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1、前 言模具是现代化工业生产的重要工艺装备。在国民经济的各个工业部门都越来越多地依靠模具来进行生产加工。模具已成为国民经济的基础工业。模具已成为当代工业的重要手段和工艺发展方向之一。现代工业产品的品种和生产效益的提高，在很大程度上取决于模具的发展和技术经济水平。为了更进一步加强我们的设计能力，巩固所学的专业知识，在毕业之际，特安排了此次的毕业设计。毕业设计也是我们专业在学完基础理论课，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。本次设计的目的：一、综合运用本专业所学的理论与生产实际知识，进行一次冷冲压模设计的实际训练，从而提高我们独立工作能力。二、巩固复习三年以来所学的各门学科
2、的知识，以致能融贯通，进一步了解从模具设计到模具制造整个工艺流程。三、掌握模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等。 由于本人设计水平有限，经验不足，错误难免，敬请老师批评、指导，不胜感激。目 录第1章 毕业设计课题与要求(3)第11节 毕业设计课题与要求(3)第2章 模具的设计与计算(4)第21节 整体零件的工艺性分析与方案(4)第22节 拉深，冲孔，切边复合模具设计与计算(5)第23节 工艺与设计计算(7)第24节 计算凸模、凹模、凸凹模工作部分的尺寸(10)第25节 按结构图计算闭合高度(11)第26节 模架的选择(12)第27节 模具各零件详细尺寸的设计(
3、13)第3章 压 力 机 的 选 取(16)第31节 压 力 机 的 选 取(16)后 语 (17)主 要 参 考 文 献(18)第1章 毕业设计课题与要求第1.1节 毕业设计课题与要求1.1.1设计课题对下图一冲压件进行设计，材料为不锈钢，厚度为0.8mm。大批量生产，精度要求不高，可用公差等级为IT14级。1.1.2 设计任务书与要求（1）设计说明书一份。（2） 零件图数份，装配图。第2章 模具的设计与计算第21节 整体零件的工艺性分析与方案2.1.1 冲压件的工艺性分析零件尺寸公差无特殊要求，按IT14级选取，利用拉深，冲孔，切边方式 可达到图件要求。2.1.2 确定工艺方案因该工件属大
4、批量生产，根据零件的生产批量，尺寸精度和材料种类与厚度，选择模具的导向方式与精度，定距方式及卸料方式等，决定采用倒装复合模，这样，对冲裁件的质量才更有保障。复合模有如下特点：(1) 冲裁出来的产品精度高，不受送料误差的影响，内外形相对位置一致性好。(2) 冲件表面较为平整。（3）适宜冲薄料，也适宜冲脆性或软质材料。（4）冲模面积较少。 第22节 拉深，冲孔，切边复合模具设计与计算221 根据零件的形状，故可采取拉深，冲孔，切边复合模具。222 排样和搭边冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法称为排样法，简称为排样。排样是否合理，直接影响到材料的利用率，零件质量，生产率，模具结构与寿命等。因此，在
5、冲压工艺中和模具设计中，排样是一项极为重要的技术性很强的工作。（1）根据工件的形状，排样采用直排形式，利用活动挡料销控制送料步距。查模具实用技术设计综合手册表1115最小工艺搭边值，工件间距a1=1.8mm,沿边距a=2.0mm。（2）送料方式采用手动送料送料步距A： A=60+a1=61.8mm条料宽度B： B=D+2(a1+)+C10 -其中为剪板机下料公差，查模具实用技术设计综合手册得 =0.5mmC1为条料入端导料间隙 ，查模具实用技术设计综合手册得 C1=0.1mm故 B=92.2+2(2.0+0.5)+0.10-0.5=97.30-0.5（3）材料利用率的计算一段条料能冲出的工件的
6、重量与这段条料重量之比的百分数称为材料利用率。材料利用率=A/（SB）100A一个步距内工件的有效面积mmS送料步距mmB条料宽度mmA=92.260-4 1721/4-2PI2.22=5253.51mm=5253.51/(61.897.05)100%=87.59%排样图如下：第23节 工艺与设计计算231 冲裁力的计算计算冲裁力的目的是为了确定压力机的额定压力，在生产中冲裁力便可按下式计算： F=LTL冲裁轮廓的总长度T板料厚度 板料的抗拉强度T=0.8mm =450 MpaL=(90.2-32+60-32)2+32 =272.93mm F=0.8450272.93 = 98254.8 N
7、F0=LTK=92.20.84500.8 = 6553.6 N K 为修正系数 L为拉深件截面周长冲孔力 F1=2PI4.40.8450= 9947.52 N232 压力中心的计算因为工件是规则矩形，故其压力中心也就是工件的几何中心。其中心坐标为 X0= 45.1 Y0= 30233 计算各主要零件的尺寸（1） 凹模凹模厚度H：查模具实用技术设计综合手册得K=0.22H = KB = 0.2292.2 = 20.284 凹模取21mm凹模壁厚：根据工件尺寸，可查得C1取40 C2取32所以凹模长L=90.2+ 40 2 = 170.2 mm凹模宽B=58+ 32 2 = 122 mmL B H
8、 =170.2 122 21取尺寸为170mm120mm21mm，采用整体式的凹模结构。（2） 凸模固定板凸模固定板的外形与尺寸与凹模相同，厚度H1=0.8H =0.8 21 = 16.8 取16mm（3）垫板 在凸模固定板与上模座之间加一块淬硬的垫板，可避免硬度较低的模座因局部受凸模较大的冲击压力而出现凹陷，致使凸模松动。 垫板一般取610mm，所以取H2=10mm。在垫板上穿连接螺钉，卸料螺钉和定位销处要钻通孔，其直径应比相应件的直径增大0.5mm1mm。（4）卸料橡皮的自由高度 根据工件材料厚度为t=0.8mm。拉深时，凸凹模进入凹模深度0.8mm，考虑模具维修刃磨量为0.8mm，再考虑
9、开始时，卸料板高出凸凹模0.8mm，则总的工作行程：H工作= 4mm，决定选用硬度为邵氏7080A的橡皮，其自由高度H=4/（30%-10%）=20mm聚氨酯橡胶橡皮的预压缩量H压缩=10%20=2mm所以模具中安装橡皮的高度为20-2=18mm（5）卸料板下模卸料板厚度：H0=10mm其开孔大小查模具实用技术设计综合手册表达式1161，得卸料孔每侧与凸凹模保持间隙0.1mm。第24节 计算凸模、凹模、凸凹模工作部分的尺寸 冲孔凸模（2个）。工件孔尺寸4.4,工件尺寸公差等级IT14级，磨损系数 X=0.5。根据冲压工艺与模具设计式2-34凸模刃口尺寸 dp=(d+X)-/ 4 0查G得标准公
10、差数值.30 mmdp=(4.4+0.500.30)0-0.075=4.550-0.075。凸模采用标准型圆凸模形式，其详细结构尺寸见零件图。杳模具实用技术设计综合手册表可得凸凹模双边间隙值为.09 mm。冲孔凸凹模的刃口尺寸按冲孔凸模实际尺寸配作，保证单边间隙为.045 mm。拉深凸凹模的刃口尺寸与工件一致。拉深凸凹模的刃口尺寸按凸凹模实际刃口尺寸配作，保证单边拉深间隙为.88 mm.第25节 按结构图计算闭合高度251 计算闭合高度：模.8+45 = 176.8 mm252 结构图如下：第26节 模架的选择261 模具的相关尺寸：根据凹模的周界尺寸：mm21 mm21 mm,选择模架类型为
11、中间滑动导柱圆形模架，查模具实用技术设计综合手册 表。可确定模架的相关尺寸如下：上模座mm 180 mm 21 mm下模座385 mm 250 mm 45 mm导柱mm 170 mm 32 mm170 mm导套8 mm 100 mm 38 mm 3 2 mm100 mm38 mm最小闭合高度 mm最大闭合高度 mm第27节 模具各零件详细尺寸的设计该模具是采用手工送料倒装拉深、冲孔、切边的复合模。冲孔凸模、凸凹模用固定板紧固，凹模用螺钉与圆柱销固定，送料靠活动挡料销保证送料步距，下模卸料板采用弹性卸料，上模采用刚性卸料。271 推件装置此处设计的推件装置是由压力机的横杆通过打杆、打板、推杆传给
12、推件板。推件板是出件装置中最重要的零件。根据计算，推杆可用2根圆柱头螺钉，其规格为M540 mm。推件板与凹模保证单边.1 mm间隙，其与凸模配合部分取最小间隙，开阶梯孔。这样冲孔凸模因冲孔尺寸较小，能加强其强度，又起到了导向和护套的作用。结构尺寸详见零件图。272 卸料板下模卸料板采用弹压橡皮卸料，卸料板上平面开一定的沉孔，以方便卸料螺钉的活动。273 挡料销挡料销形式采用活动挡料销控制步距，因下方安放了橡皮，直接用圆柱销与卸料板配合，其结构形式如下：274 凸凹模凸凹模型孔侧壁的形状采用阶梯直壁壁孔。台阶形直壁型孔的设计参数有个：一是刃口有效高度，二是漏料孔比型孔单边扩大值b。板料厚度t=
13、0.8 mm时，取mm,b取0.5 mm。结构尺寸如图：275 螺钉、销钉的选择 本模具采用内六角圆柱头螺钉，上模采用 M880 mm 凸凹模与其固定板采用 M650 mm 下模座与卸料板相连采用 M640 mm第3章 压 力 机 的 选 取第31节 压 力 机 的 选 取压力机选用通用小型压力机，根据计算所得的冲裁力选择J2316开式可倾压力机。J2316开式可倾压力机参数如下：公称压力/KN 160达到公称压力时滑块离下止点距离/mm 5滑块行程/mm 70行程次数/（次*mm-1） 115最大封闭高度 （最低） 300 （最高） 160封闭高度调节量/mm 60滑块中心到床身距离/mm
14、160立柱间距离/mm 220模柄孔尺寸（直径深度）/mm 4060工作台板厚度 60倾斜角/（） 30后 语通过本次设计，我对冷冲模，尤其是复合模有了更进一步的了解和认识。对于复合模，不但了解了它的整体结构，而且对它的各个零件的具体结构也有了更进一步的认识 。在加工工艺方面，学会了怎样制作工艺卡，各个工序的先后顺序如何去做，在材料的选取，材料的热处理，模具的装配方面也有了进一步的认识。另外在制图方面也更加熟练了。另外，本次设计得到了 老师的指导与同学们的支持，在这里特别表示感谢。主 要 参 考 文 献丁聚松主编：冷冲模设计。北京：机械工业出版社，1995孙凤勤主编：模具制造工艺与设计。北京：机械工业出版社，1999钟毓斌主编：冲压工艺与模具设计。北京：机械工业出版社，2001王树勋主编：模具实用技术设计综合手册。广州：华南理工大学出版社，1997李绍林主编：实用模具技术手册。上海：上海科学技术文献出版社，1996冲模设计手册编写组主编：冲模制造手册。北京：北京：机械工业出版社北京：机械工业出版社
