用导正销定距的冲孔落料级进模设计

1、编号:1论文说明书题 目用导正销定距的冲孔落料级进模设计院（系）：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学 号：指导教师：职 称：讲师题目类型软件开发理论研究实验研究 工程设计工程技术研究2012年06月27日摘要模具是制造业的重要工艺基础，在我国，模具制造属于专用设备制造业。中国虽然 很早就开始制造模具和使用模具，但长期未形成产业。直到 20世纪 80 年代后期，中国 模具工业才驶入发展的快车道。近年，不仅国有模具企业有了很大发展，三资企业、乡 镇模具企业的发展也相当迅速。冷冲压模具在现代工业中具有很重要的作用，其在机械 制造、电子、电器 等各行各业中都有广泛的应用。用冷冲压加工

2、方法可以得到形状复 杂、用其它加工方法难以加工的工件，如薄壳零件等。冷冲压的尺寸精度是由模具保证 的，因此，尺寸稳定，互换性好。多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的精密、 高效、高寿命的先进模具。 多工位级进模在不同的工位可以连续完成复杂零件的冲裁、弯曲、拉深、翻孔、翻边及 其它成形等工序。主要用于生产批量大、材料厚度较薄、形状复杂、精度要求较高的中 小型冲压件的生产。本文结合盖子零件的结构、工艺性来分析设计盖子模具结构、工艺 性及工作原理， 进行必要的计算， 确定基本的参数、 设计主体结构、 排样图、工作零件、 卸料装置、导料装置、安全装置、画装配图、零件图、编制模具零件加工工艺规程

3、等。本设计是盖子零件冲裁模具的设计， 掌握模具工艺设计和模具结构设计的方法和步 骤，掌握制造加工工艺的编制技术，进行盖子的设计，学习应用先进的方法，完成此课 题的设计。关键词： 级进模；结构设计；模具制造 ; 模具；设计AbstractThe mold is the manufacturing industry important craft foundation, in our country, the mold manu facture bel ongs to the special purpose equipme nt manu facturi ng in dustry. China a

4、lthough very already starts to make the mold and the use mold, but Iong-term has not formed the industry. Straight stabs 20 centuries 80s later periods, the Chinese mold industry only then drives into the developme nt speedway. Rece nt years, not only the state-ow ned mold en terprise had the very b

5、ig developme nt, the three inv estme nts en terprise, the villages and tow ns the mold enterprises development also quite rapid. Cold stamping die has a very important role in moder n in dustry, machi nery manu facturi ng, electr oni cs, applia nces and other in dustries. Cold stamping method can be

6、 complex shape, with other processing methods are difficult to process work pieces, such as the shell parts, etcCold stamp ing molds to en sure dime nsional accuracy, therefore, dime nsional stability, i ntercha ngeability.Multi-position into modules are o-level into mode in the developed on the bas

7、is of precision, high efficiency, high life-span advaneed mold. Multi-position into the mold in different location can continuously complete complex components cutting, bending, deep draw ing, the hole flanging, flanging and other forming processes. Mainly for the product ion of batch big, material

8、is very thin, complex shape, higher accuracy of small and medium-sized stamp ing product ion. This paper-reducti on parts of the structure, to an alyze the desig n process of reduction-die structure, process and principle of the necessary calculations to determine the basic parameters, the main stru

9、cture desig n, layout pla ns, the work ing parts, uni oad ing device I. Device, security installations, painting assembly, parts map, prepared mold parts processing tech no logy, such as a point of order.This desig n is process desig n master mold and mold structural desig n methods and steps to con

10、 trol the manu facturi ng process ing tech niq ues, the con duct of electro nic lock-reset the desig n, study and applicati on of adva need methods, to complete this task the desig n. Keywords: Progressive Die ； The design of structural; Die manufacturingmoid； design目录1 冲压工艺设计概述 错误！未定义书签。1.1 冲压的概念、特

11、点及应用 11.2 冲压的基本工序及模具 21.3 冲压技术的现状及发展方向 21.3.1 冲压成形理论及冲压工艺方面 21.3.2 冲模是实现冲压生产的基本条件 31.3.3 冲压设备和冲压生产自动化方面 41.3.4 冲压标准化及专业化生产方面 52 零件的工艺性分析 52.1 制件的工艺分析 62.1.1 冲裁 件的形状 62.1.2 冲裁件内形及外形的转角 62.1.3 冲裁件上凸出的悬臂和凹槽 62.1.4 冲裁件的最小孔径 62.1.5 制 孔边距与孔间距 72.1.6 提高材料利用率 72.2 冲压工艺方案确认 73 模具结构的形式选择 84 标准的选用及必要的设计计算 84.1

12、 排样 计算材料利用率 84.2 计算压力中心及冲裁力 94.3 计算凸凹模尺寸 104.4 确定凹模外形尺寸 114.5 冲模闭合高度和压力机有关参数的校核 16参考文献 171冲压工艺设计概述1.1冲压的概念、特点及应用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冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫 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 工程术。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

13、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：(1) 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。这是因为冲 压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高 速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。(2) 冲压时由于模

14、具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一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。但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才 能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲 压件生产批量较大的情况下，冲压加

15、工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。 冲压加工在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越 来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、 家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上, 多则90%以上,不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量 轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部 门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现 的。1.2冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、

16、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

17、完成，称为组合的方法不同，又可将其分 为复合一级进和复合一级进三种组合方式。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 在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工 位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。 复合一级进 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

18、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 或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。1.3冲压技术的现状及发展方向随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、 新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。1.3.1冲压成形理论及冲压工艺方面冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究 非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程

19、应力应变分析、板料变形规律研究及坯 料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善， 近年未国内外已开始应用塑性成形过程的计算机 模拟技术，即利用有限元（FEM等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结 果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算 机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用， 也缩短了制模具周期。研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新 工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成

20、 形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其 中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加 工零件的厚度可达25mm精度可达IT1617级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模 或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件， 在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸 在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义； 利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序， 这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性

21、；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形 路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应 力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以 CAD/CAM/CAIE术为主要手段，能快速经济 地实现三维曲面的自动化成形。1.3.2冲模是实现冲压生产的基本条件在冲模的设计制造上，目前正朝着以下两方面发展：一方面，为了适应高速、自动、 精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多 功能方向发展，与此相比适应的新

22、型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控 自动化的模具加工机床和检测设备以及模具 CAD/CAMfe术也在迅速发展；另一方面，为 了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄 板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模 的技术水平。目前，50个工位以上的级进模进距精度可达到 2微米，多功能级进模不仅 可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际 水平的精度达2 5微米，进距精度23微米，总寿命达1亿次。我国主要汽车模具 企业，

23、已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水 平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水 平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术 等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、变叉、融合形成了现代模具制造技术。其中3高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等 代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精 度和表面质量（主轴转速一般为 1500040000r/min ）,加工精度

24、一般可达10微米，最 好的表面粗糙度Rae H1) 5mr H( Hmin H1) +(5 10)mm (230 75)mr 5mr 135mr (180 75)mm+10mm150mm 135mr 115mm所以，选用该设备是合适的。参考文献文献1 :郑展主编.W冲压工艺与模具设计北京：机械工业出版社，20 08文献2:王芳主编.W冷冲压模具设计指导北京：机械工业出版 社，19 9 9文献3:杨占尧主编.W冲压模具图册北京：高等教育出版社，2 0 0 8 目 录第一章可行性研究报告概述错误！未定义书签1.1项目名称 错误！未定义书签1.2项目承担单位 错误！未定义书签1.3项目建设地点 错误！未定义书签1.4可研报告编制单位 错误！未定义书签1.5项目概述及主要经济技术指标 错误！未定义书签第二章 编制目的、依据、原则和范围 错误！未定义书签2.1编制目的 错误！未定义书签2.2编制依据错误！未定义书签2.3编制原则错误！未定义书签2.4可行性研究的范围 错误！未定义书签第三章建设的必要性错误！未定义书签3.1符合国家“ 一五”规划纲要和循环经济要求错误！未定义书签 3.2环境保护和节能降耗的需要 错误！未定义书签3.3企业可持续发展的需要 错误！未定义书签第四章 项目建设条件 错误！未定义书签4.1主体工程概况 错误！未定义书签4.2厂址选择 错误！未定