材料成型及控制工程毕业论文-压簧簧片冲压工艺与模具设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）压簧簧片冲压工艺与模具设计所在学院专业班级 材料成型及控制工程学生姓名指导教师完成日期诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。本人签名： 年 月 日毕业设计任务书设计题目： 压簧簧片冲压工艺与模具设计 1课题意义及目标（1）针对题目使学生得到机械原理、机械设计、CAD 等课程的综合训练。（2）针对题目使学生在冲压模具工艺分析、模具总体结构方案论证与设计、模具零件结构设计与计算、编写技术文件、查阅文献和三维设计软件应用能力方面受到一次综合训练。（3）培养学生独立调查研究、科技检索、方案论

2、证、规范化科技写作等方面的能力意义：通过从查资料、确定零件的加工工艺到独立完成毕业设计的过程，应用、整合并系统化所学过的知识，深化了对知识的理解，认识了模具设计的难点所在，掌握了模具的设计的基本步骤，为以后的工作留下了宝贵的经验。2主要任务（1）完成冲压件的工艺性分析（工艺分析、工艺方案确定、工艺计算） ；（2）进行冲压模具的结构设计和计算（主要零部件的结构设计、模具结构设计及模具工作部分尺寸计算等） ；（3）制定模具典型零件加工的工艺规程；（4）完成模具总装配图及模具主要零件图的绘制；（5）编写模具毕业设计论文。3主要参考资料1 丁松聚主编冷冲模具设计北京：机械工业出版社，20132 冯炳尧

3、，韩泰荣，蒋文森主编模具设计与制造简明手册（第二版）上海：上海科学技术出版社，1999.3 李天佑主编冲模图册北京：机械工业出版社，19904进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 资料查询，完成开题报告 2014.12.012015.03.012 制定工艺方案，制定模具大体结构 2015.03.012015.03.203 工艺分析与计算 2015.03.202015.04.204 模具结构设计及计算 2015.04.202015.05.205 绘制图纸及编写设计说明书 2015.05.202015.06.016 撰写毕业设计 2015.06.012015.06.107 制作答辩 PPT，准

4、备毕业设计答辩 2015.06.112015.06.20审核人： 年 月 日压簧簧片冲压工艺与模具设计摘要：本次毕业设计为压簧簧片冲压工艺与模具设计，冲压模具的主要作用是将板料分离或成形而得到制件。本次设计主要是分析了压簧簧片的成形工艺，确定了冲压工艺方案，设计了 7 个工位的级进模，采用弹压卸料板及压杆将条料稳定在各工位上，保证条料在各工位间传递的平稳性和可靠性，模具制造成本低，能满足稳定、高效生产的要求。本次设计通过将本专业所学课程的理论知识和实际生产知识相结合，进行一次冷冲压模具设计从而培养和提高学生的独立工作能力，巩固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的相关内容。关键词：冲压工艺，级进模

5、，压簧簧片，弹压卸料Process analysis and design of progressive die for compressionAbstract：This graduation design is the process analysis and design of progressive die for compression.Stamping die is mainly to isolated or forming the sheet metal processing methods are workpiece. The main contents of the desig

6、n:the forming process of a compression spring reed was analyzed and the stamping process scheme was determined .A 7-workstation progressive die was designed.The bar stock was stabilized at each feed station by using spring compression stripper and compression bar in which the transmission stability

7、and reliability of bar stock among each workstation were achieved.Keywords:stamping process,progressive die,compression spring reed,spring compression stripper.目 录1 绪论 .22 冲压件的工艺性分析 .32.1 工艺性分析 .32.2 工艺方案的分析 .33 确定裁板及排样方案 .43.1 排样的意义及排样方式确定 .43.1.1 排样的意义 .43.1.2 排样方式确定 .43.2 计算毛坯尺寸以及确定搭边值 .43.2.1 毛坯

8、尺寸 .43.2.2 搭边 .53.3 送料步距与条料宽度的计算 .53.3.1 送料步距 A .53.3.2 载体设计 .53.3.3 条料宽度 B .63.3.4 侧刃的选择 .613.3.5 材料利用率 的计算 .74 计算各工序压力，计算压力中心并初选压力机 .74.1 各工序压力的计算 .84.1.1 冲裁力 F 冲 .84.1.2 弯曲力 F 弯 .94.1.3 卸料力 .104.1.4 推件力 .104.2 压力中心的确定 .114.3 压力机的初步选择 .125 模具设计 .135.1 凸模、凹模的设计与计算 .135.1.1 凸模、凹模间隙的分析与确定 .135.1.2 凸模

9、和凹模工作部分尺寸的计算 .145.1.3 凸模、凹模的结构设计及校核 .185.2 模具主要零部件的设计 .255.2.1 模具总装图 .336 结 论 .34参考文献 .35致谢 .3621 绪论模具设计是材料成型及控制工程专业教学中的最后一个实践性教学环节，是在学生学完基础课和专业课之后进行的。冷冲压是在常温下利用冲模在压力机上对材料施加压力，使其产生分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。冲压的基本工序概括起来可分为分离工序和变形工序两大类。冷冲压工艺与其他加工方法相比，有以下特点：（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

10、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）用冷冲压加工方法可以得到形状复杂、用其他加工方法难以加工的工件，如薄壳零件等。冷冲压的尺寸精度是由模具保证的，因此，尺寸稳定，互换性好。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表针，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，同时冲压件的成本较低。但是，冲压加工中所用的模具一般结构比较复杂，生产周

11、期较长、成本较高。因此，在单件、小批量生产中采用冲压工艺受到一定的限制。冲压工艺多用于成批、大量生产。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模具成本高，不适应中小生产规模的限制。但是总的说来，随着我国经济实力的进一步加强，模具行业，包括冲模一定会得到更普及地应用。压簧簧片主要用于电气接触器组件上，如正负极片、万能充电器、继电

12、器等，具有导、压紧作用。模具设计过程中分析零件成形工艺性以及合理的冲压成形工艺方案是保证零件质量，提高生产效率的关键。32 冲压件的工艺性分析2.1 工艺性分析图 2.1 工件图如工件图所示，压簧簧片材料为锡青铜，料厚 0.5mm。根据零件尺寸精度较低的技术要求，采用 IT14 级精度，普通冲裁即可满足零件的生产要求。零件结构复杂，矩形孔及孔边距尺寸均较小，冲裁后还需对零件进行弯曲。零件大批量生产，体积小，如采用单工序模，生产效率和设备利用率低，成本高，难以精确定位且生产时不安全。通过上述分析，最终确定采用多工位级进模进行生产。2.2 工艺方案的分析制件属于薄板且形状较为复杂的工件，其生产基本

13、工艺为冲孔的侧刃切边切废料冲出零件外形弯曲成形侧刃切边冲裁。由于工件精度较低，考虑模具强度以及选取步距较小，故应在第三、四个工步之间加一个空工步，故最终采用方案为：冲孔侧刃切边切废料冲出零件外形弯曲成形空工位侧刃切边冲裁。43 确定裁板及排样方案3.1 排样的意义及排样方式确定3.1.1 排样的意义排样合理就能用同样的材料冲出更多的零件来，降低材料消耗。大批量生产时，材料的费用一般占冲裁成本的 60%以上。因此材料的经济利用是一个重要的问题，特别是对贵重的有色金属。排样的合理与否将影响到材料的经济利用、冲裁件的质量、生产率、模具结构与寿命、生产操作方便与安全等。排样的意义就在于保证用最低的材料

14、消耗和最高的劳动生产率得到合格的零件。3.1.2 排样方式确定方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料的利用率低。方案二：少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料的利用率高。通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具和工件质量，该工件的排样方式选择方案一为最佳，考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。3.2 计算毛坯尺寸以及确定搭边值3.2.1 毛坯尺寸（1）查阅参考文献（2） ，由表 1-122 可知，工件图中 R1.5 弯曲圆弧的展开长度的计算公式如下：L1=R （式 3.1）180 180