材料成型及控制工程毕业论文-盖板链条片冲压工艺与模具设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）盖板链条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： 盖板链条片冲压工艺与模具设计 1课题意义及目标通过本次毕业设计，培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，独立分析和解决塑料产品开发及模具设计等工程领域实际问题的能力，为毕业后从事相关技术工作打好基础。2主要任务（1）对给定工件进行工艺分析，确定工艺方案。 （2）进行冲压工艺设计：工艺参数计算，压力机的

2、选定。（3）模具的总体设计：确定模具总体结构，绘制装配图。（4）模具的结构设计：模具工作部分尺寸的计算，材料的选用，绘制零件图。（5）完成设计说明书一本。3主要参考资料1 冲模设计手册编写组 冲模设计手册 机械工业出版社 1988.72 陈炎嗣 郭景仪主编 冲压模具设计与制造技术 北京出版社 1991.4.13 郑可锽主编 实用冲压模具设计手册 宇航出版社 1990.54 徐政坤主编 冲压模具设计与制造 化学工业出版社 2003.84进度安排设计各阶段名称 起 止 日 期1 查阅文献，完成开题报告 2014.12.012014.12.312 完成工艺计算、确定工艺方案 2015.01.0120

3、15.03.203 确定模具结构方案，中期检查 2015.03.212015.04.304 模具总体设计、结构设计 2015.05.012015.05.155 完善设计内容、完成设计说明书及答辩工作 2015.05.162015.06.10审核人： 2014 年 12 月 15 日I盖板链条片冲压工艺与模具设计摘 要：模具是大批生产同形产品的工具，是工业生产过程中的主要工艺装备。模具工业是我国国民经济的基础工业。本次设计的题目是盖板链条片的冲压工艺与模具设计，在本次设计中对链条片进行了工艺性分析，采用级进模对其进行设计，为满足零件的质量要求设置了精整零件孔的工序。确定模具的结构，对其冲裁力，工

4、作零件尺寸进行计算，选取出各个标准零件和合适的压力机，介绍了拉孔修整凸模的设计，且在本次设计充分利用CAD 等绘图工具。关键词：链条片，工艺分析，模具设计，拉孔修整凸模Stamping Process and Design of the Die for Cover Palate Chain PieceAbstract：Mould is the tool of mass production of the same product, and is the main equipment in the process of industrial production .Mold industry i

5、s the basic industry of the national economy.The subject of design is stamping process and design of the die for cover plate chain piece. In this design, the process of the chain film is analyzed. Adopt progressive die to design it. In order to meet the quality of the parts, the process of finishing

6、 the hole of the spare parts is provided. Determine the structure of the mold, calculate the blanking force, working parts size, Pick out the standard parts and appropriate press. The design of the drawing die for drawing hole is introduced, and the drawing tools such as CAD and other drawing tools

7、are used in this design.Keywords: Chain piece, process analysis, mold design, drawing hole punch finishing II目 录1 绪论 .11.1 冲压的含义、特征和应用 .11.2 冲压的基本工序和冲压模具 .21.2.1 冲压的基本工序 .21.2.2 冲压模具的分类 .21.3 国内外研究发展 .31.4 模具工艺发展过程及方向 .32 分析制件的冲裁工艺性 .42.1 零件的工艺性分析 .52.2 工艺方案的确定 .53 模具总体机构的设计 .63.1 模具总体机构 .63.2 定位方式的

8、选择 .63.3 卸料方式的确定 .63.4 导向方式的确定 .64 模具设计工艺计算 .64.1 搭边值的确定 .64.2 条料宽度的确定 .74.3 送料步距的确定 .94.4 排样图的设计 .94.5 材料利用率的计算 .104.6 冲压力的计算 .104.6.1 冲裁力 Fp的计算 .114.6.2 卸料力 Fq1的计算 .114.6.3 推件力 Fq2 的计算 .124.6.4 压力机所需总压力的计算 .124.6.5 压力机的选用 .134.6.6 压力中心的确定 .13III5 凹、凸模刃口尺寸的计算 .145.1 落料凸、凹模的计算 .145.2 冲孔凸、凹模的计算 .145.

9、3 孔心距的计算 .156 模具主要零件的设计 .166.1 工作零件的设计计算 .176.1.1 凹模的设计计算 .176.1.2 凸模的设计计算 .186.1.3 工作零件的材料选择 .206.2 卸料零件的设计 .206.3 定位零件的设计 .216.4 模架及其他结构零件的设计 .216.4.1 模架的选用 .216.4.2 导柱、导套的选用 .216.4.3 上、下模座的选用 .216.4.4 模柄的选用 .216.4.5 螺钉和销钉的选用 .226.4.6 垫板的选用 .226.4.7 凸模固定板的选用 .226.5 模具零件间装配配合要求 .226.6 零件表面粗糙度及行为公差的

10、确定 .236.6.1 垂直度公差的选取 .236.6.2 平行度公差的选取 .236.6.3 零件粗糙度的选取 .247 模具闭合高度的计算及压力机有关参数的校核 .267.1 闭合高度的计算 .267.2 冲压设备的选定 .268 非标准零件的加工工艺 .268.1 落料凸模的加工工艺 .268.2 导正销加工工艺 .26IV9 结 论 .28参考文献 .29致 谢 .3011 绪论1.1 冲压的含义、特征和应用冲压加工是指利用安装在冲床上的模具对材料施加压力，目的是使材料发生塑性变形，进而获得所需形状、尺寸和性能的一种压力加工方法。冲压加工通常情况下是在常温下进行的，并且加工的对象常常是

11、板料，因此也被称作为冷冲压或板料冲压。冲压加工对于材料塑性加工和压力加工有着至关重要的作用。冲模是可以使材料发生分离或者变形的模型，是冲压加工过程中十分重要的工艺装备，如果缺少符合条件的冲模，批量冲压加工就很难进行；缺少技术先进的冲压模具，就难以完成先进的冲压工艺。另外，在冲压零件的生产过程中，冲压成形的工艺和设备也是十分重要的，因此，合理的冲压成形工艺、精细的模具、先进的设备是冲压生产过程中不可或缺的三大要素。冲压加工不管是在效率方面还是在技术方面都具备不少优点，具体体现在以下四个方面：(l) 效率高。冲压加工主要是靠冲模和冲压设备来实现压力加工的，通常情况下压力机的行程次数是每分钟几十次，

12、高速压力机的行程可以达到每分钟几百次甚至可以达到上千次，效率非常高，操作也十分简便，并且很容易实现自动化或机械化，是一种效率非常高的加工手段。(2) 互换性好。冲压件的尺寸精度主要是依靠模具的精度保障的，模具的寿命通常情况下都比较长，互换性比较好。(3) 加工范围广。运用冲压加工，能够得到其他加工很难生产出来的薄壁、形状复杂的零件，大到汽车覆盖件，小到钟表秒针都能够利用冲压来生产。(4) 成本低。冲压加工不需要切削大批金属，耗费的材料不多，并且通常不需要加热设备，所以是一种比较节能、低成本的加工方法。然而冲压模也有其一定的局限性，例如冲压模是一种专用型设备，并且模具的形状相对复杂、精度要求较高

13、，因此通常只有在批量相对较大的时候，冲压加工独特的优势才得以充分显现，才能取得良好的经济效益。综上所述，冲压加工与其他方法比较，具有很多优势，因此在批量相对较大的工业生产过程中，使用十分广泛。在许多工业部门中采用冷冲压加工的产品零部件占据的比重都比较大。此外，原来很多锻造、铸造等加工方法生产的零部件也越来2越多地被刚度强、质量好的冲压件替代，很大程度上提高了生产率，同时也降低了成本。1.2 冲压的基本工序和冲压模具1.2.1 冲压的基本工序（1）分离工序分离工序是指在冲压过程中使制件与板料沿着已经规定的轮廓相互分离工序。它的基本工序有冲孔、落料、切断、切边、切口、刨切、整修等等。（2）变形工序

14、变形工序是指在材料不破裂的条件下产生一定的塑形变形，从而得到一定形状、尺寸和精度要求的制件。它的基本工序可以分为弯曲、拉深、成形、扭曲、孔的翻边、外缘翻边、缩口、扩口等等。1.2.2 冲压模具的分类冲裁模的结构类型有很多，为了便于研究它们，可以对冲压模具按照不同的特征进行分类：按照加工工序的性质可以分为落料模、冲孔模、切断模切口模、剖切模和切边等等。按照工序的组合形式可分为各种单工序的简单模具、多工序的连续模、复合模以及连续复合模。按照模具的上、下模的导向方式可以分成没有导向的开式模和有导向的导板模、导柱模、滚珠导柱模、导筒模等等。按照控制送料的步距的不同方法可以分为固定挡料销式、活动挡料销式

15、、自动挡料销式、导正销式和侧刃式等。按照凸模和凹模的材料可以分为钢质冲模、硬质合金冲模、锌基合金冲模、橡皮冲模和聚氨酯橡胶冲模等等。按凸模和凹模的结构可以分为整体式模和拼块式模。按照凸模和凹模的布置方法可以分为正装模和倒装模。按照模具的卸料方式可以分为刚性卸料模和弹性卸料模。3除此之外，还有按照送料、出件及排除废料的方法可以分成手动模、半自动模、和自动模。按照模具的大小又可以分为小型冲模、中型冲模和大型冲模。按照模具的专业的程度可以分为专用模、通用模、组合冲模以及简易冲模等等。上述的各种的方法的分类从不同的角度反映了模具结构的不同特征。1.3 国内外研究发展从国外角度看，外国发达国家例如美国拥

16、有非常先进的生产技术及经验，值得国内模具行业的学习和借鉴。欧美地区，模具企业将高新技术使用在模具的设计和制造上，主要表现在以下几个方面：（1）体现信息技术带动和提升模具工业的优越性；（2）高速切削、五轴高速加工技术等得到普及，很大程度上缩减制模周期，大大提高了企业的市场竞争力；（3）快速成形技术和快速制模技术得到了普遍的使用；（4）模具行业的从业人员技术精细，得到精益生产；（5）模具产品形成专业化特点，市场定位十分精确；（6）使用先进的信息技术系统，形成集成化管理；（7）工艺管理比较先进、专业化程度较高。从国内角度看，我国即使在很早就开始制造模具和使用模具，但是始终未形成产业。一直以来模具制造

17、作为保证企业产品生产的手段常常被视为生产后方，所以发展相对比较缓慢。但由于市场经济进程的步伐加快，模具及其标准件、配套件作为产品，制造生产的企业不断出现。 。在不断竞争中，相关企业内的模具生产技术不断的得到提高。90 年代后，我们国家在汽车方面的模具设计与制造中也逐渐地开始采用 CADCAM 等先进的技术。国家科委在 863 计划开发汽车车身与覆盖件模具CAD CAM 软件系统，在模具的设计制造及实际生产的过程中取得了比较实际的应用，取得了显著的效益。1.4 模具工艺发展过程及方向(1)全面推广 CAD/CAM/CAE 技术CAD/CAM/CAE 技术是模具设计与制造的发展方向。随着电脑技术及软件的发展繁荣，普及 CAD/CAM/CAE 技术势在必行，各相关技术部门应该加大 CAD/CAM的技术普及运用力度；进一步的增大 CAE 技术的应用范围。(2)不断提高模具标准化程度