毕业设计-说明书

常州工学院机电工程学院毕业论文1导电刷冲压模具设计摘要：本设计为一垫板的冷冲压模具设计，根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求，首先分析零件的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，然后通过工艺设计计算，确定排样和裁板，计算冲压力和压力中心，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计，对于部分零部件选用的是标准件，就没深入设计，并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺分析，最终才完成这篇毕业设计。关键词：模具；冲裁件；凸模；凹模；凸凹模；Abstract:Thedesignforaplateofcoldstampingdiedesign,accordingtothesizeofthedesigncomponents,materials,massproduction,etc.,thefirstpartoftheprocessofanalysistodeterminetheblankingprocessplanninganddiestructureoftheprogram,andthenthroughtheprocessdesigncalculations,determinethenestingandcuttingboard,calculatethepressureandpressurewashedcenters,primarypresses,computingconvexandconcaveDieCuttingEdgedimensionsandtolerances,thefinaldesignselectionofpartsandcomponents,topressforchecking,drawingdieassemblydrawings,aswellasMoldprocessingtechnologyofthemainpartstothepreparationprocedures.Inwhichthestructuraldesign,primarilytothepunchanddie,punchanddie,positioningparts,unloadingandoutofpiecesofequipment,mold,pressingequipment,fasteners,etc.hasbeendesigned,fortheselectionofsomecomponentsarestandardparts,thereisnoin-depthdesign,andstructuraldesign,whilesomepartsfortheprocessingprocessanalysisandultimatelytocompletethisgraduationproject.Keywords:mold;stampingparts;punch;die;punchanddie;1前言冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压常州工学院机电工程学院毕业论文2生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。(1)冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压——在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压——在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合-级进——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分常州工学院机电工程学院毕业论文3组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。第二章：分析零件的工艺性和确定冲压方案一.零件工艺性分析工件如下图所示，材料为QSn65-0.4，材料厚度0.6mm，生产批量为大批量。工艺性分析内容如下：1.材料分析Q235为青铜合金，具有较好的冲裁成形性能。常州工学院机电工程学院毕业论文42.结构分析零件中部有一孔，孔的直径尺寸为2.2mm，满足冲裁最小孔径mind≥.54mm09.0t的要求。另外，经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为0.9mm，满足冲裁件最小孔边距minl≥.72mm02.1t的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。3.精度分析：零件上有4个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属IT14，IT15，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。二.冲裁工艺方案的确定零件为一落料冲孔件，另需成型弯曲，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，后冲孔，弯曲，成型采用四套单工序模生产。方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模，弯曲模及成型模生产。方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模，弯曲模及成型模生产。方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。所以，比较三个方案欲采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为0.6mm时，可查得凸凹模最小壁厚为2mm，现零件上的最小孔边距为0.9mm，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。三.落料—冲孔复合模设计1.零件工艺计算1.1搭边值计算查资料可知：当t=0.6mm时，a=1.5mmb=1.5mm2.排样2.1毛坯尺寸计算常州工学院机电工程学院毕业论文5该零件有两圆角r=0.2,r=0.5。查资料：r=0.2mm时，x=0.231ρ=r+xt=0.2+0.23*0.6=0.338mm1l=π1ρα/180=3.14*0.338*65/180=0.38mm2ρ=r+xt=0.5+0.3*0.6=0.68mm2l=π2ρα/180=3.14*0.68*120/180=1.42mm故l=1l+2l+3l+4l+5l=0.38+1.42+5.37+24.38+5.19=36.74mm常州工学院机电工程学院毕业论文6条料宽度B，如上图所示取50mm。3材料利用率ZZ=（n*A）/[B*26]*100%=(4*108)/[50*26]*100%=31.95%4冲裁力的计算4.1落料冲裁力落P=落Ltδ落L=4*86=344mmδ=355MPa所以落P=1.3*300*0.6*350=81900N=81.9kN4.2冲孔冲裁力冲P=n孔Ltδ孔L=πd=3.14*2.2=6.9mm所以冲P=4*6.9*0.6*355=5879N=5.9kN常州工学院机电工程学院毕业论文7冲裁力公式为冲落PPP=81.9+5.9=87.8kN4.3推件力，顶件力和卸料力的计算推件力推P=n1KP=4*0.1*87.8=35.12kN顶件力顶P=n2KP=4*0.14*87.8=49.17kN卸料力卸P=n3KP=4*0.07*87.8=24.58kN4.4总冲裁力的计算采用弹性卸料和下出件方式，总冲裁力为：总PP+推P+卸P=87.8+35.12+24.58=147.5kN5凸模凹模凸凹模刃口及结构尺寸计算5.1.刃口尺寸计算查资料知：t=0.6mm，凸、凹模最小间隙Zmin=0.018mm，最大间隙Zmax=0.024mm，（1）落料件尺寸的基本计算公式为A0maxA)(XΔDD0minmax0minATTT)()(ZXΔDZDD尺寸φ4mm，凸模制造公差mm02.0T，凹模制造公差mm02.0A。将以上各值代入||||AT≤minmaxZZ校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按下式计算工作零件刃口尺寸。即mm4mm0*75.0402.0002.00A1）（Dmm982.3mm018.04002.0002.0T1）（D（2）冲孔基本公式为0minTT)(XΔddA0minminA)(ZXΔdd常州工学院机电工程学院毕业论文8尺寸φ2.2mm，查得其凸模制造公差mm02.0T，凹模制造公差mm02.0A。经验算，满足不等式||||AT≤minmaxZZ，得mm2.2mm)075.02.2(002.0002.0T1dmm218.2mm)018.02.2(02.0002.00A1d（3）中心距：尺寸mm5.16043.0L=02/43.05.16=mm5.16021.05.2外形尺寸计算5.2.1凹模的外形尺寸凹模厚度为：H=Kb（H≥15mm）K取0.30H=0.3*48.4=14.52mm，取15mm凹模壁厚为：C