毕业设计（论文）-拖板（托板）冲压模具设计.docx

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1、摘要本文是对尺寸小，精度要求相对较高，工艺比较复杂，生产批量大的托板进行设计。在对托板结构工艺性和材料加工工艺性正确分析的基础上，采用叙述与计算相结合的方式，分别对级进模的冲孔、落料等工序进行了从材料的选择到工作零件、定位零件、卸料零件、导向零件和安装固定零件等进行了设计。讨论了思路的可行性，并对其进行了整体和局部的结构设计。此级进模的设计，对以往的学习进行了一次综合性的运用，对今后的工作也有相当大的指导意义。通过对课题的冲压工艺的分析及模具零件的计算后，首先对主要的工作零件以及非标零件进行二维图的绘制，并且绘制本套模具的装配图；其次对主要工作零件的加工进行工艺卡片的编制。关键词：工艺分析；零

2、件设计；模具装配AbstractThispaperisthesizeofsma11,re1ative1yhighprecision,theprocessismorecomp1icated,massproductionofe1ectroniccomponents1argebaseunitfordeep,piercingandf1angingprogressivediedesign.Baseunitinthestructureofmateria1sandprocessingsexua1correctana1ysisonthebasisofNarrationandca1cu1atedusingaco

3、mbinationofmethods,theProgressivePiercingDieincision,Drawing,f1angingoftheprocessesfromthechoiceofmateria1stothedesign.ofworkcomponents,positioningcomponentsanddumpparts,orientedpartsandfixedcomponents.Thisdesignhasgoodideasfromnature.Thisprogressivediedesign,thestudyofthepast,carriedoutacomprehensi

4、veapp1ication,forthefutureworkofagreatguidingsignificance.Basedontheana1ysisofthetopicofwasstampingprocessaftertheca1cu1ationandmou1dparts,firstofmainjobpartsandnon-standardparts,two-dimensiona1wasdrawingandp1otthesetofmou1dassemb1ydrawings;Nexttothemainpartwasprocessingprocesscardprogram-ming.Keywo

5、rds:Processana1ysis;Partsdesign;Themo1dassemb1y1前言12冲压件工艺分析22.1 分析工件的技术要求22.1.1 加工表面的尺寸精度及尺寸基准22.1.2 主要加工表面的形位公差精度22.1.3 表面质量要求22.2 工件材料及机械性能32.3 零件的结构工艺性分析33工艺方案确定43.1 工艺方案的提出43.2 工件生产工序的确定43.3 模具定位零件与卸料零件的选择43.3.1 定位零件的选择43.3.2 卸料零件的选择53.3.3 出料方式的选择53.3.4 导向方式的选择54排样设计64.1 材料利用率64.2 排样方法64.3.1 排样及

6、搭边值的计算74.3.2 步距的计算74.3.3 条料宽度的确定74.3.4 材料利用率的计算85模具主要受力分析计算105.1 冲压力的计算105.1.1 总冲裁力的计算105.1.2 卸料力、推件力的计算105.1.3 总冲压力的计算错误!未定义书签。5.2 压力机吨位选择116模具工作部分设计计算136.1 冲裁间隙136.2 模具刃口尺寸的计算136.2.1 计算原则136.2.2 计算方法146.3 级进模的各个工位冲裁凸、凹模刃口尺寸计算错误!未定义书签。7模具结构设计和主要零、部件设计147.1 凹模周界的确定167.2 模座及导套的选取167.3 模柄的选用177.4 冲裁凸、

7、凹模结构设计177.4.1 模具材料选择与热处理177.5.2 。12钢的性能187.5.3 凹模刃口形式的确定18参考文献221前言板料成形一般称为冲压，它是对厚度较小的板料，利用专门的模具，使金属板料通过一定模孔而产生塑性变形，从而获得所需的形状、尺寸的零件或坯料。冲压这类塑性加工方法可进一步分为分离工序和成形工序两类。分离工序用于使冲裁件与板料沿一定的轮廓线相互分离，如冲裁、剪切等工序；成形工序用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形，成为具有要求形状和尺寸的零件，如弯曲、拉深等工序。随着生产技术的发展，还不断产生新的塑性加工方法，例如连铸连轧、液态模锻、等温锻造和超塑性成形等，这些都进一

8、步扩大了塑性成形的应用范围。塑性加工按成形时工件的温度还可以分为热成形、冷成形和温成形三类。热成形是充分进行再结晶的温度以上所完成的加工，如热轧、热锻、热挤压等；冷成形是在不产生回复和再结晶的温度以下进行的加工，如冷轧、冷冲压、冷挤压、冷锻等；温成形是在介于冷、热成形之间的温度下进行的加工，如温锻、温挤压等。本工件的成形属于冷成形。虽金属塑性成形的方法多种多样，具有各自的特点。但它们具有共同的特点，即都要利用金属的塑性，并都要借助于一定的外力使其产生塑性变形，这就是所谓的金属塑性加工。金属的塑性加工是以塑性为前提条件。塑性越好，则预示着金属具有更好的塑性成形适应能力，允许产生更大的变形量；反之

9、，如果金属一受力即行断裂，则塑性加工也就无从进行，因而，从工艺角度出发，人们总是希望变形金属具有良好的塑性。因而对金属塑性成形工艺应提出相应的要求：D使金属具有良好的塑性；2）使变形抗力小；3）保证塑性成形件质量，即使成形件组织均匀、晶粒细小、强度高、残余应力小等；4）能了解变形力，以便为选择成形设备、设计模具提供理论依据。2冲压件工艺分析冲压件的工艺性，是指冲压件对冲压工艺的适应性，即冲裁件的形状结构、尺寸大小、尺寸偏差、形位公差与尺寸基准等是否符合冲压工艺要求。本次设计的工件形状如图2-1,现对该工件冲压工艺性进行分析：图2-1工件图2.1 分析工件的技术要求2.1.1 加工表面的尺寸精度

10、及尺寸基准工件中对标有尺寸精度的尺寸按照零件图的精度进行设计，对其他未标尺寸按一般精度设计，即按国标对非圆形工件精度等级取IT14级设计，对圆形工件精度等级取IT11级设计。冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模时的定位基准重合，以避免产生基准不重合误差。孔位尺寸基准应尽量选择在冲裁过程中始终不参加变形的面或线上，切不要与参加变形的部分联系起来。2.1.2 主要加工表面的形位公差精度通过分析零件图，该零件的未表注形位公差精度按一般的精度要求处理即可满足工艺要求。2.1.3 表面质量要求该工件为标有表面质量精度要求按照一般要求处理即可满足工艺要求，即表面粗糙度Ra3.2o2.2 工件材料及机械性能在本次

11、设计中，冲压零件使用的材料为08f,厚度仁2mm。2.3 零件的结构工艺性分析此工件为托板冲孔落料级进模设计，工件体积不大。主要工序为冲孔、落料。所示工件部分要采用冲孔工序。冲裁件的形状应尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，在许可的情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状，以减少废料。矩形孔两端宜用原弧连接，以利于模具加工。冲裁件各直线或曲线的连接处，尽量避免锐角，严禁尖角。除在少、无废料排样或采用镶拼模结构时，都应有适当的圆角相连，以利于模具制造和提高模具寿命，圆角半径R的最小值可参考文献第75页表2-17选取。冲裁件的孔径受冲孔凸模强度和刚度的限制，不宜太小，否则容易折断或压弯，冲孔的

12、最小尺寸可参考文献第75页表2-18o如果采用带保护套的凸模，稳定性高，凸模不易折损，最小冲孔尺寸可以减小，参考文献第76页表2-19。冲孔件上孔和孔、孔与边缘之间的距离不能过小，以避免工件变形、模壁过薄或因材料易被拉入凹模而影响模具寿命。一般孔边距取：对圆孔为(11.5)t,对矩形孔为(1.52)to孔距的最小尺寸可见文献第76页表2-20。本工件基本符合上述各项要求，因而在结构上是满足工艺的，能够进行级进模加工。3工艺方案确定3.1 工艺方案的提出根据本工件的外形尺寸及形状，可确定本工件属于落料冲孔工序。根据上述的加工方法可提出以下几种模具典型结构所设计的模具加工方案：1）单工序模生产单工

13、序模结构简单，制作周期短，制作成本低廉，生产效率低,冲出的制件精度不高，且工人劳动强度大，不适合大批量的生产。2）复合模生产复合模结构紧凑，冲出的制件精度较高，适合大批量生产，特别是孔与制件外形的同心度容易保证。但模具结构复杂，模具制造较困难，制造成本高,制造周期长等缺点。3）级进模生产在一副级进模上可对形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深成形等工序，故生产率高，便于实现机械化和自动化，适于大批量生产。由于采用条料（或带料）进行连续冲压，所以操作方便安全。级进模的主要缺点是结构复杂，制造精度高，周期较长，成本高。在生产本工件时若采用单工序模生产，制作本工件至少需要5个单工序，也就意味着需要

14、5副以上的模具来进行生产，而且本工件需要长年大批大量生产，采用单工序不但所需的单工序模较多而且会造成产品精度无法保证，经济效益低等缺点，故不宜采用单工序模进行生产。若采用级进模生产，在排样时，只要按正常冲裁工序，保证工件间的精度，同时降低模具的制造难度。综合上述几种方案的比较，应选用级进模进行生产，既可实现大批量生产，也可以节约材料。因此选用级进模生产。3.2 工件生产工序的确定生产工序最终确定为：1冲孔2落料。3.3 模具定位零件与卸料零件的选择3.3.1 定位零件的选择定位部分零件的作用是使毛胚（条料或块料）送料时有准确的位置，保证冲出合格制件，不致冲缺而造成浪费。该模具设计时，采用侧刃定

15、位，保证工件冲裁时的定位精度。3.3.2 卸料零件的选择卸料装置分为刚性（即固定卸料板）和弹性两种，废料切刀也是一种卸料的形式。固定卸料板的卸料力大，但无压料作用，毛胚材料厚度大于0.8mm时多采用次形式。弹性卸料板的卸料力小，但有压料作用，冲裁质量较好，多用于薄料。因本工件的表面质量要求一般，工件的料厚为2mm,所以选用固定卸料装置。3.3.3 出料方式的选择出料方式有上出料和下出料两种方式，若采用上出料方式，则还需将废料或工件钩出，不利于级进模的连续生产；若采用下出料方式，废料或工件可直接从凹模孔中漏出，结构简单，且有利于连续大量生产。故出料方式选用下出料方式。334导向方式的选择由于工件是大批量生产，采用滑动导柱、导套定位，导柱、导套是一种间隙、精度高、寿命较长的导向装置，适用于大批量的高精度生产。4排样设计4.1材料利用率排样的合理与否，影响到材料的经济利用率，还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等。因此，排样是冲裁工艺与模具设计中一项很重要的工作。冲压件大批量生产成本中，毛坯材料费用占60%以上，排样的目的就在于合理利用原材料。衡量排样经济性、合理性的指标是材料的利用率。其计算公式如下：一个进距内