机械毕业设计（论文）-防动垫片落料冲孔复合冷冲模设计【全套的图纸】

毕业设计用纸摘 要模具生产技术水准的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。本论文详细的论述了防动垫片模具的设计的全过程。其中，根据该零件所用材料的特点和结构特点进行工艺分析和工艺计算，最终确定出工艺方案。然后对模具的具体结构和所需零件进行设计和选择。本文通过对课题应解决的问题和设计要做的工作分析讨论，了解其基本的性能、组成、作用、以及设计所需考虑的问题等等。该产品的精度要求一般，结构简单，通过工艺分析选择最简单的加工方案，可以提高生产率。 关键词：防动垫片，工艺分析，加工方案目 录前 言3第一章 分析零件的工艺性和确定冲压方案 5第二章 分析比较和确定工艺方案 62.1 选择冲压工序 62.2 排样6第三章 落料冲孔复合模设计 8 3.1 冲裁力的计算8 3.2 压力中心的计算 93.3 凸、凹模工作部分尺寸和公差 93.3.1 落料部分刃口尺寸计算103.3.2冲孔部分刃口尺寸计算113.4 模具整体结构的设计 113.4.1 模具结构形式的选择113.4.2 推件装置 123.4.3 卸料装置 123.4.4 导向装置 123.5 压力机的选择 123.5.1 拟选压力机 123.5.2 计算闭和高度 133.6 模架的选择13第四章 成形模具设计154.1 弯曲力的计算154.2 大概选压力机154.3 模具结构形式选择164.4模具工作部分尺寸标注 16结 论18致 谢18参考文献 19 前 言冲压模在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状通过一定的压力方式将原材料成形。例如，冲压件就是通过冲压方式使金属材料在模具内发生塑性变形而获得的；金属压铸件、粉末冶金件等金属制品，绝大多数也是用模具成形的。由于模具成形，特别是冲压模成形，具有优质、高产、省料和低成本等特点，现在已在国民经济各个部门，特别是汽车、拖拉机、航空航天、仪表仪器、机械制造等重工业部门得到极其广泛的应用。据统计，利用模具制造的零件，在飞机 、汽车、拖拉机、电机电器、仪表仪器等机电产品中占60%70%；在电视机、录音机、计算机等电子产品中占80%以上；在自行车、手表、洗衣机、电冰箱、电风扇等轻工业产品中占85%以上。随着社会经济的发展，人们对工业产品的品种、数量、质量及款式都有越来越高的要求。为了满足人类的需要，世界上各个工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，特别在冷冲模方面，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，并取得了显著的经济效益。美国是世界上超级经济大国，也是世界模具工业的领先国家。据统计，美国模具行业有12554个企业，从业人员17.28万人，模具总产值达64.47亿美元。日本模具工业是从1957年开始发展起来的。当年模具总产值仅有106亿日元，到1991年总产值已超过17900亿日元，在34年中增长了69倍。这也是日本经济能飞速发展，并在国际市场上占有一定优势的重要原因。我国对模具工业的发展也十分重视，国家通过多种方式和途径来加速模具行业的发展。数以万计的模具私营企业和个体劳动者如雨后春笋般出现在神州大地上，对模具行业的发展起到了不可低估的作用。可以说，我国在模具技术方面已有一支较强的队伍。目前，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。如东风汽车公司冲模厂，已设计制造了富康轿车部分内覆盖件模具；一汽模具中心生产了捷达王轿车外覆盖件模具。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。其设计制造手段已基本达到了国际先进水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。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的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动叠片多功能模具，已达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。当前冲压模具技术发展的三个特点：一、充分运用IT技术发展模具设计、制造。用户对压力速度、精度、换模效率方面不断提高的要求，促进了模具的发展。车身外形和发动机是汽车的两个关键部件，汽车车身模具特别是大中型覆盖件模具，其技术密集体现当代模具技术水平，是车身制造技术的重要组成部分。车身模具设计和制造约占汽车开发周期三分之二的时间，成为汽车换型的主要制约因素。目前，世界上汽车的改新换代一般约需48个月，而美国仅需30个月，这主要得益于在模具业中应用了CAD/CAE/CAM技术和三维实体汽车覆盖件模具结构设计软件。另外，网络技术的广泛应用提供了可靠的信息载体，实现了异地设计和异地制造。同时，虚拟制造等IT技术应用，也将推动模具工业的发展。二、缩短金属成形模具的试模时间。当前，主要发展液压高速试验压力机和拉伸机械压力机，特别是在机械压力机上的模具试验时间可减少80%，具有巨大的节省潜力。这种试模机械压力机的发展趋势是采用多连杆拉伸压力机，它配备数控液压拉伸垫，具有参数设置和状态记忆功能。三、车身制造中的级进冲模发展迅速。在自动冲床上用级进冲裁模或组合冲模加工转子、定子板，或者应用于插接件作业，都是众所周知的冲压技术。近些年来，级进组合冲载模在车身制造中开始得到越来越广泛的应用，用级进模直接卷材加工成型零件和拉伸件，加工零件也越来越大，省去了用多工位压力机和成套模具生产所必需串接的板材剪切、涂油、板坯运输等后续工序。级进组合压模已在美国汽车工业中普遍应用，其优点是生产率高，模具成本低，不需要板料剪切，与多位压力机上使用的阶梯模相比，节约30%。但是，级进组合冲模技术的应用受拉伸深度、导向和传输的带材边缘材料表面硬化的限制，主要用于拉伸深度比较浅的简单零件，因此不能完全替代多工位压力机绝大多数零件应优先考虑在多工位压力机上加工。 防动垫片模具的设计第一章 分析零件的冲压工艺性工件图如下： 图11 制件图材料名称：碳素结构刚牌 号：10 材料性能：抗拉强度 /Mpa 294432抗剪强度 /Mpa 255333 屈服强度 /Mpa 206 延 伸 率 ×100 29弹性模量 E/103Mpa 194防动垫片是典型的冲裁件，料厚2mm，其特点是没有尺寸精度和表面粗糙度要求，所以模具的精度也不必太高；三个角为90度弯曲成型，中间为正六边形冲孔和压弯，都符合冲压成型的工艺性要求。第二章 分析比较和确定工艺方案2.1 选择冲压工序根据冲压工艺性分析，考虑采用以下几种工艺方案：方案一：1、落料 2冲孔 3、弯曲成形 方案二：1、落料冲孔复合模 2. 弯曲成形分析比较各个方案的优缺点：方案一的特点是化整为零，将原先很复杂的工件分解为三个较简单的单元，从而简化了模具的结构形状，使模具制造简单。另外各个工序所需的冲压力小了，可以解决冲压设备吨位不够的问题。但生产效率比较低，不适合成批量生产。方案二先是落料冲孔，然后是成形模；既满足了制件工艺要求，生产效率又高，适合大批量生产。2.2 排样排样是指工件在条料或板料上布置的方法。根据工件的具体形状（近似正方形）可选择如图21所示的排样方式 图21 排样图由料厚t=2确定搭边值 工件间a1=3mm沿边 a=3mm所以条料宽为95±1mm第三章 落料冲孔复合模设计 图31 落料冲孔复合模装配图3.1 冲裁力的计算冲裁时，工件或废料从凸模上取下来的力叫卸料力，从凹模内将工件或废料顺着冲裁的方向推出的力叫推件力，逆冲裁方向顶出的力叫顶件力。所设计的冲裁模采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模，其总的冲压力。 F总=F冲+F卸+F推查表得：=255333mpa 取 330mpa料厚 t=2mm 落料周长=3.14×150×28×3/180+6×8+3.14×5×3=314.9mm 冲孔周长=10×6=60mm冲裁力的计算：F落=1.3Lt=1.3×314.9×2×330 =270.2 KNF孔=1.3×60×2×330=51.5 KN 卸料力计算： K卸=0.045 F卸=K卸F落=0.045×314.9=14.2 KN推件力计算： K推=0.055 n=10/2=5 F推=nK推F孔 =5×0.055×51.5 =14.2 KN总的冲裁力：F总=F冲+F卸+F推=270.2+51.5+14.2+14.2 =350.1 KN3.2 压力中心的计算为了保证压力机和模具正常的工作，必须使冲模的压力中心与压力机滑块中心线相重合。否则在冲压时会使冲模与压力机滑块歪斜，引起凸、凹模间隙不均和导向零件加速磨损，造成刃口和其它零件的损坏，甚至还会引起压力机导轨磨损，影响压力机精度。本冲裁件为对称图形，压力中心即在几何中心。3.3 凸、凹模工作部分尺寸和公差图33 冲孔落料工件图3.3.1 落料部分刃口尺寸计算落料件的尺寸取决于凹模尺寸，因此落料模应先决定凹模尺寸，用减小凸模尺寸来保证合理间隙。工件如图33所示：t=2mm时，查表得凸凹模间隙为0.24-0.36，凸、凹模配合加工，凹模尺寸标注如图3-4所示，所标注偏差查自冲压手册。图34 凹模尺寸标注由于工件外形较复杂，落料凸模尺寸根据凹模配做，保证双面间隙为0.24-0.36mm。3.3.2 冲孔部分刃口尺寸计算冲孔件的尺寸取决于凸模尺寸，因此冲孔模应先决定凸模尺寸，用增大凹模尺寸来保证合理间隙。图35冲孔凸模尺寸标注 冲孔凸模尺寸标注如图3-5所示，偏差查自冲压手册，冲孔