1、 分 类 号 密 级 宁*大学 毕业设计 (论文 ) 4105 直角固定件冲压模具设计与制造 所在学院 机械与电气工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 * 姓 名 * 学 号 *30223 指导老师 * 20* 年 3 月 31 日诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业设计（论文） XXXXXXXX 均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日 I 目录 目录 . I 摘要 . III Abstract . IV 第章、绪论 . 5 1.1.课题来源和研究意义 . 5 1.3.本课题研究的 主
2、要内容 . 7 1.4.本章小结 . 7 第 2 章、 4105 直角固定件 加工工艺综合分析 . 8 2.1. 直角固定件 加工工艺要求 . 8 2.2.零件图分析 . 9 2.3.冲压件经济性和先进性分析 . 9 2.4.工艺方案的确定 . 9 2.5.本章小结 . 10 第 3 章、级进模的设计 . 11 3.1.冲压件的工艺分析 . 11 3.1.1.弯曲件回弹值的计算 . 11 3.2.排样 . 11 3.3.计算冲压力（根据工步计算冲压力） . 14 3.3.1.冲导正孔力 .14 3.3.2.冲废料力 .14 3.3.3.冲 废料力 .14 3.3.4.弯曲力的计算 .14 3.
3、3.5.卸料力 .14 3.3.6.顶件力 .15 3.4.确定模具压力中心 . 16 3.5.计算凸、凹模刃口尺寸 . 17 3.5.1.冲孔凸、凹模刃口计算 .17 3.5.2.落料凸、凹模刃口计算 .18 3.5.3.弯曲工作部分尺寸计算 .20 3.6.凸模、凹模的结构设计 . 21 3.7.模具总体设计及主要零部件设计 . 26 3.7.1.模具总休装配设计 .26 3.7.2.模架设计 .26 3.7.3.垫板设计 .26 3.7.4.凸模固定板设计 .27 3.7.5.卸料板设计 .27 II 3.7.6.模具的闭合高度 .27 3.8.冲压设备的选择 . 28 3.8.1.公称
4、压力的选择 .28 3.8.2.行程次数 .28 3.8.3.滑块行程（ S） .28 3.8.4.模具闭合高度 .29 3.8.5.工作台面尺寸 .29 3.8.6.模柄孔尺寸 .29 3.9.模具的装配 . 30 3.10.本章小结 . 31 结 论 . 32 致 谢 . 33 参考文献 . 34 III 摘 要 毕业设计是在模具专业理论教学之后进行的实践性教学环节。是对所学知识的一次总检验，是走向工作岗位前的一次实战演习。其目的是，综合运用所学课程的理论和实践知识 ,设计一副完整的模具训练、培养和提高自己的工作能力。巩固和扩充模具专业 课程所学内容，掌握模具设计与制造的方法、步骤和相关技
5、术规范。熟练查阅相关技术资料。掌握模具设计与制造的基本技能，如制件工艺性分析、模具工艺方案论证、工艺计算、加工设备选定、制造工艺、收集和查阅设计资料，绘图及编写设计技术文件等。 本设计主要对 弯垫板 冲压模具进行设计。结合公司实际生产要求和产品的特点，在厂原有的设计上，对模具进行了改进设 计。 本设计对 压簧片 加工工艺进行了分析，得出了最佳加工方案，在充分保证零件质量与精度的前提下，选择高生产率的加工工艺，降低生产成本，从而有效地节约了材料。本设计中使用计算机软件进 行了辅助设计，在保证高精度的同时简化了传统的繁琐计算过程，使设计更为便捷。 该 弯垫板 从坯料到完全成形， 以前是使用 两套模
6、具：冲孔落料复合模与 弯曲 模。所设计的两套模具较为典型，也具有一定的代表性。本设计的重点与难点是 多 道工序的结合以及 对凸 、 凹模刃口尺寸的计算，因为它将直接影响零件的质量。 关键词 :冲压模具； 级进 模；辅助设计；模具结构 IV Abstract Graduation design is a practical teaching link after the mold theory teaching. Is to learn the knowledge of a general inspection, is to work before a practical exercise. I
7、ts purpose is to use the theory and practical knowledge of the course, design a complete mold training, training and improve their ability to work. Consolidate and expand the contents of the mold professional courses, master mold design and manufacturing methods, steps and related technical specific
8、ations. Familiar with technical documents. Master the basic skills of mould design and manufacturing process of the parts, such as mold process analysis, scheme demonstration, process calculation, process equipment selection, manufacturing process, collection and access to design information, drawin
9、g design and the preparation of technical documents etc. The design of the bending plate stamping die design. Combined with the actual production requirements and the characteristics of the product, in the original design of the factory, the mold was improved. This design has carried on the analysis
10、 to the pressure spring process, the optimum processing scheme, in order to ensure the quality and precision of the premise parts, choice of processing technology of high productivity, reduce production costs, thereby effectively saving material. This design uses the computer software to carry on th
11、e auxiliary design, while guaranteeing the high accuracy, has simplified the traditional tedious computation process, causes the design to be more convenient. The bending plate is formed from blank to fully formed, and two sets of dies are used before. The design of the two sets of mold is more typi
12、cal, but also has a certain representation. The focus and difficulty of this design is the combination of the multi process and the calculation of the size of the convex and concave die, because it will directly affect the quality of the parts. Key word： Stamping die， progressive die， aided design 第
13、一章 绪论 5 第章 、 绪论 1.1.课题来源和研究意义 本设计题目由 实习单位提供 ，经系指导老师审核通过的。本设计题目涉及的主要内容是对冲压模的设计 , 研究目的是在厂原有的基础上，对模具进行改进设计，提高产品质量与效益。 在二十世纪中期甚至更早 ,国外就已经出现很多对模具及模具工业的高度评价与精辟的比喻。例如 : “模具是美国工业的基石 ”(美国 )；“模具是促进社会繁荣富强的原动力 ”(日本 )；“模具工业是金属加工的帝王 ”(德国 )；“模具是黄 金 ”(东欧 )等。在二十世纪未 ,中国人才开始认识到其极端重要性 ,作出了科学的评价 :“模具工业是现代工业之母 ”(中国 )。 制造
14、行业在 2000 年以后，行业的特点正在发生这改变，从机器时代变革至现在的信息技术的时代。在 2001 年入世以后，世界多地的商家开始在进入中国，机遇挑战并存，随着日渐激烈的竞争中，对商家的快速市场反应能力增加了考验， 以面对不断改变的商机，并对柔性制造提出了最新的要求，更好的发展。 现今 ,全世界模具工业年总产值约为 650 亿美元，其中亚洲地区占到全世界一半的总产值。而在亚洲 ,最高属于日本 ,年产值 达 200 亿美元上下。美国的年产值为 50 亿美元。中国也在后来居上 ,现在已经达到 70 亿美元。然而 ,产值并不等同于技术质量。 虽然我们国家在冲压模具的数量，质量，技术等各个领域都取
15、得了长足的进步，但与世界先进的水平相比仍是有着很大的差距。每年依然需要大量进口高精度，寿命长的高级模具。 而技术含量低的模具已供过于求 ,市场利润空间狭小。近五年来 ,平均每年进口模具约为11.2 亿美元 ,2003 年就进口了近 13.7 亿的模具 ,这还未包括随设备和生产线作为附件带进来的模具。这表示中国大陆模具业的发展潜力仍然很巨大。这就是这次研究 的意义。 1.2.国内外在该方向的研究现状及分析 在世界上大多数国家和地区，模具及模具工业早已成为了一个行业，有专门的行业组织机构指导和推动模具工业的发 展。 比如日本有“型技术协会”，台湾地区有“台湾模具工业同第一章 绪论 6 业公会 ”
16、，我国有“中国模具工业协会 ” ， 各省市均有其分 会。 模具行业已成为一个大行业，仅我国的模具企业已达到了数万家之多。 近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。 大型冲压模具能生产的单套最高重量的模具达到了 50 多吨，另外要求更高的多工位级进模也可以生产了。其模具精度，使用寿命都得到了大幅的提升。对于各种要 求的精冲模领的设计制造中也达到了相当高的水准。 我国模具 CAD/CAM 技术的发展已有 20 多年历史。由原华中工学院和武汉 733 厂于 1984年共同完成的精 冲 模 CAD/CAM 系统是我国第一个自行开发的模具 CAD/CAM 系统。华中工学院和北京模具厂等 在 1986年共同
17、完成的冷冲模 CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模 CAD/CAM 系统。上海交通大学开发的冷冲模 CAD/CAM 系统也于同年完成。 21 世纪开始 ， CAD/CAM 技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了 CAD/CAM技术 ， 其中部分骨干重 点企业还具备各 CAE 能力。 模具 CAD/CAM 技术能 明显减少 模具设计与制造周期，降低生产成本，提 升 产品质量，已成为 大家 的共识。在 “八五 ”、九五 “期间，已有一大批 优秀的 模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用 频率 也越来越 多 ，并 持续 引进了相当数量 CAD/CAM 系统。如
18、 以色列公司的 Cimatron， 日本 HZS 公司的 CRADE 及 space-E,美国 CV 公司的 CADSS， 美国 EDS的 UG，美国 Parametric Technology 公司 的 Pro/Engineer，英国 DELCAM 公司的 DOCT5 还引进了 AutoCAD CATIA 等软件及法国 Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的 Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了 CAD/CAM 技术 /DL 图的设计和模具结构图的设计均已实现二维 CAD， 较多的 企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。在冲压成型
19、CAE 软件方面，除了引进的软件外， 湖南大学、 华中科技术大学、吉林大学、等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在实践中得到成功应用，产生了良好的效益。快速原型（ RP）传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车 覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低 和 制 造 难等 一系列 问题，实现了以三维 CAD 模型作为制模依据的快速模具制造 。 它 意味 着 RPM 应用于汽车身大型覆*毕业设计（论文） 7 盖件试制模具已取得了成功。 围绕着 大型覆盖件模具、 汽车车身试制的快速制造， 这些年 来也涌现出一些新的快速成型 的 方法 。 比如 ， 目
20、前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等。它们都表现出了 减少 成本、 提升 效率 的优势 。 1.3.本课题研究的主要内容 1.直角固定件 冲裁工艺方案； 2.直角固定件 模具总体方案设计； 3.模具各零件尺寸 计算； 4.模具总装配图与 零件 图绘制。 1.4.本章小结 本章从国内外当今模具的发展状况这个角度介绍了课题的研究意义， 及主要的设计方案的过程， 在此基础上提出课题设计的任务。 第二章 4105 直角固定件加工工艺综合分析 8 第 2 章 、 4105 直角固定件 加工工艺综合分析 2.1. 直角固定件 加工工艺要求 直角固定件 零件图如图 2-1 所示，材料为 30#钢 ， 优质 碳素 结构 钢 ， 材料厚度 t 1.5mm，已知年产量 为大批量生产 。要求表面无划痕、冲口无毛刺、 弯曲 无裂纹。设计其冲压模，确定冲压工艺方案 。（ 30#钢 材质抗拉强度约是 450-600MPa， 抗剪强度约是 360-480MPa， 具有良好的塑性，其冲裁、成形加工性较好。） 图 2-1 直角固定件 零件图
