毕业设计论文单孔长方形单片多孔模具设计.docx

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1、摘要随着模具的迅速发展，现代工业市场中，模具已成为生产各种工业产品中不可或缺的重要工艺设备，为了扩展在工艺方面的知识面，为了适应社会的要求，学校举行了设计。这次设计是在学完冲模、模具制造等课程的基础上进行的，是对我综合能力的考核，是对我所学知识的综合应用，也是对我所回顾学知识的与检查。通过实例，分析了零件的冲压工艺方案，阐述了模具结构特点及工作过程,最后提出了模具设计应注意的问题。关键词：冲模；冲压工艺；模具设计AbstractThroughanexamp1e,thestampingprocessforformingthemu1ti-directionabentpartisana1yzed.T

2、hestructurecharacteristicsandworkingprocessofthedie.Forstampingthemu1ti-directionbentpartarepresented.thepartsneedingattention.Inthedesignofthedieareputforward.Keywords:die;stamping;diedesign.目录摘要1Abstract2目录3第1章绪论5第2章零件的分析62.1零件的工艺性分析62.1.1设I十题目内*2.1.2材料的性能62.1.3冲压成型工艺分析62.2I:方夕）72.2.1方案的确定72.2.272

3、.3模具间隙的确定72.4凸凹模的尺寸9第3章模具总体设计153.1冲裁件的排样153.2材料利用率163.3冲裁力的计算163.31孑163.3.2173.3.3173.3.4彳）J173.4压）J中心的11J：1183.50J193.6模具类型的选择213.7彳1C*223.8卸料、出件方式的选择22第4章模具的装配和冲裁模具的试冲244.1模具的装配244.2冲裁模具的试冲254.328结论与展望29致谢30参考文献31第1章绪论近年来，中国模具行业逐渐受到人们的重视和关注，并且一直以百分之十五左右的增长速度快速发展。模具工业是国民经济的重要基础工业之一，是工业生产中的基础工艺装备，是一

4、种高附加值的高精密集型产品，也是高新技术产业化的重要领域，其技术水平的高低已经成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。中国模具产业除了要继续提高生产能力，今后更要着重于行业内部结构的调整和技术发展水平的提高。结构调整方面，主要是企业结构向专业化调整，产品结构向着中高档模具发展，向进出口结构的改进，中高档汽车覆盖件模具成形分析及结构改进、多功能复合模具和复合加工及激光技术在模具设计制造上的应用、高速切削、超精加工及抛光技术、信息化方向发展。大学期间通过对专业课的学习，掌握了基本的专业知识。学习完机械原理、机械零件，使我认识了机械间的传动以及机械传动装置的总体设计；通过对液压传动、材料成型设备的学习

5、，了解了液压机和各种成形设备的工作原理和特点；塑性成形，尤其是冲压工艺与模具设计这门课的学习，使我跟深刻的认识到本专业进入社会真正的工作目的是什么，工作范围是什么。为了更深入的了解冲压设计模具，我选择了一套模具设计。这套模虽简单但几乎涵盖了冲压工艺设计中的所有的知识点以及应该注意的东西。因此选择这套模具作为我的设计，同时也为以后的学习和工作打下坚实的基础。第2章零件的分析2.1零件的工艺性分析211设计题目内容图2-1工件图原始资料：如图2T所示零件材料：为20#；厚度：为Imm；生产批量：属于大批量生产2. 1.2材料的性能20#并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。保证机械性能,不保证

6、化学成分,不能热处理,机械性能较低，比较常用,价格便宜。2.1. 3冲压成型工艺分析此工件为20#,厚度为Inm1,具有良好的冲压性能，适合冲裁，具有良好的冲压工艺性。主要工艺难点在于两个精度要求，及其零件的形状不规则，在大批量的生产条件下，要保证生产效率。选取合理的模具类型、结构，采用最经济的制模工艺。因为该零件包含了落料冲孔这2道工序20#冲压性能较好，孔与外缘的壁厚较大，冲压模中的凸凹模壁厚部分具有足够的强度。2.2工艺方案分析2.2.1方案的确定该零件包括冲孔、落料2个基本工序，可以采用以下四种工艺方案：方案一：单工序直接落料，单工序冲孔获得产品，采用单工序模生产。方案二：先冲孔后落料

7、复合模具，采用复合模生产。方案三：采用形状倒置的复合模具获得落料产品。方案四：采用落料,冲孔的级进模。2.2.2方案比较方案一:模具结构相对而言比较简单，经济性高，但相对精度较低，不能很好的保证产品的允许公差尺寸。方案二:先采用来定位工件毛坯料，然后再落下成品。既能很好的保证工件有一定的定位精度，又能减少一次冲压的合力，并且保证机构能在相对小的载荷下工作。方案三：采用此种生产方式可以大大的提高工作效率，而且可以提高毛坯料的利用效率，但是该种方式会大大增加压力机的吨位，在实际生产中还得考虑减噪、安全、灵活等。况且该零件垫片本来就已经属于尺寸较大的工件了，采用一次落两个会使模具的体积扩大，不便于装

8、卸等。方案四：供需相对分散，两次冲裁对精度具有一定的影响，且同样具有方案三的问题，且不适合实际生产，工作效率也没有什么实质性的提高，而且模具规模也大大加大，同时模具的结构相对较复杂。综上所述以及实际生产的相关条件和要求，我决定选择第二种方案。2.3 模具间隙的确定凸模与凹模图样分别加工主要适用于圆形或简单形状的工件，设计时需在图纸上分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。凸凹模分别加工方法的优点是，凸凹模具有互换性，制造周期短，便于成批制造。其缺点是，为了保证初始间隙在合理范围内，需要采用较小的凸凹模具制造公差，所以模具制造成本相对较高。同时，为保证一定的间隙，模具的制造公差必须满足下列条件:p

9、+ZmaX-Zmin(22)即：Sp=4(Zmax-Zmin)(2.3)=.6(Zmax-Zmin).I)式中：2,凸模制造公差；3一一凹模制造公差；ZmaX最大合理间隙；Zmin最小合理间隙。表2.3系数K材料厚度t(mm)非圆形圆形10.750.50.750.5工件公差A(mm)40.160.200.240.300.170.350.210.410.250.490.310.590.3620.4220.500.600.160.200.240.3020.1620.2020.240.30由图11可知，该零件属于无特殊要求的一般冲孔、落料件。外轮廓由落料获得，上下的两个冲孔由冲孔获得。最小合理间隙2

10、Cmin=0.012,最大合理间隙2Cmax=0.016则：2Cmax-2Cmin=0.016-0.012=0.004mm2.4 凸凹模的尺寸冲裁件的尺寸精度，决定于凸、凹模刀口部分尺寸。冲裁的合理间隙，也要靠凸、凹模刃口部分尺寸来实现和保证。所以正确地确定刃口部分尺寸是相当重要的。尺寸计算的原则由于凸、凹模之间存在间隙，所以冲裁件断面都是带有锥度的，且落料件的大端尺才等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模尺寸。在测量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔件孔径是以小端尺寸为基准。冲裁过程中，凸、凹模要与冲裁零件或废料发生摩擦，凸模越磨越小，凹模越磨越大，结果使间隙越来越大。因此，在确定凸、

11、凹模刃口尺寸时，必须遵循下述原则：(1)落料模先确定凹模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最小极限尺寸，以保证凹摸磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格制件，凸横刃口的标称尺寸比凹模小一个最小合理间隙。(2)冲孔模先确定凸模刃口尺寸，其标称尺寸应取接近或等于制件的最大极限尺寸以保证凸模磨损到一定尺寸范围内，也能冲出合格的孔。凹横刃口的标称尺寸应比凸模大一个最小合理间隙。(3)选择模具刃口制造公差时，要考虑工件精度与模具精度的关系，既要保证工件的精度要求，又要保证有合理的间隙值。一般冲模精度较工件精度高23级(表4-6)。若零件没有标注公差，则对于非圆形件按国家标准非配合尺寸的ITM级精度来处

12、理，圆形件一股可按IT1O级精度来处理，工件尺寸公差应按“入体”原则标注为单向公差，所谓“入体”原则是指标注工件尺寸公差时应向材料实体方向单向标注，即：落料件正公差为零，只标注负公差；冲孔件负公差为零,只标注正公差。表4-6冲裁件精度冲模制造精度材料厚度t(mm)0.50.81.01.52345681O12IT6-IT71II1IIT7-IT8T8T8T9T1OTIOIIIT9IIIIT12T12IIIIIT9T1OT1OT12IIT12T14T14T14T14IIT12T12T12T12计算方法模具工作部分尺寸及公差的计算方法与加工方法有关，基本上可分为两类。1.凸模与凹模分开加工凸、凹摸分

13、开加工，是指凸模和凹模分别按图样加工至尺寸。此种方法适用于圆形或形状简单的工件，为了保证凸、凹模间初始间隙小于最大合理间隙Zmi11,不仅凸、凹模分别标注公差(凸棋斗,凹模当)，而且要求有较高的制造精度，以满足如下条件Bp+2ZmaX-Zmin或取%=0.4(Zmax-Zmin)=0.6(ZmaXZmin)也就是说，新制造的模具应该是耳+C+Zn1Za,如图4-9所示。否则，制造的模具间隙已超过了允许的变动范围ZmMZnm,影响模具的使用寿命。图4-9凸、凹模分别加工时的间隙变动范围下面对落料和冲孔两种情况分别进行讨论。(1)落料：设工件尺寸为。根据以上原则，应先确定凹模尺寸，使凹模.标标尺寸接近或等于工件的最小极限尺寸，再减小凸模尺寸保证最小合理间隙。凹模制造偏差取正偏差，凸模取负偏差。计算公式如下。/=（。-X，&（4-6）2=到&7）式中Dd、Dp分别为落料凹模、凸模标称尺寸（mm）；D落料件标称尺寸（mm）；