冲压模

1、 天津工程师范学院2006届毕业设计 （论文） 目 录前 言1第1章模具简要概述21.1 模具发展现状及发展趋势21.2 模具设计的目的2第2章冲裁模具设计过程32.1 产品零件图32.2 工艺分析32.3 确定冲压件的最佳工艺方案42.4 主要工艺参数计算52.5 确定冲裁间隙，计算主要工作部分尺寸142.6 模具主要零件及结构设计182.7 托架冲裁模的工作原理24第3章 模具装配与调试253.1 安装顺序253.2 装配要点253.3 装配过程26结 论27参考文献28致 谢29附录1 冲压模零件的加工精度及其相互配合30附录2 英文资料及翻译30附录3 备料清单42附录4 绘制模具总装配图44附录5 绘制模具零件图及工艺过程卡片45前 言随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，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。为了满足人类的需求，世界上各发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，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。我国对模具工业的发展也十分重视，国务院于1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决策中，就把

2、模具技术的发展作为机械行业的首要任务。现在，我国的模具工业已初具规模，全国已有200多个模具专业厂，6000多个生产点（附属在工厂内的模具车间或模具加工班组），年产模架30多万套。此外，还有数以万计的模具私营企业和个体劳动者，在满足模具需求方面，起着不可忽视的作用。可以说，中国在模具技术方面，已有一支较强的队伍。模具的应用越来越广泛，其适应性也越来越强，它已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。模具属于精密机械产品，因为它主要由机械零件和机构组成，如成形工作零件（凸模、凹模），导向零件有（导柱、导套等），支承零件（模座等），定位零件等；送料机构，抽芯机构，推（顶）料（件）机构，检测与安全机构等。为提高模具的质量、性能、精度和生产效率，缩短制造周期，其零、部件多由标准零、部件组成。所以，模具应属于标准化程度较高的产品。金属板料冲压是模具在工业生产中应用广泛的加工形式之一，随着市场竞争日趋加剧，产品质量不断提高，对生产的安全性，操作的方便性等要求也日益提高。模具作为冲压生产的基本要素，其设计制造技术受到普遍重视，因此学习模具课程，进行模具设计也是适应现代化工业要求的。设计一套完整的模

3、具，要求设计者应具有扎实的动手能力和广阔的理论知识体系，如金属材料与热处理知识、机械设计基础知识、机械制图、机械工艺制造学、公差与配合等一系列的知识体系。由于设计者知识水平有限，加上技术资料不全，在设计过程中难免有一些不足之处，请老师和读者加以批评和指正。 第1章模具简要概述1.1 模具发展现状及发展趋势从20世纪80年代出开始，工业发达国家的模具工业，已从机床工业中分离出来，并发展成为一个独立的工业部门，而且其产值已超过机床工业的产值。改革开放以来，中国的模具工业发展十分迅速；近年来，一直以每年15%左右的增长速度快速发展。目前，模具在汽车、拖拉机、飞机、家用电器、工程机械、动力机械、冶金、机床、兵器、仪器仪表、轻工、日用五金等制造业中，起着极为重要的作用。国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越多且越来越高的要求，巨大的市场需求推动着中国模具工业更快地发展。模具的未来的发展正朝以下几个方面发展：（1）模具正向集成化、三维化、智能化和网络化方向发展 模具软件功能集成化 模具设计、分析及制造的三维化 模具软件应用的网络化趋势（2）模具检测、加工设备向精密、高效和多功能方向发展 模具检测

4、设备的日益精密、高效 数控电火花加工机床（3）快速经济制模技术1.2 模具设计的目的工具钳工技师是技术工人队伍中具有高级技能的人才，是生产第一线的一支重要队伍，他们在设计、分析工艺和加工、检验水平等方面被要求很高。这次的模具设计与制作正好在实物设计、工艺分析和加工、检验等方面展现得淋漓尽致。在生产的全过程中，专用工装夹具，凸、凹模的设计，模具材料与寿命，模具零件失效与修复技术等，只要有一点点含糊，都会直接影响到模具设计与制作的成功与否。所以说，通过这次毕业设计（模具设计），对于我们机械制造工艺教育专业，尤其是对工具钳工技师培训班的我来说，是对我大学五年专业学习生活的一次总复习，也是一大的总结。第章冲裁模具设计过程2.1 产品零件图图2-1 托架零件图2.2 工艺分析冲压件的工艺性是指冲件在冲压加工中的难易程序。冲压工艺性的好坏直接影响冲压件的质量、模具寿命、材料消耗、生产率和冲压成本，甚至影响到冲压工艺的实施。因此，设计中应尽可能提高冲压件的工艺性。2.2.1 冲裁工艺分析该制件形状简单，结构对称，尺寸适中，除孔中心距13和孔径46有公差要求外，其余尺寸为IT12级精度。另外考虑到了制

5、件的利用率，避免造成大量浪费现象，因此，制件4个孔的公差均为IT9且不允许变形。托架制件的材料选用优质碳素结构钢08冷扎钢板，其力学性能分析见表2-1：表2-1 08F的力学性能分析代号材料状态力学性能抗拉强度/Mpa抗剪强度/Mpa 伸长率（%）屈服强度/Mpa08F已退火330450260360322002.2.2 弯曲工艺分析托架制件弯曲部分形状左右对称，因此毛坯受力均衡不产生滑动。该制件的生产采用弯曲、落料、冲孔三道基本工序，生产批量较大，而且弯曲半径大于最小弯曲半径（0.8t=.081=0.80.5t=0.51=0.5，因此毛坯长度L=li+L【2】 =2a+2b+c+4L =29+27+16+42.0567 =56.232.4.2 画排样图冲裁件在板料上的布置叫排样。它是制定冲压工艺不可缺少的内容，直接影响着材料的利用率、冲模结构、制件质量和生产率等，条料冲裁时所产生的废料分为两种情况：（1）工艺废料：工件之间和工件与条料边缘之间存在的搭边，定位需要切 去的料边，与定位孔不可避免的料头和料尾废料。（2）结构废料：由于工件结构的需要，如工件内孔的存在而产生的废料。排样方法主要

6、有三种：有搭边排样：无搭边排样：少搭边排样合理排样并充分利用材料具有重大意义。此模具设计时，由于采用先弯曲的基本工序，因此宽度方向采用精裁方法，（即宽度方向不落料），使模具简单化，故条料宽度为26，公差为IT12。另外，考虑操作方便及模具结构简单，故采用直排设计。 排样中相邻冲裁件间的余料或冲裁件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边用以防止送料发生偏差时，冲出残缺的废品。由表2-3可查得冲裁时的搭边值：表2-3： 冲裁金属材料的搭边值料厚手工送料自动送料圆形非圆形a a1aa1aa111.51.521.51221.52.5232232.5232.53432.53.534345435454搭边值a1=1.5,则条料的送进步距为h=40+1.5=41.5,如图2-3所示，画出排样图。图2-3 排样图2.4.3 计算冲裁单件材料的利用率单件材料的利用率K=A0/A100【5】 (2-2)式中A0得到制件的总面积（mm2）；A 个步距的条料面积（mm2）；则K=(2640)/(2641.5)100=962.4.4 计算压力中心为了保证压力机和模具正常地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、凹模间隙不均匀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。形状简单而对称的工件，如圆形、正多边形、矩形，其冲裁时的压力中心与工件的中心重合。由于该零件弯曲、落料、冲孔均为轴对称形状，其中心便是压力机的压力中心，故不必进行压力中心的计算。2.4.5 各部分工艺力的计算（1）冲孔力计算按冲模设计应用实例书中公式计算：F冲=1.3Lt【2】 (2-3) 式中L 工件内轮廓周长（）；T 工件厚度（）；材料抗剪强度（Mpa）；此零件厚度为1，查表2-1抗剪强度=260360 Mpa。取=260 Mpa则F冲=1.3Lt=1.3（3.1464）1260=25471.68N=25.47KN（2）落料力计算按冲模设计应用实例书中公式计算：F落1.3Lt【2】 (2-4) 式中L工件外轮廓周长（）；t材料厚度（）；材料抗剪强度（Mpa）；

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