模具毕业设计35电机炭刷架冷冲压模具设计
前言
冷冲模是冲压加工工艺的装备之一，被广泛地运用在汽车、飞机、电机、仪表以及在国防工业中。冲压工艺具有生产效率高、生产成本低、材料利用率高、能成形复杂零件，适合大批量生产的优点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其工艺范围。因此，冲压技术对发展生产、增强效率、更新产品等方面具有重要的作用。但同时，冲压技术的推广受到投入成本低，模具成本高，不适应中小生产规模的特点。但是总的说来，随着我国经济实力的进一步加强，模具行业，包括冷压模一定会得到更普及地应用。
随着冲压工艺的广泛应用于国民经济中，再加上随着数控技术和机械CAD/CAM的发展，冷冲模的发展和迅速。它以生产率高、成本相对低廉被广泛应用。外国的冲压模发展水平相当高，无论是设计还是制造，都达到较高的水平。以精确的定位，合理的工艺，连续加工精度很高的薄臂零件。而国内模具行业的起步较晚，基本上以单模为主，因此，加工精度够高。
冷冲模的设计包括冲裁模设计、弯曲模设计、拉伸、胀形等模具的设计。冷冲模的设计也用到材料学、机械设计、工程材料、特种加工等方面的知识。因此它是一门综合性很强的学科。
经过了三个多月的学习，设计，绘图，我学会了冲裁的机理，冲压的基本理论；理解了冲裁力，卸料力等工艺参数的确定；熟悉了冲裁模的结构，内部的结构零件及其设计的控制点；同时对于弯曲模、冲孔模、拉深模、落料模的结构能够熟悉了解。
电机碳刷架的加工包括了冲孔、落料、和弯曲的加工。通过对冲孔模、落料模、弯曲模的学习，分析和比较了各加工工艺方案，完成了模具总体的结构分析，进行毛坯尺寸、排样、工序尺寸、冲压压力、压力中心、模具工作部分尺寸等工艺计算。绘制了装配草图并进行零部件初步选用设计,然后确定外形尺寸,选择冲压设备,绘制总的装配图和非标准的零件图。
落料和冲孔都属于冲裁模。冲裁模是从条料、带料或半成品上使材料烟规定的轮廓产生分离的模具，随着科学技术的发展，冲压技术也向高速化、自动化、精密化的方向发展。冲裁模一般分为简单模、级进模、和复合模。简单模在国内应用比较广泛，它是在压力机的冲压行程中完成一次冲裁工艺。简单模也分为无导向简单模、导板式简单模，和导柱式简单模；级进模是在单工序冲模基础上发展的一种多工序、高效率冲模。在压力机一次冲程中，级进模在其有规律排列的几个工位上分别完成一部分冲裁工艺，在最后工位冲出完整的工件。由于级进模是连续冲压，因此生产效率高，适用于大规模生产，但是因为其结构复杂，定位要求比较严格，因此说制造成本高。复合模是指在压力机的一次冲压行程中，经一次送料定位，在模具的同一部位可以同
时完成几道冲裁工序的模具称为复合模。复合模同连续模一样，也是在简单模的基础上发展的一种较先进的模具。与连续模相比，冲裁模冲裁件的位置精度高，对条料的定位精度要求低，复合模的轮廓尺寸较小。复合模虽然生产效率高，冲压件精度高，但模具结构复杂，制造精度要求高，适用于生产批量大，精度要求高，内外形尺寸差较大的冲裁件。
电机的炭刷架的材料是冷轧钢板，适用于冷冲压加工。如何去安排合理的加工工艺，确保生产的效率最高，同时也能满足零件的加工要求。这是整个设计的重点。在该零件的加工中，包括了冲孔，落料，以及弯曲等冷冲加工。冲孔属于冲裁加工的一种。冲裁模的结构比较简单，冲裁过程分为弹性变形阶段，塑性变形阶段，断裂分离阶段。其断层直接关系到冲裁加工质量的好坏，一般的，断面分为四个特征区，即圆角带，光亮带，断裂带，和毛刺。我们必须有合理的冲裁模的间隔来保证良好的特征带的分布。冲裁模有刃口尺寸、冲裁力等工艺参数的确定。在设计电机炭刷架的冲孔和落料加工时，须首先确定其力学性能，然后设计主要零件，完成结构草图，最后完成装配图。
弯曲是将金属材料完成一定的角度、曲率和形状的冲压工艺方法。通常弯曲加工的材料有板料、棒料、管材和型材。弯曲有回弹的现象，因此回弹会降低弯曲件的精度，是在弯曲加工中不易解决的问题，因此在设计的时候必须考虑这个问题，例如可以考虑通过利用回弹规律补偿回弹，改变弯曲变形区应力状态校正回弹等。在了解了弯曲加工的特点及工艺参数后，安排了炭刷架的合理的工序，熟悉各种模具结构。进而完成零件设计和结构设计，绘制零件工作图。
在冲压模的设计过程中，还必须考虑到模具的成本，因此在进行选材，结构设计时，必须尽量不去设计形状复杂的结构，同时采用镶嵌式代替整体式的结构。针对模具的定位要求高的特点，在零件的设计中必须要有比较高的加工精度要求。总的一句话，必须在有高的模具寿命和满足加工精度要求的基础上，尽量降低模具材料的成本，简化模具的结构，这样才能有利于这个行业在我国的发
1 确定件的工序方案
根据工件的形状.材料.厚度及实际加工的需要,生产工件的工序过程如下:
1. 从板料上冲出落料件(该落料件即为弯曲体的展开图的外轮廓形体。根据弯曲体的展开尺寸,设计出冲模,将所需工件冲下。所冲工件如图所示：
2．第一次冲孔，冲五个间距要求不太高的圆孔。（这五个圆孔如上图所示的五处分布）。
3．第二次冲孔，冲方孔。
4．第一次弯曲，选弯曲复杂部分，即如上图所示的a. b部分。
5．第二次弯曲，弯曲两边，即U形弯曲。弯折线如上图中虚线所示。
6．第三次弯曲，弯曲中间，弯折线如上图红线所示。
７. 第三次冲孔，此乃最后一道工序，因为此两孔间距要求较高，如果放在其它工序中冲，则可能影响定位要求，故最后工序冲此两孔比较合适。
2弯曲件的展开尺寸
2.1长度方向上的计算：
［9得此中性层系数k=0.31。
根据r/t=0.25查表２－１］
∴ L圆弧=2πΨP/360°
=ЛΨ（r+kt）
=90Л（0.5+0.31×2）
=1.7627(mm)
L直线=10.5+9+14.5++34×2
=102(mm)
∴长度方向上展开总长度为：
4L圆弧+L直线=4×1.7627+102=109(mm) 2.2 宽度方向上的计算：
［9得中性层系数k=0.37 根据r/t=0.5查表２－１］
∴ L圆弧=ЛΨ（r+kt）/180°
=90Л（1+0.37×2）
=2.7318(mm)
L直线=11+10=21(mm)
∴ L1=L直线+ L圆弧=21+2.731823.73(mm) 另一边: L直线=11+31=42(mm)
∴ L2=L直线+L圆弧=42+2.7318=44.73(mm)
3 落料模的设计
3.1冲裁件的工艺性
3.1.1冲裁体的精度应该在经济范围内进行选择,在本冲裁中,属于一般性常见的普通冲裁,因此精度应选择在IT12~IT14极］［9（Ｐ41）。
3.1.2毛刺
毛刺的高度与冲裁方式，材料，厚度有关，正常冲裁中的毛刺高度为: a 试模时≤0.05mm b 生产时≤0.15mm
3.2 冲裁间隙
确定冲裁间隙的原则是：落料时，因制件尺寸随凹模尺寸而定，故间隙应在减小
凸模尺寸上取得；冲孔时，因孔的尺寸随凸模尺寸而定，故间隙应在增大凹模尺寸的方向上取得。
根据经验公式确定合理冲裁间隙： c=mt ］［9 冲裁间隙系数m=20% ∴ c=mt =20%×2
=0.4(mm)
3.3 凸凹模工作尺寸制造公差的确定
3.3.1凸凹模尺寸计算应遵循如下原则：
落料时，先确定凹模刃口尺寸，其大小应取接近或等于制件的最小极限尺寸,以保证凹模在磨损到一定的尺寸范围内也能冲出合格制件。凸模刃口的基本尺寸应比凹模刃口基本尺寸小一个最小合理间隙。 3.3.2 凸凹模的工作尺寸的计算:
弯曲体的展开图的形状比较复杂,材料厚度不太厚,因此,凸凹模的工作尺寸应配合加工法进行计算。 冲裁凸凹模间隙如下:
Zmax=0.36mm Zmin=0.246mm 未注公差的按IT14级计算
当尺寸为23.73mm 时,公差为0.52mm, x=0.5; 当尺寸为12mm 时,公差为0.43mm, x=0.5; 当尺寸为44.73mm 时,公差为0.62mm, x=0.5;
当尺寸为9.5mm 和9.73mm 时,公差为0.36mm, x=0.5; 当尺寸为13.76mm 时,公差为0.43mm, x=0.5; 当尺寸为R5时,公差为0.3mm, x=0.75; 当尺寸为109mm 时,公差为0.87mm, x=0.5; 当尺寸为12mm 时,公差为0.43mm, x=0.5;
其余x=0.75
注明:以0.246～0.36mm 间隙配制。
3.4 冲裁力、卸料力和推件力的计算:
3.4.1冲裁力的计算
F 冲=1.3τLt ］［1 τ=260～360］［9（Ｐ19）,取τ=300。
L 为工件的周长 L=304.92(mm)。
∴冲裁力F 冲=1.3τLt
=1.3×300×304.92×4 =237837.6(N)
3.4.2 卸料力的计算:
表３－１ F 卸=K 卸F 冲］
［9
查表３－１
］
［9 K 卸=0.02
∴F 卸=K 卸F 冲
=0.02×237837.6
=4756.75(N) 3.4.3 推件力的计算:
F 推=K 推F 冲
］
［9
查表３－１］［9 取K 推=0.03
∴F推=K推F冲
=0.03×237837.6
=7135.128(N)
3.5 排样、搭边与料宽
3.5.1 排样
排样就是在板料、条料或带料上的布置方法,称作排样。排样是否合理,影响到材料的利用率、冲模结构、冲裁件的质量和生产率。
根据所冲的落料件的形状采用搭边排样中的斜对排,一模冲两件。其排样图如装配图中的排样所示,工件的最长边与横向的方向的角度为10.25°。
3.5.2 搭边
搭边是指排样时制件与制件之间、制件与毛刺坯侧边之间多余的料。其作用是补偿定位误差,使条料在送进时有一定的刚度,以保证送料的顺利进行,从而提高制件的质量。
根据材料的厚度t=2由［9］查得工件与工件之间的搭边值a=2mm,工件与料边的搭边值为a=2.2mm。
3.5.3 条料宽度的确定：
B=109COS10.25°+2×44.73×sin10.25°+2×2.2 =130(mm) 由于两边是采用侧刃控制送料步距，所以适当放宽，条料的宽度采用132.2mm
3.6 凸、凹模的设计
3.6.1 凸模的设计
a.固定部分：
由于所冲工件形状较复杂，并且要求具有防转要求，所以固定部分根据要求，设计成如图所示的形式，这样，不仅解决了防转问题，而且还节约了材料。
b.台阶部分
起防止凸模被拉下的作用，即承受卸料力的作用，其尺寸在此固定部分长2～3mm 左右。
c.工作部分
工作部分的尺寸前面已标注。由于其形状复杂，加工时采用仿形刨。
d.凸模长度的计算
L=h1+h2+h3+h
其中：L为凸模长度
h1为凸模固定板厚度，取25mm;
h2为卸料板厚度，取15mm;
h3为导料板厚度，取5mm;
h为附加长度，一般取10～20mm,这里取12mm
∴凸模总长
L=h1+h2+h3+h
=25+15+5+12
=57(mm)
3.6.2 凹模的设计
根据工件的形状、大小以及一模冲两件的特点来选择凹模的形状，由于中小型凹模常采用整体式凹模，只有大型凹模通常选用镶拼式，本落料模系中小型，所以选取整体式凹模。
a.凹模的刃口形式
采用下图所示的凹模刃口形式
这种刃口的凹模，刃口无斜度，有一定的高度，刃磨后，刃口尺由于刃口后
端扩大，因此凹模工作部分强度差些。它满足使制件顺冲压方向推下的要求，因此能够选用此刃口形式的凹模。
b.外形尺寸
其洞口到边缘壁厚为c=40mm左右。
其外形尺寸为（长×宽×厚）为L×B×H=250×200×32
3.6.3 凸凹模的固定方法
a.凸模的固定
这里选用机械固定法中的台肩固定方法。
b.凹模的固定
采用螺钉将凹模直接固定在下模座上。
3.7 定位零件的设计与选用
3.7.1．导料板的选用
选用分离式的导料板，其外形尺寸纵向长度由凹模长度决定，B=200mm,选用横向长度A=60mm,其高度选取5mm,如下图所示：
3.7.2．侧刃的选择
步距A=（2+12+2+23.73）/COS10.25°=40（mm ） 由于侧刃的断面长度应等于送料步距
∴S 侧刃长=40mm
3.8 模架的尺寸和结构形式
3.8.1 模架的结构形式
因为模架是模具的主体结构，它是连接冷冲模工作零件的部件，所以选用模架相当重要。根据落料模的要求，所作用的冲裁力较大，故选用导柱在两侧的中间导柱模座结构。此结构比较平稳。 3.8.2 模架的尺寸
根据凹模的外形尺寸L ×B=250×200由［10］第九章有关表格得各零件的尺寸。
3.9 卸料零件
3.9.1 卸料板的选择
为了在冲压开始时先起压料的作用，冲压结束时又起卸料的作用，所以选择弹压卸料装置，同时为了冲压开始前就将料压紧，弹压卸料板位于两侧的导料板的上部分应加工成台阶的形式。（依据［9］的三章第七、八节） 3.9.2 卸料螺钉
卸料螺钉选用M8 3.9.3 弹压装置的选用
选用橡皮。冷冲模中选用橡皮一般为聚氨脂橡胶（PUR ）。橡胶允许承受的载荷较弹簧大，且安装方便，所以在冲裁模中应用很广。
3.10 压力机的选择
3.10.1 压力机的公称压力
∵冲模为一模冲两件 ∴P=2F 冲=475.68（KN ）
根据P 的大小，选用公称压力为630KN 的压力机。 3.10.2 压力机的各参数选择如下
发生公称压力时滑块离下死点距离为SP=8mm,滑块行程
］
［9（Ｐ37）
a. 固定行程 S=120mm
b.调节行程 Smax=120mm
Smin=12mm
最大闭合高度 H=360mm
闭合高度调节量ΔH=90mm
工作台尺寸左右 L=710mm
前后 B=480mm
立柱间距 A=340mm
3.11 导向零件
由模具架中的上下模座上的导柱孔知，两侧的导柱为形状相同而尺寸不同、分别为Φ32、Φ35mm。选用不同的尺寸，目的是为了防止安装时装反，不至于损坏模具，起到安全保护模具的作用。
3.12 落料模的说明
本落料模具是一套用侧刃定距的导柱导向的落料模。侧刃断面的长度等于送料步距。在压力机的每次行程中，侧刃在条料的边缘冲下一块长度等于送料步距的料边。用侧刃定距，其应用不受冲裁结构限制，并且操作方便安全，送料速度高，便于实现自动化。适用于大批量生产。
凹模直接固定在模架上，凹模内所积压的料最多为两件。所落料和侧刃冲裁的废料烟凸凹模和下模座的出料口落下。
工作原理：
第一步落下一个料；第二步落下两个料，以后每步是落两个料。
4 冲孔模的设计
4.1 冲裁件的工艺性
本工件所冲孔的直径为3mm。根据有关标准d>t，Φ3mm大于允许的最小冲孔直径，所以能够用冲孔模冲孔。
4.1.1 冲裁体的尺寸精度和断面粗糙度
a.精度IT10级。（依据［9］第三章第一节）
b.表面（即断面）的粗糙度
∵材料为厚度t=2mm
∴冲裁件断面的粗糙度为6.3um。
［10
表４－１］
4.2 冲裁间隙
由于材料为08钢，料厚t=2mm,因此查《冷冲模设计》表3-3知：
Zmax=0.360mm
Zmin=0.246mm
由于模具使用过程中会使间隙增大，所以在设计与制造模具时要选用最小合理间隙即Zmin=0.246mm。
4.3 凸凹模工作部分尺寸与公差
4.3.1 冲孔凸、凹模尺寸计算的原则
a.冲孔时的尺寸由凸模决定，因此应该以冲孔凸模为设计基准。
b.凸模尺寸做得趋向于冲孔件的最大极限尺寸。
c.凸、凹模的合理间隙对于冲孔件凸模是设计基准，间隙应由增大凹模尺寸取得。
4.3.2用配合加工法的尺寸计算
由［1］第44页可知，这里x取0.75。由《冷冲模设计》表3-6查得凸、凹模的制造偏差:
δ凸=—0.020
δ凹=+0.020
∵︱δ凸︱+︱δ凹︱=0.04mm ∴能满足分别加工时︱δ凸︱+︱δ凹︱≤Zmax-Zmin的要求 ∴d1凸=（d1min+xΔ）0 - δ凸 =（3.1+0.75×0.08）0 Δ- 4/ =3.160 - 02 .0 d2凸=（d2min+ xΔ）0 - δ凸 =(3+0.75×0.08) 0 Δ- 4/ =3.060 - 02 .0 d1凹=（d1凸+Zmin）δ凹 =(3.16+0.246) δ凹 + =3.40602.0 d2凹=（d2凸+Zmin）δ凹 =(3.06+0.246) δ凹 + =3.30602.0 4.4冲裁工艺力的确定 4.4.1冲裁力 ［1 F=1.3τLt］ L为冲孔件的周长 L=5πd=5×3.14×3=47.123(mm) ∴冲裁力 F冲=1.3×300×47.123×2=36755.55（N） 4.4.2 卸料力 ［9 F卸=K卸F冲］ ［9得K卸为0.55 查表３－１］ ∴ F卸=0.05×36755.55=18377.775（N） 4.4.3 推件力 ［9 F推=n推K推F冲］ ［9得K推为0.055 查表３－１］ ∴F推=n推K推F冲 =2×0.055×36755.55=4043.11(N) 4.5 冲模的压力中心的确定 由于各个圆孔的压力中心在各自的圆心,所以总压力中心通过几何作图法即为该规则图形的几何中心。每三个圆心组成一个三角形，找出其重心，这样可以找出三个重心，再由这三个重心组成一个三角形，最后一个重心即为总的压力中心 4.6 凹模设计 4.6.1 凹模孔口形式 整个凹模采用嵌入式，整个凹模可由标准查得，其标准为GB2863.4-81。 4.6.2 工件的长度 凹模固定板的长度L选用125mm,宽度B为80mm,凹模嵌入到固定板中。4.7 凸模设计 4.7.1因为凸模为标准圆形凸模,所以可以由GB2863.1-81、GB2863.2-81、GB2863.3-81查得。 4.7.2 凸模长度 凸模长度 L=l1+l2+l3+l 其中:L为凸模总长 l1为凸模固定板厚度; l2为卸料板厚度; l3为导尺厚度; l为附加长度,一般取15～20mm。 由设计可知：l1=20mm; l2=10mm; l3=3mm; l取15mm ∴L=20+10+3+15=48(mm) 4.8 凸模与凹模的固定 4.8.1 凸模的固定 凸模为圆形,形状比较简单,所以选用固定板固定凸模。 4.8.2 凹模的固定 凹模使用固定板固定,凹模与固定板采用过渡配合H7/m6。 4.9 定位装置 采用定位板定位，定位板中间孔部分与工件外形相同，尺寸（基本）一样，使得定位比较精确，提高了冲孔的质量。 4.10 卸料装置 为了在冲压开始时起到压料作用，冲压结束后起到卸料作用，所以选择弹压卸料装置。 4.10.1 弹压卸料板的设计 (1)弹压卸料板的结构如落料模中图所示。 （2）弹压卸料板的有关尺寸 a.弹压卸料板的厚度 由［10］查得，卸料板厚度H=10mm。 b.卸料板孔与凸模的单板间隙Z/2为0.15mm。 c.卸料板导向孔的高度h=3～5mm; d.卸料板底面高出凸模底面的尺寸K=0.2～0.8mm; e.卸料螺钉孔直径d1处的L最小植为： 因为模座材料为钢，Lmin=0.75d; 4.10.2 卸料螺钉的结构形式 采用标准卸料螺钉结构。凸模刃磨后须在卸料螺钉头下家垫圈调节。 4.10.3 卸料板弹簧安装方法与有关尺寸 根据有关标准,选用弹簧外径D=20mm。其安装方法及有关尺寸见落料模总装图。． 4.11 漏料孔 漏料孔的形状如下图所示： 其d1与d2关系为d2=(0.5～2)d1mm,在本冲小孔模中d2=4×1.5=6mm 4.12 模架的结构形式和有关尺寸 4.12.1模具的主体结构是模架,模架是连接冲模主要工作零件的部件。冲模的主要零件都是通过螺钉、销钉连到模架上，构成一副完整的冲模结构才可使用。 模架都由上、下模座、导柱、导套零件组合而成。因为本冲小孔模不属于大型和高精密的模具，只需中等复杂和一般精度的模具，因此选用后侧导柱的模架。 后侧导柱模架是指两个导柱导套分别装在模架的后侧。凹模面积是导套前面的有效区域。 4.12.2 模架的有关尺寸 根据凹模的外形尺寸(长×宽)=125×80mm,可由《冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料》第九章国标GB2851.1-811～GB2853.2-81查得。 4.13 导向零件 4.13.1 为了保证上模相对于下模或凸模相对于凹模能够正确运动,就必须采用导向零件以达到规定要求。 由于所加工的零件为一般精度要求的工件，故采用应用最广的导向零件即滑动导柱、导套。导套内有油槽，便于贮油经常保持润油。 4.13.2 导柱、导套的尺寸结构 导柱尺寸根据模架中下模座的导柱孔确定为φ20mm。 导柱导套的结构由国标GB2861.1-81、GB2861.6-81查得。 4.14 压力机的选择与模具的安装 4.14.1 作用在模柄上的冲裁力必须不小于P P=5F=5×18.369=91.845(KN) 根据P的大小可以选择公称压力为10KN的压力机。 4.14.2 各压力机的各参数选择如下 发生公称压力时滑块离下死点距离SP=4mm; 滑块行程:固定行程S=60mm 调节行程S1=60mm S2=8mm 最大闭合高度 H=180mm 闭合高度调节量ΔH=50mm 滑块中心到压力机的距离 C=130mm 工作台尺寸:前后 B=240mm 左右 L=360mm 立柱间距 A≥180mm 4.14.3 模具的安装 (1)模具安装的注意事项 检查模具的闭合高度与压力机的闭合高度是否合理; 模具安装前应将上下模和滑块底面的油污揩试干净;并且还要检查有无遗物,防止影响正常安装和发生意外事故。 （2）模具安装的一般顺序 a.根据冲模的闭合高度调整压力机滑块的高度，使滑块在下死点时其底面与工作台面之间的距离大于冲模的闭合高度。 b.先将滑块升到上死点，冲模放在压力机工作台面规定位置，再将滑块停止在下死点，然后调节滑块高度，使其底平面与冲模上模座上平面接触。 c.带有模柄的冲模应使模柄进入模柄孔，并通过滑块上的压块和螺钉将模柄固定。对于无模柄的大型冲模，一般用螺钉等将上模座紧固在压力机滑块上，并将下模座初步固定在压力机的台面上（不拧紧螺钉）。 d.将压力机滑块上调3～5mm,开动压力机，行程1～2次，将滑块停于下死点，固定在下模座。 e.进行试冲，并逐步调整滑块到所需的高度。如上模有顶杆，则应将压力机上的卸料螺栓调整到所需要的高度。 4.15 说明 这是一套冲小孔圆形模，凹模为嵌入式。不但节约了贵重材料，而且便于维修。 卸料装置采用弹压性卸料。在冲压过程中工件具有良好的压平作用。冲击的工件表面比较平稳，质量较好。定位板中间开出与工件相同的形状。由于工作一端伸出模具外面，便于上下料，较安全。 5 第一道弯曲模设计 5.1 弯曲件的工艺性 5.1.1 最小弯曲半径 弯曲件的最小弯曲半径与材料的力学性能、硬化程度、纤维方向、表面质量有关。根据《冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料》表1-3-1查得最小弯曲半径为 r=0.1t=0.1×2=0.2mm 但实际弯曲件的弯曲半径为0.5mm大于0.2mm，所以该弯曲是符合要求的。5.1.2 弯曲件的直边高度 根据标准规定,弯曲件直边高度H>2t=4mm,而实际弯曲的弯曲件高度为34mm远大于4mm,因此弯曲件直边高度也符合弯曲要求。 5.1.3 弯曲件孔边距离 当需要冲孔之后再弯曲时，孔的位置处于弯曲变形区之外，孔壁到弯边的最小距离由 ［10 s≥t+r=2+0.5=2.5mm］ 弯曲件的孔边距离实际上为2.7mm大于s=2.5mm，所以弯曲时孔的精度是不受影响的。 5.1.4 弯曲件的精度 弯曲件的精度要求应合理,弯曲件角度公差为±2°。 弯曲件的直线尺寸公差精度为IT14级。 5.2 弯曲件的回弹 5.2.1 影响回弹的因素 (1) 材料的力学性能与材料屈服点ъ成正比,与弹性模数Ε成反比。 （2）相同弯曲半径，r/t愈大，则Δα愈大。 （3）弯曲中心角α，α愈大，则回弹角愈大。 （4）弯曲方式，本模具采用自由弯曲，因此回弹角较大。 (5) 制件形状,这一道工序结构形状较简单,回弹量也稍大。 5.2.2 回弹角的大小 回弹角的大小通常按实验总结的数据修正或经试冲后再修正。 单角90°自由弯曲时可由《冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料》中表1-3-5查得回弹角Δα=2°。 5.2.3 减少回弹角的措施 由于弯曲件已经设计好，所以只有在以下两个方面采取措施。 （1）弯曲工艺方面： 采用压弯前先将坯料进行退火处理。 （2）在模具结构方面采取以下措施： a.补偿回弹。根据弯曲件的回弹方向和回弹量的大小，控制模具工作部分的几何形状和尺寸，使弯曲件弯曲后的回弹得到补偿。 b.增加压料力或减小凸、凹模之间的间隙的方法减小回弹。 c.弯曲时在弯曲件的端部加压。 5.3 弯曲力的计算 5.3.1 弯曲力的大小 弯曲力的大小通常采用经验公式进行计算。本弯曲模为自由弯曲，采用以下弯曲力公式： ［10 F=0.6KBt2бb/（r+t）］ 其中：F —自由弯曲力 B —弯曲件的宽度 t —弯曲件的厚度 r —弯曲的内弯曲半径 бb —材料的抗拉强度 K —安全系数，一般取K=1.3 弯曲件的宽度 B1=28mm B2=4mm 材料的抗拉强度бb=400MPa 由前面知 r=0.5mm ∴F=F1+F2 =0.6×1.3×2〗×400×(28+4)/(2+0.5) =1.3×4×0.6×400×32/2.5 =15974.4(N) =15.9744(KN) 5.3.2 顶件力 对于有顶件装置的弯曲模,其顶件力可取自由弯曲力的30%～80%,这里取50% ∴顶件力 F1=15.9744×50% =7.9872(KN) 5.3.3 弯曲时压力机公称压力的确定 F压力机≥F自+F1 =15.9744+7.9872 =23.9616(KN) 5.4 弯曲模的间隙 凸、凹模间隙的大小对弯曲件质量有直接影响,过大的间隙会引起较大的回弹;过小的间隙会使制件边薄,增加了模具的磨损。因此，必须确定合理的间隙值。 凸、凹模的合理间隙值可由公式单边间隙： Z=t+Δ+ct 其中：t —坯料厚度 Δ—材料厚度正偏差 C —间隙系数 由《冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料》中表1-3-15查得 t=2mm Δ=0 C=0.04 ∴Z=t+Δ+ct =2+0+0.04 =2.08(mm) 5.5 弯曲模工作部分尺寸计算 5.5.1 凸模圆角半径 弯曲件的内侧弯曲半径 r=0.5mm 材料所允许的最小弯曲半径rmin=0.2mm ∴r ≥rmin ∴rp=r=0.5mm 5.5.2 凹模圆角半径 （1）凹模圆角半径一般不小于3mm ，以免弯曲时对材料表面产生划痕。弯曲凹模的半径 r d =5mm ］ ［10 (2)凹模深度 凹模深度 L 0=20mm ］ ［10 5.5.3 凸、凹模工作部分的尺寸与公差 因为弯曲件标注的为外形尺寸，且为单向偏差，所以公式为： L 凹1=（Lmax1-0.75Δ）δ凹 +0 =（8-0.75×0.36）36.00+ =7.7336.00+（mm ） L 凸1=（L 凹1-Z ）0δ凸- =（7.73-2.08）036.0- =6.65036.0-(mm) 5.6 压力机的选择 5.6.1 压力机的公称压力 由前面有关计算，公称压力F ≥23.9616KN ，根据F ≥23.9616KN 选择公称压力为40KN 的压力机。 5.6.2 压力机各参数如下： 发生公称压力时滑块离下死点距离SP=3mm 滑块行程:固定行程S=40mm 调节行程S1=40mm S2=6mm 标准行程次数 n=200次/min 最大闭合高度 H=160mm 闭合高度调节量ΔH=35mm 滑块中心到压力机的距离 C=100mm 工作台尺寸:前后 B=180mm 左右 L=280mm 工作台孔尺寸前后B1=60mm 左右L1=130mm 立柱间距 A≥130mm 5.7 模架的设计与有关尺寸 5.7.1 模架的结构形式 模架是模具的主体结构，它是连接冲模工作零件的部件。冲模的主要零件都要通过螺钉、销钉连接到模架上构成一副完整的冲模结构，才可使用。 本弯曲模选用后侧导柱模架，两个导柱导套分别装在模架的后侧，凹模面积是导套前面的有效区域。 由于导柱装在一侧，因重力产生力矩而会引起模座歪斜，上模座在导柱上滑动不够平稳，影响模具寿命。但是本弯曲模为中型模具，精度要求不太高，所以上述缺点对工件质量并不会产生太大影响。 5.7.2 模架的有关尺寸 由凹模的外形尺寸（L×B）为125×80，由《冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料》中的国家标准GB2851.3-81可查得。 5.8 导向零件 为了保证上模相对于下模或凸模相对于凹模能够正确运动，就必须采用导向零件以达到规定要求。 5.8.1 导柱、导套的尺寸、结构 导柱尺寸根据模架中下模座的导柱孔确定为φ20mm,选用A型。同样，导套与导柱配套，也选用A型。 导柱导套的结构可由《冷冲压及塑料成型工艺与模具设计资料》中国家标准GB2861.1-81和GB2861.6-81查得。 5.9 顶出机构 5.9.1 顶板与凹模的配合 弯曲件的形状相对比较复杂，所以顶板与凹模为非配合关系。 5.9.2 顶板的尺寸 （1）顶板的长度 顶板的长度一般根据弯曲件的长度而确定，此弯曲模长度确定为108mm。 （2）顶板的尺寸中的厚度 顶板的厚度由国家标准GB2858.2-81查得为10mm。 5.10 模具的安装 5.10.1 模具安装的注意事项： 第1章绪论 1.1冲压工艺介绍 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。 冲压工艺有如下特点 1.用简单的机械设备能生产出其他加工方法难以加工的复杂形状的制件。 2.制件的精度高，互换性好，一般不再需要大量的机械加工就能获得强度高、刚性好、质量轻的零件。 3.同切削加工相比较能节约金属资源，并可以利用廉价的板材。 4.生产效率高，每分钟能够生产多件产品，制件成本低廉。 5.有利于实现机械自动化，减轻工人的劳动强度和改善劳动条件。 冲压件在工业生产中具有不可替代的作用，据统计全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 1.2 冲压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合、级进和复合—级进三种组合方式。 复合冲压是指在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两 1.冲压工艺性分析及冲压模方案确定 工件名称：端盖 生产批量：大批量 材料：F 08 材料厚度：2mm 零件图 1.1 冲压工艺性分析 （1）冲压件为F 08钢板，是优质碳素结构钢，具有良好的可冲压性能； （2）该工件没有厚度不变的要求，因此工件的形状满足拉深工艺要求。各圆角尺寸R=1mm ,满足拉深对圆角半径的要求。由φ24+00.23mm 查参考文献[1]中表7.14可知它的尺寸精度为IT13级，满足拉深工序对工件的公差等级的要求。 （3）该零件的外形是圆形，比较简单、规则。工件中间有孔，且孔在平面上，。这部分可以用冲裁工序完成. （4）零件图上未标注尺寸偏差的，可按IT14级确定工件尺寸的公差。经查参考文献[1]中表7.14，各尺寸为： 6.1-00. 36mm R10036.0-mm R7036.0-mm 3.005+φmm 48435.0±mm 。 1.2 工艺方案及模具结构的确定 根据工件的根据工件的工艺性分析，可知冷冲压要完成的基本工序有：拉深、落料、冲孔和整形。由此制定两套工艺方案： 方案一：先落料，然后冲孔，再拉伸，三个简单模,此方案模具结构简单，使用寿命长，制造周期短，但是需要三道工序，三套模具才能完成零件的加工，生产率低，难以满足零件大批量生产的要求，而且工件尺寸的累积误差大，所需要的模具操作人员也比较多。 方案二：拉深、落料、冲孔复合模。此方案模具结构紧凑，工序集中，对压力机工作台面的面积要求较小，且内外形相对位置及零件尺寸的一致性非常好，制件面平直，并且制造精度高。缺点是结构复杂，安装、试和维修不方便，制造周期长。由零件图可知，圆筒件部分的拉深尺寸不大，亦可一次拉成，可以考虑采用复合模；又由于产品批量较大，工序分散的单一工序生产不能满足生产需求，应考虑集中的工艺方法。经综合分析论证，采用拉深、落料、冲孔复合模既能满足生产量的要求，又能保证产品质量和模具的合理性，故采用方案二。 2 模具的设计 2.1 落料模设计计算 2.1.1毛坯尺寸及排样 根据公式 D=rd dH dp 44.34)2(2-++δ 计算出展平后φ38mm 所变化成的直径大小。 D=20144.31.4204)638(??-??++ 冲压模具毕业设计说明书 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。 1.2 冲压技术的进步 进几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]。 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1）。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式—计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五期间”产品发展重点主要应表现在 [2]： 前言 模具是制造业的重要基础装备，它是―无以伦比的效益放大器‖。没有高水平的模具，也就没有高水平的工业产品，因此模具技术也成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一，正因为模具的重要性及其在国民经济中重要地位，模具工业一直被提到很高的位置。 从起步到现在，我国模具工业已经走过了半个多世纪。从20 世纪以来，我国就开始重视模具行业的发展，提出政府要支持模具行业的发展，以带动制造业的蓬勃发展。有关专家表示，我国的加工成本相对较低，模具加工业日趋成熟，技术水平不断提高，人员素质大幅提高，国内投资环境越来越好，各种有利因素使越来越多国外企业选择我国作为模具加工的基地。因为模具生产的最终产品的价值，往往是模具价格的几十倍，上百倍。目前，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平高低的最重要标志。它决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 模具工业在我国国民经济中的重要性，主要表现在国民经济的五大支柱产业——机械、电子、汽车、石油化工和建筑。事实上，模具是属于边缘科学，它涉及机械设计制造、塑性加工、铸造、金属材料及其热处理、高分子材料、金属物理、凝固理论、粉末冶金、塑料、橡胶、玻璃等诸多学科、领域和行业。 据统计资料，模具可带动其相关产业的比例大约是1:100 ，即模具发展 1 亿元，可带动相关产业100 亿元。通过模具加工产品，可以大大提高生产效率，节约原材料，降低能耗和成本，保持产品高一致性等。如今，模具因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而在各行各业得到了应用，并且直接为高新技术产业服务；特别是在制造业中，它起着其它行业无可取替代的支撑作用，对地区经济的发展发挥着辐射性的影响。 目录 目录 ...................................................................................... III 前言 (1) 第一章工艺设计 (12) 1.1零件介绍 (12) 1.2零件工艺性分析 (13) 1.3工艺方案的确定 (13) 第二章排样设计 (15) 2.1毛坯排样设计 (15) 2.2材料的利用率 (18) 第三章工艺计算 (20) 3.1冲压工艺力的计算 (20) 3.1.1冲裁力计算 (20) 第四章模具总体概要设计 (23) 4.1模具概要设计 (23) 4.2模具零件结构形式确定 (23) 4.2.1 定位机构 (25) 4.2.2 卸料机构 (25) 4.2.3 导向机构。 (25) 第五章模具详细设计 (27) 5.1工作零件 (27) 5.1.1冲裁凸、凹模刃口尺寸计算 (27) 5.1.2凸模高度设计 (30) 5．1.3定位零件 (30) 5.1.4 挡料零件 (31) 5.2出件零件 (31) 5.2.1 卸料零件 (31) 5.3.2 顶件零件 (32) 5.3导向零件 (33) 5.4其他零件 (33) 第六章设备选择 (35) 6.1设备吨位确定 (35) 6.1.1设备类型的选择 (35) 6.1.2设备规格的选择 (35) 6.2设备校核 (36) 6.2.1.压力行程 (36) 6.2.2.压力机工作台面尺寸 (36) 结论 (37) 参考文献 (38) 致 (39) 前言 随着现代化工业的发展, 越来越多的产品依赖模具加工, 模具工业已成为工业发展的基础。模具质量好坏直接影响产品的质量, 模具的质量不仅表现在制造质量, 也表现在安装调整维护保养等方面的后续工作质量。因此, 在模具在加工过程和质量控制中, 要采取相应的措施, 杜绝类似事故的发生。 第一章工艺设计 图1.1垫片零件图 1.2 零件工艺性分析 零件尺寸：图中零件的标注公差的为IT12级精度，其余未注由图术要求可知为 你如果认识从前的我，也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法 用以生产各种板料零件 具有很多独特的优势 其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点 是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术 在制造业中具有很强的竞争力 被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后 已经形成了冲压学科的成形基本理论 以冲压产品为龙头 以模具为中心 结合现代先进技术的应用 在产品的巨大市场需求刺激和推动下 冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-1） 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向 图1-1 冲压作业方式的进化 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System） 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展 各行各业对模具的需求量越来越大 技术要求也越来越高 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]： （1）汽车覆盖件模； （2）精密冲模； （3）大型及精密塑料模； （4）主要模具标准件； （5）其它高技术含量的模具 目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三 其中 冲压模占模具总量的40%以上[2] 但在整个模具设计制造水平和标准化程度上 与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距 以大型覆盖件冲模为代表 我国已能生产部分轿车覆盖件模具 轿车覆盖件模具设计和制造难度大 质量和精度要求高 代表覆盖件模具的水平 在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平 模具结构功能方面也接近国际水平 在轿车模具国产化进程中前进了一大步 但在制造质量、精度、制造周期和成本方面 以国外相比还存在一定的差距 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具 是我国重点发展的精密模具品种 在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上 与国外多工位级进模和多功能模具相比 存在一定差距[2-3] XX大学 毕业设计说明书题目：止动件级进模的设计 学院： 专业： 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期： 摘要 本文介绍了止动件的冷冲压模具设计，文章介绍了冷冲压模具设计的全过程。对冷冲压模具的设计进行了全面的介绍和分析，并在此基础上进行了模具的设计，设计包括分析工艺性、拟定零件的工艺方案及模具结构、排样裁板、计算工具压力选取压力机及确定压力中心、确定模具结构和绘制模具总装草图，冲裁刃口尺寸及公差的计算、冲模刃口尺寸及公差的计算、确定各主要的零件结构尺寸、设计并绘制总图和选取标准件、绘制出部分非标零件图等一系列的工作。关键词:冷冲压，止动件，模具设计 Abstract This paper describes the stop moving pieces of cold stamping mould design, this paper introduces the whole process of cold stamping mould design. On cold stamping mould design a comprehensive introduction and analysis, and on this basis the die design, the design includes analysis of the technology of technological scheme, drew up parts die structure, arrangement and cutting board, computational tool pressure pressure center and confirming the selected press mould structure and rendering, identify sketch, punching mould assembly blade dimensions and tolerances of calculation, punching the blade dimensions and tolerances of computing, confirm the main parts structure size, design and drawing layout, and select the standard parts, and draw the part of non-standard parts graph, and a series of work Keywords: cold stamping, stop moving parts, mold design 、八 冃U言 伴随着科技的提高，技术的进步，市场需求不断提高，模具生产的发展方向越来越广，包括信息化、无图化、数字化、精细化、自动化等方面发展；简单的模具企业已经无法满足市场的需求，模具企业的转型向着设备精良化、技术集成化、产品品牌化、经营国际化方向发展。以冲压模具为例： 冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。 冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。 目录 、八―丄 刖言 (1) 目录 (2) 设计任务书 (3) 1 . 零件的工艺分析 (4) 2. 确定工艺方案 (4) 3. 工艺计算 (5) 3.1计算工艺力 (5) 3.2确定拍样样式和裁板方法 (5) 3.3材料利用率计算 (6) 4.压力中心确定，压力机的选择 (7) 4.1 压力中心的确定 (7) 4.2压力机的选择 (8) 5.模具设计 (10) 5.1确定模具结构 (10) 5.2模具零件尺寸计算及确定 (10) 5 .2.1冲裁模具间隙及凹模.凸模刃口尺寸的确定 (10) 5 .2.2 凸模、凹模、外形尺寸计算 (11) 6.模具其他零件的选用 (12) 6.1模具上下模板及模柄的选择 (12) 《塑性成型与模具设计》课程设计设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计 学院：机械与汽车工程 班级：材控 ： 学号： 《塑性成型与模具设计》课程设计 设计题目：“垫板”零件冲压工艺及模具设计 冲压工艺分析 设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面: 名称：垫板 生产批量：大批量 材料：A3 厚度：0.5mm 零件图如下： 冲裁模： 设计冲压工艺过程要从分析产品的零件图入手，分析零件图包括技术和经济两个方面: (1) 冲压加工方法的经济性分析 冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其生产率高，材料利用率高， 操作简单等一系列优点而广泛使用，由于模具费用高，生产批量的大小对冲压加工的经济性起着决定性作用。批量越大，冲压加工的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，这时采用其他方法制作该零件可能会更有效果。 (2) 冲压件的工艺性分析 冲压件的工艺性是指该零件在冲压加工中的难易程度，在技术方面，主要分析该零件的形状特点，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合冲压工艺的要求，良好的工艺性应保证材料消耗少，工序目少，模具结构简单，而且寿命长产品质量稳定，操作简单，方便等。 零件的工艺分析 A3即Q235.4 代表这种钢的屈服强度为235MPa,是一种普通碳素钢，能够保证力学性能。 1.该冲裁件结构对称、简单，由圆弧组成的，无悬臂。 2.圆形孔直径d>0.35t,符合要求。 3.孔间距与孔边距c>2t，在模具强度和冲裁件质量的限制围之。 冲裁： 冲裁件的精度一般可分为精密级与经济级两类。精密级是指冲压工艺在技术上所允许的最高精度; 而经济级是指模具达到最大许可磨损时，其所完成的冲压加工在技术上可以实现而在经济上有最合理的精度。为降低 新乡职业技术学院 毕业设计 题目：V型(1)冲压模具设计 系别：材料工程系 专业：模具设计与制造 内容摘要 介绍V型零件的弯曲工艺及其模具的设计，简单实用，使用方便可靠，首先根据工件图算工件的展开尺寸，在根据展开尺寸算该零件的压力中心，材料利用率，画排样图。根据零件的几何形状要求和尺寸的分析，釆用模冲压，这样有利于提高生产效率，模具设计和制造也相对于简单。当所有的参数计算完后，对磨具的装配方案，对主要零件的设计和裝配要求技术要求都进行了分析。在设计过程中除了设计说明书外，还包括模具的装配图，非标准零件的零件图，工件的加工工艺卡片，工艺规程卡片，非标准零件的加工工艺过程卡片。 关键词：弯曲工艺，冲压设计，参数计算 Abstract This text introductive V type parts bending process and the mold design, the usage convenience is dependable, first according to the work piece the diagram calculate the work piece to launch size, at according to launch the pressure center that the size calculates that spare parts, the material utilization，painting row kind diagram. According to spare parts of several the shape request with the analysis of the size, adoption compound the mold hurtle to press, so be advantageous to an exaltation production an efficiency, molding tool design and manufacturing also opposite in simple.When all parameter calculations are over after, requested the technique requests to the design and assemble of the main spare parts to all carry on analysis to the assemble project that whets to have.During the period of design in addition to designing manual, also include the assemble diagram of the molding tool, the spare parts diagram of the not- standard spare parts, the work piece processes the craft card, the craft rules distance card, the not- standard spare parts processes craft process card. Keyword: Bending process、hurtle to press、design 知识不仅是指课本的内容,还包括社会经验、文明文化、时代精神等整体要素,才有竞争力,知识是新时代的资本,五六十年代人靠勤劳可以成事；今天的香港要抢知识,要以知识取胜开题报告 题目名称 继电器开关连接件冷冲压模具设计 题目来源 B 题目类型 1 导师姓名 李艳娟 学生姓名 *** 班级学号 0805010433 专业 材料成型及控制工程 一.选题的背景 模具工业是国民经济的基础产业 据统计 金属零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加工完成的 被誉为"工业之母"、"皇冠工业"的模具制造业是高技术密集型产业 模具工业一称为先进制造技术的重要组成部分 模具工业的发展水平标志着一个国家工业水平及产品开发能力 其中 冲压是模具工业中最重要的加工方法之一 冲压的应用范围十分广泛 据统计在电子产品中 冲压件（包括钣金件）的数量约占零件总数的85% 在全世界的钢材中 有60%-70%是板材 其中大部分是经过冲压制成成品 冲压加工在汽车、拖拉机、点击、仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械等机械工业和国防工业以及日常生活用品的生产方面 占据着十分重要的地位 本课题要求对给定的零件进行冲压模设计 通过对零件进行详细的工艺分析确定零件的冲压工艺方案并制定部分零件的制造工艺 通过本课题 可以培养我们综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能来分析、解决实际问题的能力和初步进行科学研究的；培养我们独立工作的能力、创新能力以及理论联系实际和严谨求实的工作作风的重要途径 二.发展现状 我国冲压模具产品的质量和生产工艺水平 总体上比国际先进水平低许多 而模具生产周期却要比国际先进水平长许多 产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上；生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面 模具寿命也只有国际先进水平的50%左右 大型、精密、技术含量高的轿车覆盖件冲压模具和精密冲裁模具 每年都要花费大量资金进口 但现在一汽模具公司、东汽模具公司、上海大众模具公司等中国冲压模具业的龙头企业可部分生产此类模具 但是在一些低档次的简单冲模 则已供过于求 市场竞争非常激烈 发展趋势 模具技术的发展是模具工业发展最关键的一个因素 其发展方向应该为适应模具产品"交货期短"、"精度高"、"质量好"和"价格低"的要求服务未来 我国模具工业和技术主要发展方向将主要集中在以下几个方面： （1）模具CAD/CAE/CAM正向集成化、三维化、智能化和网络化服务 （2）模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展 （3）快速经济制造技术的广泛引用 （4）开发优质模具材料和先进的表面处理技术 （5）模具研磨抛光将向自动化、智能化方向发展 （6）模具标准件的应用日渐广泛 （7）模具工业新工艺、新理念和新模式的发展 三. 本课题研究的主要内容 1.工艺性分析 继电器连接件是一种钣金弯曲件 1）分析零件的尺寸、形状 加工要求 表面粗糙度等 分析零件的材料以及材料的性能和制件的用途； 2）分析工艺资料及件的变形方式 成型可能性分析等； 3）分析材料是否满足强度要求 是否满足材料性能的成形性关系等 4）了解工件的生产批量（决定模具的形式、结构、材料等） 5）了解工件原材料的规格与毛坯情况； 6）分析冲压车间的设备资料或情况； 7）分析车间制造模具的技术能力和设备条件以及可采用的模具标准件情况； 你如果认识从前的我,也许会原谅现在的我。 1 绪论 1.1 概述 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法 用以生产各种板料零件 具有很多独特的优势 其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点 是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术 在制造业中具有很强的竞争力 被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中 在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后 已经形成了冲压学科的成形基本理论 以冲压产品为龙头 以模具为中心 结合现代先进技术的应用 在产品的巨大市场需求刺激和推动下 冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用 1.2 冲压技术的进步 进几十年来 冲压技术有了飞速的发展 它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上 如:旋压成形、软模具成形、高能率成形等 更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1] 现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式 由于高新技术的参与和介入 冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造(图1-1) 生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展 实现自动化冲压作业 体现安全、高效、节材等优点 已经是冲压生产的发展方向 图1-1 冲压作业方式的进化 冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃 结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果 由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式-计算机集成制造系统 CIMS(Computer Integrated Manufacturing System) 把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体 将会给冲压制造业带来更好的经济效益 使现代冲压技术水平提高到一个新的高度 1.3 模具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备 是一种高附加值的高技术密集型产品 也是高新技术产业的重要领域 其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展 各行各业对模具的需求量越来越大 技术要求也越来越高 目前我国模具工业的发展步伐日益加快 "十一五期间"产品发展重点主要应表现在 [2]: 课程设计 冷冲压模具说明书 目录 第一章设计任务————————————————3 1.1零件设计任务———————————————3 1.2分析比较和确定工艺方案——————————3 第二章计算冲裁压力、压力中心和选用压力机———5 2.1排样方式的确定及材料利用率计算——————5 2.2计算冲裁力、卸料力————————————5 2.3确定模具压力中心—————————————6 第三章模具工作部分尺寸及公差—————————7 3.1冲孔部分—————————————————7 3.2落料部分—————————————————7 第四章确定各主要零件结构尺寸—————————9 4.1凹模外形尺寸确定—————————————9 4.2其他尺寸的确定——————————————9 4.3合模高度计算———————————————9 第五章模具零件的加工—————————————9第六章模具的装配———————————————10第七章压力机的安全技术措施——————————12参考文献————————————————————14 第一章设计任务 1.1、零件设计任务 零件简图：如图1所示 生产批量：小批量 材料：Q235 材料厚度：0.5mm 未标注尺寸按照IT10级处理,未注圆角R2. （图1） 1.2、分析比较和确定工艺方案 (一)加工方案的分析.由零件图可知，该零件包含冲孔和落料两个工序。形状较为规则，尺寸较小，精度要求IT10。材料低硬度，强度极限为40MPa. 根据镶片（如图1）包括冲孔、落料两道冲压工序。模具形状较为规则即可以在一个工位完成所有工序。可采用以下两种方案可采用以下几个方案： （1）方案一（级进模） 夹头镶片包括冲孔、落料两道冲压工序在内。形状较为规则，尺寸较小，精度要求IT10。可采用级进模。 （2）方案二（倒装复合模） 将冲孔、落料两道冲压工序用一副模具直接完成冲孔、落料两道工序。采用冲孔、落料倒装复合模（弹性卸料）。模具结构参看所附装配图。 （3）方案三（正装复合模） 正装复合模方案完成工序和倒装复合模完成的工序一样。凸凹模在上模。弹性卸料板卸料。 方案比较： 方案一：采用级进模，安全性好，，但是考虑到级进模结构复杂，工件精度加工精度不高,对称度和位移误差较大,以及加工难度较大，装配位置精度要求高，按照实际生产，级进模成本也高。 方案二：倒装复合模，冲孔废料由下模漏出，工件落在下模表面，需要及时清理。安全性相对较低。但工件精度较高,同轴度,对称度及位置度误差较小,生产效率较高,对材料要求不严,可用边角料. 广西工学院鹿山学院 毕业设计（论文）说明书 题目：五菱汽车A柱下加强板拉伸模具设计系别：机械工程系 专业班级：模具L071班 姓名：张计军 学号：20071084 指导教师：黄庆高 职称：工程师 二〇一一年五月二十三日 摘要 本次设计了一套拉伸成形的模具。经过查阅资料，首先要对零件进行工艺分析，经过工艺分析和对比，采用拉伸工序，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模具的各工作零部件设计过程表达出来。 在文档中第一部分，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，接着第二部分是对冲压件的工艺分析，完成了工艺方案的确定。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形提供依据，以及为装配图各尺寸提供依据。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连续模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。 关键字：冲压；模具结构；拉伸模具 ABSTRACT This design carries on drawing die.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 determination to the product.According to general step which the press die designs, calculated and has designed on this set of mold main drawing part, for example: The punch, the matrix, the punch plate, the backing strip, the matrix plate, stripper plate, stop pin, pilot pin and so on.The die sets uses 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 shape stop pin.The mold drawing 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.Fell in the blanking punch is loaded by pilot pin, 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: pressing; drawing die; Mold Construction 冲压模具设计 班级： 学号： 姓名： 指导老师： 材料：08F,厚度1.5mm生产批量为大批量生产（级进模） 1.冲压件工艺性分析 （1）材料 O8F为优质碳素钢，抗剪强度=220~310Mpa、抗拉强度b=280~390Mpa、伸长率为 10=32%、屈服极限s=180Mpa、具有良好的冲压性能，适合冲裁加工。 （2）结构与尺寸 工件结构比较简单，中间有一个直径为22的孔，旁边有两个直径为8的孔，凹槽宽度满足b 2t,即卩6》2x1.5=3mm,凹槽深度满足I 5b，即5《5x6=30。结构与尺寸均适合冲裁加工。 2.冲裁工艺方案的确定 该工件包括落料和冲孔两个工序，可采用一下三种工艺方案。 方案一：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。 方案二：落料一一冲孔复合冲压，采用复合模生产。 方案三：冲孔一一落料级进冲压，采用级进模生产。 综合考虑后，应该选择方案三。因为方案三只需要一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能满足要求，所以应该选用方案三比较合算。 3.选择模具总体结构形式 由于冲压工艺分析可知，采用级进冲压，所以模具类型为级进模。 （1）确定模架及导向方式 采用对角导柱模架，这种模架的导柱在模具对角位置，冲压时可防止由于偏心力矩而引起模具歪斜。导柱导向可以提高模具寿命和工件质量，方便安装调整。 （2）定位方式的选择 该冲件采用的柸料是条料，控制条料的送进方向采用导料板，无侧压装置；控制条料的送进步距采用侧刃粗定距；用导正销精定位保证内外形相对位置的精度。 （3）卸料、出件方式的选择 因为该工件料厚1.5mm，尺寸较小，所以卸料力也较小，故选择弹性卸料，下出件方式。 4.必要的工艺计算 （i）排样设计与计算 该冲件外形大致为圆形，搭边值为a i=1.5mm,条料宽度为43.57mm，步距为A=88.4mm， 一个步距的利用率为63.98%。见下图 S=1668.7-11x11x3.14-2x4x4x3.14=1188.28 1 绪论 1.1 模具行业的发展现况及市场前景 现代模具工业有“不衰亡工业”之称。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（据不完全统计，2004年国内模具进口总值达到600多亿，同时，有近200个亿的出口），到2005年模具产值预计为600亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2005年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2003年我国汽车产销量均突破400万辆，预计2004年产销量各突破500万辆，轿车产量将达到260万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。 1.2 冲压工艺介绍 冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。 全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔、凸台等。 冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。 冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上 冲压模具毕业设计 1. 绪论 1.1冲压的概念、特点及应用 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（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。 冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。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，只有它们相互结合才能得出冲压件。 与机械加工及塑性加工的其它方法相比，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）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因 为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可 达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。 （2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量, 而模具的寿命一般较长, 所以冲压的质量稳定, 互换性好, 具有“一模一样”的特征。 3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。 （4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。 但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 冲压地、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地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，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。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现的。 1.2冲压的基本工序及模具 由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。 上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。 在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。冲压模具毕业设计论文范文
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