1、宝鸡文理学院毕业设计 目录 摘要 . 1 前言 . 2 1 冲压工件的工艺分析 . 3 2 冲裁工艺方案的确定 . 4 3 主要设计计算 .错误 !未定义书签。 3.1 排样方案的确定及计算 .错误 !未定义书签。 3.2 冲压力的计算 .错误 !未定义书签。 3.3 工作零件刃口尺寸计算 .错误 !未定义书签。 4 冲压设备的选择 .错误 !未定义书签。 5 模具主要零件及结构设计 . 5 5.1 卸料零件的计算 . 5 5.2 凸、凹模结构设计 . 7 6 模具总装图 . 7 7 模具材料的选用及其他零部件的设计 . 8 7.1 模具材料的选择 . 8 7.2 定位方式的选择 . 9 7.
2、3 模具材 料的选用 . 9 7.4 模具辅助零件的材料选用及热处理 . 11 7.5 模具的装配 . 12 7.6 冲裁模具的试冲 . 13 结束语 .错误 !未定义书签。 致谢 .错误 !未定义书签。 参考文献 .错误 !未定义书签。 宝鸡文理学院毕业设计 1 摘要 本次模具设计是“盖板”的模具图形及加工制造的过程 ，其设计思路是根据多个模具加工事例生产事例总结出来。设计内容是从零件的工艺分析开始的，根据工艺要求来确定设计的大体思路。其开始是从零件的材料选择。 通过对零件的认识可知，该零件所用的材料是 Q235-A，生 产批量为大批量生产，再经过 方 案比较，故选择复合冲裁作为该副模具工艺
3、生产方案即比较加工又便于经济；经过计算分析完成该模具的主要设计计算；选出符合该模具的定位方式、卸料出件方式导向方式；设计模具的工作部分即凸、凹模的设计，选择模具的材料即确定每个零部件的加工方案；仅接着根据模具的装配原则，完成模具的装配装配模具 试冲 通过试冲可以发现模具设计和制造的不足，并找出原因给予纠正，并对模具进行适当的调整 和修理。 其中模具结构设计是这次设计的主要内容，其内容包含了模具、一系列模具的重要零部件的设计加工方法和加工注意要点。这样更有利于加工人员的一线操作，使其通俗易懂加工方便。 关键词 ： 冲压、弯板、弯曲 宝鸡文理学院毕业设计 2 前言 模具是工业生产中使用极为广泛的基
4、础工艺装备。在汽车、电视、仪表、电器、电子、通信、家电和轻工等行业中， 60% 80%的零件都要依靠模具成型，并且随着近年来这些行业的迅速发展，对模具的要求越来越迫切，精度 的要求越来越高，结构要求也越来越复杂。用模具生产零件所表现出来的高精度、高复杂、高一致性、高生产效率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具生产技术的高低，已成为衡量一个国家产品的制造水平的重要标志。 目前，国内外模具工业发展很快，其产值已超过机床工业的产值。我国模具工业作为一个独立的、新型的工业，正处于飞速反展阶段，已成为国民经济的基础工业之一，其发展前景十分广阔。据预测，未来我国将成为世界的制造中心，更加给模具工
5、业带来前所未有的发展机遇和空间。 宝鸡文理学院毕业设计 3 1 冲压工件的工艺分析 工 件名称：盖板 生产批量：大批量 材料： Q235-A，厚度 t=3mm （详情见零件图） 冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等要求。 该工件形状简单，零件外形尺寸较小，精度要求不高，有利于零件的加工，考虑到零件大批量的生产。为保证的经济安全生产，采用以下工艺方案。 零件展开料通过单工序简单模利用条料手工艺完成，弯曲通过弯曲模来完成，从 而保证加工
6、的安全性。 宝鸡文理学院毕业设计 4 2 冲裁工艺方案的确定 一般对于这样的工件，通常采用落料，冲孔，再弯曲的加工方法。由于该工件的生产批量较大，如果把三道工序放在一起，可以大大提高工作效率，并减轻工作量、节约能源、降低成本，而且可以避免原有的加工方法中须将手伸入模具的问题，对保护操作者安全也很有利。 将三道工序复合在一起，可以有以下的两种不同工艺方案：先落料然后进行弯曲。采用方案加工工件，不易保证长度尺寸 mm15.0042 的精度，降低模具寿命。经分析，使用方案较好。对于弯曲的回弹，可以 用减小间隙的方法来避免或减小回弹。 该冲压工件的形状为简单且对称，弯曲部分有 R=1.5mm 的圆角过
7、渡尺寸精度要求不高，材料为 Q-235A 钢其冲压性能好，孔与外缘的壁厚较大，根据表 2.1知复合摸的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。 表 2.1 料厚 t 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.2 1.5 1.75 最小壁厚 m 1.4 1.6 1.8 2.0 2.3 2.5 2.7 3.2 3.8 4.0 最小直径 D 15 18 21 料厚 t 2.0 2.1 2.5 2.75 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 最小壁厚 m 4.9 5.0 5.8 6.3 6.7 7.8 8.5 9.3 10.0 12.0 最小直径 D 21 25 28 32 35 4
8、0 45 宝鸡文理学院毕业设计 5 5 模具主要零件及结构设计 5.1 卸料零件的计算 卸料与出件装置的作用是当冲模完成一次冲压之后，把冲件或废料从模具工作零件上卸下来，以便冲压工作继续进行。通常，把冲件或废料从凸模上卸下来称为卸料。 卸料装置按卸料的方式分为固定卸料装置弹性卸料装置和废料切刀三种。 固定卸料装置：固定卸料装置仅由固定卸料板构成，一般安 装在下模的凹模上；弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或橡胶）组成；弹性卸料装置可安装于上模或下模，依靠弹簧或橡胶的弹力来卸料，卸料力不太大但冲压时可兼起压料作用，故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件；废料切刀是在冲裁过程中冲裁废料
9、切断成数块，从而实现卸料的一种卸料零件。 出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。我们通常把准过载上模内的出件装置称为推件装置；把装在下模内的称为顶件装置。 综合考虑该模具的结构和使用方便，以及工件料厚为 2.2mm，相对较薄，卸料力也比较小，故可采用弹性卸料，又因为是 复合模生产，所以采用下出件比较便于操作与提高生产效率。 采用弹性卸料装置。所选弹簧的最大工作负荷 nFF /1 卸 使 nFF /5.0 卸预 来选择弹簧。 nFF /卸预 式中 预F 弹簧的预压力（ N）； 卸F 卸料力或推件力、压边力（ N）； n 弹簧根数。 修磨工作预总 sssss 1 式中 1s 弹簧允许的最大压缩量
10、（ mm） 总s 弹簧需要的总压缩量（ mm） 宝鸡文理学院毕业设计 6 预s 弹簧的预压缩量（ mm） 工作s 卸料板或推件块、压边圈的工作行程（ mm ） 修磨s 模具的修磨量或调整量（ mm）一般取 mm64 下卸料装置用 9根弹簧，每根弹簧分担的卸料力为： NKNKNnF 1 0 3 7037.1933.9/ 卸 根据预压力 ）（预 NNF 5.53610375.0 和模具结构尺寸，由表可选序号62 67 的弹簧，其 NNF 103711201 。 表 5.1 弹簧序号 H 1H 11 HHs 预s ）（修磨预工作总 6 ssss 62 50 36.1 13.9 7 29 63 70
11、49.3 20.7 11 33 64 90 62.5 27.5 14 36 65 110 75.6 34.4 18 40 66 140 95.4 44.6 22 44 67 170 115.2 54.8 30 52 其中 mmmmmms 16115 工作 查表选 66 号弹簧， 外径 : mmD 40 钢丝直径 : mmd 6 自由状态下高度 : mmH 140 弹簧的装配高度： mmsHH 1182 预 下卸料板厚度取 20mm 根据结构选用 mmmmmm 20170280 标准模板 上卸料装置选取 2 个 38 号弹簧 外径： mmD 20 钢丝直径： mmd 3 自由状态下高度 mmH
12、65 宝鸡文理学院毕业设计 7 装配高度 mmH 1232 5.2 凸、 凹模结构设计 凸、凹模的最小壁厚为 mm7 。凸、凹模的壁厚有足够的强度。根据下卸料装置和下卸料板的厚度及模具结构，选取凸凹模的高度为 mm30 。 宝鸡文理学院毕业设计 8 6 模具总装图 由于模具是落料弯曲复合模，因此落料凸模有一部分为弯曲模。考虑到弯曲成形要滞后与落料而且必须保证 mm15.0042 的尺寸精度，为此设计了一个活动凸模块和滚轮块结构活动凸模块 19下面需安装复位弹簧，凸模块下表面与滑块 20上表面设计成约 10 的斜面，便于抽动和复位。转动板 17 的设计是根据上模的行程，计算出恰好在拉动滑块脱离活
13、动凸 模块的时候开始压弯工序。当滚轮 18 离开转动板的上缘时，时使转动板带动滑块恰好回复到初始位置。 复合模的动作过程是：当上模下行完成落料后，安装在落料凹外侧的滚轮接触转动板，抽动滑块脱离活动凸模块，使上模继续下行时，不阻碍活动凸模块向下运动，弯曲凹模 16 接触材料并完成弯曲工序。上模回升时，零件由上模中设置的打料杆 13 打出。在回程过程中，滚动接触转动板，推动滑块 20 复原，为再次冲压作好准备。 此模具结构紧凑，装、拆、修磨方便，操作简便，安全可靠，生产效率比传统模具生产提高两倍以上。 7 模具材料的选用及其他零部件 的设计 7.1 模具材料的选择 利用模具生产制品零件，其模具质量
14、的好坏，寿命的长短，直接关系到产品制造精度、性能和成本。是提高劳动生产率、降低消耗、创造效益，尽快使产品占领市场的重要性条件。而模具的质量、使用寿命、制造精度及合格率很大程度上取决于设计时对模具材料的选用、热处理工艺要求、模具零件配合精度及公差等级的选择和表面质量要求。冷冲模材料应具有的性能： 冷冲模包括冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模和冷挤压模等。冷冲模在工作中承受冲击、拉深、压缩弯曲、疲劳磨擦等机械的作用。模具常常发生脆断、堆塌、磨损、啃伤和 软化等形成的失效。因此，作为冷冲模主要材料的钢材，应具有的性能。 1. 应具有较高的变形抗力：主要抗力指标包括淬火、回火抗压强度、弯强度等。其中硬度是
15、模具注意重要的抗力指标，高的硬度是保持模具耐磨性的必要宝鸡文理学院毕业设计 9 条件。工作零件热处理后的硬度在 60HRC 强度和抗弯强度才能保证模具具有较高的变形能力。 2. 应具有较高的断裂抗主要抗力指标有材料的抗冲击性能抗压强度、抗弯强度 断裂抗力和冲击载荷下抵抗模具裂纹产生一个特性，也是作为防止断裂的一个重要依据。其基体中碳含量越高冲击韧性越高。故对韧性的要求应依据载荷较大的冷冲镦 及剪切模易受偏心弯曲载荷细长凸模或有应力集中的模具，都需要有较高的韧性。 3. 应具有较高的耐磨性和抗疲劳性能：对于在一定条件下工作的模具钢，为了提高耐磨性，需要在硬度高的基体上均匀分布有大量细小硬的碳化物
16、 相同硬度下，提高钢的性能是模具在交变应力条件下产生的疲劳破坏，如模具长期使用有刮痕凹槽等。 4. 应具有较好的冷、热加工工艺性：钢材的加工性能包括可锻性、可加工性、淬透性、淬硬性较小的脱碳敏感性和较小变形倾向等，以方便模具的加工，易于成形及防止热处理后变形等。 7.2 定位方式的选择 定位方式的选择通 俗的说既是选择定位零件。定位零件的作用是使坯料或工序件在模具上有正确的位置，定位零件的结构形式很多，用于对条料进行定位的定位零件有挡料销、导料销、导料板、侧压装置、导正销、侧刃等，用于对工序进行定位的定位零件有定位销、定位板等。 定位零件基本上都已标准化，可根据坯料和工序件形状、尺寸、精度及模具的结构形式与生产效率要求等选用相应的标准。 因为该模具采用是条料，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挡料销初定距，导正销精定距。而第一件的冲压位置因为条料长度有一定余量，可以靠操作工目测 定。 7.3 模具材料的选用 冷冲模用钢应具有的力学性能：
