落料模毕业设计(论文)

1、西安航空职业技术学院毕业设计论文目录 HYPERLINK l _TOC_250016 设计任务3 HYPERLINK l _TOC_250015 设计任务书3工艺方案分析及确定4零件的工艺分析4材料5 HYPERLINK l _TOC_250014 零件结构5 HYPERLINK l _TOC_250013 尺寸精度5工艺方案的确定5模具结构型式的选择6 HYPERLINK l _TOC_250012 模具类型的选择6 HYPERLINK l _TOC_250011 定位装置的选择6推件装置、卸料装置的选择7导柱、导套位置的选择7 HYPERLINK l _TOC_250010 滑动式模架选择

2、7工艺尺寸的计算8排样方法的确定8排样方法介绍84.1.2.确定搭边值94.1.3 材料利用率9刃口尺寸的计算10冲、推、卸料力的计算11冲裁力F 落11卸料力Fx11推件力Ft 为12 HYPERLINK l _TOC_250009 冲压设备的选用12 HYPERLINK l _TOC_250008 冲裁压力中心的确定12确定模具各主要零部件结构尺寸13 HYPERLINK l _TOC_250007 5.1 凹模13 HYPERLINK l _TOC_250006 5.2 凸模13 HYPERLINK l _TOC_250005 5.3 模架14 HYPERLINK l _TOC_2500

3、04 卸料板的设计14上、下垫板的设计14 HYPERLINK l _TOC_250003 导向销15 HYPERLINK l _TOC_250002 挡料销15 HYPERLINK l _TOC_250001 防转销15 HYPERLINK l _TOC_250000 模柄的选择15螺栓、销钉的选择15第 1 页 共 23 页模具主要零件加工工艺的编制15凸模加工工艺规程15凹模加工工艺规程17卸料板加工工艺过程18上模座加工工艺过程20下模座加工工艺过程20结束语21谢 辞22参考文献23第 2 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文设计任务用冲压设备将材料或工序件冲压成所需外轮

4、廓坯料的模具，材料沿封闭轮廓被分离冲下成为产品，废料留在模板上的精度高，寿命长，使用安装方便，但轮廓尺寸较大，模具较重、制造工艺复杂、成本较高的导柱式单工序落料模设计任务书设计工件如图 1-1 所示：图 1-1技术要求：本产品为落料件，材料为 08，厚度为 2mm工件对公差要求较高，公差按 IT8 级制造。工件外观必须平顺，毛边物等均需去除。第 3 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文模具的总体结构草图如图 1-2图 1-2工艺方案分析及确定零件的工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，

5、就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等环境因素的影响。第 4 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文材料：该冲裁件的材料 08F 钢，具有较好的可冲压性能零件结构：该冲裁件结构简单，形状简单，比较适合冲裁尺寸精度：该落料件的外形尺寸是根据拉深件的尺寸计算出拉深的毛胚尺寸，即为该零件的落料的尺寸。没标尺寸的可按 IT14 级确定工件尺寸的公差。按 IT14 级处理， 并按“入体”原则标注公差。查公差表可得各尺寸公差为：零件外形：22 0mm190.09 mmR0.5 0.12 mm0.620以上要求是确定冲压

6、件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析。零件尺寸公差无要求，故按IT8级选取，利用普通冲裁方式可达到图样要求。由于该件外形简单，形状规则， 适于冲裁拉深加工。材料为 08，厚度为 2mm工艺方案的确定通过以上对该零件的结构、材料及精度的分析，并结合零件的生产批量确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案应在不同的工艺分析进行全面的分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个合理的冲压工艺方案。方案一：先落料，后拉深。采用单工序模生产。方案二：落料-拉深复合冲压。采用复合模生产。方案三：拉深级进冲压。采用

7、级进模生产。分析：方案一模具结构简单，生产效率低，但是制作周期比较短且制造成本低；方案二生产效率较高，模具结构较复杂，模具制造困难，制造周期长；方案三生产效率高，送进操作方便，但模具结构比较复杂，加之工件尺寸偏大使得模具变得更大。结论：产品最终成形还需要拉深模，正是由于考虑到零件拉深工艺的复杂性，若采第 5 页 共 23 页取落料拉伸连续模，虽然、减少了产品的冲压成形时间，但是模具结构复杂且精度要求高，制造周期长，制模成本高，加工也不方便。故不宜采用，又因该零件工艺性较好，冲压件尺寸精度不高，形状简单。根据现有冲模制造条件与冲压设备，采用单工序模，先落料在拉深，模具制造周期短，价格低廉，工人操

8、作安全， 方便可靠。综合以上三个方案分析比较结果说明，因此采用方案一生产为佳。模具结构型式的选择确定冲压工艺方案后，应通过分析比较，选择合理的模具结构型式，使其尽量满足以下要求：能冲出符合技术要求的工件；能提高生产率；模具制造和维修方便；模具有足够的寿命；模具易于安装调整，且操作方便、安全。模具类型的选择由冲压工艺分析可知，在确定采用单工序模后，便要考虑采用导柱式还是导板式单工序模。大多数情况优先采用导板式单工序模，这是因为而导柱式复合模，条料沿导料螺栓送至挡料销定位后进行落料。在凸、凹模进行冲裁工作之前，由于弹簧力的作用，卸料板先压住条料，上模继续下压时进行冲裁分离，此时弹簧被压缩。上模回程

9、时，弹簧恢复推动卸料板把箍在凸模上的边料卸下，三者混杂在一起，如果万一来不及排出废料或工件而进行下一次冲压， 就容易崩裂模具刃口。所以本套模具类型为导柱式单工序落料模。定位装置的选择为了使条料送料时有准确的位置 ,保证冲出合格的制件,同时考虑到零件生产批量,且要求模具结构尽量简单,所以采用定位销定位。因为板料厚度 t=2mm,属于小厚度的板材,且制件尺寸不大,固采用侧面两个固定挡料销定位导向,在送料方向由于受凸模和凹模的影响 ,为了不至于削弱模第 6 页 共 23 页具的强度,在送给方向采用一个弹簧挡料装置的活动挡料销.推件装置、卸料装置的选择在导柱式单工序落料模中，冲裁后工件嵌在上模部分的落

10、料凹模内，需由刚性或弹性推件装置推出。刚性推件装置推件可靠，可以将工件稳当地推出凹模。但在冲裁时，刚性推件装置对工件不起压平作用，故工件平整度和尺寸精度比用弹性推件装置时要低些。由于刚性推件装置已能保证工件所有尺寸精度，又考虑到刚性推件装置结构紧凑，维护方便，故这套模具采用刚性结构。在选用卸料装置的形式时，需考虑出料方式是上出料，还是下出料。卸料装置根据冲件平整度要求或料的厚薄来确定，对于冲件平整度要求高，且料薄的宜用弹压卸料板。这样既可压料又可卸料，且卸料板随上模上下运动，直观性强， 操作方便，是生产中常用的一种卸料方式。当板料较厚时，用弹压卸料板难以卸料时，选用固定卸料装置卸料，一般在零件

11、形状简单、要求不高时，采用固定卸料方式，它可简化模具结构，但是因为工作部位封闭，送料只能靠手感，操作不便，安全性差。由于零件厚度只有 2mm，属于薄料，一般采用弹压卸料装置，以简化模具结构，降低成本。导柱、导套位置的选择由于落料件的结构简单，大批量生产都使用导向装置。导向方式主要有滑动式和滚动式导柱导套结构。该零件承受侧压力不大，为了加工装配方便，易于标准化，决定使用滑动式导柱导套结构滑动式模架选择由于受力不大，精度要求也不高，同时为了节约生产成本，简化模具结构， 降低模具制造难度，方便安装调整，故采用后侧导柱导套式模架。该模架可以三方面送料，操作特别方便。第 7 页 共 23 页工艺尺寸的计

12、算在冲压模具生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别是在大批量生产中，较好地确定冲件工艺尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。排样方法的确定4.1.1 排样方法介绍冲裁件在板料、带料或条料上的布置方法称为排样。合理的排样是降低成本和保证冲件质量及模具寿命的有效措施，排样应考虑以下原则： 1）提高材料利用率（不影响冲件使用性能前提下，还可适当改变冲件形状） 2）合理排样方法使操作方便、劳动强度低且安全 3）模具结构简单、寿命长 4）保证冲件质量和冲压件对板料纤维方向的要求。排样方法为三种：1）有废料排样 2）少废料排样 3）无废料排样采用少、无废料排样可以简化冲裁模结构，减少冲裁力。

13、但是，因条料车本身的公差及条料导向与定位所产生的误差影响，冲裁件公差等级低。同时，由于是模具单面受力（单边切断时），不但会加剧模具磨损，降低模具寿命，而且也直接影响冲裁件的断面质量。为此，排样时必须统筹兼顾，全面考虑。排样方案对零件质量、生产率与成本，也会直接影响到材料的利用率以及模具结构和寿命等。材料利用率是衡量排样经济性的一项重要指标。在不影响零件性能的前提下，应合理设计零件排样，提高材料利用率。通过对比分析，结合大批量生产的特点，采取有废料的排样方法。第 8 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文4.1.2.确定搭边值图 4-1a 如图 4-1 所示查表 2-16，取最小搭边值

14、：a1 =1.5mm，侧面=1.5mm。a考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取a=5mm,为了方便计算取1 =2.；确定条料步距：S=160+2=162mm，宽度：B=160+25=170mm。4.1.3 材料利用率衡量材料经济利用的指标是材料利用率选用 710*1420 板料，根据条料的具体情况，考虑到刚度原因，因此加大了搭边值。则a =2.8mma1一个进距内的材料利用率为：=3mmA=B * S*100 %（3.1）式中A冲裁件面积（包括冲出小孔在内）（mm2）； n一个步距内的冲件数目；第 9 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文B条料宽度（mm）

15、； S步距（mm）.代入数据B=D+2a=353mmmaxS=D+a =179.4+1.5=180.9mm1A=42564.2928mm2(面积是在 CAD 中计算出来的) 则可得 =66.7%一张板料上总的材料利用率 为： = N * A * 100 %B * L式中N一张板料上的冲件总数目； L板料长度（mm）； A板料宽度（mm）；代入数据 = N * A * 100 % = 14 x 42564 .2928 * 100 %B * L1420 x 710=59.1%根据以上资料和数据画出排样图，如图 4-2 所示图 4-2刃口尺寸的计算凸、凹模采用分别加工法maxmin查表 3-4、3-

16、5， Z 0.140mm ， Z 0.100mm ， x=0.5 0.4(Zp 0.6(ZmaxZminZ) 0.4 0.040 0.016mm) 0.6 0.040 0.024mmdmaxmin第 10 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文D (D x) +d (160.35-0.5 0.7)=160 +0.024 mmdMax00D (Dpd Z)0min -p (px Z)0min -p=(160.35 5 0.7 0.1)0-0.016 159.90mm-0.016式中 Zmax 、Z min 最大、小初始双面间隙 、 凸、凹的制造公差pddD 、 D pDmax落料凹、凸

17、模尺寸落料件的最大极限尺寸 冲裁件制造公差x系数冲、推、卸料力的计算冲裁力 F 落F 落Ltb其中，L=D以上公式中：F冲裁力；L冲裁周边长度； t 材 料 厚 度 ； b材料抗拉强度； D落料件直径；则有：L=D=3.14160=502.4(mm)材料厚度 t=2mm;材料:08F 钢，参考相关资料，其抗拉强度 b =365Mpa,则： F 落502.41365183.376（kN）183（kN）卸料力 Fx根据以上模具结构类型，采用弹性卸料和下出料， FxKxF,取 Kx0.04（查表 3-11）, 如图 4-3 所示第 11 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文则 ： Fx0

18、.041837.32（kN）推件力Ft 为：FtnKtF, 凹模刃壁垂直部分高度h5mm,t1mm,n5/1=5;取Kt0.055（查表 3-11），则：Ft50.05518350.325（kN）故总冲压力 F 总F 落+ Fx+ Ft183+7.32+50.325240.6（kN）冲压设备的选用根据冲压力 F 总=240.6KN 的大小，应选取开式双柱可倾压力机 JH2335， 其主要技术参数如下：公称压力：350kN滑块行程：80mm 最大闭合高度：280 mm 闭合高度调节量：60 mm滑块中心线到床身距离：205mm 工作台尺寸：380 mm610 mm 工作台孔尺寸：200 mm29

19、0 mm 模柄孔尺寸： 50 mm70 mm 垫板厚度：60 mm冲裁压力中心的确定由于该落料零件是为半圆形零件，故冲裁压力中心即为该落料件的圆心。第 12 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文确定模具各主要零部件结构尺寸此模具的上、下模正确位置利用导柱和导套的导向来保证。凸、凹模在进行冲裁之前，导柱已经进入导套，从而保证了在冲裁过程中凸模和凹模之间间隙的均匀性。上、下模座和导套、导柱装配组成的部件为模架。凹模用内六角螺钉和销钉与下模座紧固并定位。凸模用凸模固定板、螺钉、销钉与上模座紧固并定位，凸模背面垫上垫板。压入式模柄装入上模座并以止动销防止其转动。凹模根据零件的形状，凹模采用

20、矩形。凹模厚度 H : HKb,且 H大于 15mm。查表取 K0.3，凹凹凹则：H0.35015mm,取 H为 16mm凹凹凹模壁厚 C:C（1.52）162432，取 C 为 30mm凹模长 L：Lb2c50230110mm 凹模宽 B：B3523095mm所以凹模的外形尺寸为 11095。故取凹模外形尺寸为 12510016 如图 5-1 所示凸模因为零件为异形，采用线切割加工，采用整体直通式凸模。凸模长度计算：Lh h th，取凸模固定板的厚度为 18mm，卸料板的12厚度为 10mm，附加长度为 hh 1(2711) 5.512531.5(橡胶安m第 13 页 共 23 页西安航空职

21、业技术学院毕业设计论文全高度 27mm),t1mm,则：L18100.531.560mm 如图 5-2 所示模架根据凹模外形尺寸 12510016，选凹模材料为 HT200 钢上模座选GB/T2855.5 外形尺寸为 12510030，下模座选 GB/T2855.6 外形尺寸为 125 10035。模具的闭合高度与压力机的装模高度关系：H H 5H H H 10max1模min1已知：H170mm, H130mm, H 40mmmaxmin模具闭合高度应为：125H 100模实际模具闭合高度：H H H HH H130351016601150模上下垫凹凸卸料板的设计材料选用 Q235A 钢，长

22、和宽的尺寸取与凸模固定板相同的尺寸，厚度为8mm12mm,取 10mm上、下垫板的设计第 14 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文材料选用 T10A 钢，长和宽的尺寸和凹模尺寸相同。垫板的厚度一般为3mm10mm，取厚度 H2=10mm,则外形尺寸为：12510035导向销导向销直径为 8、长度为 6mm,位于条料的左侧，材料采用 45 号钢，淬火处理，硬度为 4045HRC，与凹模的配合为 H7/m6。挡料销挡料销是用来控制送料步距的。选用圆柱销，直径为 8、长度为 3mm, 材料采用 45 号钢，淬火处理，硬度为 4045HRC，与凹模的配合为 H7/m6。防转销为了防止模柄

23、转到，采用了一个防转销，其尺寸为：d=6mm,L=5mm。模柄的选择选用旋入式模柄，材料 Q235，并加防转销，根据压力机 J23-6.3 的相关参数可知，模柄的外形安装尺寸为：3050。螺栓、销钉的选择上模座连接螺栓选用 4-M10*40，下模座固定螺钉选用 4-M10*50；上模座连接销钉选用 640;下模座连接销钉选用 650。根据凹模和凸模以及其他主要零部件结构尺寸，结合导柱式落料模具的结构特点，查标准 GB/T2855.1-2008 选取后侧导柱 125mm100mm（120150）mm 以及配合的导套一幅。模具主要零件加工工艺的编制凸模加工工艺规程第 15 页 共 23 页西安航空

24、职业技术学院毕业设计论文材料：Cr12 硬度：5660HRC 如表 6-1工序号工序名称备料工序内容将毛坯锻成圆棒 8设备工序简图（示意图）热处理退火按图车全形，单边车削留 0.2mm车床精加工余量按热处理工艺热处理磨削淬火、回火达到5862HRC磨外圆、两端面达磨床设计要求钳工精修全面达到设计要求检验表 6-1第 16 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文凹模加工工艺规程材料：Cr12 硬度：5660HRC如表 6-2 工序号工序名工序内容设备称工序简图（示意图）12985242热处理退火3粗刨刨六面达到 12581刨床21互为直角4热处理调质1备料将毛坯锻成磨床磨平面光六面，

25、互为直角钳工划线划出各孔位置线、型孔轮廓线铣漏料孔达到设计要求铣床第 17 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文加工螺钉孔、销钉孔及穿丝孔热处理磨平面按位置加工螺钉孔、销钉钻床孔及穿丝孔按热处理工艺，淬火、回火达 到 6064HRC磨上下、磨床平面光按图切割线切割型孔达到尺寸要求钳工精修全面达到设计要求检验表 6-2第 18 页 共 23 页西安航空职业技术学院毕业设计论文卸料板加工工艺过程材料：45#硬度：2428HRC 如表 6-3序号工序名称工序内容1备料气割下料 13013012 2热处理调质硬度 2428HRC3粗铣铣六面达 125.3125.310.8 ，并使两大平面和

26、相邻两侧面基本垂直4平磨磨光两大平面，厚度达 10.4 ，并磨两相邻侧面使四面垂直，垂直度 0.02 /100 划线螺纹孔中心线，守位孔中心线及中间型孔轮廓线5钳钻孔螺纹底孔，定位钉底孔型孔穿线孔铰丝，攻丝铰定位钉孔到要求，螺纹孔攻丝到要求6线切割割型孔到要求7平磨磨厚度到要求8钳总装配表 6-3第 19 页 共 23 页上模座加工工艺过程后，上模座与凹模板配作销孔6钳总装配材料：HT200 如表 6-4序号工序名称工序内容1备料按 GB/T2855.5-90 选购 125125 模架划线螺钉过孔中心线，销钉过孔中心线，模柄2钳孔中心线及轮廓线钻孔钻螺钉过孔及锪背面沉孔到要求3平磨与模柄配平模

27、柄孔60 到要求4钳与模柄配钻止转销孔到要求总装配用透光层保证凸模固定板上两凸模与下模5钳上凸凹模对中后，上模座与凸模固定板配作销孔用垫片层保证凹模与下模上凸凹模的凸模对中表 6-4下模座加工工艺过程材料：HT200 如下表序号工序名称工序内容1备料按 GB/T2855.5-90 选购 125125 模架2钳划线紧固螺钉过孔中心线，卸料螺钉过孔中心线，落废料孔中心线，凸凹模紧固螺钉头过孔中心线钻孔钻上述各孔到要求，锪孔背面沉孔到要求3钳与凸凹模固定板配作销钉孔4钳总装配第 20 页 共 23 页结束语伴随着历时近两个月的毕业设计的结束，我三年的大学生涯也即将就此划上句号。在这宝贵的三年中，我学

28、到了很多机械方面的专业知识，这次毕业设计， 是我第一次将三年所学知识用于生产中的问题，也是第一次将三年所学知识得到了一次的综合运用。本次毕业设计的课题是在指导老师的精心安排下，按照我们的专业知识及社会的发展需要而制定的，在本次设计中我查阅了大量的设计手册,以及有关冲模方面的资料。通过本次毕业设计，对于我来说得到了如下几个方面的收获： 1使我掌握模具的设计过程和方法，包括设备的参数计算和型号的选择、主要零、部件的计算、结构设计等，培养了我对模具的结构分析和设计的能力。训练和提高了工程设计的基本技能，如数据计算、机械制图、现场记录、计算机及网络的应用、查阅技术资料和手册、编写技术文件等。综合应用大

29、学三年所学的理论知识，提高理论联系实际和综合分析的能力，培养我们独立创新的意识和能力。通过这次的设计让我们养成了科学严谨的工作作风以及脚踏实地的工作态度，为成功走上工作岗位迈出坚实的一步。本次设计题目导柱式单工序落料模具设计，先通过对冲裁力的计算选出冲床，再对零件的工艺性分析确定模具具体类型，完成模具的整体结构设计，模具的基本加工知识，模具间隙的确定。通过一个比较典型的工件来说明冲裁模具的工作原理，设计了步骤及工作流程。对于以后在工作中解决实际问题有很大的参考价值。本次设计是在龚小涛老师的指导下完成的，在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、享受自

30、己劳动成果的喜悦心情，而且从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。总之，对我们高职学生来说，经历了这次毕业设计，为今后从事生产第一线的技术行业工作、技术管理工作将有非常大的帮助，由于本人设计水平有限，必然在设计中仍有很多缺点和错误，敬请老师们批评指正。第 21 页 共 23 页谢 辞在整个毕业设计中，我得到了指导老师龚小涛老师的热心指导和帮助，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。这片论文的每个计算细节和每个数据，都离不开你的细心指导。而你开朗的个性和宽容的态度，帮助我能够很快的融入这个新的设计中。随着社会的发展，机