毕业设计（论文）阀门柄冲孔落料复合模和弯曲模

1、总 目 录1任务书.i2开题报告.ii3文献综述.iii4毕业设计说明书.iv5外文文献翻译.v一、 论文（设计）方向：工程设计类（机械工艺装备设计）二、 主要参考资料：1 马朝兴.冲压工艺与模具设计m. 北京:化学工业出版社，2007.92 李建军，李德群.模具设计基础及模具cadm.北京:机械工业出版社，2005.3 黄荣学，范洪远.我国模具工业发展概述及展望j. 桂林工学院,四川大学，2007.4 谢黎明，邹栋林，孟玉喜.接插件端子多工位级进模设计j. 兰州理工大学机电工程学院,南通友星机电工业有限公司，2007.5 黄旭盛.冲压模具工作耐用度的分析和提高措施j. 广东:广州羊城汽车有限

2、公司，2000.6 徐宏海.数控加工工艺m.北京:化学工业出版社，2008.7 陈炎嗣.多工位级进模设计与制造m.北京:机械工业出版社，2006.8 孙玉芹，孟兆新.机械精度设计基础m.北京:科学出版社，2006.9 濮良贵，纪名刚.机械设计m.北京:高等教育出版社，2007.10 詹友刚.pro/e中文野火版3.0快速入门教程m.北京:机械工业出版社，2007.11 薛啟翔.冲压模具设计结构图册m.北京:化学工业出版社，2005.12 王树勋等.典型模具结构图册m.广州:华南理工大学出版社，2005.13 徐政坤.冲压模具设计与制作m.北京:化学工业出版社，2003.14 张正修.冲模结构设

3、计方法、要点及实例m.北京:机械工业出版社，2007. 15 张彤，樊红丽，焦永和.机械制图m.北京：北京理工大学出版社，2006.16 周建国.autocad2006m.北京：人民邮电出版社，2006.三、 课题的内容和任务要求：零件名称：阀门手柄冲孔、落料、弯曲复合模设计生产批量：大批量生产材料：08钢产品零件图：课题的内容（1）制件工艺分折；（2）确定制件加工方案；（3）排样图的设计及材料利用率计算；（4）冲裁压力和压力中心计算；（5）压力机选择；(6)主要零部件设计计算；(7)其它模具零件设计；(8)模具装配图绘制；(9)模具零件图绘制；(10)编写、整理设计说明书； （11）模具三维

4、动画仿真。任务与要求设计任务要求完成冲压工艺卡1份模具装配图1张工作零件图所有非标准零件主要工作零件机加工工艺过程卡主要工作零件模具三维动画动画仿真设计说明书1 份（约3040页）四、 毕业论文（设计）进度安排：起 讫 日 期工 作 内 容备 注12月22日12月27日开题阶段12月28日1月17日总体设计阶段1月18日2月23日零部件设计、中期检查阶段2月24日3月8日撰写说明书阶段3月9日3月14日送审修改准备答辩阶段3月15日3月20日毕业答辩及资料整理归档阶段学生（签名）： 年 月 日指导教师（签名）： 胡小平2010年 12月 22日系毕业设计（论文）工作指导小组意见：组长（签名）

5、年 月 日 二级学院毕业论文工作领导小组审核意见：主管领导（签名） 年 月 日 注：1.指导教师填写，任务下达人为指导教师，指导教师和接受任务的学生均应签字。2.此任务书最迟必须在学生毕业设计（论文）开始前下达给学生。丽水学院毕业设计（论文）开 题 报 告 （2011届）题 目阀门柄冲孔落料复合模和弯曲模指导教师胡小平院 系机械电子与建筑工程学院班 级机自072学 号07105010144姓 名章瑜锋 二一年十二月二十五日一、选题的意义本课题以阀门手柄冲孔、落料、弯曲复合模设计为案例，以ug为工具，进行冲裁模、弯曲模和成形模的设计研究工作。以冷冲压技术结合先进的cad/cam技术，进而提高提高

6、生产率、减轻劳动强度和缩短模具的设计制造周期，进行压力容器冲压模具设计。具备了如下优点： （1）冷冲压技术与其他加工方法相比具有：冷冲压操作工艺方便，便于组织生产，是一种高效低耗的加工方法，适合大批量生产。而且冲压出的零件制品一般不需要进一步机械加工，互换性好，在耗费不大的情况下能获得强度高、刚度大而重量轻的零件。 （2）课题结合模具cad/cam技术，产品的设计过程中直接由三维模型转为二维图，可大大缩短设计时间，提高设计效率和设计质量，且能够较好地完成研制设计任务。同传统的模具设计相比，它在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。 （3）随着计算机技术

7、的发展，计算机不再仅仅是设计过程中的绘图工具，也是设计者进行空间思维的辅助工具。课题结合三维技术并且使计算机运用到了生产设计的实践中，有一定的创新性。改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，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。随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越

8、来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一。近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维cad，并陆续开始使用ug、pro/engineer、i-deas、euclid-is等国际通用软件，个别厂家还引进了moldflow、c-flow、dynaform、optris和magmasoft等cae软件，并成功应用于冲压模的设计中。以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院

9、校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具cad/cae/cam技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。冲压就是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。冲压模具-在冷冲压加工中，将材料（金属或非金属）加工成零件（或半成品）的一种特殊工艺装备，称为冷冲压模具（俗称冷冲模）。冲压加工的特点：由于冷冲压加工具有上述突出的优点，因此在批量生产中得到了广泛的应用，在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业及民用工业生产中必不可少的加工方法。冲压成形加工必须具备相应的模具，而模具是技术密

10、集型产 品，其制造属单件小批量生产，具有难加工、精度高、技术要求高、生产成本高（约占产品成本的10%30%）的特点。所以，只有在冲压零件生产批量大的情况下，冲压成形加工的优点才能充分体现，从而获得好的经济效益。近年来，外企进入中国, 加剧了竞争，也出现一些价格方面的恶性竞争。为了避免因为暂时的利益而损失长远和整体的发展，未来一年中，行业协会也将加强模具企业间的组织和协调，制定合理的价格水平。同时，研究国际模具价格水平，以对行业进行指导和信息沟通。在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品

11、质量、效益和新产品的开发能力。目前冲压技术的发展方向7： （1）精密冲裁：普通冲裁件断面粗糙、精度低，而精密冲裁可以使零件有光洁的断面和高的精度。目前已有的相当一部分过去用切割加工的零件改为精密冲裁，精密冲裁工件的厚度可达到2mm。因此，精密冲裁以无切屑加工代替了大量切削加工，从而大大降低了生产成本。 （2）应用先进工艺：气体、液体、橡胶、超塑性成型等先进工艺，对某些复杂零件的成型有明显的效果，要深入研究其变形机理，确定合理工艺参数，提高成型效能和实用性。 （3）冲压生产机械化、自动化：研制自动送、退料装置，多工位自动压力机，自动生产线，带自动保护的监视和检测装置等，这是提高劳动生产率、减轻劳

12、动强度和保证操作安全的有效措施。 （4）模具标准化：不仅要有各种规格和精度的模架标准，还要发展典型模具结构和零部件的标准化工作，降低模具设计复杂程度，降低模具制造技术，缩短生产准备周期。 （5）发展模具的计算机辅助设计与辅助制造：计算机辅助设计，就是用电子计算机作为信息处理手段，进行最佳判断、计算，实现综合设计。计算机辅助制造，就是生产人员借助计算机对模具制造实行监督、控制和管理。将模具设计与制造联成一个统一的计算机控制系统，是向自动化发展的有效途径，对提高模具设计与制造质量、简化模具设计和生产管理将起巨大的作用。 二、研究的主要内容，拟解决的主要问题（阐述的主要观点）1. 研究的基本内容（1

13、）制件工艺分折；（2）确定制件加工方案, 决定模具结构形式；（3）排样图的设计及材料利用率计算；（4）冲裁压力和压力中心计算；（5）压力机的选择；（6）凸凹模设计；（7）凸凹模刃口尺寸的确定；（8）其它零件的设计；（9）模具装配图绘制；（10）模具非标准零件图绘制；（11）编写、整理设计说明书； （12）模具三维动画仿真。2. 拟解决的主要问题冲压方案的确定、模具类型、压力机的选用等。三、研究（工作）步骤、方法及措施（思路）3.1 研究步骤3.1.1 分析零件的冲压工艺性。根据零件形状，分析零件的形状特点、尺寸大小、精度要求、表面质量及所用材料是否符合冲压工艺要求。3.1.2 分析，比较和确定

14、工艺方案。在分析零件工艺性的基础上，提出各种可能的冲压工艺方案，结合生产实际条件，确定该零件需要的工序。3.1.3 确定各工序模具种类及形式。3.1.4 复合模的工艺计算。主要包括：（1）排样设计与计算：选择排样方法、确定搭边值、计算送料步距与条料宽度、计算材料利用率、画出排样图等。（2）计算冲压力。包括冲裁力、卸料力、推件力等。初步选择压力机的吨位。（3）计算模具压力中心。（4）计算凸、凹模工作部分尺寸并确定其制造公差。（5）弹性元件的选用与计算。（6）必要时，对模具的主要零部件进行强度的验算。3.1.5 确定冲压设备。根据有关计算冲压力的公式和计算方法，确定该工序所需总压力，然后根据工厂冲

15、压设备的实际情况，确定该工序用的冲压设备类型和规格3.1.6 绘制模具总装图及各非标准的零件图。3.2 研究方法本课题研究采用以模拟为主的方法，同时辅之以文献法、经验总结法。通过文献查阅，了解有关的先进的设计方法及概念，增加课题研究的理论价值。同时通过一些前人留下的经验总结，可以对一些比较复杂的设计进行相应的简化处理。3.3 研究措施（思路）利用三维设计软件ug，建立起阀门手柄的实体模型。在实体模型各参数尺寸下，设计计算出所需选用的模具结构形式，并确定所设计模具的相关参数。然后再实体模型的基础上，对模型进行补面、添加所需零件等操作，将模型修整完整后，确定冲模中心压力，再选择冲压设备，最后完成阀

16、门手柄冲压模具的整套三维设计在三维设计图完成之后，将其总装图及相关零件图转化为二维图纸，再在二维设计软件caxa/cad中，对所导出的图纸进行修改。四、毕业论文（设计）提纲1.绪论2.零件的工艺性分析3.模具总体结构设计4.计算毛坯尺寸5.排样、计算条料宽度及步距的确定6. 冲裁力的计算7. 模具压力中心与计算8. 冲裁模间隙的确定9.刃口尺寸的计算10.冲孔落料复合膜主要零部件的设计11. 模具总装图12.压力机的选择参考文献总结致谢五、主要参考文献1 牟林，胡建华.冲压工艺与模具设计m. 北京大学出版社，2007.92 何涛.模具cadm.北京:机械工业出版社，2009.3 彭建生.模具设

17、计与加攻速查手册m. 机械工业出版社，2005.4 骆志宾.模具实用技术手册m. 江苏科学技术出版社，2007.5 李建军，李德群.模具设计基础及模具cadm. 机械工业出版社，2005.6 王孝培冲压手册第版北京：北京机械工业出版社，20037 陈炎嗣.多工位级进模设计与制造m.北京:机械工业出版社，2006.8 孙玉芹，孟兆新.机械精度设计基础m.北京:科学出版社，2006.9 濮良贵，纪名刚.机械设计m.北京:高等教育出版社，2007.10 宇涛，王飞.pro/e中文野火版4.0快速入门教程m.清华大学出版社，2007.11 薛啟翔.冲压模具设计结构图册m.北京:化学工业出版社，2005

18、.12 王树勋等.典型模具结构图册m.广州:华南理工大学出版社，2005.13 徐政坤.冲压模具设计与制作m.北京:化学工业出版社，2003.14 张正修.冲模结构设计方法、要点及实例m.北京:机械工业出版社，2008. 15 张彤，樊红丽，焦永和.机械制图m.北京：北京理工大学出版社，2006.16 周建国.caxa电子图板xp实例教程m.北京航空航天大学出版社，2007.指导教师意见：签名： 年 月 日系毕业设计（论文）工作指导小组意见： 签名：年 月 日二级学院毕业设计（论文）工作领导小组意见：签名：年 月 日丽水学院毕业设计（论文）文 献 综 述 （2011届）题 目阀门柄冲孔落料复合

19、模和弯曲模设计指导教师胡小平院 系机械电子与建筑工程学院班 级机自072学 号07105010144姓 名章瑜锋二一年十二月二十五日 冷冲模具发展史 文献综述模具是现代工业的重要工艺设备，随着科学技术的不断进步，它在国民经济中占有越来越重要的地位，发展前景十分广阔。模具工业是技术密集型、资本密集型和投资密集型的产业，就冷冲模具而言，在冲模设计与制造上，模具结构与精度正朝着两个方面发展：一是为了适应高速、自动、精密、安全等大批量自动化生产的需要，冲模正向高效、精密、长寿命、多工位、多功能方向发展；另一方面，为适应市场上产品更新换代迅速的要求，各种快速成形方法和简易经济冲模的设计与制造也得到了迅速

20、的发展。同时，计算机技术、信息技术等先进技术在模具技术中得到广泛的应用，使模具设计与制造水平发生了深刻的革命性的变化。目前最为突出的是模具cad/cae/cam。在这方面，在这方面，国际上有许多应用成熟的计算机软件，我们不但能消化，应用国外的有关软件，少数单位还能自行开发或正在开发模具软件，尽管其总体水平与国际上的还有差距，但它代表了我国模具技术的发展成果与发展方向。 模具是工业生产的基础工艺装备，模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。冲压模具是其中重要的一种。模具的标准化和专业化生产，已得到模具行业的广泛重视。这是由于模具标准化是组织模具专业

21、化生产的前提，而模具的专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、降低成本的关键。我国已经颁布了冷冲压术语、冷冲模零部件的国家标准。冲模的模架等基础零部件已专业化，商品化。但总的来说，我国冲模的标准化和专业化还是比较低的。主要是模具制造商对模具制造的认识还不够，对模具新技术的应用力度不大，对在模具制造过程中模具标准设计还没有足够的认识，还停留在老的手工制作又一有经验的模具师傅带队的水平线上，试观国外发达国家模具制造，把标准化的模具设计放在了最重要的位置上，其次是设备问题。性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件。高效率、高精度、长寿命的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备与之相匹配；为

22、了适应冲压新工艺的需要，研制了许多新型结构的冲压设备；为了满足新产品少批量生产的需要，冲压设备朝多功能、数控方向发展；为提高生产率和安全生产，应用各种自动化装置以及冲压自动化生产线。 自从2001年加入世贸组织以来，我国经济发展迅速步入快车道阶段，其中制造业的发展更是迅速。我国的模具工业的发展，日益受到人们的重视和关注，在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。近几年，我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展，2003年，我国

23、模具总产值超过400亿元人民币。模具工业的发展和进步，在很大程度上取决于模具加工设备、软件及切削刀具的制造水平。如今，人们对手机、电脑、汽车、手表、数码电子等商品的要求一点也不低于发达国家。但另一方面，我国生产这些商品所需模具的工作母机即模具加工设备的制造水准，从总体上来说还是比较低的。这就出现了一个奇怪的现象，这些年我国模具生产所需的先进加工设备、制造软件及切削刀具进口越来越多。去年，我国机床进口约60亿美元，其中用于模具生产的就占十分之一；去年我国模具生产所需超硬质合金和陶瓷等超硬刀具销售额约12亿元，其中90%依赖进口。 为此，世界著名的制造业跨国企业集团纷纷落户中国，不断将中国发展成自

24、己的研发和制造基地，提高自身产品的综合竞争力，以角逐全球市场，致使中国的传统制造业面临前所未有的生存挑战和发展机遇。中国的模具行业产值跻身于世界的第3位，但中国模具行业的质量并不是世界上最好的，目前还赶不上德国和日本。但我们相信，中国不会因此而停顿，中国模具的发展，不仅仅是要量上考虑，更应该要从质上考虑，中国模具行业大有发展的空间。我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞

25、争激烈。我国冲压模具产品质量水平低主要表现在精度、表面粗糙度、寿命及模具的复杂程度上；生产工艺水平低则主要表现在加工工艺、加工装备等方面。 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

26、业中推广成为可能，实现技术资源重新整合，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。 (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”。 目前我国模具工业的发展步伐日益加快，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本的发达国家相比还存在相当大的差距。

27、存在的问题和差距主要表现在下列5个方面：（1）总量供不应求。（2）企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构都不合理。（3）模具产品水平低很多，生产周期长。（4）开发能力较差，经济效益较差。（5）与国际水平相比，模具企业的管理落后。 由此可得，我国模具制造，应该向以下所述的几点进行实行。这样对我国的模具行业有巨大的历史意义，这影响着我国能不能走到世界的前列和引领模具技术潮流。1.cad/cae/cam计算机辅助设计、模拟、制造一体化2.先进设备在现代模具制造中的作用3.模具材料及表面处理技术。模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。(1)使计算机辅助设计/加工/工程技术

28、得到广泛使用。(2)让大型模具企业拥有高速数控加工/加工中心/数控机床等先进的加工工艺与装备,可以开展rp/rt或模具逆向工程工作,使硬件装备站在与世界基本同步的水平线上。(3)在冲模的表面精整加工技术方面,要开展积极探索、积累经验。借助高速、精密的加工设备加工生产,获得良好的尺寸精度和表面粗糙度,用新型的研磨或抛光方法代替传统的手工研磨抛光,提高模具质量。 参考文献 1冲压工艺模具设计实用技术/郑家贤编著。北京：机械工业出版社，2005。1 2冲压工艺及冲模设计/翁其金，徐新成主编。北京：机械工业出版社，2004。7 3冷冲压模具设计指导/王芳编著北京：机械工业出版社，1998 4 模具实用

29、技术丛书编委会。冲模设计应用实例北京：机械工业出版社，2000 5 张春水.国内外冷冲模技术现状及发展趋势. 模具工业.2001 6 liu shengguo.the current situation and development of stamping die technology in china.j vo.l 23no. 1feb2007 7 李和平、吴霞.现代模具行业现状与发展趋势综述j. 8 赵昌盛.实用模具材料应用手册m. 北京：机械工业出版社，2005，6 9 余银柱.冲压工艺与模具设计.北京：北京大学出版社，2005，11 10 jae yeo lee and kwangs

30、oo kim.a feature-based approach to extracting machining featuresj.computer-aided design, vol.30,no.13, pp.101959-1035, 199811 周永泰. 模具设计和加工技术的发展方向j. 制造技术与机床 , 2003,(05)丽水学院毕业设计（论文）说明书（2011届）题 目阀门柄冲孔落料复合模和弯曲模指导教师胡小平院 系机械电子与建筑工程学院班 级机自072学 号07105010144姓 名章瑜锋二一一年四月二十三日阀门柄冲孔落料复合模和弯曲模 机械设计制造及其自动化 机自072 章瑜

31、锋 指导老师 胡小平摘 要本设计为一垫板的冷冲压模具设计，根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求，首先分析零件的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，然后通过工艺设计计算，确定排样和裁板，计算冲压力和压力中心，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计，对于部分零部件选用的是标准件，就没深入设计，并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺分析，最终才完成这篇毕业设计。 关键词：模具；冲

32、裁件；凸模；凹模；凸凹模；abstractthe design for a plate of cold stamping die design, according to the size of the design components, materials, mass production, etc., the first part of the process of analysis to determine the blanking process planning and die structure of the program, and then through the proce

33、ss design calculations, determine the nesting and cutting board, calculate the pressure and pressure washed centers, primary presses, computing convex and concave die cutting edge dimensions and tolerances, the final design selection of parts and components, to press for checking, drawing die assemb

34、ly drawings, as well as mold processing technology of the main parts to the preparation procedures. in which the structural design, primarily to the punch and die, punch and die, positioning parts, unloading and out of pieces of equipment, mold, pressing equipment, fasteners, etc. has been designed,

35、 for the selection of some components are standard parts , there is no in-depth design, and structural design, while some parts for the processing process analysis and ultimately to complete this graduation project. key words: mold; stamping parts; punch; die; punch and die;目录1绪论11.1研究背景11.2研究动机及目的2

36、2零件的工艺性分析32.1 零件材料及相关参数32.2 零件工艺分析33模具总体结构设计53.1模具类型的选择53.2定位方式的选择53.3卸料方式的选择53.4导向方式的选择54计算毛坯尺寸65排样、计算条料宽度及步距的确定95.1搭边值的确定95.2条料宽度的确定105. 3 导板间间距的确定115.4 排样116 冲裁力的计算136.1计算冲裁力的公式136.2 落料冲孔复合膜总冲裁力、卸料力、推料力、顶件力和总冲压力136.3弯曲模弯曲力fc的计算157 模具压力中心与计算178 冲裁模间隙的确定189 刃口尺寸的计算209.1刃口尺寸计算的基本原则209.2刃口尺寸的计算209.3计

37、算凸、凹模刃口的尺寸219.4冲裁刃口高度239.5弯曲部分刃口尺寸的计算2410冲孔落料复合膜主要零部件的设计2810.1 工作零件的结构设计2810.1.1凹模的设计2810.1.2.凸凹模的设计3010.1.3外形凸模的设计3010.1.4内孔凸模设计3010.2卸料部分的设计3110.2.1卸料板的设计3110.2.2卸料装置设计3110.3定位零件的设计3110.4橡皮垫的选择与计算3110.5模架及其它零件的设计3210.5.1上下模座3210.5.2模柄3210.5.3模具的闭合高度：3211 模具总装图3411.1冲孔落料复合模3411.2弯曲模3412 压力机的选择3512.

38、1复合模压力机选择3512.2弯曲模压力机选择35附录36附录1 冲压模具装配工序卡36附录2 部分标准公差值（gb/t1800.31998）37附录3 j23系列开式可轻压力机主要技术参数38参考文献39总结40致谢41ii1绪论1.1研究背景改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专用设备生产的方式。模具，做为高效率的生产工具的一种

39、，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫

40、冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。（2）冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一

41、般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。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

42、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得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。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。复合冲压在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次

43、工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下

44、或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。1.2研究动机及目的本课题以阀门手柄冲孔、落料、弯曲复合模设计为案例，以ug为工具，进行冲裁模、弯曲模和成形模的设计研究工作。以冷冲压技术结合先进的cad/cam技术，进而提高提高生产率、减轻劳动强度和缩短模具的设计制造周期，进行压力容器冲压模具设计。同时该模具涉及到打孔落料及其弯曲

45、更好的掌握冲裁模的工作过程，同时也为了检测课程知识的了解各种冲裁模的分别，所以进行这一冲裁模设计。2零件的工艺性分析2.1 零件材料及相关参数零件名称：阀门手柄冲孔、落料、弯曲复合模设计生产批量：大批量生产材料：08钢工件结构形状：制件需要进行落料、冲孔、弯曲三道基本工序，尺寸较小。结论：该制件可以进行冲裁制件为中量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证磨具的复杂程度和模具的寿命。产品零件图： 2.2 零件工艺分析根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔、弯曲三道基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案;(1) 落料弯曲冲孔；单工序模冲压(2) 落料冲孔弯曲；单工序模冲压。(3) 冲孔落

46、料弯曲；连续模冲压。(4) 冲孔落料弯曲；冲孔落料复合模和弯曲模冲压。方案（1）（2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生产批量大，尺寸又较这两种方案生产效率较低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案（3）属于连续模，是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。于制件的结构尺寸小，厚度小，连续模结构复杂，又因落料在前弯曲在后，必然使弯曲时产生很大的加工难度，因此，不宜采用该方案。方案（4）属于复合冲裁模，复合冲裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具。采用复合模冲裁，其模具结构没有

47、连续模复杂，生产效率也很高，又降低的工人的劳动强度，但是零件复杂不适合。根据分析采用方案（4）冲孔复合和弯曲模冲裁。3模具总体结构设计3.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模。3.2定位方式的选择因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销，有侧压装置。控制条料的送进步距采用导正销定距。3.3卸料方式的选择因为工件料厚为2mm，相对较薄，卸料力不大，故可采用弹性料装置卸料。3.4导向方式的选择为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用对角导柱的导向方式。4计算毛坯尺寸相对弯曲半径为：r1/t=10/2=50.5，取k1=0.48，r2/t=

48、5/2=2.50.5，k2=0.46式中：r1大弯曲半径（mm） t材料厚度（mm） 由于相对弯曲半径大于0.5，可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先 求变形区中性层曲率半径（mm）。 =r0+kt 公式4-1 式中：r0内弯曲半径 t材料厚度 k中性层系数表4-1 板料弯曲中性层系数r0/t0.60.81.ok1(v)0.300.330.350.360.370.380.390.410.42k2(u)0.230.290.310.320.350.370.380.400.41k3(o)0.720.700.670.63r0/t234568k

49、1(v)0.430.450.460.460.470.480.480.490.50k2(u)0.420.440.450.450.460.470.480.490.50k3(o)0.490.560.520.50查表41，k=0.48根据公式41 1= r1+k1t =10+0.48x2 =10.96mm2=r2+k2t=5+0.46*2=5.92图4-1 计算展开尺寸示意图根据零件图上得知，圆角半径较大（r0.5t），弯曲件毛坯的长度公式为：（以孔中点为非节点分为前后部分） lo=l直+ l弯+ l前式中：lo弯曲件毛坯张开长度 （mm） l直 后部分弯曲件各直线部分的长度 （mm） l弯后部分弯曲

50、件各弯曲部分中性层长度之和（mm） 前段突出部分展开长度l前 =(l1+l2+=ln)-(n-1)*c=8+10-（2-1）*2=16l直 =lab+lcd+lef通过画图软件可知lab =8.71，lcd=15.6，lef=58.82l直 =lab+lcd+lef=8.71+15.6+58.82=83.13l弯=lbc+ldelbc=*（r+ kt）/180=3.1同理可得：lde=5.73lo=l直+ l弯+ l前 =16+83.13+3.1+5.73=107.96同理最宽处l=18+8-2=24图4-2 展开尺寸示意图5排样、计算条料宽度及步距的确定5.1搭边值的确定排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。表52 搭边a和a1数值材料厚度圆件及r2t的工件