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1、摘要本文是对精度要求相对较高，工艺比较复杂，生产批量大的硅钢片进行设计。在对硅钢片结构工艺性和材料加工工艺性正确分析的基础上，采用叙述与计算相结合的方式，分别对级进模的冲孔、落料等工序进行了从材料的选择到工作零件、定位零件、卸料零件、导向零件和安装固定零件等进行了设计。讨论了思路的可行性，并对其进行了整体和局部的结构设计。此级进模的设计，对以往的学习进行了一次综合性的运用，对今后的工作也有相当大的指导意义。通过对课题的冲压工艺的分析及模具零件的计算后，首先对主要的工作零件以及非标零件进行二维图的绘制，并且绘制本套模具的装配图；其次对主要工作零件的加工进行工艺卡片的编制。关键词：工艺分析； 零件
2、设计； 模具装配全套图纸，加153893706AbstractThis paper is the size of small, relatively high precision, the process is more complicated, mass production of electronic components large base unit for deep, piercing and flanging progressive die design.Base unit in the structure of materials and processing sexual co
3、rrect analysis on the basis of Narration and calculated using a combination of methods, the Progressive Piercing Die incision, Drawing, flanging of the processes from the choice of materials to the design.of work components, positioning components and dump parts, oriented parts and fixed components
4、.This design has good ideas from nature. This progressive die design, the study of the past, carried out a comprehensive application, for the future work of a great guiding significance.Based on the analysis of the topic of was stamping process after the calculation and mould parts,first of main job
5、 parts and non-standard parts,two-dimensional was drawing and plot the set of mould assembly drawings;Next to the main part was processing process card program-ming.Key words:Process analysis; Parts design; The mold assembly1 绪论11.1 冲压加工的特点11.2冲压加工的作用和地位11.3 研究设计的目的和任务21.4 资料及工具准备52 冲压件工艺分析72.1 材料分析
6、72.2 零件结构72.3 尺寸精度83 冲裁方案的确定93.1 冲裁工艺方案的确定93.2 冲裁工艺方法的选择94 模具总体结构的确定104.1 模具类型的选择104.2 送料方式的选择104.3 定位方式的选择104.4 卸料、出件方式的选择104.5 导向方式的选择105 工艺参数计算125.1 排样方式的选择125.1.1 排样及搭边值的计算125.1.2 步距的计算125.1.3 条料宽度的确定135.1.4 材料利用率的计算135.2 冲压力的计算145.2.1 总冲裁力的计算145.2.2 卸料力、推件力的计算155.2.3 总冲压力的计算165.2.4 初选压力机166 刃口尺
7、寸计算186.1 冲裁间隙的确定186.2 刃口尺寸的计算及依据与法则197 主要零部件设计217.1 凹模设计217.1.1 凹模外形的确定217.1.2 凹模刃口结构形式的选择227.1.3 凹模精度与材料的确定227.2 凸模的设计227.2.1 凸模结构的确定227.2.2 凸模高度的确定227.2.3 凸模材料的确定237.2.4 凸模精度的确定237.3 卸料板的设计237.3.1 卸料板外型设计237.3.2 卸料板材料的选择237.3.3 卸料板整体精度的确定247.4 固定板的设计247.5 垫板的设计247.6 上下模座、模柄的选用257.6.1 上下模座的选用257.6.
8、2 模柄的选用257.7 螺钉、销钉的选用268 冲压设备的校核与选定278.1 冲压设备的校核278.2 冲压设备的选用279 工件热处理28结论29致谢30参考文献311 绪论1.1 冲压加工的特点近年来，冲压成形工艺有很多新的进展，特别是精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等新工艺日新月异，冲压件的精度日趋精确，生产率也有极大提高，正在把冲压加工提高到高品质的、新的发展水平。前几年的精密冲压主要市是指对平板零件进行精密冲裁，而现在，除了精密冲裁外还可兼有精密弯曲、压延、压印等，可以进行复杂零件的立体精密成形。过去的精密冲裁只能对厚度为58mm以下的
9、中板或薄板进行加工，而现在可以对厚度达25mm 的厚板实现精密冲裁，并可对b 900MPa的高强度合金材料进行精冲。由于引入了CAE，冲压成形已从原来的对应力应变进行有限元等分析而逐步发展到采用计算机进行工艺过程的模拟与分析，以实现冲压过程的优化设计。在冲压毛坯设计方面也开展了计算机辅助设计，可以对排样或压延毛坯进行优化设计。此外，对冲压成形性能和成形极限的研究，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段开始走上由冲压理论指导的科学阶段，使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化的发展道路。为了满足制件更新换代快和生产批量小的发展趋势，发展了一些新的
10、成形工艺(如高能成形和旋压等)、简易模具（如软模和低熔点合金模等）、通用组合模具和数控冲压设备等。这样，就使冲压生产既适合大量生产，也同样适用于小批生产。不断改进板料性能，以提高其成形能力和使用效果，例如研制高强度钢板，用来生产汽车覆盖件，以减轻零件重量和提高其结构强度。1.2冲压加工的作用和地位本课题设计的目的就是综合利用所学的知识，有一个全面的了解來提高应用能力水平，给以后工作打下一个良好的基础。本课题所涉及问题的研究和发展现状，本课题是T型件冲压工艺及模具设计,材料为10钢,工件厚度为2.2mm。 首先，良好的冲裁工艺性能保证材料消耗少，工序数目少，模具结构简单而寿命长，产品质量稳定，操
11、作简单等。冲裁件的精度为IT12级，可采用一般冲裁，冲裁件的外形为方形，形状简单、对称，以便于模具加工，有利于排样时材料的经济利用。单工序模结构简单，重量较轻，制造简单，成本低廉，冲裁件精度差，需用模具、压力机和操作人员较多，劳动量较大。连续模一台冲床可完成从板料到成品的各种冲压过程，设有许多工位，模具尺寸比较大，应有足够的刚性及与模具相适应的精度，从而免去了周转和每次冲压的定位过程，提高了劳动生产率和设备利用率。采用复合模，冲压工件尺寸精度较高，工件平整，同轴度、对称度及位置度误差小，在一次行程内可完成两个以上工序，大大提高了生产率，但对模具制造精度要求较高，由于复合模要在一副模具中完成几道
12、冲压工序，结构一般要比单工序模复杂，同时模具的强度、刚度、可靠性也将随之下降。而且各零部件在动作时要求相互不干涉，准确可靠。因此模具的制造成本也就提高了，制造周期相对延长，维修也不如单工序模简便。从总体来看，由于大批量生产，零件的要求比较高，选择复合模会比较好 。目前，国内模具工业发展很快，其产值已超过机床工业的产值。我国模具工业作为一个独立的新型的工业，正处于飞速发展阶段，已成为国民经济的基础工业之一，其发展前景十分广阔。据预测，未来我国将成为世界的制造中心，这更加给模具工业带来前所未有的发展机遇和空间。但由于我国模具工业起步较晚，底子薄“九五”期间虽有较快发展，但与发达国家相比，差距还相当
13、大。许多模具还需要进口，模具制造高级 人才也供不应求。为进一步加快我国模具工业的发展，基本任务之一就是加快人才的培养，普及先进的模具设计与制造技术，培养模具专业的高级人才。为满足模具制造业对技术工人的需求，很多职业技能培训学校都开设了模具制造相关专业，而目前我国模具制造工还没有成为独立的专业工种，还没有统一的模具制造专业教学大纲和教材，也没有统一的技能鉴定标准，各学校和企业都只能在摸索中自行组织安排，这种状况显然不利于该专业的发展和人才培养的规范性。1.3 研究设计的目的和任务 1本论文是以冲压工艺学基本理论为依据，通过对各种冲压工艺基本运动的分析，提出了对冲压模具设计的要求。首先阐述冲压过程
14、中，机械运动的基本概念，然后逐项分析了冲裁、弯曲、拉深工艺的基本运动机理，指出模具设计中应着重控制到的内容，并介绍了在模具设计中对机械运动灵活运用的方法和一些实例。最后总结了根据具体情况进行产品工艺运动分析的方法，并强调在模具设计中，对机械运动的控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质的重要意义。弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死，凸模下降至与板料接触，并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动，导致板料变形折弯，然后凸、凹模分开，弯曲凹模上的顶杆（或滑块）把弯曲边推出，完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的，为了保证弯曲的质量或生产效率，必须首先控制卸料板的运动，让它
15、先于凸模与板料接触，并且压料力一定要足够，否则弯曲件尺寸精度差，平面度不良；其次，应确保顶杆力足够，以使它顺利地把弯曲件推出，否则弯曲件变形，生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件，应特别注意一点，最好在弯曲运动中，要有一个运动死点，即所有相关结构件能够碰死。2冲压过程中机械运动的概述冷冲压就是将各种不同规格的板料或坯料，利用模具和冲压设备（压力机，又名冲床）对其施加压力，使之产生变形或分离，获得一定形状、尺寸和性能的零件。一般生产都是采用立式冲床，因而决定了冲压过程的主运动是上下运动，另外，还有模具与板料和模具中各结构件之间的各种相互运动。机械运动可分为滑动、转动和滚动等三种基本运动形式，在冲
16、压过程中都存在，但是各种运动形式的特点不同，对冲压的影响也各不相同。 既然冲压过程存在如此多样的运动，在冲压模具设计中就应该对各种运动进行严格控制，以达到模具设计的要求；同时，在设计中还应当根据具体情况，灵活运用各种机械运动，以达到产品的要求。冲压过程的主运动是上下运动，但是在模具中设计斜楔结构、转销结构、滚轴结构和旋切结构等，可以相应把主运动转化为水平运动、模具中的转动和模具中的滚动。在模具设计中这些特殊结构是比较复杂和困难，成本也较高，但是为了达到产品的形状、尺寸要求，却不失为一种有效的解决方法。3冲裁模具中机械运动的控制和运用冲裁工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压牢，凸模下降至与板料
17、接触并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动导致板料分离，然后凸、凹模分开，卸料板把工件或废料从凸模上推落，完成冲裁运动。卸料板的运动是非常关键的，为了保证冲裁的质量，必须控制卸料板的运动，一定要让它先于凸模与板料接触，并且压料力要足够，否则冲裁件切断面质量差，尺寸精度低，平面度不良，甚至模具寿命减少。按通常的方法设计落料冲孔模具，往往冲压后工件与废料边难以分开。在不影响工件质量的前提下，可以采用在凸凹模卸料板上增加一些凸出的限位块，以使落料冲孔运动完成后，凹模卸料板先把工件从凹模中推出，然后凸凹模卸料板再把废料也从凸凹模上推落，这样一来，工件与废料也就自然分开了。对于一些有局部凸起的较
18、大的冲压件，可以在落料冲孔模的凹模卸料板上增加压型凸模，同时施加足够的弹簧力，以保证卸料板上压型凸模与板料接触时先使材料变形达到压型目的，再继续落料冲孔运动，往往可以减少一个工步的模具，降低成本。有些冲孔模具的冲孔数量很多，需要很大冲压力，对冲压生产不利，甚至无足够吨位的冲床，有一个简单的方法，是采用不同长度的24批冲头，在冲压时让冲孔运动分时进行，可以有效地减小冲裁力。对那些在弯曲面上有位置精度要求高的孔（例如对侧弯曲上两孔的同心度等）的冲压件，如果先冲孔再弯曲是很难达到孔位要求的，必须设计斜楔结构，在弯曲后再冲孔，利用水平方向的冲孔运动可以达到目的。对那些翻边、拉深高度要求较严需要做修边工
19、序的，也可以采用类似的结构设计。4弯曲模具中机械运动的控制和运用弯曲工艺的基本运动是卸料板先与板料接触并压死，凸模下降至与板料接触，并继续下降进入凹模，凸、凹模及板料产生相对运动，导致板料变形折弯，然后凸、凹模分开，弯曲凹模上的顶杆（或滑块）把弯曲边推出，完成弯曲运动。卸料板及顶杆的运动是非常关键的，为了保证弯曲的质量或生产效率，必须首先控制卸料板的运动，让它先于凸模与板料接触，并且压料力一定要足够，否则弯曲件尺寸精度差，平面度不良；其次，应确保顶杆力足够，以使它顺利地把弯曲件推出，否则弯曲件变形，生产效率低。对于精度要求较高的弯曲件，应特别注意一点，最好在弯曲运动中，要有一个运动死点，即所有
20、相关结构件能够碰死。有些工件弯曲形状较奇特，或弯曲后不能按正常方式从凹模上脱落，这时，往往需要用到斜楔结构或转销结构，例如，采用斜楔结构，可以完成小于90度或回钩式弯曲，采用转销结构可以实现圆筒件一次成型。值得一提的是，对于有些外壳件，如电脑软驱外壳，因其弯曲边较长，弯头与板料间的滑动，在弯曲时，很容易擦出毛屑，材料镀锌层脱落，频繁抛光弯曲冲头效果也不理想。通常的做法是把弯曲冲头镀钛，提高其光洁度和耐磨性；或者在弯曲冲头R角处嵌入滚轴，把弯头与板料的弯曲滑动转化为滚动，由于滚动比滑动的摩擦力小得多，所以不容易擦伤工件。充分研究设计任务书，了解产品用途，并进行冲压件的工艺性及尺寸公差等级分析对于
21、一些冲压件结构不合理或工艺性不好的，必须征询指导教师的意见后进行改进。在初明确设计要求的基础上，可按以下步骤进行冲压总体方案的论证。第一步，酝酿冲压工序安排的初步方案，并画出各步的冲压工序草图；第二步，通过工序安排计算及冷冲压模具结构图册等技术资料，验证各步的冲压成型方案是否可行，构画该道工序的模具结构草图。第三步，构画其它模具的结构草图，进一步推敲上述冲压工序安排方案是否合理可行。 第四步，冲压工序安排方案经指导教师过目后，即可正式绘制各步的冲压工序图，并着手按照“设计任务书”上的要求进行课程设计。1.4 资料及工具准备课程设计开始前必须预先准备好冷冲模国家标准、模具设计与制造简明手册、冷冲
22、压模具结构图册、模具设计与制造、现代模具制造等技术资料，及图板、图纸、绘图仪器等工具。也可将课程设计全部或部分工作安排在计算机上用Auto CAD等软件来完成，相应地需事前调试设备及软件、准备好打印用纸及墨盒等材料。设计步骤：冲压模课程设计按以下几个步骤进行。(1)拟定冲压工序安排方案、画出冲压工序图、画出待设计模具的排样图(2)计算冲裁力、确定模具压力中心、计算凹模周界、确定待设计模具的有关结构要素、选用模具典型组合等，初选压力机吨位；(3)确定压力机吨位；(4)设计及绘制模具装配图；(5)设计及绘制模具零件图；(6)按规定格式编制设计说明书；(7)课程设计面批后或答辩。2 冲压件工艺分析图
23、2-1 零件简图生产批量：大批量；材料：硅钢；材料厚度：0.5mm；未注公差：IT14。2.1 材料分析表2-1 材料力学性能材料名称牌号抗剪强度（Mpa）抗拉强度（Mpa）伸长率（%）硅钢D3219023026由上表2-1可知：D32硅钢具有较好的冲裁成形性性能，适合比较耐磨的零件。综合评比可以冲裁加工。2.2 零件结构零件结构形状相对简单，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中有2个圆形孔，孔的边长最小尺寸为3mm，孔离工件边缘的距离最小为2mm。根据该零件形状来分析，该零件的结构满足冲裁要求。此处已删除，完整版加153893706水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理
24、，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力及耐力也都得到了不同程度的提升。这是我们都希望看到的也正是我们进行毕业设计的目的所在。虽然毕业设计内容繁多，过程繁琐但我的收获却更加丰富。各种系统的适用条件，各种设备的选用标准，我都是随着设计的不断深入而不断熟悉并学会应用的。和老师的沟通交流更使我对设计有了新的认识也对自己提出了新的要求，致谢经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个应届的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。 在这里首先要感谢我的导师。导师平日里工作
25、繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是导师仍然细心地纠正图纸中的错误。除了敬佩导师的专业水平外，他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。 其次要感谢我的同学对我无私的帮助，特别是在软件的使用方面，正因为如此我才能顺利的完成设计，我要感谢我的母校.毕业论文的设计虽然已经结束，但回顾这几个月，它对我的帮助的确非常大，总结有这么几点：第一，设计一套简单的模具对我是一次很好锻炼，更加加深了我对课本知识的理解，而且也是一次理论知识与实践的结合
26、，全面提高了我对书本的理解；第二，从整体提高了我分析问题、解决问题的能力。第三，更加明确了自己的薄弱之处。当然设计中也有许多不足之处，比如自己掌握的信息量太小，对问题掌握的不够深不够透彻等等，但不管怎样我仍然非常庆幸并特别感谢学校，感谢学校能给我一次自我学习，自我考验的机会，这不仅是对我学习的检验，更是一个让我全面提高的过程，我相信这次经历将对我今后的工作和学习起到非常大的作用。在本课题的研究过程中，我的同学们也给予了很大的帮助,在此表示由衷的感谢！再次感谢我在本套模具设计过程中给予我指导和帮助的老师，希望老师在我以后的模具设计与模具加工学习生涯中给予我更多的指教和宝贵意见。参考文献1 任海东
27、、苏君. 冷冲压工艺与模具设计.郑州：河南科学技术出版社20072 王丽霞、愈佳芝.计算机绘图.郑州：河南科学技术出版社20063 刘家平.机械制图.郑州：河南科学技术出版社20064 Yoshida K, Classification and Systematization of Sheet Metal Press Forming Process Sci. Pap.IPCR.Vol42,No. 1514,1959,1421595 Keeler S.P. Determination of Forming Limit in Automotive Stamping. Sheet Metal Ind
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