紫铜零件倒装模设计说明书
机电与车辆工程学院毕业设计（论文）
题目：紫铜零件倒装复合模设计
专业：机械电子工程
班级：09级一班
姓名：陆锦龙
学号：1611090117
指导教师：夏显明
日期：2012.12.28
目录
绪论 (3)
1零件冲裁工艺性分析与计算 (6)
1.1零件冲裁工艺性分析 (7)
1.2零件的冲载间隙 (8)
1.3 零件凸凹模刃口尺寸及制造公差的计算 (10)
2零件排样 (14)
2.1 材料的合理利用 (14)
2.2搭边值的确定 (14)
2.3 确定零件排样方法 (16)
2.4 条料宽度与步距的确定 (16)
3 冲压力的计算与压力机的选择 (17)
3.1 冲压中心与冲压力的计算 (17)
3.2 公称压力的确定 (20)
3.3压力机的选择 (20)
4 模具的设计 .......................................................................................... (22)
4.1模具凸模、凹模和凸凹模的结构设计 (22)
4.2模具总体设计与标准零件 (26)
4.3模具总装图 (31)
4.4 模具的装配 (34)
结论 (35)
参考文献 (36)
紫铜零件倒装复合模设计
摘要：本文以紫铜零件倒装复合模设计为主要内容，其中包含冲压件工艺分析、工艺方案及模具类型的确定、排样设计、冲压力与压力中心计算、工作零件刃口尺寸计算、工作零件结构尺寸、其它模具零件结构尺寸、冲床选用、模具总装配图CAD二维和PROE三维。能综合运用我在所学的模具设计方面的知识，培养我在设计方面的能力。能通过自己所学的知识与实践相结合。
关键词：紫铜零件；倒装复合模；模具设计；CAD；PRO/E
绪论
1 模具工业的现状及我国模具的发展趋势
1、现代模具工业有“不衰亡工业”之称。模具是以特定的结构形式通过一定的方式使材料成形为制品的工具产品，是工业生产基础工艺装备，以其生产制件所表现的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低耗能耗材，越来越引起各级政府和国民经济各产业的重视，特别是轻工、电子、机械、通讯、交通、汽车、军工等部门，如果没有模具就很难生产和发展产品；如果不能及时供应模具，就会影响生产的发展；如果模具精度低则产品质量差；如果模具寿命短则生产效率低、成本高。欧美工业发达国家将模具比喻为“点铁成金”的“磁力工业”、“金钥匙”、“金属加工帝皇”、“进入富裕社会的原动力”。在我国把模具称为“工业之母”、和“无以伦比的效益放大器”。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在600亿至650亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持13%的年增长率。随着现代工业发展的需要，塑料制品在工业、农业和日常生活等各个领域的应用越来越广泛，质量要求也越来越高。在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展，加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和院校开展模具技术的研究和开发。
2、我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。目前，电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中，60％－80％的零部件，都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。精度将越来越高。10年前，精密模具的精度一般为5μｍ，现在已达2－3μｍ。不久，１μｍ精度的模具将上市。随着零件微型化及精度要求的提高，有些模具的加工精度公差就要求在１μｍ以下，这就要求发展超精加工。
我国模具行业要进一步发展多功能复合模具，一套多功能模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务。通过这种多功能的模具生产出来的不再是成批零件，而是成批的组件，如触头与支座的组件、各种微小电机、电器及仪
表的铁芯组件等。多色和多材质塑料成形模具也将有较快发展。这种模具缩短了产品的生产周期，今后在不同领域将得到发展和应用。随着热流道技术的日渐推广应用，热流道模具在塑料模具中的比重将逐步提高。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节约制件的原材料，这项技术的应用在国外发展很快，已十分普遍。国内热流道模具也已经生产，有些企业已达30％左右，但总的来看，比例太低，亟待发展。随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型工艺的模具将随之发展。模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本。同时，快速经济模具的前景十分广阔。由于人们要求模具的生产周期越短越好，因此开发快速经济模具越来越引起人们的重视。例如研制各种超塑性材料来制作模具；用环氧、聚酯或在其中填充金属、玻璃等增强物制作简易模具。这类模具制造工艺简单，精度易控制，收缩率较小，价格便宜，寿命较高。还可用水泥塑料制作汽车覆盖件模具。中、低熔点合金模具，喷涂成型模具，电铸模，精铸模，层叠模，陶瓷吸塑模及光造型和使用热硬化橡胶快速制造低成本模具等快速经济模具将进一步发展。快换模架、快换冲头等也将日益发展。另外采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。模具行业中压铸模的比例将不断提高。随着车辆和电机等产品向轻量化方向发展，对压铸模的数量、寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。随着以塑料代钢、以塑代木的发展和产品零件的精度和复杂程度的不断提高，塑料模的比例将不断提高，其精度和复杂程度也将随着相应提高。未来模具产品将配合光电、3C/IC产业发展，以更快的速度制造出更精密的产品，因此精密电子模具的协同开发、高品质模具产品的全球化供应，应是今后模具业的重要发展方向。
2 现代模具设计制造技术简介
目前，英、美、德等国及我国一些高等院校和科研院所开发的模具软件，具有新一代模具CAD/CAM软件的智能化、集成化、模具可制造性评价等特点。罗百辉表示，新一代模具软件应建立在从模具设计实践中归纳总结出的大量知识上。这些知识经过了系统化和科学化的整理，以特定的形式存储在工程知识库中并能方便地被模具所调用。在智能化软件的支持下，模具CAD不再是对传统设计与计算方法的模仿，而是在先进设计理论的指导下，充分运用本领域专家的丰富知识和成功经验，其设计结果必然具有合理性和先进性。
新一代模具软件以立体的思想、直观的感觉来设计模具结构，所生成的三维结构信息能方便地用于模具可制造性评价和数控加工，这就要求模具软件在三维参数化特征造型、成型过程模拟、数控加工过程仿真及信息交流和组织与管理方面达到相当完善的程度并有较高集成化水平。衡量软件集成化程度的高低，不仅要看功能模块是否齐全，而且要看这些功能模块是否共用同一数据模型，是否以统一的方式形成全局动
态数据库，实现信息的综合管理与共享，以支持模具设计、制造、装配、检验、测试及投产的全过程。
模具可制造性评价功能在新一代模具软件中的作用十分重要，既要对多方案进行筛选，又要对模具设计过程中的合理性和经济性进行评估，并为模具设计者提供修改依据。
在新一代模具软件中，可制造性评价主要包括模具设计与制造费用的估算、模具可装配性评价、模具零件制造工艺性评价、模具结构及成形性能的评价等。新一代软件还应有面向装配的功能，因为模具的功能只有通过其装配结构才能体现出来。采用面向装配的设计方法后，模具装配不再是逐个零件的简单拼装，其数据结构既能描述模具的功能，又可定义模具零部件之间相互关系的装配特征，实现零部件的关联，因而能有效保证模具的质量。
3 论文的主要内容
本论文阐述的是紫铜垫片的落料冲孔复合模设计。复合模是在压力机的一次行程中，在同一工位上完成两种或两种以上的冲压工序，其机构形式分为正装和倒装两种。而此次的零件的落料冲孔复合模的结构形式采用的是倒装结构，凹模安装在模具上模座，而增加了一个凸凹模安装在模具的下模座上。这样，倒装复合模废料清理无须二次清理，生产效率较高，操作方便安全。复合模的结构紧凑，生产效率高，冲压件的精度高，适合大批量的生产，符合此次设计的基本技术要求。但复合模的结构复杂，制造时相对困难。根据模具的特点，此次零件复合模具设计中主要是对凸模、凹模和凸凹模的结构设计及尺寸计算，其中主要是对各自工作部分的尺寸设计及其标准的选用，用以保证零件的精度和质量要求。由于模具许多零件大多已经标准化，如模架、模座、导柱、导套、螺钉、销钉等，这为我们在设计中，提供了许多的标准选用。这样一来，在此次零件设计中就不需要对这些标准件进行设计，只要根据模具的整体设计及生产需要进行选用，为设计的过程提供不小的方便。
1 冲载工艺分析与计算
1.1零件冲裁工艺性分析
本设计是落料冲孔复合模，零件简图如图1.1所示。
R 1
4
64
R 14
R 6,
25
图 1.1 零件图
设计的数据及设计技术要求如下：
生产纲领：大批量； 材料：紫铜； 材料厚度：0.5mm ； 零件制造精度：IT10。
冲压之前应对冲裁件进行必要的工艺性分析。所谓冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的结构、形状、尺寸及公差等技术要求，是否符合冲裁加工的要求。良好的冲裁工艺性可以保证材料消耗少、工序数目少、模具结构简单且寿命长、产品质量稳定、操作安全方便等优点。因此，冲裁件的工艺性是否好，对冲裁件质量、生产效率及冲裁模的使用寿命均有影响。冲裁件的工艺性主要包括结构工艺性和尺寸精度，以下就对这两方面加以分析说明。
1零件的结构工艺性 1）零件的外形
冲裁件的外形应尽可能的简单、对称、规则，或由简单的几何图形组成的外形，避免有过长的悬臂或狭槽，若有的话，则悬臂或狭槽的宽度应满足：宽度b ≥1.5t ，并且冲孔的尺寸不能太小。由零件的零件图1-1可得知，零件的外形满足工艺性要求。
2）零件的孔间距和孔边距
冲裁件的孔间距和孔边距不能太小，否则将影响模具强度和零件质量。一般，取孔间距b ≥1.5t ，孔边距b 1≥t 。由零件的零件图2-1得知，孔间距为：64mm ，孔边距为：7.5mm ，均满足工艺性要求。 2 零件的尺寸精度
普通冲裁件内外形尺寸的经济精度等级一般不高于IT11，落料件的公差等级最好低于IT10，。普通冲裁件外形与内孔尺寸公差、孔中心距公差、孔中心与边缘尺寸公差见表1.1、表1.2、表1.3。
表1.1 冲裁件内外形能达到的经济精度
≤3
3～6
6～10
10～18
18～500
≤1 IT12～IT13
IT11
1～2 IT14
IT12～IT13
IT11
2～3
IT14
IT12～IT13
表1.2 两孔中心距公差(mm)
料厚t
普通冲裁模
高级冲裁模
孔 距 基 本 尺 寸 <50
50～150 150～300 <50 50～150 150～300 <1 ±0.10 ±0.15 ±0.20 ±0.03 ±0.05 ±0.08 1～2 ±0.12 ±0.20 ±0.30 ±0.04 ±0.06 ±0.10 2～4
±0.15
±0.25 ±0.35
±0.06
±0.08
±0.12
基 本 尺 寸 /mm
材
料
厚
度
t/mm
表1.3 冲裁件孔中心与边缘尺寸公差(mm)
料厚（mm）
孔中心与边缘尺寸
≤50 50～120 120～220 220～320
≤2 ±0.5 ±0.6 ±0.7 ±0.8
2～4 ±0.6 ±0.7 ±0.8 ±1.0
1.2零件冲裁间隙
冲裁模凸模和凹模刃口之间的间隙称为冲裁间隙，单面间隙用C表示，双面间隙用Z表示。如无特殊说明，冲裁间隙一般是指双边间隙。
冲裁间隙的数值等于凸、凹模刃口尺寸的差值，如图1.2所示，即
Z＝D
凹－D
凸
（1.1）
式中：Z ——冲裁间隙（mm）；
D
凹
——冲裁模凹模直径尺寸（mm）
D
凸
——冲裁模凸模直径尺寸（mm）。
图1.2 冲裁间隙
1冲裁间隙对冲裁工艺的影响
冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中一个很重要的工艺参数。间隙的大小不仅对冲裁断面质量及尺寸精度有很重要影响，而且还对冲裁工艺力、模具寿命等也有极大的影响。
1）对冲裁断面质量的影响
间隙过小时，上、下裂纹不能相遇重合，板料将被第二次剪切，断面产生两个光亮带，并造成夹层，毛刺被拉长。
间隙合理时，上、下表面产生的初始裂纹相重合，光亮带较大，塌角带、断裂带、毛刺区都较小，锥度也较小。
间隙过大时，上、下裂纹仍不能相遇重合，因应力状态中的拉应力增大，材料容易产生裂纹，使塑性变形较早结束。所以光亮带变窄，毛刺相对较大，锥度也较大。
2）对冲裁件的尺寸精度的影响
所谓冲裁件的尺寸精度是指冲裁件实际尺寸与基本尺寸的差值，它由两方面组成：一是冲裁件相对凸、凹模尺寸的偏差；另一个是模具的制造偏差。所以说冲裁间隙的选取对冲裁件的尺寸精度的影响是相当的大。
3）对冲裁工艺力的影响
间隙愈小，冲裁变形区的压应力越大，拉应力越小，材料变形抗力大，冲裁力越大；反之，冲裁力减小但不明显。间隙对卸料力、推件力、顶件力的影响很显著，随着间隙的增大，从凸模上卸料和从凹模中顶出工件都很省力，这些力都明显降低。
4）对模具寿命的影响
冲裁时，凸、凹模上受到被冲材料的反作用力，由于材料与模具实际接触面积很小，故接触面上的单位压力极高。在高压的作用下，加上材料的塑性流动和滑动，刃口的端面和侧面就会发生磨损。若间隙过小，模具寿命越短。而较大的间隙，不仅可以减小磨损，也可以缓解间隙不均匀的影响。从而提高模具的寿命。
2 冲裁间隙的选取
冲裁间隙对冲裁件质量、冲压力、模具寿命等都有很大的影响，能同时满足冲裁件断面质量最佳、尺寸精度最高、冲模寿命最长、冲压力较小等各方面的要求。因此,必须根据冲裁件的情况、模具结构、冲压方法以及模具加工方法等因素，酌情增减间隙值，如：
由以上述可以得知，为了获得合格的冲裁件、较小的冲压力和保证模具有一定的寿命，冲裁间隙有一个合理的范围，称为合理间隙，只要间隙取在在这个范围内，就可以冲出良好的零件。这个范围的最小值称为最小合理间隙(Z
min
)，最大值称为最大合
理间隙(Z
max
)。同时考虑冲模在使用时会逐渐磨损，间隙会增大，故在设计和制造新模具时，应采用最小合理间隙值。由表1.4可查得最大、最小间隙值。
表1.4 冲裁模刃口始用间隙
材料厚度t/m m
08、10、35
09M2、Q235
Q345 40、50 65Mn max
Z
min
Z
max
Z
min
Z
max
Z
min
Z
max
Z
min
Z
小于0.5 极小间隙
0.5 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.040 0.060 0.6 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072 0.048 0.072
0.7 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092 0.064 0.092
0.8 0.072 0.104 0.072 0.104 0.072 0.104 0.064 0.092
＝0.04mm。
由上表可查得：零件冲裁间隙可取Z＝Z
min
1.3 零件凸、凹模刃口尺寸及制造公差的计算
1 凸、凹模刃口尺寸及制造公差计算的原则
事实证明，由于凸、凹模刃口间隙的存在，落下的料和冲出的孔都带有锥度，且
落料件的尺寸接近于凹模刃口的尺寸，冲孔件的尺寸接近于凸模刃口的尺寸。所以，
计算凸、凹模刃口尺寸及制造公差时应遵循的原则如下：
1）落料时，落料件的尺寸取决于凹模尺寸；冲孔时，孔的尺寸取决于凸模尺寸。
因此，设计落料模时，以凹模为基准，间隙取在凸模上；设计冲孔模时，以凸模为基准，间隙取在凹模上。
2）在设计凸、凹模刃口尺寸时，考虑到冲裁时凸、凹模的磨损，故在设计落料模时，凹模公称尺寸取工件尺寸公差范围内的较小尺寸；设计冲孔模时，凸模公称尺寸
取工件尺寸公差范围内的较大尺寸。在凸模、凹模受到一定磨损时仍冲出合格零件。
3）在确定模具刃口制造公差时，既要能保证工件的精度要求，又能保证合理
的间隙数值。一般模具制造精度比工件精度高3～4级。
4）冲裁模刃口尺寸均按“入体”原则标注，即凹模刃口尺寸偏差标注正值，凸模
刃口尺寸偏差标注负值，而对孔心距以及不随刃口磨损而变的尺寸，取为双向偏差。
2 凸、凹模刃口尺寸及制造公差的计算方法
根据上述基本原则，可以确定凸模和凹模的刃口尺寸及制造公差。由于模具加工
和测量方法的不同，凸模与凹模刃口尺寸及制造公差的计算方法，可分为两种：凸模
与凹模分开加工和凸模与凹模配合加工。
1）凸模与凹模分开加工
分开加工是指凸模与凹模分别按照各自的图纸单独加工，模具间隙靠加工出的尺
寸保证。采用凸模与凹模分开加工这种方法，要分别计算和标注凸模和凹模刃口尺寸
与制造公差。为了保证间隙值，应满足式2－2条件。
δ凸+δ凹≤ Z max－Z min（1.2）
式中：δ
凸
——凸模的制造公差，其值见表2.5；
δ凹——凹模的制造公差，其值见表2.5。
表2.5 规则形状冲裁时凸模、凹模的制造公差 t=0.5mm
凸模公差δ凸凹模公差δ凹
≤10 0.004 0.006
＞10～50 0.004 0.006
＞50～100 0.005 0.008
下面就冲孔和落料两种情况加以分析讨论。
（1）冲孔
根据刃口尺寸计算原则，冲孔时应首先确定凸模刃口尺寸。由于基准件凸模的刃口尺寸在磨损后会减小，因此应使凸模的基本尺寸接近工件孔的最大极限尺寸，在增
大凹模尺寸以保证最小合理间隙Z
min 。凸模的制造取负偏差。设工件孔的尺寸为D?
，
其计算公式为：
d凸 = (d﹢xΔ)0δ
-凸
（1.3）
d
凹 = (d凸﹢Z min)0
δ+凹（1.4）
式中d
凸、d
凹
——冲孔凸、凹模基本尺寸（mm）；
Δ——工件制造公差（mm)；
x ——磨损系数，其值可查表1.6。
表1.6 磨损系数x
料厚t/mm
非圆形冲件圆形冲件
1 0.75 0.5 0.75 0.5
冲件公差Δ/mm
1 ＜0.16 0.17～0.35 ≥0.36 ＜0.16 ≥0.16 1～
2 ＜0.20 0.21～0.41 ≥0.42 ＜0.20 ≥0.20 2～4 ＜0.24 0.25～0.49 ≥0.50 ＜0.24 ≥0.24
（2）落料
根据刃口尺寸计算原则，落料时应首先确定凹模刃口尺寸。由于基准件凹模的刃口尺寸在磨损后会增大，因此应使凹模的基本尺寸接近工件轮廓的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸以保证最小合理间隙值Z
min
。仍然是凸模取负偏差，凹模取正偏差。设工
件尺寸为D0
?
-
，其计算式如下：
D
凹=（D－x△）
δ+凹（1.5）
D
凸=（D
凹
－Z
min
）0
δ-凸（1.6）
式中：D
凹、D
凸
——落料凹、凸模基本尺寸(mm)。
(3) 凸、凹模刃口部分尺寸及制造公差计算如下：
1）冲孔凸、凹模刃口部分尺寸
孔Ф28mm：由冲孔所得。查表1.4得最大、最小合理间隙值：
Z max ＝0.06 mm ，Z
min
＝0.04 mm。
查表1.5得凸、凹模制造公差：
δ凸＝0.004 mm，δ凹＝0.006 mm。
较核：Z
max －Z min＝0.02 mm，δ
凸
+δ
凹
＝0.01 mm。
满足Z
max －Z min≥δ
凸
+δ
凹
条件。
查表1.6得磨损系数x：x＝0.75。
由凸、凹模刃口尺寸的计算方法，对于孔Ф280.1
+的凸、凹模刃口尺寸可采用凸模与凹模分开加工方法计算。
根据式（1.3）和（1.4）得：
d
凸=（d
1
+ x△）
1
δ-凸＝（28＋0.75×0.15）
0.004
-
mm
＝28.1125 0
0.004
-
mm
d
凹＝（d
凸
＋Z
min
）1
δ+凹＝（28.1125＋0.04）0.006
+mm
＝28.1525 0.006
+mm
2）冲孔凸、凹模刃口部分尺寸
孔Ф12.5mm：由冲孔所得。查表1.4得最大、最小合理间隙值：
Z max ＝0.06 mm ，Z
min
＝0.04 mm。
查表1.5得凸、凹模制造公差：
δ凸＝0.004 mm，δ凹＝0.006 mm。
较核：Z
max －Z min＝0.02 mm，δ
凸
+δ
凹
＝0.01 mm。
满足Z
max －Z min≥δ
凸
+δ
凹
条件。
查表1.6得磨损系数x：x＝0.75。
由凸、凹模刃口尺寸的计算方法，对于孔Ф280.1
+的凸、凹模刃口尺寸可采用凸模与凹模分开加工方法计算。
根据式（1.3）和（1.4）得：
d
凸=（d
1
+ x△）
1
δ-凸＝12.6125
0.004
-
mm
d
凹＝（d
凸
＋Z
min
）1
δ+凹＝12.63750.006
+mm
对于孔心距（32±0.1），由冲孔是获得，故有：
L
凹
=（L
min
+ 0.5Δ）±Δ/8
=（31.9+0.5×0.1）±（0.1/8）
= 31.95±0.0125（mm）
2）落料时凸、凹模刃口部分尺寸
由于零件落料形状较复杂，故采用配合加工方法，其凸、凹模刃口部分尺寸计算如下：
根据计算原则，以凹模为基准件，因凹模磨损后，刃口部分尺寸都增大，因此属于A类尺寸。
查表2－6得磨损因数x为：当△＜0.16时，x＝1；当0.17＜△＜0.35 时，x＝0.75。
所以 A ＝（A
max －x△）4
?
+
得：
92
凹＝（92－1×0.14）
0.14
4
+
mm
= 91.860.035
+mm
52
凹＝（52－1×0.12）
0.12
4
+
mm
= 51.880.03
+mm
2零件排样
2.1 材料的合理利用
排样的目的在于节约原材料，在保证安全的情况下，尽可能的降低成本。衡量排样经济性、合理性的指标是材料的利用率。一般以一个进距内的材料利用率η来表示，其计算公式如下：
η= nA
bh
×100% （2.1）
式中 A ——冲裁件面积（包括内形结构废料）（mm2）；
n ——一个进距内冲裁件数目；
b ——条料宽度（mm）；
h ——步距（mm）。
也可用一张板料上总的材料利用率η总来表示，其计算公式如下：
η总=
A
LB
n总
×100% （2.2）
式中η
总
——一张板料上冲裁件总数目；
L ——板料长（mm）。
2.2 搭边值的确定
排样中工件之间，以及工件与条料侧边之间留下的余料称为搭边。搭边的作用是补偿条料的定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲出合格的工件和送料方便。搭边还可以保持条料有一定的强度和刚度，便于送料，提高劳动生产率。
搭边是废料，从节省材料出发，搭边越小越好。但过小的搭边值容易挤进凹模，
增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件剪切表面质量。为了避免这一现象，一般可取等于材料的厚度。
搭边值的大小与下列因素有关：
1）材料的力学性能：一般来说，硬材料的搭边值可小些，而软材料、脆性材料的搭边值要略大一些。
2）工件的形状与尺寸：冲裁件的尺寸大或有尖突的复杂形状时，则搭边值要去取大一些；反之则取小一些。
3）材料厚度：材料较厚的工件搭边值应取大一些。
4）送料方式及挡料方式：用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以小一些。
5）卸料方式：弹性卸料比刚性卸料的搭边值要小一些。
一般来说，搭边值是由经验确定的。表2.1列出了冲裁时的最小搭边值。
表2.2 搭边a和a1数值
材料厚度
圆件及r＞2t的工件
矩形工件边长
L＜50mm
矩形工件边长L＞50mm
或r＜2t的工件
工件间a1沿边a 工件间a1沿边a 工件间a1沿边a
＜0.25 0.25～0.5 0.5～0.8
0.8～1.2
1.2～1.6
1.6～
2.0
2.0～2.5
2.5～
3.0
3.0～3.5
3.5～
4.0
4.0～
5.0
5.0～12 1.8
1.2
1.0
0.8
1.0
1.2
1.5
1.8
2.2
2.5
3.0
0.6t
2.0
1.5
1.2
1.0
1.2
1.5
1.8
2.2
2.5
2.8
3.5
0.7t
2.2
1.8
1.5
1.2
1.5
1.8
2.0
2.2
2.5
2.5
3.5
0.7t
2.5
2.0
1.8
1.5
1.8
2.0
2.2
2.5
2.8
3.2
4.0
0.8t
2.8
2.2
1.8
1.5
1.8
2.0
2.2
2.5
2.8
3.2
4.0
0.8t
3.0
2.5
2.0
1.8
2.0
2.2
2.5
2.8
3.2
3.5
4.5
0.9t
因为此次设计采用的往复送料形式，故由表可查得搭边值：冲裁时的最小搭边值的大小为：a＝1.5mm，a
1
＝1.2mm。
2.3 确定零件排样方法
常用的冲裁件的排样方法分为三类。
1）有废料排样
有废料排样是指沿工件全部外性冲裁，工件与工件、工件与条料边缘都留
有搭边。这种排样的缺点就是：材料的利用率低。
2）少废料排样
少废料排样是指模具只沿工件部分外行轮廓冲裁，只是局部有搭边的存在，这样一来就提高了材料的利用率。
3）无废料排样
无废料排样是指工件与工件之间及工件与条料侧边之间均无搭边的存在，模具刃口沿条料顺序切下，直接获得工件。
少、无废料排样的缺点是工件质量较差，模具的寿命不高。但这类排样可以节省材料，还具有简化模具结构、降低冲裁力和提高生产率等优点。并且，工件必须具备一定的形状特征才能采用少、无废料排样。
上述的三类排样方法，按工件的外行特征又可分为直排法、斜排样、对排法、混合排、多行排、裁搭边法等形式。根据零件的对称性结构特点，此设计的排样图采用直排有废料排法，其排样图如图2.1所示。
图2.1 排样图
2.4 条料宽度和步距的确定
在排样方式和查得的最小搭边值之后，根据条零件的排样方法和展开长度就可以确定条料的宽度，进而可以确定导料板间间距。条料的宽度要保证冲裁时冲件周边有足够的搭边值，导板见距应使条料能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与条料之间在一定的间隙。
由排样图2-4中，我们可以得到条料的宽度和送进步距如下：
条料宽度：b= 55 mm
送进步距：h =77mm
3 冲压力的计算与压力机的选择
3.1冲压中心与冲压力的计算 1 压力中心的计算
冲裁模的压力中心就是冲裁力合力的作用点。压力中心应与冲床滑块中心线重合，以保证冲裁模具的正确、平稳的工作，防止滑块承受偏心载荷，使得模具歪斜，造成凸、凹模之间的间隙不均匀，从而导致冲床滑块与导轨和模具的不正常模损，降低冲床和模具的寿命。所以在设计模具时，必须要确定模具的压力中心，并使其通过模柄的轴线，从而保证模具压力中心与冲床滑块中心重合。
冲裁件的压力中心与冲裁件的重心不同，压力中心是冲裁合力的中心，与冲裁力的大小和作用位置有关，而重心则取决于工件形状和质量分布，只有当工件具有中心对称形状时，压力中心才和中心重合。
零件是轴对称零件，所以其重心在对称中心上。
R 1
4
64
R 14
R 6,
25
图3.1
2 冲压力的计算
在冲裁过程中，冲压力是指冲裁力、卸料力、推件力和顶件力的总称，是冲裁时压力机应具有的最小压力。冲压力是选择压力机、设计冲裁模和校核模具强度的重要
依据。由其定义可知，冲压力的计算包括冲裁力的计算、卸料力的计算、推件力的计算和顶件力的计算。现分别介绍如下：
1）冲裁力计算
冲裁力是冲裁时凸模冲穿板料所需的压力。直接影响冲裁力的大小主要因素有抗剪强度、材料厚度和冲裁件轮廓周长。同时，冲裁间隙、刃口锋利程度、冲裁速度、润滑情况等都对冲裁力有影响。
一般对于普通平刃口的冲裁，其冲裁力F可按下式计算：
=(3.1)
F K L tτ
式中 F ——冲裁力（N）；
L ——冲裁件的冲裁长度（mm）；
t ——板料厚度（mm）；
τ——材料的抗剪强度（Mpa）。
K——系数，一般取1.3.
为了方便，也可以用材料抗拉强度σb 按下式估算：
F=Ltσb (3.2)
式中σb——为材料的抗拉强度，Mpa
在此次设计的零件落料冲孔复合模中，冲裁力包含落料力和冲孔力。下面就落料力和冲孔力两方面分别进行计算：
（1）冲孔力：
L1＝（88+2×39.3）mm
=166.6 mm
t ＝0.5 mm
τ＝300 MPa
（2）落料力：
L =225.5mm
t =0.5 mm
τ=300MPa
＝1.3Ltτ
则落料力F
落
= (1.3×225.5×0.5×300)N
=43.97 KN
＝1.3 Ltτ
则冲孔力F
冲
＝（1.3×166.6×0.5×300）N
＝32.5 KN
故零件落料冲孔时所需冲裁力的大小为：
F ＝F 冲＋F 落＝（43.97＋32.5）KN
＝76.5 KN
2）卸料力、推件力和顶出力
当冲裁结束后，由于材料的弹性恢复及摩擦的存在，从板料上冲裁下的部分回梗塞在凹模孔口内，而冲裁剩下的材料则会紧箍在凸模上。为了使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上和卡在凹模内的材料（冲件或废料）卸下或推出。
把从凸模上卸下紧箍着的材料所需的力叫卸料力，用F 卸表示； 把落料件从凹模洞口顺着冲裁方向推出去的力叫推件力，用F 推表示； 把逆着冲裁方向顶出来的力叫顶出力，用F 顶表示。
卸料力、推件力和顶出力是从压力机和模具的卸料、推件和顶件装置中获得的，所以选择压力机的公称压力和设计冲模以上装置时，应分别予以计算。影响这些力的因素有很多，主要有材料的力学性能与厚度、冲件形状与尺寸、冲模间隙与凹模孔口结构、排样的搭边大小及润滑情况等。在实际计算中，卸料力、推件力和顶出力通常采用经验公式进行计算，见式（2－17）。
卸料力：F 卸=K 卸F 落 推件力：F 推=n K 推F 冲
顶出力：F 顶=K 顶F 落 （3.3）
式中：K 卸、K 推、K 顶—— 分别为卸料力、推件力系数,其值见表3.1；
n —— 同时卡在凹模内的零件数。 表3.1 卸料力、推件力、顶件力系数
冲件材料
K 卸 K 推 K 顶
钢 料厚/（mm ）
约0.1 0.06~0.09 0.1 0.14 >0.1~0.5 0.04~0.07 0.065 0.08 >0.5~2.5
0.025~0.06
0.05
0.06
于是，卸料力： F 卸=K 卸F 落=（0.04×43.97）KN
=1.76KN
推件力：冲孔凹模刃口直壁高度h=3mm ，则
同时卡在凹模内的零件数n ＝t h ＝3
0.5
＝6
F 推=nK 推F 冲=（6×0.05×32.5）KN
＝9.75KN
顶件力F 顶＝K 顶×F 落＝（0.06×43.97）KN ＝2.64 KN
冲裁时，总冲压力为冲裁力和与冲裁力同时发生的卸料力、推件力或顶件力之和。模具的结构不同，总冲压力所包含的力的成分也有所不同，具体的可分以下几种情况计算。
落料、拉深、冲孔复合模设计
理工学院毕业设计（论文） 落料、拉深、冲孔复合模设计 学生： 学号： 专业： 班级： 指导教师： 理工学院机械工程学院 二零一五年六月
四川理工学院 毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：落料、拉深、冲孔复合模设计 学院：机械学院专业：材控班级：2011级1班学号：11011023174 学生：指导教师： 接受任务时间 2015.3.9 教研室主任（签名）院长（签名） 一.毕业设计（论文）的主要容及基本要求 容：落料、拉深、冲孔复合模设计；产品工件图见附图；生产批量：大批量要求：要求有摘要（中、英文）、目录、设计任务书、产品图及设计说明书。。 1.工件工艺性分析 （1）根据工件图，分析其形状、尺寸、精度、断面质量、装配关系等要求。 （2）根据生产批量，决定模具的结构形式、选用材料。 （3）分析工件所用材料是否符合冲压工艺要求。 2.确定合理的工艺方案：应有两个以上的工艺方案比较分析。 （1）根据工艺分析，确定基本的工序性质。如：落料—拉深 （2）根据工艺计算，确定工序数目。 （3）根据生产批量和条件（材料、设备、工件精度）确定工序组合。如：复合冲压工序或连续冲压工序 3.工艺计算 （1）计算毛坯尺寸，合理排样，绘排样图，计算材料利用率。 （2）计算冲压力，如：冲裁力、弯曲力、拉伸力、卸料力、推件力、压边力等以便确定压力机。 （3）计算压力中心，防止模具受偏心负荷，受损。 （4）计算并确定模具主要零件（凸模、凹模、凸模固定板、垫板等）外形尺寸及弹性元件的自由高度。 （5）确定凸、凹模间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸。 4.模具总体结构设计 （1）进行模具结构设计，确定结构件形式和标准。 （2）绘制模具总体结构草图，初步计算并确定模具闭合高度，概算模具外形尺寸。 5.选择冲压设备 根据工厂现有设备及要完成的冲压工序性质、冲压加工所需的变形力、变形功
机械制造与设计设计说明书
毕业设计说明书 （2009）届 题目轴类零件数控车床加工工艺及编程系（部）机械制造工程系 专业数控技术 班级数控 0610 学生姓名XX 指导教师XX 2008 年 10 月 10日
目录 前言 (3) 一、绪论 (4) 二、毕业设计任务 (10) 三、二维图 (13) 四、三维图 (14) 五、零件的工艺分析 (15) 六、数控加工工艺卡 (18) 七、数控加工刀具卡 (19) 八、刀具轨迹路径 (19) 九、手工编程 (21) 十、设计总结 (22) 十一、参考文献 (24)
前言 数控编程是将零件的工艺过程、工艺参数、刀具移位量与方向以及其他辅助动作（换刀、冷却、夹紧等），按运动顺序和所用数控机床规定的指令代码及程序格式编成加工程序单（相当于普通机床加工的工艺过程卡），再将程序单中的全部内容记录在控制介质上（如穿孔带、磁带等），然后输给数控装置，从而指挥数控机床加工。最终得到各种机械零件。 设计课题是一个螺纹配合件，通过二维图以及三维图分析得出零件的加工参数和走刀轨迹。通过手工编程从而得到整个零件的加工过程。本次设计内容介绍了数控加工的特点、加工工艺分析以及数控编程的一般步骤。并利用pro/e软件完成零件的三维造型，进行加工轨迹设计，实现加工仿真。利用斯沃仿真软件完成数控仿真加工。利用CAD/CAM软件及G代码指令进行手工编程。 本设计任务书的第二章是设计说明, 第三章是论文正文，第四章是成绩鉴定表，第五章是体会，由于这个零件的左右两边都需要加工,所以分左右两边加工。
1、诸论 本次设计的课题是一个螺栓连接的组合件，该选题能够让我们深入了解机械零件从设计到制造出成品的全过程，对机械行业有一个更深层次的认识。 数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。 (一)、高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。（二）、5轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用5轴联动对三维曲面零件的加工，可用刀具最佳几何形状进行切削，不仅光洁度高，而且效率也大幅度提高。一般认为，1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床，特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时，5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。
拉深模具设计说明书
拉深模具设计说明 书
课程设计（论文） 题目：拉深模具设计图纸：
目录 前言 (1) 1冲裁件工艺性分析 (2) 1.1材料选择 (2) 1.2工件结构形状 (2) 1.3尺寸精度 (2) 2 冲裁工艺方案的确定 (3) 3 模具结构形式的确定 (4) 4.模具总体结构设计 (4) 4.1模具类型的选择 (4) 4.2操作与定位方式 (4) 4.3部分零部件的设计 (4) 4.3.1凸凹模的设计 (4) 4.3.2卸料部分的设计 (6)
4.3.3推件装置的设计 (7) 4.3.4模架的设计 (8) 4.3.5模架的选用 (8) 4.3.6上、下模座的选用 (8) 4.4工作零件材料的选用 (9) 5模具工艺参数确定 (9) 5.1排样设计与计算 (9) 5.2搭边值的确定 (9) 5.3材料利用率的计算 (10) 5.4凸、凹模刃口尺寸的计算 (11) 5.4.1刃口尺寸计算的基本原则 (11) 5.4.2刃口尺寸的计算......................................................... 错误!未定义书签。6计算冲压力与压力机的初选 .. (12) 7 模具压力中心的确定 (14) 8冲压设备的选择 (15)
9模具零件图 (16) 10模具总装图 (18) 总结...................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献 .............................................................................. 错误!未定义书签。 前言 冲压加工是现代机械制造业中先进高效的加工方法之一。冲压加工的应用十分广泛，不但能够加工金属材料，而且能够加工非金属材料。在现代制造业，比如汽车、拖拉机、农业机械、电机、电器、仪表、化工容器、玩具以及日常生活用品的生产方面，都占有十分重要的地位。
角尺的复合模毕业设计
本文主要介绍的是角尺的冲压模具的设计方法。首先工艺分析，包括模具材料的选择。接着介绍了模具结构形式的确定，然后是模具结构的设计与基本工作原理。 关键词：落料冲孔倒装复合模
摘要.............................................................................................................................................................. I 目录.............................................................................................................................................................. I 1、工艺分析 (1) 1.1 冲压材料 (1) 1.2 工艺方案的分析和确定 (1) 2、模具结构形式的确定 (2) 2.1 卸料装置的确定 (2) 2.2 排样设计方案 (2) 2.3 计算冲压力 (3) 2.4 模具各工作部分刃口尺寸计算 (4) 3、模具的结构设计 (5) 3.1 凹模结构设计 (5) 3.2 凸、凹模设计 (6) 3.3 模具总装图 (6) 4、模具的基本工作过程 (7) 5、模具设计完成后的注意事项 (8) 6、结论 (8) 致谢 (9) 参考文献 (10)
1、工艺分析 1.1 冲压材料 冲压材料为普通碳素结构钢，其牌号为Q235，材料选择2mm厚度，冲压件的尺寸精度为IT13级，为普通小型冲压件。因为制件的尖角比较多。在结构上，要保证凸凹模刃口尺寸，所以模具设计时应对此加以考虑。 图1制件图 1.2 工艺方案的分析和确定 从制件图上看，此工件只有落料和冲孔两道工序。根据对加工要求和工序先后顺序的合理性分析，我制定出的加工顺序是先落料后冲孔,采用倒装式复合模，结构简单，也可保证零件的尺寸精度和形状精度。 该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可用三种工艺方案 方案一、先落料、后冲孔，采用单工序模生产。需要两幅模具，要进行两次定位，带来定位的积累误差且生产效率低，不适合采用。 方案二、落料到冲孔的复合冲压，用复合模生产。只需要一副模具，冷冲件的尺寸精度和形状精度能保证，且生产效率快。不过模具结构复杂，造价成本高。 方案三、冲孔到落料连续冲压，用级进模生产。也只需要一副模具，生产效率高，可实现自动化。但制件冲裁精度稍差。 制件一般精度要求稍高且为大批量生产，所以选用复合模具。 复合模有分正装与倒装两种，正装与倒装优缺点比较如图表1。 图表1 复合模正装与倒装比较 正装倒装 序 号
机械零件设计说明书
设计说明书 一、手柄凹模的工艺分析 （一）、手柄凹模的用途 题目给出的零件是手柄凹模。它的主要的作用是用来作为模型生产手柄的。要求零件的配合是符合要求。 （二）、固定端轴承座的技术要求 加工表面尺寸及偏差 /mm 公差及精度 等级 表面粗糙度 Ra/μm 形位公差 /mm 前后表面120*38 3.2 上下表面120*120 3.2 上轮廓面 3.2 凹面 6.3 4-?18mm孔+0.027 -0 4-￠10孔+0.06 -0 （三）、确定手柄凹模的生产类型 依设计题目知：该产品为小批量生产。 二、确定毛胚、绘制毛胚简图 （一）、选择毛坯 该手柄凹模为锻件生产。材料是45刚，材料硬度为HB229 （二）、确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量
由表2-10表2-12可知，要确定毛坯的尺寸公差及机械加工余量，应先确定 如下各项因素。 1、 公差等级 由手柄凹模的功用和技术要求，确定该零件的表面粗糙度为3.2。 2、 锻件重量 已知机械加工后手柄凹模的重量为 3.96kg ，由此可初步估计机械加工前锻件毛坯的重量为6.97kg. 3、 锻件形状复杂系数 对手柄凹模零件图进行分析计算，可大致确定锻件外廓包容体的长度、宽度和高度， （三）、绘制固定端轴承座毛坯简图 由上表所得结果可绘制毛坯简图如下 项目/mm 机械加工余量/mm 尺寸公差/mm 备注 长120 8 宽120 8 高38 8
三、拟定手柄凹模工艺路线 （一）、定位基准的选择 基准的选择。对于本零件而言，按照粗基准的选择原则，选择本零件的不加工表面是下表面作为加工的基准，可用装夹对左右表面进行加紧，利用虎口钳作主要定位，以消除z、z、y、y四个自由度。再以一面定位消除x、x两个自由度，达到完全定位,就可加工下表面。 （二）、表面加工方法的确定 确定加工件各表面的加工方法，如下表： 表面粗糙度加工方案备注 加工表面尺寸精度等 级 上下表面 6.3 互为基准铣平面 前后表面 6.3 以下表面为基准 左右表面 6.3 以下表面为基准 3.2 以下表面为基准 外轮廓面+0.05 -0 凹面 3.2 以下表面为基准
拉伸模设计课程设计
无凸缘筒形件拉深模设计样例 (5) （一）零件工艺性分析 (5) 1.材料分析 (5) 2.结构分析 (5) 3.精度分析 (5) （二）工艺方案的确定 (5) （三）零件工艺计算 (5) 1.拉深工艺计算 (5) 2.落料拉深复合模工艺计算 (8) 3.第二次拉深模工艺计算 (10) 4.第三次拉深模工艺计算 (11) 5.第四次拉深模工艺计算 (11) （四）冲压设备的选用 (11) 1.落料拉深复合模设备的选用 (11) 2.第二次拉深模设备的选用 (12) （五）模具零部件结构的确定 (12) 1.落料拉深复合模零部件设计 (12) 2.第二次拉深模零部件设计 (13) （六）落料拉深复合模装配图 (13)
摘要 简短介绍了我国模具行业发展状况，以及在当下模具行业情况，并且对国内外模具行业发展现状加以分析，从而对我国模具行业与国外模具行业进行了综合比较提出差距所在。同时介绍了模具的类型和主要功能。 综合阐述对镶套落料拉深模具进行设计，首先对工件进行工艺分析，对拉深特点拉深变形过程进行技术分析。在设计之前先确定修边余量和毛坯尺寸是否需要使用压边圈。其次对拉深模具进行总体设计，了解拉深模具结构、分类，选择压边装置。然后确定工作部分结构参数，确定拉深系数及工序尺寸。计算凸模圆角半径、凹模圆角半径、间隙、凸、凹模尺寸公差、压边力、压边圈尺寸、拉深力、卸料力、拍样计算，并计算压力中心对压力机进行选择。最后选择模具主要零部件及结构，对模具材料、模架进行选择，计算凸模长度、凹模高度和壁厚、凸模固定板尺寸以及校核凸、凹模强度。同时设计选择其他零部件，确定模具闭合高度，对拉深模具进行安装调试。 关键词：模具冲压凸模圆角半径尺寸公差间隙拉深力凸、凹模
模具毕业设计 摘要
摘要 模具属于精密机械的产品，它主要机械零件和机构组成。如成形工作零件、导向零件、定位零件、支撑零件及送料机构、抽芯机构、推出机构等。模具与相应的成形设备（如冲床、塑料注射机、压铸机等）配套使用时，可直接改变金属或非金属材料的形状、尺寸、相对位置和性能，使之成形为合格的制件。 模具设计是模具制造的基础，合理正确的设计是正确制造模具的保证：模具制造技术的发展对提高模具质量、使用寿命、精度以及缩短制造模具周期具有重要的意义：模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率在很大程度上取决于制造模具的材料及热处理工艺：模具成本直接关系到制件的成本以及模具生产企业的经济效益；模具工作零件的精度决定制件的精度；模具的寿命又与模具材料及热处理、模具结构以及所加工制作材料等诸多因素有关；模具的安装与使用直接关系到模具的使用性能及安全；而模具的标准化是模具设计与制造的基础，对大规模、专业化生产模具具有极重要的作用，模具标准化程度的高低是模具工业发展水平的标志。 本次设计绘图采用CAXA进行，CAXA为计算机辅助制图工具，是一款专业机械平面制图软件，具有很强的图像处理功能。 关键词：模具设计；排样；复合模
Abstract Mold products are precision machinery, it mainly consists of mechanical parts and bodies，such as forming working parts, parts orientation, positioning parts, supporting parts, positioning components and feed mechanism, core-pulling mechanism, introduced institutions. Mold and the corresponding forming equipment (such as punching, plastic injection machine, die-casting machine, etc. ) supporting the use of, may directly alter the shape of metal or non-metallic materials, size, relative position and performance, shaping the work piece for qualified. Mold manufacturing mold design is the basis for rational design of the right mold to ensure correct; mold manufacturing technology to improve the mold quality, service life, accuracy and shorten the manufacturing cycle is of great significance mold; mold quality, service life, manufacturing precision and the passing rate depends largely on the manufacture of mold materials and heat treatment; mold costs directly related to the work piece, the cost and economic efficiency of enterprises mold; determine the accuracy of the die components parts precision; dies life expectancy and the mold materials and heat treatment, mold structure and the production of materials processing, and many other factors; and mold die design and manufacturing and use of mold performance and safety; and mold die design and manufacturing standards are the basis of the same, large scale, specialized production mold is a very important role in standardization of the level of mold is a sign of mold level of industrial development. The use of caxa for design and drawing, caxa tool for computer aided drawing, is a professional mechanical surface mapping software, has a strong image processing functions. Keywords: mold design; layout; Die
机械零件课程设计
机械零件课程设计说明书 设计题目：带式输送机的传动装置 系别：_机电工程系专业：数控技术 班级：_数控0803班__ 学号：_200814450317 设计人：董志丹 指导教师：蒋兴方 完成日期：___2010_年__1___月_3日
目录 一、设计题目 二、电动机的选择及运动参数的计算 ①皮带输送机所需功率 ②传动装置的效率 ③电动机的选择 ④电动机的转速 ⑤电动机的主要参数 三、总传动比的计算及传动比的分配 ①传动装置总传动比 ②分配传动装置各级传动比 四、传动装置的运动和动力参数的计算 ①各轴的功率计算 ②各轴的转速计算 ③各轴扭矩的计算 五、三角带型号的选择 ①带轮的基准直径的选择与验算带速 ②中心距和带长的确定与验算小轮包角 ③按许用功率计算带的根数Z ④确定作用在轴上的压力F Q ⑤确定带轮的结构和尺寸（附图）
六、齿轮传动设计 ①选择齿轮材料及精度等级 ②按齿面接触疲劳强度设计 ③按齿根弯曲疲劳强度校核 ④验算齿轮的圆周速度V ⑤选择齿轮传动的润滑油粘度、润滑方式 七、轴的设计 ①选择轴的材料，确定许用应力 ②按扭转强度估算轴径 ③设计轴的结构并绘制结构草图 ④确定轴上零件的位置和固定方式 ⑤确定各轴段的直径 ⑥确定各轴段的长度 ⑦选定轴的结构细节，如圆角、倒角、退刀槽等的尺寸 八、滚动轴承的选择（低速轴） 九、键的选择及强度校核（低速轴的键） 十、联轴器的选择（低速轴），主要检验它的转速和转矩 十一、设计小结
一、设计题目： 试按下列一组数据，设计一带式输送机的传动装置，传动简图如下。 工作条件及要求：用于运输碎粒物体，工作时载荷有轻微冲击，输送带允许速度误差±4％，二班制，使用期限10年（每年工作日300天），连续单向运转。 设计原始数据于下表： 带式输送机的传动装置简图 1、电动机； 2、三角带传动； 3、减速器； 4、联轴器； 5、传动滚筒； 6、皮带运输机
同济大学模具设计倒装复合模设计计算说明书
《模具设计》 计算说明书 设计题目：倒装复合模设计题目15 姓名：章平 学号：1251738 学院：机械与能源工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 指导教师：林建平 2015年12月
目录 第1章冲压件的工艺分析 (1) 1.1 设计任务 (1) 1.2 工艺分析 (1) 第2章生产方案的制定 (2) 第3章模具设计工艺计算 (3) 3.1 计算送料距离 (3) 3.2 计算条料宽度 (4) 3.3 材料利用率计算 (4) 3.4 计算压力中心 (4) 3.5 冲压工艺力的计算 (5) 3.5.1冲裁力的计算 (6) 3.5.2卸料力、推件力的计算 (6) 3.5.3冲裁工序力的计算 (6) 3.6 压力机的选择 (7) 3.7 刃口尺寸的计算 (7) 3.7.1冲裁间隙的确定 (7) 3.7.2 凸、凹模刃口尺寸的计算原则 (7) 3.7.3刃口尺寸计算 (7) 第4章模具类型的选择和确定 (10) 4.1 模具形式的确定 (10) 4.2 送料方式 (10) 4.3 卸料方式 (10) 4.4 定位方式 (10) 4.5 导向方式 (10) 第5章模具主要零件的设计 (11) 5.1 凹模的设计 (11) 5.2 凸模的设计 (12) 5.3 凸凹模的设计 (12) 5.4 定位装置的设计 (13) 5.5 卸料装置的设计 (13) 5.6 推件装置的设计 (13)
5.7 模柄的设计 (14) 5.8 固定板、垫板和紧固件的设计 (14) 5.9 模架的设计 (15) 5.10 冲压设备的选择 (16) 第6章设计心得 (16) 参考文献 (18)
弯曲模课程设计报告说明书
目录 第一章概述 (1) 1.1设计的目的 (1) 1.2设计要求 (1) 1.3模具设计的意义 (1) 第二章冲压件的工艺分析 (2) 2.1模具设计的内容 (2) 2.2弯曲件的质量分析 (3) 2.3弯曲件的工艺性 (6) 第三章设计方案的确定 (7) 3.1弯曲件坯料展开尺寸的计算 (7) 3.2弯曲力的计算与压力机的选用 (8) 3.3弯曲模工作部分尺寸设计 (9) 3.4模具零件材料的选取 (13) 3.5模具零件形式的选取 (13) 第四章模具的工作原理及生产注意事项 (17) 4.1工作原理 (17) 4.2生产注意事项 (17) 第五章总结 (19)
第一章概述 1.1设计的目的 课程设计是冲压模具课程设计重要的综合性与实践性教学环节。课程设计的基本目标是： （1）综合运用冲压模具设计、机械制图、公差与技术测量、机械原理及零件、模具材料及热处理、模具制造工艺等先修课程的知识，分析和解决冲压模具设计过程中遇到的问题，进一步加深对所学知识的理解； （2）通过设计实践，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识，基本掌握塑料模具设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。 （3）通过计算绘图和运用技术标准、规范、设计手册等有关设计资料，进行冲压模具设计技能训练，为此后的模具设计及其机械设计打下良好的基础。 1.2设计要求 详尽的设计计算说明书1份、工作零件图2张、模具装配图1份。 1.3模具设计的意义 冲压成形/塑料成型工艺与模具设计是机制专业的专业基础课程。通过模具的课程设计使学生加强对课程知识的理解，在掌握材料特性的基础上掌握金属成形工艺和塑件成型工艺，掌握一般模具的基本构成和设计方法，为学生的进一步发展打下坚实的理论、实践基础。
轴盖复合模的毕业设计与制造
轴盖复合模的设计与制造 [ 摘要 ] 本设计分析了轴盖零件的结构工艺性，提出了合理的成型工艺。确定合理的冲压工艺方案，零件冲压成形的方向和模具结构，并进行了工艺参数的计算，且对模具的设计、工作过程、装配、调试工艺作了阐述。 [ 关键词 ]翻边模模具结构工艺成形 the design and manufacture of the shaftcup gang dies Abstract： The structural technique of shaftcup accessory is analyzed，and the proper forming technique is proposed．The stamping process scheme was determined , have carried on the calculation of the craft parameter ，ascertain its punching forming direction and die structure，die design, working process，and technique for assembly and adjustment are discussed． Keywords：flanging die mold structure technological process shaping
前 言 在冲压生产中，常常将几个单工序冲压过程集中在一副模具中完成，这种在压力机的一次工作行程中，在一副模具的同一工位同时完成两种或两种以上基本工序的模具就称为复合模具。 冷冲压是一种先进的金属加工方法，与其它加工方法(切削)比较，它有以下特点： 1)它是无屑加工 被加工的金属在再结晶温度以下产生塑性变形．不产生切屑，变形中金属产生加工硬化。 2)所用设备是冲床 冲床供给变形所需的力。 3)所用的工具是各种形式的冲模 冲模对材料塑性变形加以约束，并直接使材料变成所需的零件。 4)所用的原材料多为金属和非金属的板料。 冷冲压与其它加工方法比较，在技术上、经济上有许多优点： 1）在压床简单冲压下．能得到形状复杂的零件．而这些零件用其它的方法是不可能或者很难得到的。如汽车驾驶室的车门、顶盖和翼子板这些具有流线型零件。 2)制得的零件一般不进一步加工，可直接用来装配，而且有—定精度，具有互换性。 3)在耗料不大的情况下。能得到强度高、足够刚性而重量轻、外表光滑美观的零件。 4)材料利用率高，一般为70一85％。 5)生产率高，冲床冲一次一般可得一个零件．而冲床一分钟的行程少则几次，多则几百次。同时，毛坯相零件形状规则，便于实现机械化和自动化。 6)冲压零件的质量主要靠冲模保证．所以操作方便，要求的工人技术等级不高，便于组织生产。 7)在大量生产的条件下，产品的成本低。 冷冲压的缺点是模具要求高、制造复杂、周期长、制造费昂贵．因而在小批量生产中受到限制。另外．冲压件的精度决定于模具精度．如零件的精度要求过高、用冷冲压生产就难以达到。 一、 冲压件的工艺分析 有工件图看，该工件需要内外缘同时翻边，翻边高度为4mm ，由计算可知最大翻边高度为H max =5.93mm,由此可知设计翻边时可一次翻边完成，无需拉深。由于产品批量较大，不宜采用单一工序生产，且不易保证内外缘的同心度。而用级进模结构复杂。采用复合模可一次完成落料、冲孔、内外缘翻边。 因为该工件是轴对称件，材料厚度仅为1.0mm ，冲裁性能较好。为了减少工序数经对该工件进行详细分析，并查阅有关资料后，可采用复合模一次压制成形。该工艺特点是首先进行落料，再冲孔，最后翻边成形 。采用这种方法加工的工件外观乎整、毛刺小、产品质量较高，而且大大提高了生产效率。所以经分析，决定设计复合摸来完成此工件的加工。 二、 工艺方案的确定 计算翻边前是否需要进行拉深，这要核算翻边的变形程度，由模具设计手册查的极限翻边系数：Kmin=0.62,则可只允许的最大翻边高度Hmax 为： ()t r K D H 72.043.012 min max ++-= 式中 Hmax —最大翻边高度 D —翻边直径 零件图 名称：轴盖 材料： 数量：大批量
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SHANGHAI UNIVERSITY 机械零件设计( 设计说明书) MACHINED COMPONENT DESIGN ( Design specifications )题目: 用于胶带运输机的单级圆柱齿轮减速箱设计 学院 专业 学号 学生姓名 指导教师 起讫日期 《机械设计基础》课程设计任务书 NO. 1
班级姓名学号 一、设计项目: 用于胶带运输机的单级圆柱齿轮减速箱 二、运动简图: 1. 电动机; 2. 三角胶带传动; 3. 减速器; 4. 联轴器; 5. 运输带; 6. 运输带卷筒。 三、原始数据: 传送带卷筒转速转/分; 减速器输出功率千瓦; 工作年限年班制。 四、设计工作量: 减速器装配图( 1号图纸) 张; 零件工作图( 3号图纸) 张; 设计说明书份。 五、设计期限: 年月日至年月日
( 本任务书须与设计说明书一起装订成册一并交上)
目录 1．传动参数计算 (4) 2．传动零件的设计计算………………………………………………………… 2.1带传动…………………………………………………………………… 2.2齿轮传动………………………………………………………………………3．轴的设计及强度计算………………………………………………………… 3.1高速轴(小齿轮轴)设计…………………………………………………… 3.2低速轴(大齿轮轴)设计……………………………………………………4．轴承的寿命计算……………………………………………………………… 4.1高速轴轴承寿命计算…………………………………………………… 4.2低速轴轴承寿命计算……………………………………………………5．其它零部件选用及强度校核………………………………………………… 5.1键的强度校核……………………………………………………………… 5.2联轴器的选
冲压倒装复合模的结构设计
摘要 本次设计了一套冲孔、落料的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺性分析，经过工艺分析和对比，采用冲孔落料工序，通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计的模具类型后将磨具的各工作零部件设计工程表达出来。 在设计第一部分，主要叙述了冲压模具的发展状况，说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义，接着是对冲压件的工艺性分析，完成工艺方案的确定。第二部分，对零件排样图的设计，完成了材料利用率的计算。再进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算，对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择，为本次设计模具的绘制和模具的成型提供依据，以及为装配图个尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图。 本次设计阐述了冲压倒装复合模的结构设计及工作过程。本模具性能可靠，运行平稳，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。 关键词: 冲压；落料冲孔；复合模；模具结构
ABSTRACT This design carries on blanking, the piercing progressive dies design. The article has briefly outlined the press die at present development condition and the tendency. It has carries on the detailed craft analysis and the craft plan detemination to the product. According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main spare part, forexample: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the standard mould bases, has selected the appropriate press equipment. In the design has carries on the essential examination computation to the working elements and the press specification. In addition, this die employs the finger stop pin and the hook shapes stop pin. The mold piercing and blanking punch are fixed with the different plates separately in order to coordinate the gap cenveniently; The piercing matrix and blanking matrix are fixed by the overall plate. Fdll in the blanking punch is loaded by pilot, guarante the relative position of the hole and the contour, increase the processing precision. This structure may guarantee the die move reliably and the request of mass production. Key words: Progeressive dies; Press mold; Standard die sets; Press equipment; Examination; Piercing; Blanking
塑料模具课程设计说明书
材料工程系模具设计与制造专业 注塑模具CAD/CAM实训说明书 姓名： 学号： 指导教师： 日期：2011年12月 河南机电高等专科学校 注塑模具CAD/CAM实训任务书 题目： 内容：（1） （2） （3） （4） （5） （6） 原始资料： 年月 设计课题： 学生姓名： 班级： 塑料材料：ABS 产品收缩率：0.006 生产批量：30万件/年课程设计(论文)开始与完成时间：
年月日至年月日 摘要 塑料工业是当今世界上增长最快的工业门类之一，而塑料模是其中发展较快的种类。因此，研究注塑模具对了解塑料产品的生产过程和提高产品质量有很大意义。 本设计介绍了注射成型的基本原理，特别是单分型面注射模具的结构与工作原理，对注塑产品提出了基本的设计原则；详细介绍了冷流道注射模具浇注系统、成型零部件和顶出机构（推管推出）的设计过程，并对模具强度要求做了说明。 通过对塑料成型模具的设计，对常用塑料在成型过程中对模具的工艺要求有了更深一层的理解，掌握了塑料成型模具的结构特点及设计计算方法，对独立设计模具具有了一次新的锻炼，对注射模具有一个初步的认识，注意到设计中的某些细节问题，了解模具结构及工作原理。通过用PRO E对塑件分模和利用AutoCAD对模具的排位与设计，从而有效的提高工作效率。通过对塑料工艺的正确分析，设计了一副一模六腔的塑料模具。详细地叙述了模具成型零件包括定模板板、型腔、动模板、型芯、支承板等设计与加工工艺过程，重要零件的工艺参数的选择与计算，推出机构与浇注系统以及其它结构的设计过程。 目录 前言--------------------------------------------------------------------1 1. 塑料制品的工艺性分析----------------------------------------2 2.注射机型号的初步拟定----------------------------------------5 3.模具结构方案的确定-------------------------------------------6 3.1 分型面的确定---------------------------------------------------------------------6
拉深冲压复合模毕业设计
1 分析零件的工艺性 冲压件工艺性是指冲压零件在冲压加工过程中加工的难易程度。虽然冲压加工工艺过 程包括备料—冲压加工工序—必要的辅助工序—质量检验—组合、包装的全过程，但分析 工艺性的重点要在冲压加工工序这一过程里。而冲压加工工序很多，各种工序中的工艺性又不尽相同。即使同一个零件，由于生产单位的生产条件、工艺装备情况及生产的传统习 惯等不同，其工艺性的涵义也不完全一样。这里我们重点分析零件的结构工艺性。 该零件是空气滤清器壳，从图1.1中我们可以看出该零件的精度要求不是很高，但要 求有较高的钢度和强度。在零件图中，尺寸0 1102-φ为IT14级，其余尺寸未标注公差，可 以按自由公差计算和处理。零件的外形尺寸为102φ，属于中小型零件，料厚为1.5mm 。 图1-1空气滤清器壳 下面分析结构工艺性。因为该零件为轴对称旋转体，故落料片肯定是圆形，其冲裁的 工艺性很好。零件为带法兰边圆筒形件，且d D F 、d h 都不太大，拉深工艺性较好，圆 角半径R3、R6都大于等于2倍料厚，对于拉深都很适合。 因此，该壳体零件的冲压生产要用到的冲压加工基本工序有：落料、拉深（拉深的次 数可能为多次）。用这些工序的组合可以提出多种不同的工艺方案。
2 确定工艺方案 2.1 计算毛坯尺寸 由于板料在扎压或退火时所产生的聚合组织而使材料引起残存的方向性，反映到拉深 过程中，就使桶形拉深件的口部形成明显的突耳。此外，如果板料本身的金属结构组织不 均匀、模具间隙不均匀、润滑的不均匀等等，也都会引起冲件口高低不齐的现象，因此就 必需在拉深厚的零件口部和外缘进行修边处理。这样在计算毛坯尺寸的时候就必需加上修 边余量然后再进行毛坯的展开尺寸计算。 根据零件的尺寸取修边余量的值为4mm 。 在拉深时，虽然拉深件的各部分厚度要求发生一些变化，但如果采用适当的工艺措施， 则其厚度的变化量还是并不太大。在设计工艺过程时，可以不考虑毛坯厚度的变化。同时 由于金属在塑性变形过程中保持体积不变，因而，在计算拉深件的的毛坯展开尺寸时，可 以认为在变形前后的毛坯和拉深间的表面积相等。 因为此旋转体零件不是简单结构，我们可以用“形心法”来求得。根据久里金法则， 对于任何形状的母线AB 绕轴线Y —Y 旋转所得到的旋转体面积等于母线长度L 与其重心轴 线旋转所得周长2πx 的乘积。即 旋转体面积 F=2 πlx 因为表面积拉深不变薄，所以面积相等，则 204D F π = 即 π0 4F D = 因为 76543210F F F F F F F F ++++++= 2121)2 (r d F -=π )22(11122d r r F +=π π [])(21113r r h d F +-=π、)2 2(12 2224d r r r F +-=ππ ?? ????+--=2212325)2()2(r d r d F π、)22(332326ππr r d r F +-= )(3227r h d F -=π 由零件给出的尺寸可知：
阀体零件机械制造工艺学课程设计说明书
阀体零件机械制造工艺学课程设计说 明书
机电及自动化学院 《机械制造工艺学》课程设计说明书 设计题目：阀体零件工艺方案设计 姓名： 学号： 班级：机电（1）班 届别： 指导教师 年 7月 目录(共12页) 一、零件的分析 (1) （一）零件的作用 (1)
（二）零件的工艺分析 (1) 二确定生产类型 (1) 三确定毛坯 (1) 四工艺规程设计 (2) （一）选择定位基准： (2) （二）制定工艺路线 (3) （三）选择加工设备和工艺设备 (8) （四）机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 (9) （五）确定切削用量及时间定额 (9) 五余量表格 (10) 参考资料：《机械制造工艺设计手册》 《机械制造工艺学》 《机械加工余量手册》 《热加工工艺基础》 《金属工艺学实习教材》 《互换性与测量技术》
《机械制图》 一、零件的分析 （三）零件的作用 阀体，泵体等均属于箱体类零件。其主要作用是用于支承，包容，保护运动零件或其它零件。 本题目的阀体是球阀中的主体零件，它容纳阀芯，密封圈，阀杆，填料压紧套等零件。它的大致形状类似于三通管，左端方形凸缘上有直径为50，公差等级为11级的孔与阀盖配合，右端外螺纹作用连接管道，上部直径18H11孔与阀杆配合，从而起到调节流量的作用。 （四）零件的工艺分析 经过查找手册和热加工工艺基础课本，中碳铸钢ZG230-450具有良好的性能，适用于受力不大，要求韧性的零件制造，例如轴承盖，阀体等，因此零件材料选ZG230. 1：根据零件图分析，为了便于铸造，毛胚只铸造出水平方向的孔，竖直方向的孔用钻床加工，为了铸造效率，选择用金属型铸造。 2：因为水平方向的孔很多，且在同一中心线上，因此在加工时用水平方向的外圆做粗基准进行加工，则能够保证所有的孔同轴。
《倒装式复合模》毕业设计
1、前言 模具是工业产品中生产用和重要工艺装备，它是以其本身的特殊形式通过一定的方式使原材料成型。现代产品生产中，模具由于其加工效率高，互换性好、节省原材料，所以得到广泛的应用。 按成型的对象和方式来分，模具大致可分为三类：金属板料成型模具、如冷冲压模；金属体积成型模具、非金属材料成型模具，其中使用量最大的是冲压模和塑料模，约占模具总量的80%。 本设计是倒装式复合模，其生产效率高，冲载件的精度也容易达到高精度。条料的精度比连续模低，复合模适于大批量生产。 冲压加工在国民经济各个领域中应用范围相当广泛，当然冲压加工还存在一些问题和缺点，但随着科学的进步，这些问题一定会尽快完善和解决的。 2 题目：倒装式复合模 3 冲压模具设计程序 3.1 确定冲压工艺方案和模具结构形式 3.1.1 分析制件的冲压工艺性 制件形式简单，尺寸要求不高，冲载件材料为纯铝，具有良好的可冲压性能。零件图上的尺寸均未标注尺寸偏差，为自由尺寸，选用IT12确定尺寸的公差，经查表得各尺寸公差。 3.1.2 确定冲压类型及结构形式 产品的生产量为5万件，属小批量生产，产品外形和尺寸均无特殊性要求，根据典型模具结构，可以确定采用模具结构为刚性卸料下出件方式。 4 工艺计算 4.1 排样、计算条料宽度，确定步距 4.1.1 搭边值 查最小工艺搭边值表3-7)2(确定搭边值，两侧搭边值各取2，两制件间的搭边值取2。 4.1.2 复合模进料步距
由搭边值和排样图，经用UG绘图测得进料的步距为67mm。 4.1.3 条料宽度 查（2）P49表3-11得Δ=0.15mm B0 Δ -=（D m ax +2a）0 Δ - =（40+2X2）0 15 .0 - =440 15 .0 - 4.1.4 计算冲压力 冲压力等于冲孔时的冲压力和落料时冲压力之和，查（1）表5-2P113 非铁金属材料的 力学性能，取σ b =108MPa 。冲载周边的长度由UG绘图测得制件的周长加两小圆直径为10和一直径为25圆周长的总长L=331mm 。 即冲载力 F≈Ltσ b （2）P52 =331x1x108 =35748（N） 推件力的n值为1，K 推 查（2）3-15 P55 取得值为0.05 即推件力 F 推=n K 推 F =1x0.05x35748 =1787.4（N） 总的冲载力，因为模具结构采用刚性卸料装置和下出方式，所以 F 总=F+ F 推 （2） P56 =35748+1787.4