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1、本科生毕业设计题 目： 止动件冲压工艺与模具设计 目录1、前言2、冲压件的工艺分析与设计2.1 产品结构工艺分析2.2 冲裁工艺方案的确定3、冲裁件的排样 3.1 排样方案 3.2 选择搭边值 3.3 送料步距与条料的宽度 3.4 确定排样图4、冲裁间隙的选用5、冲压力的计算 5.1 冲裁力的计算 5.2 卸料力、顶料力的计算 5.3 压力机公称压力的计算及选取压力机6、确定模具压力中心 6.1 计算第一套模具压力中心 6.2计算第一套模具压力中心 6.3 计算整套模具压力中心7、计算凸凹模具的刃口尺寸 7.1 对凸凹模分别加工进行分析 7.2 第一套冲孔模具刃口尺寸的计算7.3 第二套冲孔模
2、具刃口尺寸的计算8、冲裁部分及零件的设计8.1 工作零件的设计8.1.1 凸凹模的设计8.1.2 凸凹模的固定形式及凹模具的刃口形式 8.2 定位零件的设计8.3 卸料板和推料件的设计8.4 橡胶的选用与设计 8.5模架及其他零件的选用 8.6模柄的选用9、绘制总装配图10、冲压设备的选择及校正 11、模具经济和技术上的分析12、设计小结13、参考书目题目：止动件的冲压工艺与模具设中文摘要：论文是由冲孔模设计、落料模设计组成，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量的生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能
3、否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。本次设计的止动件，不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求，还要保证它的使用寿命。本次设计是由由冲孔模设计、落料模设计组成，通过对止动件）的工艺特点进行分析，提出了冲孔、落料、等成形工艺，给出了多工位级进模的冲压方案，介绍了止动件）多工位级进模的结构特点和设计要点。对同类零件的模具设计有一定的借鉴作用。由于多工位级进模能够将复杂的零件采用一副级进模快速冲压完成, 因而在工业生产中得到广泛的应用。本文在分析弹簧卡零件冲压工艺的基础上, 介绍了冲孔、弯曲、切断级进模的排样设计、模具总体结构设计和主要零部件设计, 确定了级进
4、模模具设计方案。该模具充分利用工件本身的结构特点, 采用了自动卸料、出料、少废料冲裁, 有效提高了材料利用率和生产效率。关键词 ：级进模冲孔 落料排样设计工艺性学生署名：杨帆指导老师署名：谈芬芳Abstract Paper is designed by the punching mould, blanking mould design, sheet metal stamping is mainly will get separated or forming parts processing methods. Because the mold production mainly mass pro
5、duction, and mould can ensure the precision stamping products and product quality, the mold design and manufacture of the main consideration of mould design can meet the design, can processing manufaturability qualified parts, and then repair and storage whether reasonable, etc. In the design of the
6、止动件, 1.5t要求，最小壁厚为7mm，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。2）正方形部分清角不带圆角R），异形凸模加工困难，且容易折断，所以应分步冲裁；正方形部分有尖叫，查 本产品的材料为Q235普通碳素钢，未退火），具有良好的冲压性能，适合冲裁。抗剪强度为310380 t/MPa，抗拉强度为380470 b/MPa，屈服强度为240 s/MPa，可见产品材料性能符合冲压加工要求。5）产品批量为大批量，很适合采用冲压加工，最后采用连续模或复合模，加上自动送料装置，会提高生产率。经上述分析，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其他尺寸标准、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求
7、，故决定采用冲孔落料级进冲裁模进行加工，且两冲裁次成形。2.2 冲裁工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一:先落料，后冲孔。采用单工序模生产。如下图1所示.特点：结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高生产效率低，难以满足大批量生产的要求。方案二：落料冲孔复合冲模。采用复合模生产。特点：只需要一副模具，工件精度及生产效率都教高，工件最小壁厚为7MM模具强度较好。但模具制造比较复杂，调整维修较麻烦。见下图。方案三：冲孔落料级进冲模。采用级进模生产。见下图。特点：也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但是制造精度不如复合模，模具制造比较复杂，调整维修较麻烦。
8、通过对上述三种方案的分析比较，根据本零件的设计要求以及各方案的特点，采用方案三级进模）比较合理，确定模具形式应以冲裁工件的要求、生产批量、模具加工条件为主要依据。此工件时是大批量生产，制造精度不高，冲10的孔与落料分步进行，凸模制造简单，且不易折断，即选用级进模具结构。3、 冲裁件的排样冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。合理的排样是提高材料利用率、降低成本，保证冲件质量及模具寿命的有效措施。3.1 排样方案的确定按零件的尺寸关系，可以有三种排样方案，单排横放有废料排列图1）、单排直放有废料排列图2）和交叉有废料排列图1221.52.52排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工
9、艺废料叫搭边。搭边的作用一是补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；同时，搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉人模具间隙，从而提高模具寿命。搭边值是由经验确定的查0/-(注：整个式子上偏差为0，下偏差为-。条料宽度的单向负向）偏差。 C导料板与最宽条料之间的间隙。查0/-0.6=(700/-0.6mm 3.4 计算材料的利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料利用率，它是衡量合理利用材料的经济性指标。利用率计算公式为：=A/BSx100%式中：A-一个步距内冲裁件的实际面积 B-条料宽度S-步距若考虑到料头、料尾和边余料的材料消耗，
10、则一张板料(或带料、条料上总的材料的利用率总为总=(nA1/LBx100%式中 n-一张板料-sqrt(30x30-18.5x18.5x37/2=596.6+1560-157-36-437=1527mm2BS=70x32=2240mm2=1527/2240x100%=68.24、冲裁间隙的选用冲裁间隙对制件质量及模具寿命有较大影响，所以要合理选择。间隙的选择主要与材料的种类、厚度有关，该毛坯制件精度要求不高，应尽可能的选择较大的间隙，以利于提高模具的寿命、降低冲裁力。在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素综合考虑，给间隙规定一个范围值。只要间隙在这个范围内，就能
11、得到质量合格的冲裁件和较长的模具寿命。这个间隙范围就称为合理间隙，这个范围的最小值称为最小合理间隙Zmin），最大值称为最大合理间隙max）。由查表法由而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度有关。用普通平刃口模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算：F=KLtb式中 F冲裁力；L冲裁周边长度； t材料厚度；材料抗剪强度；此设计=350MPaK安全修正系数。一般取K1.3。为计算简便，也可按下式估算冲裁力：F=KLtb=1.3x(76/360x230+65+2x14.5+ 2x24+25x2+18
12、x1.5x350 =1.3(39.8+65+29+28+62.8+18525 =165556N5.2卸料力F、顶料力F和推料力F的计算卸料力：从凸模上卸下箍着的料所需要的力称卸料力。推件力：将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称推件力。顶件力：逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称顶件力。卸料力F卸=K卸F推件力 F推=nK推F顶件力F顶=K顶F式中 F冲裁力；K卸、K推、K顶卸料力、推件力、顶件力系数表2.3 卸料力、推件力和顶出力因数料厚/mmKKK钢 0.52.50.050.050.06F卸=K卸F=0.05165556=8227.8NF推=nK推F=0.05165556=8277
13、.8NF顶=K顶F=0.06165556=9933.4N5.3 压力机公称压力的计算及选取压力机压力机的公称压力必须大于或等于各种冲压工艺力的总和F。F的计算应根据不同的模具结构分别对待，本次采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时F总=F+F卸+F+推=165556+8227.8+9933.4 =183717.2N为安全起见，防止设备的超载，一般FgF参照冲压加工设备与自动化可选取公称压力为25KN的开式双柱曲柄可倾压力机JH2325该压力机与模具设计的有关参数为：公称压力： 250KN 滑块行程： 75mm最大闭合高度： 260mm 滑块行程次数：80mm连杆调节量： 55mm 工作台尺寸：
14、 370560模柄孔尺寸：4060滑块中心到机身距离190MM工作台孔尺寸左右260MM6、确定模具压力中心模具的压力中心就是冲压力合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线相重合。否则，冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。在实际生产中，可能会出现由于冲件的形状特殊或排样特殊，从模具结构设计与制造考虑不宜使压力中心与模柄中心线相重合的情况，这时应注意使压力中心的偏离不致超出所选用压力机允许的范围。 6.1 计算第一套模具压力中心第一套模具是冲孔模，工件
15、为几何对称形状，则该模具的压力中心定位工件的几何中心。如下图所示 6.2计算第一套模具压力中心复杂零件的压力中心用解读法计算，根据此零件的形状，建立了上图所示的坐标系，计算公式为：X0=(L1X1+L2X2+L3+X3L4X4+L5X5+L6X6+L7X7+L8X8+L9X9+L10X10(L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8+L9+L10Y0=(L1Y1+L2Y2+L3Y3+L4Y4+L5Y5+L6Y6+L7Y7+L8Y8+L9Y9+L10Y10(L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+L8+L9+L10式中X、Y为与之相应线段的压力中心。圆弧的压力中心计算公式为Y=Rsb R是半径，s式弧的弦长，b弧长6.3 计算整套模具压力中心
