1、编 号无锡太湖学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）题目： 支撑板冷冲压工艺及级进模设计 信 机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专 业无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 支撑板冷冲压工艺及级进模设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注II引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。I无 锡 太 湖 学 院信 机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专 业毕 业 设 计 论 文 任 务 书一、题目及专题：1、题目 支撑板冷冲压工艺及级进模设计
2、 2、专题 二、课题来源及选题依据来源于无锡惠龙有限公司，是电器产品上的一个零件。 模具是机械工程及其自动化专业的一个专业方向，选择模具方向的毕业设计题目完全符合本专业的要求，从应用性方面来说，模具又是生产效率极高的工具之一，能有效保证产品一致性和可更换性，具有很好的发展前途和应用前景。该产品外形适中，但冷冲压工艺设计复杂，计算过程较繁，其准确性非常重要，要求学生要有良好的心理素质和仔细认真的作风，因此对本课题的研究对学生也是一次很好的煅练机会。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求：综合应用各种所学的专业知识，在规定的时间内对产品进行冷冲压工艺分析，制订完整的冲压工艺方案，并完成整副模具设计
3、、数据计算和图纸（所有图纸折合 A0 不少于 2.5 张）绘制，具体内容如下：II1完成模具装配图：1 张（A0 或 A1） ； 2零件图：主要是非标准件零件图（不少于 5 张） ； 3冷冲压工艺卡片：1 张 ； 4设计说明书：1 份（15000 字以上，其中参考文献不少于 10 篇，外文不少于 5 篇） ； 5翻译 8000 以上外文印刷字符，折合中文字数约 5000 字的有关技术资料或专业文献，内容要尽量结合课题。 四、接受任务学生：机械 96 班 姓名 花喜 五、开始及完成日期：自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教
4、师 签名签名签名教 研 室 主 任学科组组长研究所所长 签名系主任 签名2012 年 11 月 12 日 III摘 要冲压工艺分析主要考虑产品的冲压成形工艺，最主要的是包括经济和技术两方面内容。在经济方面，主要根据冲压件的生产批量，分析产品成本，阐明采用冲压生产可以取得的经济效益；在技术方面，根据产品图纸，主要分析零件的结构特点、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。因此工艺分析，主要是讨论在不影响零件使用的前提下，能否使零件以最简单最经济的方法冲压出来。由于产品没有特殊要求，故模具结构采用冲孔、落料的工序设计，并采用正装方式设计模具结构，即凹模装在下模部分。由于料不厚，冲
5、压速度较快，卸料采用刚性卸料结构。废料和产品均采用在凹模（下模）向下推出。因本冲裁件生产批量大故采用条料。在冲压零件中，材料费用占 60%以上，排样的目的就在于合理利用原材料，因此材料的利用率是决定产品成本的重要因素，必须认真计算，确保排样相对合理，以达到较好的材料利用率。冲压是高效的生产方式，采用复合模，尤其是多工位的级进模，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。关键词：冲压工艺；排样；模具结构；级进模IVAbstractStamping process analysis mainly
6、 consider product stamping forming process, the main is including two aspects of economic and technical content. On the economic front, mainly according to the stamping parts of the production batch, analyzing the product cost, clarify the stamping production can achieve economic benefit; In terms o
7、f technology, according to the product drawings, analysis the main parts of structure, size, accuracy requirements and materials performance factors such as whether accord with the requirement of stamping process. Process analysis, therefore, is mainly discussed in does not affect the parts use prem
8、ise, can make the easiest and most economical way to stamping out. Because the product has no special requirements, so the mold structure with punching and blanking process design, and USES the way of dress design of mould structure, namely the female die is installed in the mould parts. Because the
9、 material is not thick, stamping speed faster, discharging discharging using rigid structures. Waste materials and products are used in the die (mould) down. Production batch die blanking pieces for this article using the material. In stamping parts, material costs accounted for more than 60%, the p
10、urpose of the layout is reasonable use of raw materials, so the utilization rate of materials is an important factor to decide the product cost, must be calculated carefully, to ensure that the line sheet for reasonable, in order to achieve a better material utilization.Stamping is efficient product
11、ion mode, adopting the composite die, especially the multi-station progressive die, stamping can be completed in a pressure on the multichannel working procedure, to achieve the pick-up uncoiling, leveling, cutting to the forming and finishing automatic production. High production efficiency, good w
12、orking conditions production cost is low, general can produce hundreds of pieces per minute. Key words: Stamping process;Layout ;The mould structure ; Progressive dieV目 录摘 要 .IIIAbstract .IV目 录 .V1 绪论 .11.1 本课题的研究内容和意义 .11.2 国内外的发展概况 .21.3 本课题应达到的要求 .52 冲压工艺设计 .62.1 冲压件简介 .62.2 冲压的工艺性分析 .62.3 冲压工序 .
13、72.4 冲裁间隙 .82.5 冲压工艺方案的确定 .83 支撑板连续模设计 .93.1 模具结构 .93.2 确定其搭边值 .93.3 确定排样图 .103.4 材料利用率计算 .113.5 凸、凹模刃口尺寸的确定 .113.5.1 落料部份凸、凹模刃口尺寸的确定 .113.5.2 冲两圆孔及异性孔的凸、凹模刃口尺寸的计算 .133.6 冲压力计算 .143.6.1 落料部分冲压力 .153.6.2 冲 2 个圆孔部分冲压力 .153.6.3 冲两个异形孔部分冲压力 .163.6.4 总冲压力 .163.7 压力机选用 .163.8 压力中心计算 .173.9 模具主要零部件的结构设计 .1
14、83.9.1 凹模结构及设计 .183.9.2 冲两小圆形孔及异形孔的凸模设计 .193.9.3 落料凸模设计 .213.9.4 卸料板设计 .223.9.5 凸模固定板设计 .233.9.6 凸模垫板设计 .243.10 标准件确定 .253.10.1 模架确定 .25VI3.10.2 上模螺钉确定 .263.10.3 上模销确定 .263.10.4 下模螺钉确定 .263.10.5 下模销确定 .263.10.6 卸料螺钉确定 .263.10.7 模柄确定 .263.10.8 模柄上止转销的确定 .273.11 模具闭合高度、校验压力机 .274 结论与展望 .284.1 结论 .284.
15、2 不足之处及未来展望 .28致 谢 .29参考文献 .30支撑板冷冲压工艺及级进模设计11 绪论1.1 本课题的研究内容和意义模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，6080的零部件都依靠模具成形,模具质量的高低决定着产品的质量高低，所以，模具被称之为“百业之母” 。模具又是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具本身价值的几十倍乃至上百倍。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等一系列优点，用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。已成为当代工
16、业生产的重要手段和工艺发展方向。现代经济的基础工业。现代工业品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平，因此模具工业对国民经济和社会发展将起越来越大的作用。我国模具工业的技术水平近年来也取得了长足的进步。大型、精密、复杂、高效和长寿命的模具上了一个新台阶。大型复杂冲模以汽车覆盖件模具为代表，已经能生产部分新型轿车的覆盖件模具。体现高水平制造技术的多工位级进模的覆盖面，已从电机、电器铁芯片模具，发展到接插件、电子枪零件、空调器散热片等多种家电零件模具。在大型塑料模具方面，已能生产电视的塑壳模具、大容量洗衣机全套塑料模具，以及汽车保险杠、整体仪表板等模具。在精密塑料模具方面，已能
17、生产相机塑料模具、多型腔小模数齿轮模具及塑封模具等。在大型精密复杂压铸模方面，目前，国内已能生产自动扶梯整体踏板压铸模及汽车后桥齿轮箱压铸模。其他类型的模具，例如子午线轮胎活络模具、铝合金和塑料门窗异型材挤出模等模具，也都达到了较高的水平，并可以替代进口模具。具经过行业结构调整后，将呈现十大发展趋势：一是模具的精度将更加精密；二是模具日趋大型化；三是多功能复合模具将进一步发展；四是热流道模具在塑料模具中的比重将逐渐增大；五是模具标准化和模具标准件的应用将日渐广泛；六是气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将有较大发展；七是快速经济模具的前景十分广阔，八是压铸模的比重将不断提高，同时对压铸模的寿
18、命和复杂程度也将提出越来越高的要求；九是塑料模具的比例将不断增大；十是模具技术水平将不断提高，中高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致的模具市场未来的趋势。冲压件的生产过程一般都是从原材料剪切下料开始，经过各种冲压工序和其它必要的辅助工序加工出图纸所要求的零件，进行冲压模具设计与制造就是根据已有的生产条件，综合考虑影响生产顺利进行的各方面因素，合理安排零件的生产工序，优化确定各工艺参数的大小和变化范围，合理设计模具结构，正确选择模具加工方法，选用机床设备等，使零件的整个生产达到优质、高产、低耗、安全的目的。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
19、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无锡太湖学院学士学位论文2得一定形状和尺寸的冲压件的工序。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。冷冲压模具是一种应用于模具行业冷冲压模具及其配件所需高
20、性能结构陶瓷材料的制备方法，高性能陶瓷模具及其配件材料由氧化锆、氧化钇粉中加铝、镨元素构成，制备工艺是将氧化锆溶液、氧化钇溶液、氧化镨溶液、氧化铝溶液按一定比例混合配成母液，滴入碳酸氢铵，采用共沉淀方法合成模具及其配件陶瓷材料所需的原材料，反应生成的沉淀经滤水、干燥，煅烧得到高性能陶瓷模具及其配件材料超微粉，再经过成型、烧结、精加工，便得到高性能陶瓷模具及其配件材料。本发明的优点是本发明制成的冷冲压模具及其配件使用寿命长，在冲压过程中未出现模具及其配件与冲压件产生粘结现象，冲压件表面光滑、无毛刺，完全可以替代传统高速钢、钨钢材料。模具材料对模具寿命的影响是模具材料性质、化学成分、组织结构、硬度
21、和冶金质量等的综合反映。其中，材料性质和热处理质量影响最为明显。模具材料性质对模具寿命的影响是很大的。如将同一种工件，使用不同的模具材料做弯曲试验，试验结果：用9Mn2V 材料，其寿命为 5 万次；用 Crl2MoV 渗氮，其寿命可达 40 万次。因此，在选用材料时，应根据制件的批量大小，合理选用模具材料。模具工作零件的硬度对模具寿命的影响也很大。但并不是硬度愈高、模具寿命愈长。这是因为硬度与强度、韧性及耐磨性等有密切的关系。有的冲模要求硬度高，寿命长。如采用 T10 钢制造冲模，硬度为5458HRC，只冲几千次，制件毛刺就很大。如果将硬度提高到 6064HRC ，则刃磨寿命可达 23 万次。
22、但如果继续提高硬度，则会出现早期断裂。有的冲模硬度不宜过高，如采用 Crl2MoV 制造凹模硬度为 5862HRC 时，一般寿命为 23 万件，失效形式是崩刃和开裂以及如果将硬度降到 5458HRC，寿命提高到 56 万件，但硬度降低到5053HRC 会出现凹模刃口易磨钝现象。由此可见，模具硬度必须根据材料性质和失效形式而定。应使硬度、强度、韧性及耐磨性、耐疲劳强度等达到特定冲压工序所需要的最佳配合。冲模制造的精度与使用寿命关系很大，特别是模具表面粗糙度对模具影响很大。如用 Crl2MoV 钢制造落料模，如果表面粗糙度值 Ra1.6um 时，其寿命为 3 万件左右。如经精抛光，表面粗糙度值 R
23、a0.4um，寿命可提高到 45 万件。因此，对模具工作零件表面，一般都要经过磨削、研磨、抛光等精加工和精细加工。在实际生产中，对于薄板冲模使用，很少出现非正常磨损的情况。但对于厚板冲模时则发现易出现非正常磨损，我们总是针对出现的问题进行研究总结。因为一副冷冲模，从设计、加工制造、装配、调试到安装、使用，都耗费了众多工时，同时冲模的凸、凹模使用的材料，大都是优质合金钢。因此，冲模的成本都是比较高的。所以在生产中了解影响冲模寿命的因素及采取相应的对策来指导生产，具有重大的现实意义。1.2 国内外的发展概况改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对冷冲模具的需求量不断增长。近年来，冷冲模具工业一直以 15%左右的增长速度快速发展，冷冲模具工业企业的所有制
