毕业设计说明书、冷冲压、复合模、模具设计

天津轻工职业技术学院毕业设计(论文)课题：密封圈落料冲孔模具设计专业班级学生姓名学生学号指导教师提交日期成绩答辩日期答辩成绩答辩教师总评成绩天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)课题设计要求1、毕业设计（论文）的写作程序大体分为四个阶段：（1）工程（工艺）操作或上机实验（试验）；（2）理论计算和技术经济分析；（3）撰写设计报告或论文初稿；（4）修改定稿。2、毕业设计（论文）要求设计方案合理、各方面的数据可靠、图表规范清晰、文字表达的语言流畅简练准确；原则上采用文内图表，不能采用文内图表的，制图、制表形式可根据实际需要而定，论文正文自述不得少于5000字。3、若学生在顶岗实习期间为实习单位设计或参与产品生产的，经系里同意，可写出详细的产品设计说明书（不少于3000字），并附设计图纸，以代替毕业设计（论文）。4、排版要求：全部打印、A4纸张，全文一律采用宋体字，按封皮、课题设计要求、评语（见B34）、内容摘要、关键字、目录、正文、致谢、参考文献的顺序左装订，毕业设计（论文）排版格式如下，可参考模板：一级标题：宋体小二号、加粗字体（段前12磅，段后12磅，）二级标题：宋体四号、加粗字体（段前6磅，段后6磅，）三级标题：宋体小四号、加粗字体（段前6磅，段后6磅，）正文：宋体小四号，有页眉和页脚（页眉页脚均为宋体五号，居中）页边距：上下2.5厘米，左3.0厘米，右2.5厘米行间距：25磅图或表标题、内容宋体五号，尽量图文混排。天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)设计题目密封圈落料冲孔模具设计指导教师综合阅评意见平时成绩0~20材料成绩0~40指导教师天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)内容摘要本说明书以密封圈冲压件为工作任务，从该件的冲压工艺性分析入手，介绍了工艺方案的制定、模具方案的选择及到模具设计的全过程。文中详细介绍了排样图设计过程、材料利用率计算、冲压力计算、压力机的选择及刃口尺寸计算等工艺计算，还介绍了模具工艺零件及结构零件的设计和选择，其中重点介绍了一些标准件和非标准件的选用和设计。设计过程借助了CAD软件。本文是学生在学习完《冲压模具设计及主要零部件加工》、《模具制造技术》课程之后、结合顶岗实习企业的冲压件进行模具设计的一次实践，对日后从事模具设计工作会有所帮助。关键字：落料冲孔、复合模、排样图、刃口、压力机、装配图天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)目录第一章设计任务书及产品图…………………………………………11.1产品图…………………………………………………………11.2技术要求………………………………………………………1第二章冲压工艺性分析………………………………………………22.1结构工艺性分析………………………………………………22.2冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度分析………………………2第三章冲压工艺方案确定……………………………………………3第四章模具结构形式的论证及确定…………………………………44.1正装式复合模与倒装式复合模的论证………………………44.2导向……………………………………………………………44.3卸料……………………………………………………………54.4定位……………………………………………………………5第五章冲压工艺计算及设计…………………………………………65.1排样图设计及材料利用率计算………………………………65.2工序压力计算…………………………………………………75.3压力中心确定…………………………………………………85.4模具工作零件刃口尺寸计算…………………………………85.5落料凹模结构设计……………………………………………95.6冲孔凸模结构设计……………………………………………115.7卸料用橡胶块设计计算………………………………………12第六章模具零件选用、设计及计算…………………………………136.1模具整体结构设计……………………………………………136.2工作零件的选用、设计及计算………………………………136.3定位零件的设计………………………………………………146.4出件装置的设计………………………………………………14天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)6.5板类零件的设计………………………………………………156.6模架和模柄的选用……………………………………………16第七章模具装配图……………………………………………………17第八章冲压设备的选定………………………………………………18第九章总结…………………………………………………………19致谢……………………………………………………………………20参考文献………………………………………………………………21天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)1本说明书配套16张图纸(装配图+零件图),有需要的请联系我,[e-mail](图纸免费)第一章设计任务书及产品图1.1产品图：见图1-1。图1-11.2技术要求：名称：密封圈材料：T2紫铜厚度：1mm批量：大批量制件精度：IT14级天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)2第二章冲压工艺性分析2.1结构工艺性分析2.1.1.材料：制件材料硬度太高则容易在冲压过程中开裂，硬度太低则容易出现毛刺过长和制件翘曲现象。该零件的材料为T2紫铜，抗拉强度220MPa，具有良好的冲压性能，适合冲裁。2.1.2.结构：①冲裁件的形状应力求简单、对称。尽可能采用圆形或矩形等规则形状，应避免过长的悬臂和窄槽。该零件属于较典型冲裁件，形状简单、对称，没有过长的悬臂和窄槽。②冲裁件的外形和内形的转角处，要避免尖角，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理或冲压时在尖角处开裂的现象。该零件无尖角，外形和内形转角处均为圆角过渡。③冲裁件上孔与孔之间，孔与边缘之间的距离b、b1不宜太小，b≥1.5t，b1≥t，否则模具的强度和冲裁件的质量就不能得到保证。该制件孔与孔之间的距离为11.6mm，孔与边缘之间的距离为5mm，均符合要求。④冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不能太小，查设计手册得，冲铜材d≥0.9t，该制件上最小的孔直径为10mm，符合工艺要求。2.2冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度分析冲裁件的精度一般可分为精密级和经济级两类，普通冲裁的尺寸精度一般在IT10~IT11级以下，冲孔精度比落料精度高一级。当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra一般可达3.2~12.5μm。该制件没有标注尺寸公差和表面粗糙度，则按照IT14级确定制件公差。结论：根据以上分析，此产品冲压工艺性较好，故选择冲压方法进行加工。天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)3第三章工艺方案确定该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案:①先落料、再冲孔。采用单工序模加工。②冲孔—落料级进冲压。采用级进模加工。③落料—冲孔复合冲压。采用复合模加工。方案①模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产率太低，难以满足零件大批量生产的需求。方案②只需要一套模具，生产效率高，但零件的冲压精度差，由于制件有孔中心距的要求，故该模具较复合模复杂。方案③只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证，且生产效率也高。尽管模具结构较方案①复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。通过以上三种方案的分析比较，对该冲压件生产以采用放案③为佳。该制件属于大批量生产，且零件形状简单、工艺性良好，只需一次冲孔落料即可，故采用冲孔落料复合模进行加工。天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)4第四章模具结构形式的论证及确定在压力机的一次冲程中，于模具的同一位置上完成两个或两个以上的冲压工序，冲出一个完整制件的模具称之为复合模。冲压生产中，常用的有落料冲孔模、落料拉伸复合模等。复合模由于不受送料误差的影响，因而具有许多优点：内外形相对位置及零件尺寸的一致性非常好，制件精度高；制件表面平直；适宜冲制薄料，也适宜冲制脆性或软质材料；可充分利用短料或边角料；模具结构紧凑，要求压力机工作台面的面积较小。但复合模也存在一定的缺陷：凸凹模壁厚受到限制，尺寸不能太小，否则影响模具强度；制件不能从压力机工作台孔中漏出，必须解决出件问题；复合模复合的工序内容多时，特别是既有冲裁工序又有成型工序时，会对模具刃口的刃磨带来不便。4.1正装式复合模与倒装式复合模的论证正装式复合模：冲制薄件能达到平整度要求。操作不方便，不安全，孔的废料由打棒打出。废料不会在凸凹模孔内积聚，每次由打棒打出，可减少孔内废料的涨力，有利于凸凹模减小最小壁厚。装凹模的面积较大，有利于复杂制件用拼块结构。倒装式复合模：不能达到平整度要求。操作方便，能装自动拨料装置，既能提高生产效率又能保证安全生产。孔的废料通过凸凹模的孔往下漏掉。废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求有较大的壁厚以增加强度。如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在底座上省去固定板。结论：根据以上论证，操作安全、方便和提高生产率，决定采用倒装结构。4.2导向：采用滑动导向的后侧导柱模架。该装置的特点是导向装置在后侧，横向和纵向送天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)5料都比较方便，但如果有偏心载荷，压力机导向又不精确，就会造成上模歪斜，导向装置和凸凹模都容易磨损，从而影响模具寿命。4.3卸料：为便于制造与操作，采用弹压卸料并用顶件器顶出制件。4.4定位：采用导料销和挡料销来保证条料正确送进。天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)6第五章冲压工艺计算及设计5.1排样图设计及材料利用率计算冲裁件在条料或板料上的布置方式称为排样。排样方案对材料利用率、冲裁件质量、生产率、生产成本和模具结构形式都有重要影响。排样设计原则：①提高材料利用率。冲裁件生产批量大，生产效率高，材料费用一般会占成本的60%以上，所以材料利用率是衡量排样经济性的一项重要指标。在不影响零件性能的前提下，应合理设计零件外形及排样，提高材料利用率。②改善操作性。冲裁件排样应使工人操作方便、安全、劳动强度低。一般说来，在冲裁生产时应尽量减少条料的翻动次数，在材料利用率相同或相近时，应选用条料宽度及进距小的排样方式。③使模具简单合理，使用寿命高。④保证冲裁件质量。5.1.1.排样图设计因制件外轮廓大致呈正方形，故采用直排有搭边排样方式。查询参考文献①表1-8得：工件间距a1=1.5mm，边距a=1.5mm。确定后的排样图见图5-1。图5-1天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)75.1.2.材料利用率计算由下表计算可知条料宽度103.50-0.5mm，步距101.5mm。查参考文献②表18.3-42选取t=1.0mm，700mm1430mm的紫铜板。一个步距材料利用率94.4%（计算见下表）。每条铜板可剪裁为6张条料（103.5mm1430mm）每张条料可冲14个工件，故每张材料利用率为83.2%，计算见表5-1。5.2工序压力计算该模具采用倒装式复合模，拟选弹性卸料，刚性出件，冲压力的相关计算见表5-1。计算得：总冲压力为187kN，根据总冲压力查参考文献①附表6-1，初选压力机为JC23-35（公称压力350kN）表5-1排样冲压力计算表计算分类项目公式结果备注排样冲裁件面积SS=（10000-86）mm29914mm2条料宽度BB=（L+2a+b0）0-△103.50-0.5mm查参考文献①表1-10取b0=0.5mm，表1-9取△=0.5mm步距AA=100+a1=101.5mm101.5mm一个步距材料利用率η%1005.103101.59914%100ABS94.4%一张紫铜板材料利用率η%1000701430991484%100nLBS总83.2%n=146=84件天津轻工职业技术学院2010级毕业设计(论文)8冲压力落料力落F落F=Ltσb=382.8x1x22084.2KN查参考文献②表18.3--