冲压模具设计毕业论文

JJ你如果认识从前的我也许会原谅现在的我具有很多独特的优其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程机械自动化及生产效率高等优点被广泛应用干汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生之在吸收了力学、数学、金属材科学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的以模具为中结合现代先进技术的应越重要的作用冲压技术的进进几十年冲压技术有了飞速的发如现代冲压生产是—种大规模继续作业的制造方式由于高新技术的参与和介冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1-生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展实现自动化冲压作业图1-1冲压作业方式的进结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果(ComputerI1ltegi·atedMarmfactmiugSystem)目前我国模具工业的发展步伐日益“十一五期间”产品发展重点主要应表现在冲压模占模具总量的40％以上但在整个模具设计制造水平和标准化程度质量和精度要求代表覆盖件模具的水存在—定差距(2-模具CAD/CAE/CAM20世纪60年代初以数学模型为中采用人机互相结合、各尽所长的方使模具技术进入到综合应用计算机进行设计、制造的新阶段它以计算机软件的形为企业提供—种有效的辅助工模具CAD!CEICM在近20年中经历了从简单到复杂从试点到普及的过程进入本世纪以在级进模CAD/CAE/CAM发展应用方本世纪美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II（现为NX)软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模DM软件NX-PDW与此同新加波、马来西亚、印度及我国台湾、香港有关机构和公司也在开发和试用新—代级进模CD/CAM系统我国从上世纪90年代开进模CAD/CM系统的研究和开发包括板金零件特征造型、基千特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块上海交通大学为瑞士法因托(Finetool)精冲公司开发成功精密冲裁级进CAC/CAM国内—些软件公司也竞相加入了级进模CAD/CAM系统的开发行如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统CmCD、富士庚公司开发的用千单冲模与复合模的CD系统ox-CAD等[4]展望国内外模具CD/CAE/CM技术的发展本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中通过与计算机技术的紧密结合学科领域交叉之广前所未今后10年新—代模具CAD/CE/CM系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物模具CAD/CAM的专业化程度不断提高提出了该零件采用多工位级进模的冲压方案，设计过程中综合考虑采用“双列直对排法”排样在巩固大学所学知识的同对于提高设计者的创新能力、协调能开阔设计思路等方面为作者提供了—个良好的平2冲压工艺方案的制图2-1零件材科H68普通黄铜科厚如图2-1零件结构紧这样模具虽然简单加上零件较装科时易产生不安全的现一要产品批量较大对零件的一致性要求较分别为公差等级IT12最宽处属于小型冲压故弯曲模必须有两个方向的弯曲动现改为＂”形弯曲它具体反映了零件在整个冲压成形过程毛还外形在条科上的截取方式及与相邻毛蚽的关响(5]该过电片零件形状—头大—头小故采用双列排样，综合考虑采用“双列直对排法”同时按＇双列直对排法”排样为"—模四件“生产大大提高了生产效率查文献(6]表2-13取搭边值取b=50111111冲压进距h=+51nn1+x2毛还排样图如图2-3所示图2-3排样图第三工位””形弯曲A=+x4+x4mn12=1run2其A包括一个进距内冲出的小孔面积故—个进距的材科利用率则由本排样方案计算—个进距的材科利用率3模具总体结构设切边凸模压弯凸模（成形侧刃与垫板4一起固定在上模座上，凹模11采用整体加工而成为了便千制造、试模和维修所有凸模卸料由弹性卸科板7完也使模具的制造维修趋侧刃的成形冲切即发挥了实现少无废料排样的冲裁资科表明在级进模上使用成形侧刃与使用普通侧刃相比成本降低2%-图3-1模具结构示意1模柄2－上模板3－圆柱头内六角卸科螺钉4－垫板5－凸模固定板6－弹7卸科板8－导套9－导柱10－下模板11－凹模12垫板13－内六角圆柱头螺14－圆柱销15－切断凸模16－压弯凸模17－凹模镶块18-；中腰形孔凸 冲圆孔凸模20－切边凸模（成形侧刃）21－开槽圆柱头螺钉22－承科23－圆柱销24－内六角圆柱头螺钉25－圆柱销26－圆柱销27－开槽沉头螺28－导科板29－导正销30－开槽沉头螺钉31－螺塞32如图2-3所L=h+ (3-式L－成形侧刃断面沿送料方向的长度这里h－步距精确定位由导正销29与条科上的导正孔p5来实现该模具装有2件导正销结构形式如图3-1出科装采用弹性卸料板7弹性卸科板由弹簧6模具结构特第—步上模下行卸科板在弹簧作用下压住还料第二步上模上行条科靠手动向前送—步第三步第四步上模上行条科靠手动继续向前送—步废科从下模的下漏料孔排凸、凹模间隙值的大小对冲压制件质量、模具寿命、冲压力的影响很大是冲压工艺与模具设计中的—个极其重要的工艺参数 Zn1in=n1111按材料的性能、厚度以及弯曲件的高度和宽度（弯曲线的长度取单边间隙=(-) t凸、凹模刃口尺寸计因切边凸、凹模刃口尺寸计然后配做凹凸模磨损后尺寸变小的记为A有尺寸变大的记为B有＠对于A类尺A类尺寸按式(4-1)(4-式－凸模制造公图4-2切边凸模尺＠对于B类尺查文献(6]表2-11得xl=l(4-保证双面间隙值n~=~切边凸模尺寸标注如图4-2所冲圆孔凸、凹模刃口尺寸计为制造方圆孔尺寸如图4-未注公差桉IT12级处理按一般要求模具精度较工件精度高2~3级可以适当的提高凸、凹模制造精按取查文献(6]表2-11得按（4-3)(4-则凹模刃口尺按（4-4)(4-则图4-5腰形孔尺＠确定凸模刃口尺查文献(6]表2-11得根据（4-3)由式（4-4)得＠孔心(4-式中、－凸、凹模孔心距的标称尺寸－工件孔心距的标称尺寸图4-7切断搭边尺切断凸模刃口尺寸计按IT12级取公凸模磨损后尺寸变小的记＠对于A类尺查文献(6]表2-11得由式（4-1)图4-8＠对于B类尺查文献(6]表2-11得由式（4-2)保证双面间隙值Zmn~=~切断凸模尺寸标注如图4-8相对宽度尺寸标注在内(4-式弯曲件基本尺寸(n皿弯曲件制造公差(n皿则即(4-故凸模的结构和固定形由于冲件的形状和尺寸的不冲模的加工以及装配工艺等实际条件亦有所不主要的固定方式有图4-10凸模固定方滓火硬度HRC56-60必要时表面可进行渗氮处异形凸模可以采用慢走丝线切割加工或成形磨削加工（成形表面精加工的一种方法可以获得高尺寸精度、高表面加工质量凸模固定方式如图4-10所示凸模以过渡配合(K6)固紧在凸模固定板上凸模长度的(4-式－凸模的长度－凸模固定板的厚度取15~20n1111;当t=~取20~25n1111;这里取卸料板的厚度取导料板的厚度取－附加长度主要考虑凸模进入凹模的深度（对千冲裁凸模取对于压弯凸模根据零件弯曲高度取）间的安全距离（取201nn1)凸模的强度计在卸料在—次冲裁的过程凸模的强度是足够其中有的凸模断面尺寸很因此必须对相应凸模的强度－包括凸模的最小断面（危险断面）弯能力进行校核凸模承受能力的对凸模最小断面上的承受能力进行计算必须使冲裁力小于或等于危险断面所允许的最大压应由[9]表2-9对于材科为黄铜的冲故凸模承受能力满足要保持稳定（不产生弯曲）的最大长度与导向方式有关由卸料板导向凸模最大允许长度按式(4-9)计算(4-式－凸模最大允许长度－凸模或冲孔直径(111111)冲件材科厚度(nun) ;冲件材科抗剪强度（）这里对千H68普通黄铜图4-11图4-12凹模刃壁形并用螺丝固凸、凹之间的间隙为—个科如图4-11所保证弯曲凹模材料与凸模相选用TlOA凹模设计应考虑的举项是关千凹模强度、制特别是凹模孔的尺寸受力状态又比较复特别是对于复杂形状的冲因在目前一般的生产实际情况及经验修正的(9)结构尺寸计算如凹凹模壁厚b按文献(10]表14-5从排样图2-3知冲件科宽50111111(>40-50科厚111111(,;;;由文献(10]表14-5取凹模厚度凹模厚度h根据冲裁力F按文献(10]图14-15选择(4-式L分中裁件周边长度t－材料厚度材科力学性能的变化及材料厚度偏差等因一般取算得整个冲压工序中冲裁周边长度代入式(4-10)F=x388x240x由文献(10]图14-15中取凹模厚度h=20u凹模外形尺根据排样图2-3所注尺寸和上述凹模厚度h与壁厚可以得凹模长L=l24凹模宽故初步有了凹模外形尺寸LxBxh=l24xl12x20根据要将上述尺寸改为125x125x2QIlllll刃壁高垂直干凹模平面的刃冲件科厚r,=::;3nunh0=3llllll冲件科厚t>3所这里取h0=3标准的级进模模板包括卸科板、固定板、凹模板、垫板、上模板、下模板也是级进模比不可少的既充当凹模刃口凹模外形尺寸前面已导科卸科板，卸料板凸台高度根据导向装暨导科板厚度来确定取h=H--0.3)t=xnun所以卸科板整体高度为nm1上模板（标准件） 先算卸科查文献(8]表2-15得卸料力系则(2)查文献(12]表10-并考虑到模具结构尺初选弹簧参数为弹簧钢丝直径d=21lllll节距有效圈数［规格标记为弹簧考虑卸科的可靠检查弹簧最大压缩量是否满足上述条件冲裁时卸科板的工作行程h2=，虑凸模的修模量h3=41111l1，弹簧的预压量为hl=，故弹簧总压缩蛋hl+h2+h3=++4mu切工作极限负荷工作极限负荷下变形量川展开长度［规格标记为弹簧计算弹簧预压故弹簧总压缩量为hl切在级进模一些辅助零件对模具的顺利工作也起着重要的作针对该级进这样就可以有效地避免带料现象模具在自由状态时导正销的直壁部分伸出卸科板的长度5冲压设备的选且有三个方向可以操作的优 计算推件查文献(8]表2-15得推件力系则(5-式故计算弯曲即(5-由于校正弯曲而的大小取决千压力即的调根据上述冲压力的计工作台尺寸（前后111111左右lll)垫板尺寸（厚度n1l1孔径111111);模柄孔尺寸（直径111111深度lll)滑块中心至床身中心距离160111111,最大倾斜角35°由节计算知模具闭合高度这样可以避免连杆调节过螺纹接触面积过小而被压6压力中心的计因也应注意尽量使压力中心的偏离不超过所选压力机模柄孔投影面积的范围以下通过解析法确定模具的压力中心计算步建立平面直角坐标系计算出各单—图形的压力中心到坐标轴的距离xl、x2、x3、.xn和yly2、y3、将计算数据分别代入式(6-la)和(6-即可求得压力中心坐(6-(6-计算压力中如图6-1各工序冲压力的合力作用点落在x即坐故在此坐标系中模具压力中心坐标为所以该模具压力中心（机床滑块中心）与模具中心左右偏移（考）7设计是源设计虽然只占模具成本的10％左右却决定了整个模具成本的70%-80%所以作者在设计时详尽地考虑了模具结又不能完全依赖于设加工简操作方当当中不乏有不足之本次设计是在指导老师XXX其间得到了XXX老师的指导得到同窗好友XXX、XXX、XXX、XXX、XXX的支持以及在AutoCAD2004软XXX年XXX月于参考文[l]李硕本等编着冲压工艺理论与新技术[M]北京机械工业出版中国模具工业协会模具行业”十—五”规划［J].模具工2005 :3-张秀锦模具技术现状与发展趋势综述[J]模具制 :1-肖祥芷模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势[J]模具工2005 :9-甘吃支架精密多工位级进模设计[J]模具工2005 :15-(6]姜奎华主编冲压工艺与模具设计[M]北京机械工业出版(7]薛笞翔等编着冲压模具设计制造难点与窍门[M]北京机械工业出版(8]模具实用技术丛书编委会编冲模设计应用实例[M]北京机械工业出版(9]郑家贤遍若冲压工艺与模具设计实用技术[M]北京机械工业出版(10]《冲模设计手册》编写组编若冲模设计手册[M]北京机械工业出版2005(3) (12]王孝培主编冲压手册（修订本［M］北京机械工业出版(13]YazhengLiuJinghongSunetal.Experimentinvestigationofdeep-drawingsheettextureevolution.JournalMaterialsprocessingTee血ology2005(12) :25-