本科毕业论文-垫片精密冲裁模设计

成人高等教育毕业设计（论文）题目垫片精密冲裁模设计学生指导教师评阅人_函授站安徽工程大学专业车辆工程完成日期2015年5月27日摘要本课题的名字叫精密冲裁模设计，本设计在学习了普通冲压知识的基础上，设计了在精冲压力机上进行工作的落料冲孔复合精冲模具。分析了垫片的工艺性，对几种不同工艺方案进行分析，从而确定最佳方案，设计了垫片复合模的的排样方案。在把普通冲裁和精密冲裁做简单比较，介绍了精密冲裁模的设计要点由于精冲件尺寸精度高、断面垂直度良好，为使制件质量得到保证，重点设计了凸凹模、凹模、冲孔凸模、反压板，其提供的压边力和反压力与冲裁力为材料的塑性变形状态；此外，小间隙也是精密冲裁模设计的一个要点。本课题通过对工件的冲压模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。关键词垫片；复合模；精密冲裁ABSTRACTTHISTOPICISTHENAMEOFTHEMOULDDESIGNOFPRECISEBLANKING。THEPRESENTDESIGNREPORTSTHECOMPOUNDFINEBLANKINGTHATCONTAINBLANKINGANDPUNCHING,THEBASISOFWHICHISTHEKNOWLEDGEABOUTGENERALBLANKINGTHEDESIGNINFINESTAMPINGPRESSUREMACHINEOFDROPPINGMATERIALCOMPOUNDFINESTAMPINGMOULDPUNCHINGANALYSISOFTHETECHNOLOGYOFTHEGASKET,SEVERALDIFFERENTTECHNOLOGYANALYSISTODETERMINETHEOPTIMALSCHEME,DESIGNTHEGASKETCOMPOSITEMODULUSOFTHELAYOUTSCHEMEFIRSTLY,ICOMPARETHEORDINARYWITHTHEFINEBLANKINGSIMPLY,THEN,THEKEYPOINTSINDESIGNINGTHEFINEBLANKINGDIEWEREINTRODUCEDASTHEPARTSOBTAINEDFROMTHEFINEBLANKINGHAVEMOREPRECISESIZE,GOODDEGREEOFVERTICALCROSSSECTION,INORDERTOGETPARTWITHHIGHQUALITY,THEKEYDESIGNDIEANDPUNCH,CONCAVEDIE,PUNCHINGTHEPUNCH,THELINKINGPIECE,WHICHPROVIDETHEFORCESMAKETHEMATERIALSUNDERTHETHREENONUNIFORMCOMPRESSIVESTRESS,ASARESULT,THEMATERIALISALWAYSINAPURESHEARPLASTICDEFORMATIONSTATEDURINGTHEPROCESSINGOFFINEBLANKINGINADDITION,THESMALLERGAPISALSOAKEYPOINTSUSPENSIONOFTHEPROJECTTHROUGHTHESTAMPINGDIEDESIGN,CONSOLIDATEANDDEEPENTHEKNOWLEDGE,ANDACHIEVEDSATISFACTORYRESULTS,TOACHIEVETHEDESIREDDESIGNINTENTKEYWORDSGEARGASKETPIECECOMPOUNDDIEFINEBLANKING目录成人高等教育毕业设计（论文）任务书2成人高等教育毕业设计（论文）审查意见表3成人高等教育毕业设计（论文）评阅意见书4成人高等教育毕业设计（论文）答辩结果表5摘要6ABSTRACT7绪论1011课题研究的主要内容及意义1012精密冲裁模具的发展状况1013精密冲裁的发展趋势11第1章成形工艺分析和工艺方案的确定1311冲压的基本工序分类及模具类型的选择1312零件的工艺性分析1313确定工艺方案1514排样16141排样的意义16142材料利用率16143排样的形式16144搭边和搭边值的确定17145零件排样18第2章工艺力及压力中心的计算1921冲裁力1922压边力1923反压力1924精冲总压力2025卸料力和顶件力2026压力中心计算21261简单几何图形的压力中心的位置21262计算压力中心的步骤21263垫片零件压力中心的计算22第3章模具刃口尺寸的计算2331凸、凹模间隙2332凸、凹模刃口尺寸23第4章压力机的选择及校核2841精冲压力机的选择2842压力机的校核28第5章精冲模具的设计3051冲孔凸模及强度校核3052凸凹模及强度校核3253上模座与下模座3354冲孔凸模固定板3455凹模3556导柱与导套3657齿圈齿形37第6章模具的装配38结论40致谢41参考文献42绪论11课题研究的主要内容及意义本课题要求对给定零件进行精密冲裁模设计包括对给定零件进行工艺分析并确定工艺方案；模具的结构设计及相关工艺计算；模具零部件的设计；绘制模具装配图和非标准件的零件图和编写设计说明书等。通过该课题的训练，可让我们巩固平时所学的理论知识，同时加深对模具设计方面知识的理解，熟悉模具设计的一般步骤，能让我们掌握中等复杂程度零件冲压模具设计的一般方法、精密冲裁与普通冲裁的区别，并学会对已有设计资料的使用，把我们所学的知识和现实实际有机合理的联系起来，可对其以后从事类似的工作有一定的指导意义。12精密冲裁模具的发展状况近年来，我国的模具工业一直以15左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。精密冲裁技术是自20世纪20年代在欧洲发明以来，已经历了80多年的历程，是为厚板制造领域最重要的精密塑性成形方式之一。精密冲裁属于无屑加工技术，是在普通冲压技术基础上发展起来的一种精密冲裁方法，简称精冲。它能在一次冲压行程中获得比普通冲裁零件尺寸精度高、冲裁面光洁翘曲小且互换性好的优质精冲零件，并以较低的成本达到产品质量的改善。我国的精冲模具技术在”十一五”期间取得了长足的进步,并在精冲工艺、材料、精冲压力机、模架、模具和润滑等方面取得了一系列的科研成果。除了国有专业模具厂外，截至到目前为止，我国有二十多个省市都拥有专业精冲生产设备，并且已有若干个省市形成了自主精冲模具开发示范基地广东的中外合资和外商独资模具企业现有很多，乡镇企业也快速崛起；江苏昆山建成了模具工业群；浙江黄岩被誉为“模具之乡”等等。中国模具的“珠江三角洲、长江三角洲和以成都和重庆为代表的西部模具”三足鼎立局面也已然形成。并且金属材料从有色金属冲裁扩展到黑色金属冲裁。另外，自主开发的级进复合精冲模、传递模和模块化模具在国内精冲模具中的比例显著提高，特别是面向汽车传动系统的复杂零件的级进复合精冲模，基本实现国产化。针对精冲成形过程的有限元数值技术、精冲模具结构优化技术、精冲模具智能设计与知识库技术等研究、开发和应用，提升和充实了我国精冲模具的内涵。但是，我国的精冲模具与国际先进水平相比，仍然有很大的差据目前精冲企业普遍规模小、资源分散、生产率较低、人才短缺且配套不全。虽然在精冲模具开发方面具备了一定的开发能力，但在复杂精冲模具，特别是精冲复合成形模具的开发方面仍然缺乏经验，进口模具依然占有较大比重。13精密冲裁的发展趋势随着我国经济的快速发展，在未来的模具发展中，模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项1、全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。2、高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。3、模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。4、电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工像数控铣一样，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。5、提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30左右。国外发达国家一般为80左右。6、优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积TIN、TIC等、等离子喷涂等技术。7、模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。8、模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。第1章成形工艺分析和工艺方案的确定11冲压的基本工序分类及模具类型的选择冲压工序基本分为以下两大类第一类是材料受外力后应力超过其强度极限，使材料发生剪裂或局部剪裂。诸如板料的剪裂、剪截、冲孔、落料、切口、整修、裁切、冲口等多种作业形式，但均属于分离工序；第二类是材料受到外力应力超过其屈服极限，使材料经塑性变形后成一定的形状。诸如弯曲、缩口、卷边、扭转、拉伸、起伏成形、体积冲压等变形方式，但均属于变形工序。将上述两个以上的单工序连续冲压与复合在一套模具上冲压便构成连续冲压与复合冲压工序。上述各种冲压变形工序所用的模具，虽然结构千变万化，但仍然可按冲压过程的动作特征，主要结构特点以及完成的工艺作业类别，将其划分为以下几大类1、单工序冲模这种冲模是在压力机的一次行程中只完成一次冲压工艺工序。一般均以其完成的冲压工艺工序的名称来命名如只进行冲孔的称之为冲孔模；只进行一次弯曲的称为弯曲模。2、连续模（亦称多工序连续模）这种模具是在压力机一次行程中，在模具的不同工位上，能同时完成两个或两个以上冲压工序。根据连续完成的冲压工序的工艺作业类别又将连续模分为多工位连续冲裁模、多工位连续复合模两种。连续模只有冲裁工位的，即只进行切口、落料等属于冲裁作业的工位，称为多工位连续冲裁模。如果连续模诸工位中，除了冲裁作业外，还有拉深或弯曲、成形；包括翻边、冲挤、压印等属于冲裁式复合模。3、复合模该类模具仅一个工位，在压力机的一次行程中能完成两个或两个以上冲压工步，根据这类模具完成的冲压工步的类别，可将其分为冲裁式复合模、综合式复合模两种。只完成冲裁作业的复合模，最常见的是冲孔落料复合模。如果连续诸工位中，除了冲裁作业外，还有拉深或弯曲、成形任意或一个以上变形工步的复合模，通常称其为综合式复合模、多工位连续式复合模。12零件的工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。而所谓冲裁工艺性好是指能用普通冲裁的方法，在模具寿命和生产率较高、成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件。1、零件材料的分析工件材料为20钢，属于优质碳素结构钢。20钢的主要化学成分为为C017024；SI017037；MN035065；P0035；S0035；NI030；GR025；CU025。材料的屈服强度和抗拉强度查表11得为抗拉强度为360510MPA；屈服强度不小于250MPA；抗剪强度为280400MPA；延伸率为25。2、零件的结构分析垫片零件图如图21所示。材料20钢，零件厚度2MM，模具精度未注公差尺寸按IT14级精度制造，图中未注圆角半径均为R1。表11材料力学性能1材料名称牌号材料状态抗剪强度MPA/抗拉强度AB/伸长率/10屈服强度MPAS/优质碳素结构钢20已退火28040036051025250图11垫片从零件图结构分析，冲裁件内形及外形的转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡，以便于模具的加工，减少热处理开裂，减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。而圆角半径R最小值由表12知落料时20钢的最小圆角半径为025T，即05MM，而由图可知R10MM，故符合条件。表12冲裁最小圆角半径表MM2零件种类黄铜、铝合金钢软钢备注交角90018T035T025T025落料交角05交角020T045T03T03冲孔交角06同时，冲裁件要尽量避免过长的凸出悬臂和凹槽，悬臂和凹槽的宽度也不宜过小，应使它们的最小宽度；故对于该零件来说，即，而图中凹槽宽TB51MB3251度为18MM，故此零件是不适宜用普通冲裁进行冲压。而在精密冲裁中，凹槽的最小宽度为，孔径，凹槽长度，即；TB60MINTD60MINALMX2160IN；，由图形可知，D21IL3215AXB81D，均满足要求，符合精冲条件，而由于该零件技术要求为未注公差均按IT14L9级精度制造，精度要求不是很高，精密冲裁完全可以满足精度要求，故此零件可以用精冲完成。13确定工艺方案1、根据工件的形状，尺寸精度及表面粗糙度要求，可知精冲模各工序的精度均能满足，可以使用冷冲进行零件加工，且冷冲压工序包括冲孔，落料。2、工序顺序，由于该工件的特点，可以作出下列顺序落料、冲孔。根据以上工序，可以作出以下工艺方案方案一落料、冲孔。分别采用单工序模生产。方案二落料冲孔采用复合模生产。方案三落料冲孔采用级进模生产。对以上三种方案进行比较，可以看出方案一，分别在二副精冲模具中完成落料和冲孔，有利于降低冲裁力和提高模具寿命，同时模具结构比较简单，制造的周期短，价格低，较易实现自动化，但冲压的精度一般较低，生产率较低，只适合于小批量生产。方案二，落料、冲孔只需一副精冲模具，冲压件的形位精度和尺寸精度容易保证，同时冲压精度较高，但是模具结构较方案一复杂，模具制造也相对较困难，但生产率高，适合零件的大批量生产。方案三，落料、冲孔也只需一副精冲模具，生产率也很高，但零件的冲压精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置精确的定位装置，故模具制造、安装较复合模复杂。通过以上的方案分析及零件图上的技术要求，可以看出，在大批量生产条件下，选用方案二是比较合理的。采用这种冲压方案，从模具的结构和寿命考虑，有利于降低冲裁力，提高模具的使用寿命，而且效率高，此种方案最合适。方案一只适合于小批量生产故不符合技术要求条件；方案三虽然也适合大批量生产，但在复合模与级进模均符合生产条件的情况下，一般选用复合模，因为与复合模相比，级进模增加了工序，同时也增加了模具的整体长度，还要设计精确的定位装置，故方案二较合理，选用方案二。14排样141排样的意义冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫做排样。同一零件可以采用不同的排样排样形式，排样方式不同，材料利用率不同。大批量生产时，在冲裁件的成本中，材料费用一般占60以上，因此，材料的经济利用是一个重要问题，特别对贵重的有色金属。同时排样要考虑方便生产操作、冲模结构简单、寿命长以用车间生产条件和原材料状况等。总之，排样是冲裁模设计中的一项极其重要的工作。排样方案对材料利用率、冲裁件质量、生产率、生产成本和模具结构形式都有重要影响。142材料利用率冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料利用率。它是衡量合理利用材料的经济指标，一个步距内的材料利用率可用下式表示1110SBA式中一个步距内冲裁件的实际面积MM；1A条料宽度MM；B步距MM。S143排样的形式根据条料的合理利用情况，排样的形式可分为3种，即有废料排样、少废料排样和无废料排样。1、有废料排样。沿冲裁件全部外形冲裁，冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在有搭料废边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率低。2、少废料排样。沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。因此，受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凸模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率稍高，冲裁结构简单。3、无废料排样。冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件。冲件的质量和模具寿命更差一些，但材料利用率最高中。另外，当送进步距为两倍零件宽度时，一次切断便能获得两个冲件，有利于提高劳动生产率。144搭边和搭边值的确定排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。搭边的主要作用有1、补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；2、增加条料的刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；3、避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。而影响搭边值的主要因素有1、材料的力学性能硬材料的搭边值可小一些，软、脆材料的搭边值要大一些；2、材料厚度材料趆厚，搭边值也越大；3、冲裁件的形状与尺寸零件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值取大些；4、卸料方式弹性卸料比刚性缷料的搭边值小一些；5、送料及挡料方式用手工送料，有侧压装置的搭边值可以小一些，用侧刃定距比用挡料销定位的搭边小一些。搭边值的确定由文献3知两工件间的最小搭边值；工件侧面最小搭边值。MA54MA31145零件排样垫片的零件图如图11所示该零件的面积。21584MA排样类型图12排样方案一由图12开可知；。将此数据代入公式11得MB539S536。401图13排样方案二由图13可知；。将此数据代入公式11得。MB38S3841由以上二种排样方案分析比较得排样方案二较合理。材料利用率相对来说较高，结构简单，精度较高，同时也可提高模具寿命。故此零件的排样方案选用方案二。第2章工艺力及压力中心的计算精冲是在三向受压状态下进行冲裁的，所以必须对各个压力分别进行计算，在求出精冲所需要的总压力，从而选择合适的精冲机。21冲裁力冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随着凸模进入材料的深度。冲裁力的大小取决于零件内外周边的总长度、材料的厚度和材料的强度极限。可按经1F验公式计算21BLTFF1式中系数，取决于材料的屈强比，其值为0609，常取09；1F剪切周边的总长MM；L材料的厚度MM；T材料的强度极限MPA。B由图21和技术要求知；。901FML495172T2MPAB40将以上数据代入公式41得NF19622压边力齿圈压板压力的大小对于保证工件剪切面质量，降低冲压力和提高模具寿命都有密切关系。同时作用在齿圈压板上的压边力主要有三个作用1、防止剪切区以外的材料在剪切过程中随着凸模流动；2、夹持材料，在精冲过程中使材料始终和冲裁方向垂直而不翘起；3、在变形区建立三向受压的应力状态。压边力的大小可按经验公式计算22BLHFF2式中系数，常取4；2F齿圈齿高MM。H当材料厚度为2MM，时，由文献2得H05MM，ABMP042F，。ML495172AB4将以上数据代入公式22得NF1287623反压力顶也器的反压力过小会影响工件的尺寸精度、平面度、剪切面的质量，加大工件的塌角，反压力过大会增加凸模的负载，降低凸模的使用寿命。一般反压力可按经3F验公式计算231320F由公式41知NF12496将以上数据代入公式23得N2483924精冲总压力选用压力机吨位时，若为专用精冲压力机，应以精冲冲裁力为依据。若为普通1F压力机，则以总压力为依据。总压力的计算公式为FF24321由公式21、22、23知；。N24961N87624839将以上数据代入公式24得F125卸料力和顶件力精冲完毕，在滑块回程过程中要完成卸料和顶件。压边圈将废料从凸模上卸下，反压板将工件从凹模内顶出。卸料力和顶件力分别按以下经验公式计算251405F26由公式21知。NF12496将上面数据代入公式25和26得NF124604526压力中心计算压力中心即工件内外形廓上冲裁力的合力中心。应尽可能使冲裁力的压力中心和压力机滑块的压力中心一致，否则，两个不重合力将产生一个附加的力矩，影响导向精度和增加模具和压力机的磨损，虽然新型的精冲压力机的导轨都有承受一定偏心载荷的能力，但是，作为设计精冲模具的一项原则，仍应考虑压力中心的重合。工件内外形廓冲裁力的合力，是由工件形廓各线段重心位置所决定的，而各线段的重心是已知的，利用解析法和图解法即可求得合力中心。5261简单几何图形的压力中心的位置1、对称冲件的压力中心，位于冲件轮廓图形的几何中心上。2、冲裁直线段时，其压力中心位于直线段的中心。3、冲裁圆弧线段时，其压力中心位置，按下公式计算27BRSY/IN180式中B弧长；圆心角一半；R圆弧半径。262计算压力中心的步骤计算压力中心的步骤如下1、按比例画出每一个凸模刃口轮廓的位置。2、选择坐标系X，Y。坐标轴位置选择适当可使计算简化，应尽量把坐标原点取在某一刃口的压力中心，或使坐标轴线尽量多的通过凸模刃口轮廓的压力中心，坐标原点最好是几个凸模刃口轮廓压力中心的对称中心。3、分别计算凸模刃口轮廓的压力中心及坐标位置和。NX,21NY,214、分别计算凸模刃口轮廓的冲裁力或每个凸模刃口轮廓的周长。NF，21NL,215、对于平行力系，冲裁力的合力等于各力的代数和，即。NF216、根据力学定理，合力对某轴之力矩等于各分力对同轴力矩之代数和，则可得压力中心坐标计算公式。0,YX28NIIINNLXLXFXF12121029NIIINNLYLYFYYF121210263垫片零件压力中心的计算垫片零件图形如图21所示图21压力中心的位置图由图21和公式27算得各线段和圆弧的质心分别如下16,57512914,5414133451L51L2L2L475,85552,13933440,17542,13955669,851416,425857L7L8L8L16,142812,2889910107576,3731412,468112216,805699,115143L3L14L14L2,1375450,1641515662,1375459,11514771818将上述数据代入公式28和29得此零件的压力中心坐标为001,088；由于压力中心坐标011,088与原点坐标相差很小，故可视此压力中心与坐标原点重合。第3章模具刃口尺寸的计算31凸、凹模间隙精冲间隙主要取决于材料厚度，同时也和工件外形、材料有关，软材料应该选取略大值，硬材料选略小的值，由表31知当材料厚度为2MM时，内形孔径，MD10即时外形间隙为材料厚度的1；内形间隙为材料厚度的1。TD5表31凸模和凹模的双面相对间隙10/TZ4内形间隙材料厚度MM外形间隙D5T0525211252122510532105417075056117050532凸、凹模刃口尺寸精冲模刃口尺寸的计算与普通冲裁刃口尺寸计算基本相同。落料件以凹模为基准，冲孔件以凸模为基准，采用修配法加工，不同的是精冲后工件外形和内孔一般约有的收缩量。因此，落料凹模和冲孔凸模应比工件要求的尺寸大M015。设计模具刃口尺寸时，应考虑模具磨损对零件尺寸的影响。模具磨损对零件尺寸的影响分为三类，如图31所示图31模具磨损对零件尺寸的影响1、随着模具刃口的磨损零件尺寸逐渐增大，如图31中尺寸A。2、随着模具刃口的磨损零件尺寸逐渐减少，如图31中尺寸B。3、模具刃口磨损对零件尺寸基本无影响，如图31中尺寸C。为了提高模具寿命，确定模具刃口尺寸时，应考虑在保证精冲件尺寸公差的前提下，使模具刃口具有较多的磨损储备量。为此，对于上述第一类情况，应使新模具的刃口尺寸接近零件的下限尺寸，即取刃口的名义尺寸为314MINLA式中零件的下限尺寸MM；MINL零件的公差MM。对于上述第二类情况，应使新模具的刃口尺寸接近零件的上限尺寸，即取刃口的名义尺寸为324MAXLB式中零件的上限尺寸MM；MAXL零件的公差MM。对于上述第三类情况，应使新模具的刃口尺寸等于零件的平均尺寸，即取刃口的名义尺寸为332MINAXLC式中零件的上限尺寸MM；MAXL零件的下限尺寸MM。IN1、落料精冲件的外形尺寸取决于凹模，此时间隙应该取在凸模上。随着凹模的磨损零件尺寸逐渐增大，应按上述第一类情况确定，精冲凹模刃口的尺寸A为3440MINLA式中零件的下限尺寸MM；MINL零件的公差MM。如果零件外形上有内凹的部分，则该处零件尺寸将随着凹模的磨损而逐渐减少，属于第二类情况，此处精冲凹模刃口的尺寸B为3504MAXLB式中零件的上限尺寸MM；MAXL零件的公差MM。2、冲孔精冲件的内形尺寸取决于凸模，此时间隙应取在凹模上。随着凸模的磨损零件尺寸逐渐减小，属于上述第二类情况，因此精冲凸模的尺寸B应确定为3604MAXLB式中零件的上限尺寸MM；MAXL零件的公差MM。如果零件内形上有凸出的部分，则该处零件尺寸将随着凸模的磨损而增大，属于第一类情况，此时精冲凸模刃口尺寸A为3740MINL式中零件的下限尺寸MM；MINL零件的公差MM。垫片零件图如图11所示IT14级公差数值可由下表32查得表32IT14级公差数值4ML公差值32503630061036010204303040620由图11可知落料时，图中所标尺寸除了18MM的尺寸为随着模具刃口的磨损零件尺寸逐渐减小外，其于尺寸均为随着模具刃口的磨损零件尺寸逐渐增大。故各落料刃口尺寸可按公式34和公式35计算当L335时，3288，。MINL620将上述数值代入公式34得MM150534L由于精冲后工件外形和内孔一般约有0005MM001MM的收缩量，故落料凹模和冲孔凸模应比工件要求尺寸大0005001MM。故MM15053L当L115时，。071MINL4将上述数值代入公式34得M10851即L09当L32时，。38MINL62将上述数值代入公式34得M15034即L02当L4时，。73MINL将上述数值代入公式34得M075483即L09当L9时，。68MINL将上述数值代入公式34得M099738即L04当L85时，。148MINL6将上述数值代入公式34得M095823即L04当L46时，。34MINL将上述数值代入公式34得M0756438即L09当L18时，。052MAXL2将上述数值代入公式35得ML063819即02其中，凸模按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值Z，由表31知Z002MM。由表32知冲孔时，随着凸模的磨损零件尺寸是逐渐减小的，故冲孔时，刃口尺寸可按公式36计算当L10时，。0431MAXL将上述数值代入公式36得ML0161032即0凹模按凸模实际尺寸配制，保证双面间隙值Z，由表31知Z002MM。第4章压力机的选择及校核41精冲压力机的选择精冲压力机是实现精冲工艺技术的专用设备。它的基本特点是三向力作用；独立可调；滑块导向和换向精度高，机床结构刚性好，有自动化条件，安全可靠。选精冲机的型号为Y26100，其主要参数如表41所示表41Y26100型精冲压力机主要技术参数3型号数据单位Y26100总力KN1000压边力KN0350反压力KN0150行程次数次/MIN最大30工作行程MM最大50冲裁速度MM/S614闭合高度MM170235材料最大厚度MM8材料最大宽度MM150动力KW22重量T1042压力机的校核冲模结构的外形尺寸必须与所选的压力机相适应。冲模的闭合高度是指模具在最低工作位置时，上模座的上顶面与下模座的下底面间的距离H。压力的装模高度是指滑块在下死点位置时，滑块下端面至垫板上端面间的距离。而装模高度是可调的，当连杆调至最短时为压力机的最大装模高度；连杆调至最长时为最小装模高度。MAXHMINH冲模的闭合高度应介于最大装模高度及最小装模高度之间，一般取41105IN1MAX式中压力机最大的闭合高度MM；MAXH压力机最小的闭合高度MM；IN压力机垫板厚度MM；1HH模具的闭合高度MM。当模具的闭合高度大于压力机的最大闭合高度时，模具无法在压力机上安装，冲模不能在该机床上使用，必须选取其他压力机。当模具的闭合高度小于压力机的最小闭合高度时，可以在压力机上再加垫板来使用。本次设计中各零件的厚度如下1、下模座的厚度为95MM；2、上模座的厚度为95MM；3、凸模座的厚度为40MM；4、凸凹模固守板的厚度为30MM；5、齿圈压板的厚度为30MM；6、凹模的厚度为45MM；7、凸凹模的厚度为645MM；8、顶件器的厚度为25MM；9、顶板的厚度为15MM；10、冲孔凸模固定板的厚度为20MM；11、冲孔凸模座的厚度为40MM；12、压力机垫板厚度为20MM。冲孔落料复合模的闭合高度为210MM，由表41知，压力机的闭合高度为；，满足公式41，故模具的闭合高度符合条件。170MINH235MAX由公式32、33、34知；。而又由NF2619NF12876F24839表41知；。故总力、压边力、反压NF00503力均符合要求。因此，此压力机符合要求。第5章精冲模具的设计精冲模具是一种特殊结构的冲模，与普通型式的复合模结构类似，但与普通型式的复合模具相比较，精冲模具有以下特点1、有V形环压边圈，材料在压边圈和凹模，反压板和凸模的来持下实现冲裁，工艺要求压边力和反压力大于卸料力和顶件力，以足以在变形区建立三向不均压应力状态的要求，因此精冲模具受力比普通冲模大，刚性要求更高。2、凸模和凹模之间的间隙小，大约是料厚的1，而普通冲模的间隙约为料厚的510。3、冲裁完毕模具开启时，反压板将工件从凹模内顶出，压边圈将废料从凸模上卸下，中另外需要顶件和卸料装置。由于上出料，凸凹模孔的深度不需要通过凸凹模整个的高度，可使凸凹模和模座更坚固。51冲孔凸模及强度校核冲孔凸模材料为CR12MOV，属于高铬工具钢，这类钢的最大特点是淬火变形小、淬透性好、耐磨性高。精冲模具的凸模、凹模、压边圈、反压板等关键零件均采用CR12MOV，其化学成分为C134170；SI；MN；GR11001250；MO040060；V0154040030。7冲孔凸模形状及尺寸如图51所示图51冲孔凸模冲孔凸模校核精冲时，作用在冲孔凸模上的力有反压力和顶件力。冲孔凸模单位面积上所3F5受的载荷是由平均压力来计算的，即MP51A53式中单位压力MP2/NA凸模的断面积M凸模断面积222578143RA由公式23和26知NF109；将以上数据代入公式51得2/384MPM冲孔凸模的安全系数52MDN20式中凸模的镦粗屈服极限20D2/MN单位压力MP2/由公式51知；384220/1D将上述数据代入公式52知N473因N1，故冲孔凸模安全无损。52凸凹模及强度校核凸凹模形状及尺寸如图52所示图52凸凹模凸凹模强度校核精冲时，作用在凸模上的力有冲裁力和反压力。凸凹模单位面积上所受载荷，以1F3平均压力来计算。即1MP5313APM其中凸凹模断面积，由公式21和23知；5841A2NF12496。NF24839将以上数据代入公式53知21/9725MNPM凸凹模校核凸凹模安全系数54120MDPN将以上数据代入公式54知N823因N1，故凸凹模强度符合要求。53上模座与下模座上、下模座的材料为45钢，硬度为调质26HRC30HRC。上模座形状及尺寸如图53所示图53上模座下模座的形状及尺寸如图54所示图54下模座54冲孔凸模固定板冲孔凸模固定板材料为,是一种不含铬元素的冷作模具钢，它常代替含VMN29铬钢种而用于制造顶杆、定位销、传力杆及垫板等零件，钢含碳量（质量VMN29分数）为085095，淬火后硬度高，有一定数量的过剩碳化物，以增加钢的耐磨性，钢中锰能提高淬透性，钒能形成十分稳定的硬度又非常高的钒碳化物，阻碍晶料长大，降低过热敏感性。6冲孔凸模固定板的形状及尺寸如图55所示图55冲孔凸模固定板55凹模凹模的壁厚和厚度均比普通冲裁大，以增加刚性。凹模的厚度一般取值为4555MM,凹模壁厚一般取值为3540MM。当料厚T5MM时，壁厚取增值。凹模形状及尺寸如图56所示图56凹模56导柱与导套导柱材料为GCR15,材料的化学成分为C095105；SI015035；MN025045；CR1401,65。导柱形状及尺寸如图57所示图57导柱导套形状及尺寸如图58所示图58导套57齿圈齿形齿圈是精冲的重要组成部分，常用形式为V形齿圈。由文献2知当T2MM，时，A15MM，H05MM。MPAB450齿圈齿形形状及尺寸如图59所示图59齿圈齿形第6章模具的装配模具的装配，就是按规定的技术要求，将零件或部件进行配合和连接，使之成为半成品或成品的工艺过程。模具装配过程称为模具装配工艺过程。模具装配图及验收技术条件是模具装配的依据，构成模具的所有零件，包括标准件、通用件及成型零件等，符合技术要求是模具装配的基础。模具装配过程是模具制造工艺全过程中的关键工艺过程，包括装配、调整、检验和试模。在装配时，零件或相邻装配单元的配合和连接，均要按装配工艺确定的装配基准进行定位与固定，以保证它们之间的配合精度和位置精度，从而保证模具凸模与凹模间精密均匀的配合，模具开合运动及其它辅助机构运动的精确性，进而保证制件的精度的质量，保证模具的使用性能和寿命。模具装配图如图91所示图61装配图模具的装配工序如如下所示、准备清洗，整理零件，检查数量；、检查配合检查各部分零件的加工是否符合配合标准；、组装在凸模和退料板的滑动部分涂润滑油后，分别装入模座，凸模和凸模支承装入压料板后，柠紧。、检查间隙检查凸模和凹模的间隙大小和均匀性检查顺序如下1将凸模悬空的插入凹模；2透光检查；3用复写纸冲裁。、装名牌等装上导料销。装上标明产品名称，代号等名牌。、装配结束检查装配有无错误。结论本次毕业设计对我来说是培养和提高独立解决工程实际问题能力的一次锻炼，是几年来所学知识的总结与提高；是应用型人才培养的具体实践环节；是理论联系实际的具体体现。本次设计我所做的是精密冲裁垫片的模具设计。这次的设计使我对所学的专业课程有了一个系统的全面了解，加深了对各专业课程知识的融会贯通，使我完成了从书本知识到实际应用的初次全面的尝试。在模具设计实际的设计中不能照搬书本知识，一切工程应用都以国家规范为标准。通过毕业设计使我对从零件的工艺性分析到模具设计的整个设计过程有了全面的了解。同时，通过AUTOCAD等绘图软件的应用，更深入了解了计算机绘图的主要过程。本毕业设计是对零件垫片进行了工艺性分析，确定了工艺方案，并进行了落料、冲孔复合模的设计，模具设计为本次设计的重点，考虑到零件垫片结构的特殊性，本次设计中需注意的问题有复合模结构基本按照典型复合模结构设计，主要零部件设计大多采用国家标准，难点在于凸模、凹模和凸凹模的设计、压力中心的确定、刃口尺寸的计算、排样方案的确定以及一些非标准件的设计。另外，通过这次毕业设计，对CAD制图软件有了一定层次的认识和了解，对于查阅和汲取相关材料也有了更为丰富的经验，这些对今后学习和工作必将有很大的积极作用，因此，这次设计具有一定的实际意义。由于本人自身水平和时间的限制，设计中还存在着不尽人意的地方，如一些非标准件的设计、对非标准件材料的选择以及一些数据的查阅，对垫片零件凸凹模处理过程等还没有做到很深入的分析和研究。致谢光阴似箭，两年半的成教学习生活随着毕业设计的开始，已经接近了尾声。做毕业设计的这些日子里，真的让我学到了许多曾经忽略掉的知识。因为所选的毕业课题是关于精密冲裁件，而这在我们所学的课本中所占的比例是非常少的，因这课题我查看了一些专门介绍精冲技术的书籍，这段过程对我来说都是受益匪浅的，对我以后的学习、生活、工作也是十分有帮助的。但我十分的幸运，因为我遇到了一名非常好的毕业导师，张伟老师，他的敬业让我们不得不肃然起敬。张老师为我们有计划的分配了各个时间段的毕业设计的相关工作，让我们有充足的时间来更好的完成大学里的最后一项重要的作业。在此期间，张老师还根据我的毕业设计的不足做了悉心的指导，使设计逐渐的成熟。在此，我要衷心的感谢张老师对我的悉心指导以及同学们给我的帮助。并祝愿所有授课老师工作顺利、所有的同学们前程似锦，都有一个美好的未来。最后我要感谢答辩老师在百忙之中抽出时间来对我的论文进行指导，并提出宝贵意见，谢谢参考文献1沈莲机械工程材料M北京机械工业出版社，200782贾俐俐，柯旭贵冲压工艺与模具设计M北京人民邮电出版社，200893涂光祺精冲技术M北京机械工业出版社，200614王树勋模具实用技术设计综合手册M广州华南理工大学出版社，199565周开华简明精冲手册M北京国防工业出版社，200616张正修冲模实用典型结构图集M北京机械工业出版社，200977朱辉，曹桄，唐保宁，陈大复画法几何及工程制图M上海上海科学技术出版社，200788杜东福冷冲压工艺及模具设计M2版长沙湖南科学技术出版社，19999高锦张塑性成形工艺与模具设计M北京机械工业出版社，2007710郝滨海冲压模具简明设计手册M北京化学工业出版社，2005111洪丽华，陈永禄中国模具工业现状和模具技术发展趋势J机电技术,2005,02969912姜立忠，张建营,周耀东,毕大森汽车结构件多工位精密级进模排样及模具设计J锻压技术,2009,03414313黄珍媛，郭雷,阮锋听筒T铁精密冷锻级进模开发J模具工业,2009,04303314邓春萍，扬慎哗,何东野汽车支架精冲工艺与模具设计J模具技术,2006,04242615朱伟成，徐成林，宋宝阳冲压技术发展趋势J汽车工艺与材料，2007，（01）162016PKOC,BSTOK,COMPUTERAIDEDIDENTIFICATIONOFTHEYIELDCURVEOFASHEETMETALAFTERONSETOFNECKINGCOMPUTATIONALMATERIALSCIENCE,31155168,200417QUNFENGCHANG，DAYONGLI，YINGHONGPENG，XIAOQINZENG,EXPERIMENTALANDNUMERICALSTUDYOFWARMDEEPDRAWINGOFAZ31MAGNESIUMALLOYSHEET2007436443成人高等教育毕业设计（论文）任务书论文题目垫片精密冲裁模设计学生姓名函授站安徽工程大学专业班级车辆工程（2013级专升本）内容与要求主要内容绪论一、成形工艺分析和工艺方案的确定二、工艺力及压力中心的计算三、模具刃口尺寸的计算四、压力机的选择及校核五、精冲模具的设计六、模具的装配要求对给定零件进行精密冲裁模设计，通过对该零件设计，能更好的掌握冲压模具设计的一般方法、熟知精密冲裁与普通冲裁的区别，并学会对已有设计资料的使用，可对其以后从事类似的工作有一定的指导意义。设计（论文）起止时间2015年5月18日至2013年5月30日指导教师签名学生签名成人高等教育毕业设计（论文）审查意见表学生姓名张旦旦教学站安徽工程大学专业班级车辆工程（2013级专升本）论文题目垫片精密冲裁模设计序号评审项目指标满分评分1工作态度严肃认真，刻苦勤奋，善于与他人合作。102工作能力基础扎实，具备独立从事本专业工作的能力。103业务能力与水平有收集、综合和正确利用各种信息并获取新知识的能力。能应用所学的基础理论与专业知识，独立分析和解决实际问题，达到毕业设计（论文）的教学基本要求。所得结论具有应用或参考价值。304质量条理清晰，结构严谨；文笔流畅，语言通顺；方法正确，分析、论证充分；设计、计算正确，工艺可行，设计图纸质量高，标准使用规范；专业名词术语准确。305规范化技术材料齐全，论文撰写符合安徽工程大学继续教育学院毕业设计（论文）撰写规范的要求。106创新工作中有创新意识；对前人工作有改进、突破，或有独特见解。翻译准确，语句通顺，译文工作量符合任务要求。10是否同意参加答辩总分评语指导教师年月日成人高等教育毕业设计（论文）评阅意见书学生姓名教学站安徽工程大学专业班级车辆工程（2013级专升本）论文题目垫片精密冲裁模设计序号评审项目指标满分评分1选题体现专业内容；具有实际或理论意义；难易程度合适。102工作量完成任务书规定的内容，工作量饱满。103业务能力与水平有收集、综合和正确利用各种信息并获取新知识的能力。能应用所学的基础理论与专业知识，分析和解决实际问题，达到毕业设计（论文）的教学基本要求。所得结论具有应用或参考价值。304质量条理清晰，结构严谨；文笔流畅，语言通顺；方法正确，分析、论证充分；设计、计算正确，工艺可行，设计图纸质量高，标准使用规范；专业名词术语准确。305规范化技术材料齐全，论文撰写符合安徽工程大学继续教育学院毕业设计（论文）撰写规范的要求。106创新对前人工作有改进、突破，或有独特见解。翻译准确，语句通顺，译文工作量符合任务要求。10总分评语评阅人年月日成人高等教育毕业设计（论文）答辩结果表学生姓名教学站安徽工程大学论文题目车辆工程（2013级专升本）专业班级垫片精密冲裁模设计序号评审项目指标满分评分1报告内容思路清新；语言表达准确,重点突出；概念清楚，方法正确，论据充分，分析归纳合理；结论有应用或参考价值。402报告过程准备工作充分,时间符合要求。153创新对前人工作有改进、突破，或有独特见解。54答辩回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确、深入。40总分评语答辩委员会（小组）负责人成员年月日您好，为你提供优秀的毕业论文参考资料，请您删除以下内容，O_O谢谢ANATIONALSURVEYWASRECENTLYLAUNCHEDTOEVALUATETHEEY