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XXX学校毕业设计(论文)题目模具设计学生姓名学号专业班级指导教师评阅教师完成日期年月日论文/设计/报告原创性声明本人郑重声明所呈交的论文/设计/报告是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果除了论文/设计/报告中特别加以标注引用的内容外,本论文/设计/报告不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担作者签名年月日论文/设计/报告版权使用授权书本论文/设计/报告作者完全了解学校有关保障、使用学位论文/设计/报告的规定,同意学校保留并向有关论文/设计/报告管理部门或机构送交论文/设计/报告的复印件和电子版,允许论文/设计/报告被查阅和借阅本人授权省级优秀论文/设计/报告评选机构将本论文/设计/报告的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文/设计/报告本论文/设计/报告属于
1、保密□,在_________年解密后适用本授权书
2、不保密□作者签名年月日导师签名年月日目录TOC\o1-3\h\z\u摘要1前言21毕业设计任务22冷冲模课程设计指导
22.1课程设计内容
32.
2.设计步骤
32.3确定凸、凹模结构尺寸,选择模具结构形式
42.4绘制模具总图和模具零件图43零件的工艺性分析
53.1冲裁工艺设计
53.2确定冲裁的工艺方案
63.3零件排样形式和材料利用率计算
63.4零件工作零件设计124模具的结构设计
144.1模架选择
144.2定位方式
154.3出件方式
164.4卸料方式
174.5模具总图和模具零件图(见附图)185模具使用说明书及维护方式
195.1模具安装
195.2模具的工作过程
195.3模具的维护19致谢21附录22参考文献24模具设计与制造姓名学号指导老师()摘要本设计阐述了冲孔、落料、压弯复合模的结构设计及工作原理通过工艺分析,在冲压材料厚度较薄的小型弯曲件时,采用冲孔、落料、弯曲复合模比采用连续或级进模简单通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算,确定模具类型该模具采用后侧导柱模架结构形式废料从凸凹模和下底座中所开的槽中排出本模具性能可靠,运行平稳,能够适应大批量生产要求,提高了产品质量和生产效率,降低劳动强度和生产成本 关键字冲压;冲孔、落料、弯曲;复合模;前言在专业基础和专业课学完过后的一次综合的理论与实践相结合的设计在这次设计中,主要让我们掌握怎么设计一幅冲压模的方法及步骤以及设计思路冷冲模毕业设计是模具专业毕业的一个重要教学环节,其目的在于使学生能够综合运用所学的基础理论和冷冲模设计知识,对具体冲件进行全面的工艺分析,并在经济合理的原则下,制定出有效的工艺规程;联系生产实际、掌握冷冲模设计的基本技能,巩固和扩展所学知识,培养学生独立分析问题和解决问题的能力此次毕业设计的课题是落料模具设计我大致分以下六步完成第一步分析该制件冲裁工艺,第二步确定冲裁工艺方案,第三步工艺计算,第四步拟定工艺过程卡片,第五步工作零件设计,第六步设计模具总体机构及绘制相应的零件图整个设计过程必须按照设计任务书的要求进行把理论知识运用到现实设计当中,培养应用型人才,本毕业设计内容精练,表述清晰易懂,绘图制造的通用性,也为我们以后从事模具相关设计工作创造了一个良好的发展平台通过,这次设计让我们更好的学会到设计的思路及一些解决的办法
1、毕业设计任务1.编制设计任务书所指定冲压件的工艺规程2.设计某工序模具结构总图,绘制模具零件图3.编写上述设计项目的说明书
2、冷冲模课程设计指导冷冲模课程设计是模具专业课程的一个重要教学环节,其目的在于使学生能够综合运用所学的基础理论和冷冲模设计知识,对具体冲件进行全面的工艺分析,并在经济合理的原则下,制定出有效的工艺规程;联系生产实际、掌握冷冲模设计的基本技能,巩固和扩展所学知识,培养学生独立分析问题和解决问题的能力整个设计过程必须按照设计任务书的要求进行在设计中要求学生本着社会主义的高度责任感和一切从实际出发的科学态度与工作作风,在指导老师的指导下,克服困难、独立思考、保质保量,按期完成规定的设计任务
2.1课程设计内容
1.1编制设计任务书所指定冲压件的冲压工艺规程
1.2设计某冲压工序模具结构总图,绘制模具零件图
1.3编写上述设计项目的说明书
2.
2.设计步骤
2.
2.1分析采用冲压加工的经济性根据生产批量及零件的质量要求,确定是否采用冲压加工
2.
2.2分析制件的冲压工艺性按制件图纸,分析零件的形状、尺寸、精度、表面质量和材料等是否符合冲压工艺的要求,并绘制冲压制件图
2.
2.3确定冲压工艺方案先拟定出各种不同的冲压方案,然后加以分析比较,确定其中最佳的一种工艺方案,最后编写冲压工艺规程(即定出工序性质、工序数目、工序顺序、工序定位方法以及其它辅助工序的安排)
2.
2.4工艺设计计算
2.
2.5冲裁模的工艺设计计算
1.选择排样方案,搭边值,条料宽度,送进步距,确定裁板法,计算材料利用率按比例画出排拉图,并标注尺寸
2.计算冲裁力,初选压力机
3.确定凸、凹模间隙值
4.确定凸、凹模刃口尺寸及公差
5.模具压力中心确定
6.初选压力机的规格
2.
2.6弯曲模的工艺设计计算
1.计算毛坯展开尺寸和各道弯曲工序尺寸,按比例绘制各道工序图,并标注尺寸
2.计算弯曲力,初选压力机
3.计算凸、凹模工作部分尺寸
4.根据回弹值计算模具工作部分的园角半径及角度,确定凸、凹模间隙值,计算凸、凹模宽度尺寸及凸、凹模深度尺寸
5.初选压力机规格
2.
2.7无凸缘筒形件拉深模的工艺计算
1.确定修边余量,计算毛坯展开尺寸
2.确定是否采用压边圈
3.计算拉深次数及各拉深直径(含中间退火的安排)
4.确定各次拉深的凸、凹模园角半径及拉深高度,按比例绘制各拉深工序图并标注尺寸
5.计算各次拉深的压边力、拉深力,初选压力机
6.初选压力机规格
2.3确定凸、凹模结构尺寸,选择模具结构形式
1、选择模架形式画出模架结构简图
2、确定卸料方式画出结构简图
3、确定压料方式画出结构简图
4、确定出件方式画出结构简图
5、确定定位方式画出结构简图
6、对上述模具结构形式,分别说明其结构的合理性、经济性、操作方便、使用安全可靠等理由
2.4绘制模具总图和模具零件图3.零件的工艺性分析
3.1冲裁工艺设计
3.
1.1确定模具结构的形状根据制件的生产批量、尺寸大小、精度要求、形状复杂程度及实际生产条件选择适当的模具结构形式尺寸不大,精度要求不高,形状不算复杂,联系实际生产选择出一副结构简单模具结形式.开式双柱可倾式压力机确定模具的结构形式基本要求使模具结构达到合理性、经济性、操作方便、使用安全可靠等
3.
1.2零件尺寸精度分析1.冲裁件的冲裁件的材料分析该冲裁件的材料为10钢,厚度为
0.8,属于普通碳素钢,具有比较优良的冲裁性能2.冲裁件的结构分析
(1).该冲裁件的外形5的效核,为了避免模具在热处理时开裂,同时也挺高模具使用寿命,需要校核该5是否大于允许的最小圆角要求综上所述,若其圆弧合格,则其它圆弧也合格
(2)冲裁件的精度与断面粗糙度的分析普通冲裁件的经济公差等级一般不高于IT12级,该冲裁件的公差等级,通过《互换性与技术测量》,最高为IT11,最低为IT13,因此该冲裁件的精度符合冲裁工艺要求由于该冲裁件断面质量来源表面粗糙度要求普通冲裁的断面质量一般在
3.2~
12.5µm,因此,该冲裁件可用普通冲裁件,即可达到图纸设计要求通过上述分析,该冲裁件无论在材料,结构和精度等级方面都可采用普通冲裁工艺即可达到图纸要求
3.2确定冲裁的工艺方案从零件的结构形状可知,所需基本工序为落料一种所以可能的冲压工艺方案有以下几种方案一单工序模冲孔方案二级进模冲孔→落料方案三复合模冲孔落料复合模分析比较上述三种工艺方案,可以看出方案一的冲裁生产效率高,但零件精度尺寸难保证方案二的冲裁效率低,不方便操作,且模具成本高方案三的冲裁能保证零件有较高的精度,平直度也能保证,且生产效率高综上所述,考虑到零件批量较大,且质量要求较高,故选择方案三较为合适
3.3零件排样形式和材料利用率计算
3.
3.1排样图设计
(1)选择排样方案,搭边值,条料宽度,送进步距,确定裁板法,a料边与搭边根据表
2.
5.2最小搭边值,材料的厚度t=4,确定工件间,侧边b用导料板导向无侧压装置计算查表
2.
5.3,条料宽度偏差△因为t=4时,△=
0.9查表
2.
3.3,导料板与条料之间的间隙,因为t=4时,查表
2.
5.5,导料板与条料之间的最小间隙C,t=4时,C=
0.5mm19+
0.5=
19.5mm
(2)按比例画出排样图计算材料利用率,并标注见图导料板之间的距离一条料的宽度mm步进距mm材料利用率
(二)条料的宽度mm步进距mm材料利用率
(三)综上所述零件的裁板法可采用纵裁裁板法,即
(二)
3.
3.2计算冲裁力、初选压力机
1.冲裁力【教材《冲压模具设计与制造式
2.
6.1】
2.卸料力【教材《冲压模具设计与制造表
2.
6.1】
3.推件力【教材《冲压模具设计与制造表
2.
6.1】
4.总冲压力
3.
3.3模具压力中心的确定从图上看该零件结构对称,受力较平稳,压力中心在其对称中心
3.
3.4确定凸、凹模刃口尺寸及公差从图上可以看出该零件由落料所得,如题目要求凸、凹模采用分别加工方法获得,计算如下;【教材《冲压模具设计与制造】mm
3.
3.5定凸凹模间隙凸凹模制造公差材料厚度t=4mm可知查公差表选IT12级,取x=
0.75凸模(因零件的精度在IT11~IT13之间)凹模落料凹模、凸模刃口尺寸确定
3.
3.6工作零件结构设计
1.凹模尺寸凹模厚度H=Kb()=
0.28*
14.5=
4.06取H=15mm凹模边缘壁厚C(
1.5~2)H=(
22.5~30)实际取C=30mm凹模边长L=b+2C=
14.5+2*30=
74.5mm因此确定凹模外形尺寸为80*63*15mm;选凹模板尺寸为80*63*14mm
2.凸模尺寸冲孔凸模长度L=【教材《冲压模具设计与制造】式
2.
9.
23.
3.7其他模具结构零件根据凹模零件尺寸,结合正装复合模结构特点,确定其他模具结构零件如表所示序号名称长*宽*高材料数量1上垫板80*63*6T8A12凸模固定板80*63*1445#13空心垫板80*63*1245#14卸料版80*63*1045#15凹模固定板80*63*1645#16下垫板80*63*6T8A1根据模具零件结构尺寸,查标准GB/
2855.5-90选取后侧导柱80*63*135标准模架一幅
3.
3.8压力机的标称压力根据压力机的标称压力,模具闭合高度,冲床工作台面等,初选压力机型号为JH23——63,标称压力为63KN的开式双柱可倾冲床,并在工作台面上配置垫块其主要技术参数如下公称压力63kN;滑块行程130mm;行程次数50次/分;最大闭合高度360mm;连杆调节长度80mm
3.
3.9冲压工艺规程示例
1.工艺规程卡
2.检验卡片
3.4零件工作零件设计
3.
4.1凸模结构设计由于该精度要求不是很高,考虑到加工和安装的方便所以冲制凸模可采用台阶配合落料凸模和凹模考虑到该副模具的结构和精度及加工、装配方面等因素可选用整体式凸凹模由于压力中心即刃口对称中心,查表4-29【教材《冲压模具及设备》表4-29(徐政坤)】取得凹模壁厚(查表4-30得)【教材《冲压模具及设备》表4-30(徐政坤)】根据算得凹模的尺寸,选取与计算值相接近的标准凹模板轮廓尺寸为凹模的尺寸如下图查中国模具大典取凹模的外形尺寸为:
3.
4.3落料凹模的设计该副模具落料凹模结构4.模具的结构设计
4.1模架选择该制件选用了复合模冲裁而导板模架一般用于带有细小凸模的级进模故此模具不适用.而导柱模架按结构形式分为滑动导向模架和滚动导向模架而前者结构简单加工与装配方便且应用广泛.后者结构复杂成本高且主要用于精密裁模不适合该冲件所以该冲件适合使用对角导向模架.压力机的校核:,由计算得到模架的尺寸为:,初选压力机的的主要参数如下表型号JH23-63标称压力350滑块行程130最大封闭高度280滑块底面尺寸前后210左右270因为压力机的各个参数都符合要求所以该压力机符合要求.其他主要模具零部件的尺寸规格为模架凸模固定板卸料板模柄最后确定压力机的规格压力机的规格JH23-
634.2定位方式定位零件的作用是使坯料或工作件在模具上相对凸、凹模有正确的位置确定定位形式很多,有用对条料定位零件有挡料销、导料销、导料板、侧压装置、侧刃等等用于对工序件进行定位的零件有定位销和定位板
4.
2.1挡料销
4.
2.2导料销导料销的作用是挡住条料搭边或冲件轮廓以限定条料送进的距离
4.3出件方式出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料.把装在上模内的出件装置称为推件
1、推件装置有刚性卸料和弹性卸料两种刚性卸料是在冲压结束后上模回程时,利用压力机滑块上的打料杆撞击模柄内的打杆,在将推力传至推件块而将凹模内的冲件或废料推出的其基本零件有推件块、推杆、推板、连接推杆和打杆它推件力大,工作可靠,所以应用十分打杆、推件板、连接推杆等都已经标准化,设计时可根据冲件结构形状、尺寸及推件装置的结构要求从标准中选取.推件装置推件方式有两种,刚性推件方式和弹性推件方式根据制件的厚度选用弹性推件装置,它是以安装在上摸内的弹性元件的弹力代替打杆给予推件块的推件力视模具结构的可能性,可把弹性元件装在推板之上,也可装在推件板之上采用弹性推件装置时,可使板料处于压紧状态下分离,因而制件的平整度较高但开模时冲件易嵌入边料中,取制件较麻烦,且受模具空间的限制顶尖装置一般是弹性的,其基本零件是顶件块、顶杆、顶弹器,顶弹器可做成通用的,其弹性元件选用橡胶如图所示
4.4卸料方式卸料方式分为:固定卸料装置、弹性卸料装置、废料切刀该制件的材料是Q235刚材料厚度4mm.固定卸料装置卸料力大、卸料可靠但冲压时坯料得不到压紧,因此常使用于坯料较厚、卸料力较大,平整度不太高的冲件所以,不能使用固定卸料装置至于废料切刀多适用于大型冲件的落料或切边冲模上该制件不适用于该卸料方式.弹性卸料装置适用于厚度较小的制件并且卸料力不宜太大,但冲压时可兼起压料作用综上所述而弹性卸料装置卸料橡胶的选择与计算1假设考虑了模具结构,选用四个圆筒形的聚氨酯橡胶,则每个橡胶所承的顶压力为2确定橡胶的横截面积A取,查表4-35得,则3)确定橡胶的截面面积尺寸假设选用直径为10mm的卸料螺钉,取橡胶螺钉过孔的直径d=12mm则橡胶外径D根据为了保证足够卸料力,可取D=55mm4)计算并校核橡胶的自由高度卸料板的工作行程凸模的刃口磨量因为故所选橡胶符合要求橡胶的安装高度
4.5模具总图和模具零件图(见附图)5模具使用说明书及维护方式
5.1模具安装模具安装在型号为J23-25250KN,最大闭合高度=270的开式双柱可倾压力机上安装前,检查压力机上的上下模具安装表面清理干净,并检查有无在修磨模具后遗留物防止正确安装和意外事故的发生安装时,根据模具闭合高度的调整压力机滑块的高度,使滑块在下止点时其底面与工作台面之间规定位置,将滑块再停于下止点,然后调节滑块的高度,使其模柄进入模柄孔,并通过滑块上的压块与螺钉将模柄固定安装完后,将压力机滑块上调3-5㎜,开动压力机,空行程1-2次将滑块停于下止点,固定下模座再进行试冲,逐步调整滑块所需的高度将压力机上的卸料板调到需要的位置
5.2模具的工作过程压力机滑块上升后,模具打开,把条料从总装图中所示位置(正面)送入利用导料板与始用挡料销进行初定位(首件,以后采用导料板与固定挡料销进行定位),定位确定后松开压力机离合,滑块下行模具开始工作即完成级进模中的第一次工序冲直径为10㎜的孔,闭合离合,滑块上行,模具打开,冲孔凸模走到一定行程,卸料板将余下条料卸下后走一个步距32㎜,以导料板与固定挡料销定位再重复上述动作完成冲裁件成形,冲裁件通过自然漏料方式排出完成一次级进模行程再以上次的废料边在导料板和挡料销重新定位,准备下次冲裁
5.3模具的维护1,按总装图纸正确装配模具,并保证模具结构如图所示2,按设计说明书中所选的压力机(J23-25250KN,最大闭合高度=270的开式双柱可倾压力机)安装模具在工作台面上,并正确安装模具,保证模具中心与压力机的中心重合3,打开模具确认模具型面无异物,确定挡料销,导料板位置正确4,确定模具导板面无异物5,打开压力机,空合模数次,保证能正确运动和定位6,按模具设计参数调试模具并生产7,模具使用过程中操作人员应该在模具前端两侧8,模具使用时应该经常检查模具的工作台面和工作刃口,清除材料的积瘤,排除在不正确使用过程中的废料以免发生废料胀模,导致模具破裂9,模具在使用过程中发出异常声音应立即停止工作,由现场的模修工检查并排除故障10,模具应该在存放状态装卸11,请客户严格按照上述程序使用模具,严禁人体或异物在模具工作区间内,否则会造成人身伤害,损坏12,模具每次使用后应保养压料面,型面应除材料积瘤13,存放前清洁压料面,型面和导板面,并要涂油后方合模存放14,模具应该放在木方上,并保证摆放不倾斜以保证导柱导套正确配合15,建议客户每生产3000到5000件后,按12条保养模具以及延长使用寿命致谢在本文完成之际,设计时间虽然短暂,我却从中学到了很多的东西我由衷地感谢关怀、教诲、帮助、支持和鼓励我完成学业的老师、朋友和亲人在学习中老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模,导师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神,将永远激励着我这三年中还得到众多老师的关心支持和帮助在此,谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意!在此我谨向我的导师以及在毕业设计过程中给予我很大帮助的老师、同学们致以最诚挚的谢意附录冲压技术概论冲压是利用安装在冲压设备(主要是压力机)上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形从而获得所需零件(俗称冲压件或冲件)的一种压力加工方法冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素冲压是一种先进的金属加工方法,在国民经济的加工工业中占有重要的地位与机械加工及塑性加工和其它方法相比,冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点,主要表现如下
[1]1冲压一般没有切削碎料产生,材料的消耗较少利用率高,一般为70%~85%,易实现机械化和自动化;2在形状和尺寸精度方面的互换性较好一般情况下可直接满足装配和使用要求;3冲压可加工的尺寸范围大、形状复杂的零件,而这些零件用其它方法是不可能或很难得到的,如薄壳件;4被加工的金属在冲压加工过程中产生加工硬化,金属内部组织得到改善,机械强度有所提高,所以冲压件刚度强度较好; 5冲压时由模具保证了冲压件的尺寸与形状精度,且一般不破坏冲压材料的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压件的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征; 6在大量生产的条件下,产品的成本低,经济效益较高; 7冲裁过程能耗较低由此可见冲压制得的零件具有表面质量好重最轻成本低的优点所以冲压在现代工业生产中,尤其是大批量生产中应用十分广泛相当多的工业部门越来越多的采用冲压方法加工产品零件,如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工业等行业在这些工业部门中,冲压件所占的比重相当的大,少则60%以上,多则90%以上不少过去用锻造、铸造和切削加工方法制造的零件,现在大多数也被质量轻刚度好的冲压件所代替有些机械设备往往以冲压件所占比例的大小作为评价结构是否先进的指标之一
[2]工业发达国家对冷冲压生产工工艺的发展是很重视的.不少国家如美国、日本等模具工业产值己超过机床工业从这些国家钢材构成可以看出冷冲压的发展趋势钢带和钢板占全部品种的67%,充分说明冲压这种加工方法己成为现代工业生产的重要手段和发展方向冲压技术的发展特征是1冲压成形科学化、数字化和可控化;2突出“精、省、净“三大优势;3冲压成形可以实现全过程控制;4产品从设计开始即进入控制,考虑工艺;5冲压生产的灵活性和柔性参考文献[1]韩森和.冷冲压工艺及模具设计与制造.北京高等教育出版社,2006[2]成虹.冷冲压工艺与模具设计.北京高等教育出版社,2000[3]杜东福.冷冲压模具技术.长沙湖南科学技术出版社,1985[4]冲模设计手册编写组.冲模设计手册.北京机械工业出版社,1988[5]王孝培.冲压设计资料.北京机械工业出版社,1983[6]李云程主编,模具制造工艺学.北京机械工业出版社,1997[7]赵孟栋.冷冲模设计.北京机械工业出版社,2004[8]刘建超.冲压模具设计与制造.北京高等教育出版社,2004[9]丁松聚.冷冲压模技术.北京机械工业出版社,2001图7模架图8挡料销图9导料销图10顶件装置图11卸料装置。