1、本科毕业论文（20 届）连 接 脚 冲 压 模 具 设 计THE STAMPING DIE DESIGN OF CONNECT FOOT PIECES所在学院 专业班级 材料成型及控制工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - 1 -摘 要连接脚件是一种需要大量生产的零件。为了提高加工精度和生产效率，需要设计一部模具来改善它的加工情况。本课题设计为一连接脚件的冷冲压模具设计，根据设计零件的材料、尺寸、生产要求等等，首先进行零件的工艺性分析，确定冲裁工艺方案及模具结构方案、进而通过工艺设计计算，确定排样的方案以及板料的切割，计算冲裁力、弯曲力、拉伸力，确定压力中心，计算凸凹模刃口
2、尺寸及公差，初选压力机，设计并选取零部件，进行校核，绘制模具装配草图。其中在结构设计中，主导对凸模、凹模、凸模固定板、定位零件、模架、紧固件进行了设计，并且在结构设计的同时对部分零部件进行加工工艺分析，完成这篇毕业设计。关键词：连接脚件；冷冲压 ； 装配图； 工艺分析- 2 -AbstractPin member is needed to mass production of parts. In order to improve the machining accuracy and efficiency, to design a mold to improve its processing c
3、onditions. This topic designed as a pin member of cold stamping die design, parts of the material according to the design, dimensions, manufacturing requirements, etc., for the first part of the process of analysis to determine the blanking process solutions and mold structure of the program, and th
4、en through the process design calculations, programs and determine nesting sheet metal cutting, punching calculation, bending, tensile strength, determined punching center, computer punch blade dimensions and tolerances, primaries press, and select components designed for school nuclear, mold assemb
5、ly drawing sketches. Which in the structural design, the dominant right punch and die, punch fixed plate, positioning parts, mold, fasteners were designed, and in the structural design of components for processing on the part of both process analysis, the completion of this graduation.Key words: Pin
6、 field; cold stamping; assembly drawing; Process Analysis- 1 -目 录第一章 概述 .1第一节 毕业设计内容和要求 .2第二节 设计任务 .2第二章 制件的工艺性分析 .4第一节 材料性能 .4第二节 工艺性能 .4第三章 模具整体方案确定 .6第一节 结构确定 .6第二节 排样设计 .7第四章 模具冲压力及压力中心确定 .10第一节 冲压力计算 .10第二节 压力中心 .14第五章 凸凹模刃口尺寸计算 .18第一节 冲裁部分刃口尺寸 .18第二节 弯曲部分刃口尺寸 .26第六章 主要零部件的设计 .27第一节 工艺零件设计 .28第
7、二节 结构零件设计 .30第三节 主要零件的强度校核 .31- 2 -第四节 弹性元件的选用与计算 .32第七章 冲压设备的选用 .34第八章 模具材料的选择及热处理 .35第一节 模具材料的选择 .35第二节 热处理 .36第九章 模具制造工艺 .38第一节 概述 .38第二节 电火花成形加工 .38第三节 电火花线切割加工 .38第十章 模具的装配与调试 .40第一节 装配要求 .40第二节 装配方案 .40参考文献 .42致 谢 .43附 录 .44本科生毕业设计3第一章 概述模具作为特殊的作业装备，在现代制造业中越来越重要。模具水平的高低，关系到了现代制造业的发展与进步，关系到经济建设
8、的速度。随着冲压技术的广泛应用和发展，各个工业部门几乎都离不开冲压模具，尤其是汽车、电器、点饥、仪表和日用化学品工业，其产品质量，生产效率、生产成本及产品更新换代的快慢等，都在很大程度上取决于冲压模具。因此，模具工业是带动各项工业产品发展的先行工业。如何更好地提供更快、更多的模具，是模具行业工作着共同的重要课题。模具是工业之母，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一、模具技术能促使工业产品的发展和质量的提高，并能获得较大的经济效益，模具是“效益放大器” ，用模具生产的产品价值往往是模具价值的几十倍、上百倍。我国非常重视模具工业的发展，重视模具技术的提高。模具工业在我国已经成为国民
9、经济发展的重要基础工业之一。国民经济支柱产业，如机械、电子、汽车、石油化工和建筑，都要求模具工业的发展与之相适应，都需要大量模具，特别是汽车、电机、电器、家电和通信产品中 60%80%的零、部件都需要模具成形。模具工业是国民经济的基础工业，是工业生产的重要工艺装备。先进国家的模具工业已摆脱从属地位，发展为独立的行业。近 20 多年来，美国、日本、德国等发的国家的模具总产值都已超过机床总产值，世界模具市场总量已大600650 亿美元。在我国，1998 年 3 月在国务院关于当前产业政策要点的决定中，模具被列为机械工业技术改造序列的第一位，生产和基本建设列第二位。1999 年和 2002 年间，国
10、家计委和科技部又相继把模具及其加工技术和设备列入当前国家重点鼓励发展的行业、产品和技术目录 、 当前国家优先发展的高科技产品化要点指南（目录） 中，把发展模具工业摆在发展国民经济的重要位置。目前，我国冲压模具的产值占模具总产值的 40以上，处于主导地位。多工位精密自动级进模是精密、高效、寿命长的模具。它适用于冲压小尺寸、薄料、形状复杂和大批量生产的冲压零件。多工位精密自动级进模的工位数可高达几十个，其模具能自动送料、自动检测出送料误差等。多工位精密自动级进模常用于高速冲压。因此，生产率极大地提高，并减少了手工送料的误差，减少了冲压设备和工人，具有较高的技术经济效益。相对于普通模具来说，多工位精
11、密自动级进模的结构比较复杂，制造技术和制造要求较高，模具的成本相对也高，同时对冲压设备、原材料（卷料）也本科生毕业设计4有相应的要求，对模具设计的合理性也提出了较高的要求。因此，在模具设计前必须对制件进行全面分析，然后结合模具的结构特点和冲压件的成形工艺性来确定该制件的冲压成形工艺过程。在设计时要广泛听取使用部门、制造部门的意见，共同分析、研究设计方案，才能保证设计的成功。第一节 设计内容及要求一、设计内容 1、根据毕业设计题目，查阅国内外相关文献，完成开题报告； 2、制件测绘，零件图绘制以及尺寸标注；材料选用 08 钢，大批量生产；精度:IT8 3、根据制件结构、形状、材料、批量等因素分析结
12、构工艺性，确定工艺方案； 4、结构设计及工艺计算，并绘制装配图；确定方案,选择相关设备； 5、完成非标准件的设计与零件图绘制，以及标准件的选取；部分 3D 设计；6、填写零件制造工艺卡，其中包括材料的选择与热处理工艺的制定； 7、完成设计说明书； 8、翻译一篇相关内容的外文资料。 二、设计要求 1、设计图纸折合为 A0 号图纸不少于三张，其中，手工绘制 A0 号图纸一张；2、按照学校规定的格式和内容编写出说明书，字数不少于两万字；参考文 献 15 篇以上，其中，外文文献不少于 3 篇； 3、翻译与毕业设计相关的外文文献，译文字数不少于五千汉字； 4、完成毕业实习报告一份，字数在两千五百字以上；
13、 5、填写零件制造工艺卡。 第二节 设计任务一设计题目金属连接角级进模具设计二零件图本科生毕业设计5图 1-1 制件图三要求材料：08料厚：0.8mm精度：IT8批量：大批量本科生毕业设计6第二章 制件的工艺性分析第一节 材料性能08 钢的主要性能参数见表 2-1表2-1 08钢的性能参数钢号 厚度 抗拉强度b（MPa） 伸长率10/10008 4mm 350 30板料的冲压成型性能是指板料对冲压成型加工的适应能力。08钢为优质碳素钢，具有很好的冲压成型性能。冲压件的工艺性是指冲压件的材料、形状、尺寸精度等方面是否适应冲压加工的工艺要求。影响冲压件工艺性的因素很多，从技术和经济方面考虑，主要有
14、冲压件的公差等级和断面粗糙度，结构形状与尺寸等。第二节 工艺性能1、冲裁部分(1）外形与圆角半径冲裁件的内孔及外形应尽量避免尖角，采用圆角，一般圆角的半径应大于或等于板厚的一般，即 ，该制件的厚度为0.8mm，故R应不小于0.5mm(厚t5.0度小于1mm时,取1mm)。(2）凸出与凹入尺寸冲裁件上应避免窄长的悬臂和凹槽，一般凸出和凹入部分的宽度B应取,t为板料厚度，该制件符合要求5.1t(3）孔边距和孔间距冲裁件的孔与边缘之间的距离 mm，符合要求。2tA本科生毕业设计72、弯曲部分（一）弯曲半径弯曲件的弯曲半径 弯曲件变形区的变形程度受最小弯曲系数 K 的限制（弯曲系数 K=r/t, r弯
15、曲半径，t材料的厚度） ，弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径 r minx ， 否则会在外表面产生弯曲裂纹。但也不宜过大，因为过大时，受回弹的影响，弯曲角度与圆角半径的精度都不易保证。(1）弯曲件的圆角半径应大于最小弯曲半径，但不宜过大，以免回弹而影响精度，08钢的最小弯曲半径为0.5t=0.5mm。(2）弯曲件的边长不宜过小，一般 。RtL3该制件均符合以上要求。（二）其他弯曲工艺1制件的弯曲线不在零件宽度的突变处，满足冲裁要求。2由于制件上没有适合孔作为起定位作用的工艺孔，因此在设计排样时需要设计工艺孔来作导正销孔。综上所述，根据工件的特点，经分析适合采用冲压模具加工。在确定工艺方案和设计模具的时候应注意满足以下条件：（1）工艺方案和模具的结构应保证制件要求的尺寸和位置精度。（2）模具的制造精度和导向精度应适应冲裁件厚度薄、模具间隙小的特点。（3）制件有较大弯曲的部分，出件困难，应设计合理方案。
