模具毕业设计76卡板落料模的设计与制造.docx

摘要 1前言 21冲压件的工艺分析 31.1排样方法的确定 41.2搭边值的采用 52冲压力的计算 62.1冲裁力 62.2卸料力 62.3顶出力 63压力中心的确定 84计算凸、凹模的刃口尺寸 95模具总体设计及主要零部件设计 136冲压设备的选择 157模具总体设计 177.1模具类型的选择和定位方式的选择 177.2卸料、出件方式的选择 177.3导向方式的选择 188模具材料的选用及其他零部件的设计 199模具零件加工工艺 2110模具的装配和冲裁模具的试冲 2210.1模具的装配 2210.2冲裁模具的试冲 23总结 25致谢 26参考文献 27摘要模具生产的工艺水平及科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重 要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制 造业的国际竞争力，因此这次我们的毕业设计要求设计一个模具以便检验自己所学模具有关 方面的知识是否牢固在这次设计中根据所给题目的要求，我首先对冲压件进行了分析，分析该零件的尺寸精 度得出用一般精度的模具即可满足零件精度的要求，再从零件的形状、尺寸标注及生产批量 等情况看，我选择了以下方案。

根据对零件的综合分析，在本人这次设计中我设计的模具是卡板落料模，主要介绍的是 模具的冲裁，冲压生产中应用最广泛的工序之一材料为30钢板，厚度t=0.3mm传统的加 工方法为落料我的加工方法比较简单由于材料和厚度的原因，我采用的加工方法为：采 用单工序落料模进行加工关键词：落料模冲裁冲压模具前言随着经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要 求也越来越高业内专家认为，虽然模具种类繁多，但在“十一五”期间其发展重点应该是 既能满足大量需要，又具有较高的技术含量，特别是目前国内尚不能自给、需大量进口的模 具和能代表发展方向的大型、精密、复杂、长寿命模具又由于模具标准件的种类、数量、 水平、生产集中度等对整个模具行业的发展有重大影响因此，一些重要的模具标准件也必 须重点发展，而且其发展速度应快于模具的发展速度，这样才能不断提高我国的模具标准化 水平，从而提高模具质量，缩短模具生产周期及降低成本由于我国的模具产品在国际市场 上占有较大的价格优势，因此对于出口前景好的模具产品也应作为重点来发展而且应该是 目前已有一定基础，有条件、有可能发展起来的产品如：1. 大型精密塑料模具 塑料模具占我国模具总量的比例正逐年上升，发展潜力巨大。

目 前虽然已有相当技术基础并正在快速发展，但技术水平与国外仍有较大差距，总量也供不应 求，每年进口几亿美元2. 主要模具标准件 目前国内已有较大产量的模具标准件主要是模架、导向件、推杆推 管、弹性元件等这些产品不但国内配套大量需要，出口前景也很好，应继续大力发展虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距 这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工 工艺和能力方面，都有较大差距轿车覆盖件模具，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虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际 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、制造周期等方面，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阀片多功能模具，已基本达到国际水平1冲压件的工艺分析生产批量：大批量材料：30钢材料厚度：0.3mm图1卡板表1.1两孔中心距离公差材料厚度0一般精度（模具）较高精度（模具）孔距基本尺寸< 5050 〜15050 〜300< 5050~150150 〜300< 1土 0.1土 0.15土 0.2土 0.03土 0.05土 0.081~2土 0.12土 0.2土 0.3土 0.04土 0.06土 0.012~4土 0.15土 0.25土 0.35土 0.06土 0.08土 0.124 ~ 6土 0.2土 0.3土 0.40土 0.08土 0.10土 0.15分析该零件的尺寸精度，查表1.1其两孔中心距的尺寸及公差为82 土 0.2mm，用一般精 度的模具可达到的两孔中心距离公差为土0.15mm，即可满足零件的精度要求。

从零件的形状、 尺寸标注及生产批量等情况看，也均符合冲裁的工艺要求，并且只需一次落料即可，故采用单工序落料模进行加工1.1排样方法的确定常用的排样方法有三种：（1） 有废料排样：指沿工件全部外形冲裁，工件与工件、工件与条料边缘都留有搭边，此 种排样的缺点是材料利用率低，但有了搭边就能保证冲裁件的质量，模具寿命也高2） 少废料排样：指模具只沿着工件部分外形轮廓冲裁，只有局部搭边的存在3） 无废料排样：指工件与工件之间及工件与条料侧边之间均无搭边的存在，模具刃口沿 条料顺序切下，直接获得工件少、无废料排样的缺点是工件质量差，模具寿命不高，但这两种排样可以节省材料，还 具有简化模具结构、降低冲裁力和提高生产率等优点并且工件须具有一定的形状才能采用 少、无废料排样上述三类排样方法，按工件的外形特征主要分为直排、斜排、直对排、斜 对排、混合排、多行排等形式根据本零件的特点，适合采用有废料直排的方式，这样不仅使冲出的零件达到要求，有可 以尽可能大的提高材料的利用率采用直排有废料排样方式所示：图2排样方式计算冲裁件的面积A :mm 2 = 3190mm 2A = (116 + 82)x17 + KX172 - 2 x14 x17 —兀 x 721.2搭边值的采用表1.2冲裁金属材料的搭边值料厚手送料自动送料圆形非圆形往复送料aaaaaaaa~11.51.521.532>1~221.52.523.52.532>2~32.5232.543.5>3~432.53.535443>4~543546554>5~654657665>6~8657687768以上76879887查表1.2的最小搭边值：a = 2mm, a^ = 1.5mm条料宽度：b = 120 mm进距：h = 34 mm + 1.5mm = 35.5mm一个进距的材料利用率：nA门=—x 100%bh1x 3190mm 2120mm x 35.5mmx100% =75%2冲压力的计算2.1冲裁力该模具采用弹性卸料和上出料方式，采用平刃口凸模和凹模冲裁时，其冲裁力的计算式 如下：F = Lto （N ）其中 L = £116-2x14）+ 82 + 6x17 + 2x7兀 Jnm = 369.34mmt = 0.3mm气=500MP故 F = 369.34mm x 0.3mm x 500MP = 55.4 x103 Na2.2卸料力从凸模上卸下紧箍着的材料所需的力称为卸料力，影响卸料力的因素很多如材料的种类， 材料的厚度，冲裁间隙，零件的尺寸以及润滑情况等。

这些力通常采用经验公式进行计算如:F/ K 卸 F查表3.3得K卸=0.05F卸=0.05 x 55.4 x103 N = 2.77 x103 N2.3顶出力七=K『表2.1卸料力、推件力和顶出力因数冲裁材料K 卸 K K IE 纯铜、黄铜0.02〜0.060.03〜0.09铝、铝合金0.025〜0.080.03〜0.07钢材料厚度mm〜0.10.06〜0.0750.10.14>0.1〜0.50.045〜0.0550.0650.08>0.5〜2.50.04〜0.050.0500.06>2.5〜6.50.03〜0.040.0400.05>6.50.02〜0.030.0250.03查卸料力、推件力和顶出力因数表3.3得^顶二0.08F顶=0.08 x 55.4 x103 N = 4.432 x103 N选择冲床时的总冲压力：F总=F + «页 + F推 = 62.6 KN3压力中心的确定冲裁模的压力中心就是冲裁力合力的作用点冲压时，模具的压力中心一定要与冲床滑 块的中心线重合否则滑块就会承受偏心载荷，使模具歪斜，间隙不均匀，从而导致冲床滑 块与导轨和模具的不正常磨损，降低冲床和模具的寿命。

所以在模具设计时，必须要确定模 具的压力中心，并使其通过模柄的轴线，从而保证模具压力中心与冲床滑块中心重合对称形状的工件，其压力中心位于轮廓图形的几何中心O点压力中心图3.1确定模具压力中心按比例画出工件形状，将工件轮廓线分成11、l2..〈基本线段，并选定坐标 系xQy，如图3所示，因工件左右对称，其压力中心一定在对称轴y上，即％= 0计算*.图3压力中心七=01 = 116mm - 2 x14mm = 88mm;1 = 6 x（34 -17 \nm = 102mm;y = 2 x（34 一 17 ）mm = 8.5mm1 = 2 x 7 mm x兀 =44mm;17m兀m sin"〉3 = 17mm + 4 = 21.4mm兀17 mmsiny 4 = 17 mm + 4 cos ^^ = 27.69mmy = 34mm1 = 2 x mm = 53mm; 1 = 82mm;4 2 51 y +1 y +1 y +1 y +1 y y = -^-1 4―4 ^5 = 16.44mm0 1 +1 +1 +1 +11 2 3 4 54计算凸、凹模的刃口尺寸表4.1落料、冲孔模刃口使用间隙材料名称45T 7, T 8（退火）磷青铜（硬）铍青铜（硬）10、 15、 20冷轧钢带30钢板硅钢板Q235、 Q215钢板08、 10、 15钢板铜母线铝母线防锈铝软铝L2~L6力学性能HBS > 1908 b > 600MPaHBS = 140 〜1908 b = 400 〜600MPaHBS = 70 - 140 8b = 300 〜400MPaHBS < 708b < 300MPa厚度t初始间隙ZZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax0.10.0150.0350.010.03*—*—0.20.0250.0450.0150.0350.010.03*—0.30.040.060.030.050.020.040。