毕业设计（论文）-垫块冲压模具设计

1、 题目 垫块冲压模具设计 学生姓名 ： 学 号： 班 级： 专 业： 院（部） ： 指导教师 ： 年 月 日1摘 要模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。大到飞机、汽车，小到茶杯、钉子，几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型。用模具生产制件所具备的高精度、高一致性、高生产率是任何其它加工方法所不能比拟的。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发能力。所以模具又有“工业之母”的荣誉称号。全套图 纸加扣 3346389411或3012250582本设计对指定工件进行的单工序冲裁模设计，利用Auto CAD软件对制件进行设计绘图。明确了设计思路，确定了冲压成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的设计和校核。如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。对工件进行冲孔，并绘制了模具的装配图和零件图。本课题通过对工件的冲压模具设计，巩固和深化了所学知识，从而得到预期的设计意图。再设计时要具备的是细心，一定要多做几种方案，仔细思考哪种方案是最佳方案。例如：成本上、零件的耐用度

2、、加工的工艺性等多方面来考虑。目 录 摘 要.11. 研究设计题目.4 1.1研究分析产品图.4 1.2冲裁件经济性分析.62排样设计与计算.6 2.1选择排样方法. 7 2.2确定搭边值.7 2.3计算送料步距与条料宽度.8 2.4计算材料利用率.9 2.5画出排样图.103.收集设计资料.113.1抗拉强度.113.2抗剪强度.114.工艺参数计算.124.1凸凹模刃口尺寸.124.2冲压力计算.124.3压力机选择.154.4压力中心计算.154.5冲压工艺分析.184.6冲压工序的方案确定.185.冲压模具结构确定.19 5.1模具类型的选择.19 5.2定位方式的选择.19 5.3卸料出件方式的选择.19 5.4导向方式的选择.196模具的装配图.197.工件的零件图绘制及分析.20结论.28参考文献.29致谢.301.研究设计题目1.1研究分析产品图1.1.1阅读冲裁件产品零件图 产品零件图是定制冲压工艺方案和模具设计的重要依据。在冲裁模具设计之前，首先要仔细阅读冲裁件产品零件图。从产品零件图入手，进行冲裁件工艺性分析和经济分析等。（1）零件图图1（2）生产批量：大批量（3

3、） 零件名称：垫块（4） 材料厚度：1mm1.1.2冲裁件工艺性分析 此工件是一个轴对称的简单冲压件。零件结构简单，左右对称，对弯曲成形较为有利。可查得此材料所允许的最小弯曲半径，而零件弯曲半径，故不会弯裂。另外，零件上的孔位于弯曲变形区之外，所以弯曲时孔不会变形，可以先冲孔后弯曲。计算零件相对弯曲半径，卸载后弯曲件圆角半径的变化可以不予考虑，而弯曲中心角发生了变化，采用校正弯曲来控制角度回弹。冲裁件的外形和内形的转角处要避免尖角，此零件外轮廓圆滑，无尖锐的清角，无细长的悬臂和狭槽。1.1.3冲裁件上孔间距选择此零件小孔5与边缘之间的距离为2mm，大孔10mm与边缘之间的距离为5.65mm，其两孔之间的距离为10mm，均满足最小壁厚要求。其中最大尺寸为24mm，属于中小型零件。最小尺寸5mm，不小于最小冲孔的最小孔径（1.0t=5mm），所以工件尺寸设计合理，满足工艺要求。 （4）冲裁件的精度分析 零件图中两冲孔尺寸均未标注尺寸精度和位置精度，粗超度也无要求，设计时一般按IT14级选取公差值。普通冲裁的冲孔精度一般在IT12IT14级以下，所以精度能够保证。 （5）精度分析零件图中两孔

4、尺寸均未标注尺寸精度和位置精度，粗糙度也无要求，设计时一般按IT14级选取公差值。其中普通的冲孔精度一般在IT12IT14级以下，所以精度能够保证。1.2冲裁件经济性分析冲压加工方法是一种先进的工艺方法，因其产品质量稳定、材料利用率高、操作简单、生产率高等诸多优点而被广泛使用。由于模具制造成本高，冲压加工的单件成本主要取决于生产批量的大小，它对冲压加工的工艺性起决定性作用。批量越大，产品的单件成本就越低，批量小时，冲压加工的优越性就不明显，所以，要根据冲压件的生产纲领，进行冲压加工的经济性分析。此零件精度要求低，生产批量大，所以采用无导向简单冲裁模进行冲压生产，就能保证产品的质量，满足生产率要求，还能降低模具制造难度，降低生产成本。通过工艺性分析，如果发现冲裁件的工艺性差，应在不影响其使用性能的条件下，对零件的形状和尺寸做必要的、合理的修改，或说明在设计时应如何避免容易产生的问题。良好的冲压性能表现在材料消耗少，冲压时不必采取特殊的控制手段,工艺过程简单，模具制造简单、寿命较长，产检品质量稳定、操作方便等方面。2. 排样设计与计算在冲压生产中，节约金属和减少废料具有非常重要的意义，特别

5、是在大批量生产中，较好地确定冲件形状尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。 2.1选择排样方法 冲裁件在条料、带料或板料上的布置方法叫排样。合理的排样是降低成本和保证冲裁件质量及模具寿命的有效措施，故排样时应考虑如下原则：（1）提高材料利用率。（2）合理排样方法使操作方便，劳动强度低且安全。（3）模具结构简单，寿命长。（4）保证冲件质量和冲件对板料纤维方向的要求。 因该工件是由圆弧和直线组成，且形状和结构对称，采用直排时材料利用率高，故选择直排。的排样形式来分，可以分为直排、斜排、对排、混合排、多样排和冲裁搭边法。2.2确定搭边值 排样中相邻两个零件之间的余料或零件与条料边缘间的余料称为搭边。搭边值要合理确定，搭边值过大，材料利用率低，过小时搭边的强度和刚度不够，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲裁件毛刺，有时甚至单边拉入模具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口，因此确定搭边值时应考虑如下因素： 材料的力学性能：软材料、脆材料搭边值要大一些；硬材料搭边值可小一些。（1）材料的厚度：材料越厚，搭边值也越大。（2）冲裁件的形状和尺寸：冲裁件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值越大。（3）排样

6、的形式：对排的搭边值大于直排的搭边值。（4）送料及挡料方式：用手工送料且有侧压装置的搭边值可小一些，用侧刃定距比用挡料销定距的搭边值小一些。（5）卸料方式：弹性卸料比用刚性卸料的搭边值要小一些。搭边的作用主要有：（1）补偿误差的作用；（2）使凸凹模刃口双边受力均匀；（3）对于利用搭边拉条料自动送料的模具，搭边使条料有一定的刚度以保证条料有连续送进；（4）提高模具的寿命。2.3计算送料步距与条料宽度1）送料步距 条料在模具上每次送进的距离称为送料步距。送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。每次只冲一个零件的步距S的计算公式为：S=D+a式中：D平行于送料方向的冲裁件宽度a冲裁件之间的搭边值S=50x2+2=102mm（2）条料宽度 条料宽度的确定原则是：最小条料宽度要保证冲裁时零件周边有足够的搭边值，最大条料宽度要能在冲裁时顺利地在导料板之间送进，并与导料板之间有一定的间隙。因此，在确定条料宽度时必须考虑模具的结构中是否采用侧压装置和侧刃。因本副模具要求条料始终沿着导料板送进，所以模具结构中采用有侧压装置，则条料在有侧压装置的导料板之间送进时的计算公式如下1：条料宽度：B0-=（Dmax+2a）0-导料板之间距离：A=B+c=Dmax+2a+c式中：Dmax条料宽度方向冲裁件的最大尺寸a侧搭边值条料宽度的单向偏差c导料板与最宽条料之间的间隙 由书中表2.5.3条料宽度偏差查得=0.6mm，由表2.5.5导料板与条料之间的最小间隙Cmin，查得Cmin=5mm。B0-=（220+2x2.50-0.6=2250-0.6mmA=220+2.5x2+5X2=235mm2.4计算材料利用率 冲裁件的实际面积与所用材料面积的百分比叫材料利用率，它

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