毕业设计（论文） 酒瓶盖启子级进模设计与制造.doc

目 录1冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 I2主要设计计算 32. 1排样方案的确定及计算 32.2冲压力的计算 42.3压力中心的确定及相关计算 52.4工作零件刃口尺寸计算 72. 5卸料弹簧的设计 103模具总体设计 123. 1模具类型的选择 123.2定位方式的选择 123.3卸料、出件、导向方式的选择 124零件的结构设计 144.1落料凸模的设计 144.2冲孔凸模的设计 154.3凹模的设计 165模具材料的选用及其它零部件的设计 185. 1模具材料的选用 185.2定位零件的设计 195. 3料板及卸料部件的设计 205.4模架及其他零部件的设计 206模具总装图及设备的选定 226.1模具的总装图 226.2设备的选定 237模具零件加工工艺 248模具的装配和冲裁模具的试冲 268. 1模具的装配 268.2冲裁模具的试冲 26总结与致谢 29参考文献 30前 言振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注模具是工业生产的 基础工艺装备”也己经取得了共识在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电 和通信等产品小，60%〜80%的零部件都要依靠模具成形用模具生产制件所具备的高 精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟 的。

模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值 的几十倍、上百倍H前全世界模具年产值约为600亿美元，H、美等工业发达国家 的模具工业产值已超过机床工业，从1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床 工业产值模具生产技术水平的高低，己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鉴于模具工业 的重要性，在1989年3月国务院颁布的《关于半前产业政策要点的决定》中，把模 具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位1997年以 来，又相继把模具及其加工技术和设备列入了《为前国家重点鼓励发展的产业、产品 和技术F1录》和《鼓励外商投资产业F1录》经国务院批准，从1997年到2000年， 对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展现在，应该引起我们特别注意的是，1999年8月20 H党中央和国务院发布的《关 于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》中，明确提出了高新技术产业领域《决定》指出：要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通信、计算机及软 件、数字化电子产品等方面，加强技术创新，形成一大批拥有自主知识产权、具有竞 争优势的高新技术产业。

《决定》还指出：要加强传统产业的技术升级，注重电子信 息等技术与传统产业的嫁接，大幅度提高国产技术装备的水平近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力量，将技术进步视为企业发展的 重要动力一些国内模具企业已普及了二维CAD,并陆续开始使用UG、Pro/engineer> I-DEAS等国际通用软件，个别厂家还引进T Moldflow. C-Flow、DYNAF0RM、等CAE 软件，并成功用于模的设计中摘 要我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展, 但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿 命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，H前仍主要依靠进 口因而只有培养模具人才才能缩小我国同发达国家之间的距离这次毕业设计我设计的是酒瓶盖启子冲裁模，利用的是级进模生产的级进模， 又称为多工位级进模、连续模、跳步模，它是在一副模具内，按所加工的工作分为若 干等距离的工位，在每个工位设置一个或几个基本冲压工序，来完成冲压工作某部分 的加工被加工材料，事先加工成一定宽度的条料，采用某种送进方法，每次送进一 个步距经逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压工件。

在一副级进模中，可以连 续完成冲裁、弯曲、拉深、成形等工序一般來说，无论冲压零件形状怎么复杂，冲 压工序怎样多，均可用一副级进模冲成完成本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，主要介绍冲 裁件的工艺性分析、确定冲裁工艺方案、选择模具的结构形式、进行必要的工艺计算、 选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸、校核模具闭合高度及压力机有关参数、 绘制模具总装图及零件图都是这次设计的主要内容用于级进模的材料，都是长条状的板材材料较厚、生产批量较少时，可剪成条 料；生产批量大时，应选择卷料卷料可以自动送料，自动收料，可使用高速冲床自 动冲压级进模对材料的厚度和宽度都有严格的要求宽度过大，条料不能进入模具 的导料板或通行不畅；宽度过小则影响定位精度，还容易损坏侧刃、凸模等零件本次设计不仅让我熟悉了课木所学的知识，而且我做了把所学到的知识运用到实 践当中，更让我了解了级进模设计的全过程和加工实践的各种要点关键词酒瓶盖启子，冲孔，落料，级进模1冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定工件名称：酒瓶盖起子生产批量：大批量材料：Q235-A钢错误！未指定书签材料厚度：1. 2mm工件简图：如图1・1所示。

此工件只有落料和冲孔两个工序材料为0235-A钢，具有良好的冲床性能，适 合冲裁工件结构和对简单，有一个的孔和1个不规则的孔；孔与孔、孔与边 缘之间的距离也满足要求，最小壁厚为4mm o工件的尺寸全部为自由公差，可看作 IT13级，尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求冲裁工艺方案的确定：该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案方案一：采用单工序模生产方案二：采用复合模生产方案三：采用级进模生产方案一：单工序模生产模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本较高而 生产效率低，难以满足中批量生产要求方案二：复合模生产只需一副模具，工件的精度及生产效率都较高，但冲爪后 成品保留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作方便方案三：级进模生产也只需一副模具，生产效率高，操作方便，工件精度也能 满足要求通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳2.1排样方案的确定及计2主要设计计算设计级进模，首先要设计条料的排样图酒瓶盖启子的形状具有一头大一头小的特点，直排样时材料利用率低，对于批量生产的零件，特别是零件材料较贵，为了节 省材料，提高材料的利用率，应采用直对排样。

如图2.1所示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料隔位冲压就是将第一遍冲压以后的条料水平方向旋转 180°,再冲第二遍，在第一次冲裁的间隙中冲裁岀第二部分工件搭边值取2加加和 2.2mm ,条料宽度为\25mm步距为44mm , 一个步距的材料利用率为52%azS = 44 …•一 44V////V777X卜ooILPOJ图2.1排样图查表2. 1得最小搭边值：（7 =2.2mm,6fi = 2mm表2. 1最小搭边值a条料厚度t / mm搭边值/ mm用于R>2t用于L<50用于厶>50aaaa】〜0.252.01.82.52.23.02.80.25 〜0.51.51.22.01.82.52.20.5 〜0.81.21.01.81.52.01.80.8 〜1.21.00.81.51.21.81.51.2 〜1.61.21.01.81.52.01.8条料宽度B：其中： D——垂直送料方向上零件尺寸（因为采用直对排排样方式，故D的大小应为排样图中的实际尺寸，D = 1 \1.6mm ）b、——侧刃冲切的料边宽度也二1.5加加△——条料宽度公差值△ = 0.7由公式得: B = [（l 17.6 + 2x2.2 + 2x1.5]^ mm = 125打? rnm注：由于采用B型侧刃，其燕尾高度为0.5加加，横向搭边值①加大0.5m/Ho 步距S：S =（43 + \ ）mm = 44mm一个步距材料利用率n:〃=x 100% =54%茁00%式中:H 个步距内冲裁件数HA 一个冲裁件面积B——条料宽度S——步距经计算得一个冲裁件的面积为A = 1493刖沪由公式得:2x1493125x442.2冲压力的计平刃口模具冲裁吋,其理论冲裁力可按下式计算:F = kLtrh式中：L 冲裁件周长mmt 材料厚度mmrb——材料抗剪强度Mpa但选择设备时，考虑刃口磨损和材料厚度及力学性能波动等因索，实际冲裁力可 能增大，所以应取F = \.3Ltrb冲裁件周长厶=230 mm材料厚度 r = 1.2 mm材料抗剪强度r = 300 Mpa故 F = 13Ltr =1.3x230xl.2x 300 = 107640（N）查下表 2. 2 得心=0.05, Kt = 0.055。

表2. 2卸料力、顶件力、推件力系数材料及厚度/ mmK卸心K顶钢小于等于0.10.065 〜0.0750」0.140」〜0.50.045 〜0.0550.0650.080.5 〜2.50.04 〜0.050.0550.062.5 〜6.50.03 〜0.040.0450.05大于6.50.02 〜0.030.0250.03铝、铝合金0.025-0.080.03-0.07紫铜、黄铜0.02 〜0.060.03 〜0.09卸料力匕、推件力斥、计算式为:Fv = Kx - F =0.05 x 107640 = 5382（N）Ft = n.KT F 二 18 x 0.055 x 107640 = 106563.6（N）式中:n = /z/r = 22/1.2«l8同时卡在凹模内的冲裁件〈或废料〉数h—凹模洞口的直刃壁高度 I-板料厚度冲裁工艺总力F总F息=F + Fx + Ft = 107640 + 5382 +106563.6 = 219585・6（N） 该模具采用级进模，拟选弹性卸料、下出料根据计算结果，冲压设备拟选用丿23-252.3压力中心的确定及相关计算计算压力中心时,先画出凹模型口图,如图2.2所示。

在图2.2中将X轴选在上下对称位置，则压力中心的y坐标不川计算即y0=o0将y轴选在通过两个型孔 的重心同时将侧刃冲裁轮廓简化为一•条直线独立的冲裁轮廓共有8个，其长乙与 重心的x坐标如下：有关计算如表2. 3所示表2. 3凸模型口图基本要索长度L / mm各基本要索压力中心的坐标值XL 1=231.7-44.20L 2=80.200L 3=22.000L 4=231.766.10L 5=22.0110.40L 6=80.2110.40厶 7=44-220厶 8=44880二 as 1_81_2 _Xr>=2名 、44 一 一 110图2. 2凹模型口231.7(66」—44)+110.4(22 + 80.2)+ 44(88 二 22)2(44 + 231 ・7 + 80.2 + 22)由以上计算结果可看。