出版社，198313太田哲冲压模具结构与设计图解北京.国防工业出版社，198314肖景容冲压工艺学北京.机械工业出版社，199215黄毅宏模具制造工艺北京.机械工业出版社，198716许发樾模具标准应用手册北京.机械工业出版社，198417成虹冲压工艺与模具设计（第二版）北京.高等教育出版社，200618周勤芳公差与技术测量（第二版）上海.上海交通大学出版社，200113