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泉州信息职业技术学院毕业论文题目：止动片冲压模具设计院（系）：机电工程系专业：模具设计与制造届别：2009级学号：姓名：指导老师：谢国雄2012年6月20日目录一、概述...............................2§1.1止动片的简介......................................2§1.2设计的题目..............................................3§1.3设计的任务..............................................3§1.4设计的目的...............................................3§1.5设计的要求...............................................4§1.6设计的方法..............................................4二、冲裁件的工艺分析与计算...............................4§2.1工艺分析..................................................4§2.2冲裁工艺方案的确定....................................5三、冲裁件的排样............................................5§3.1排样方案的确定.....................5§3.2选择搭边值.........................6§3.3送料步距与条料宽度.................7§3.4冲裁间隙的选用................7四、冲压力的计算..........................8§4.1冲裁力F的计算.....................8§4.2卸料力F、顶料力F和推料力的计.............8五、确定模具压力中心.....................9§5.1计算模具压力中心...................9§5.2计算整套模具压力中心...............9六、计算凸、凹模具的刃口尺寸..............10§6.1对凸凹模分别加工进行分析...........10七、冲裁部分及零件的设计..................11§7.1根据在模具中的功能和特点，可以分成两类......11§7.2凹凸模的设计.........................11§7.3冲孔凸模设计.......................12§7.4定位零件的设计.....................12§7.5卸料板的设计.......................13§7.6模架及其他零件的选用................15八、绘制总装配图................................................17九、致谢词..................................18参考文献..................................18一、概述§1.1止动片的简介本次设计是由冲孔模，落料模设计组成，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。模具的设计与制造主要考虑到模具是否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等，本次设计的止动片，不仅考虑要使做出的零件能满足工件要求，还要保证模具的使用寿命。由于多工位级进模能够将复杂的零件采用一副级进模快速冲压完成，因而在工业生产中得到广泛的应用。本文在分析止动片零件冲压工艺基础上，介绍冲孔、落料级进模排样设计、模具总体的设计和主要零部件设计，确定的级进模设计方案，模具设计充分考虑冲压制件的结构特点和精度要求，模具采用了自动卸料、出料、少废料冲裁，有效提高了材料利用率和生产效率。§1.2设计的题目设计的题目：止动片的设计§1.3设计的任务1．确定止动片各边和圆孔的尺寸及公差。2．绘制止动片简图。3．止动片工艺分析与计算。4．根据方案计算凸凹模具的刃口尺寸及冲压力计算；确定模具的压力中心。5．根据设计任务，绘制必要图纸。§1.4设计的目的模具设计是高等学校机械类近类专业本、专科学生较全面地运用已学过的知识，特别是模具设计原理部分已学过的知识的知识第一次较全面地对一项零件图和零件工艺分析与计算的基本训练，是一个重要实践环节。其目的是在于运用已学过的知识培养学生创新能力，用创新思想确定出解决模具设计实际问题的方案及其有关尺寸，并学会将方案绘制出简图和工艺分析与计算的能力。培养学生对确定的零件简图绘制和工艺分析与计算，学会按任务进行调研、实验、查阅技术资料、设计计算、制图等基本技能。在此基础上初步掌握计算机程序的编制，并能用计算机解决模具设计技术问题。学会运用团队，集体解决技术难题的能力。§1.5设计的要求在设计止动片时，要满足模具的工艺分析与计算，同时对于止动片进行公差计算，确定止动片的厚度及相关尺寸，尽量设计结构简单、实用。§1.6设计的方法大致可分为图解法和解析法两种，图解法的几何概念清晰、直观，但需逐个分别分析设计计算精度较低；解析法精度较高，且可对各个进行迅速分析计算，但需要有效方便的计算软件。随着计算机的普及，计算绘图增多，图解法除了人工绘图分析设计，还出现了利用计算机进行图解设计分析计算，他的精度也可随之提高，同时又保持了形象，直观的优点，因此此法也不失是一种值得提倡的方法。二、冲压件的工艺分析与计算§2.1工艺分析产品零件图如下所示1．该零件只有落料和冲孔两个工序。零件结构相对简单，有2个%9的孔，孔与孔，孔与边缘之间的最小C距离满足C〉1.5t要求，最小壁厚0.7mm尺寸精度较低，普通冲裁完全能满足要求。2．冲裁件质量是指断面状况，尺寸精度和形状误差。断面状况尽可能垂直、光洁、毛刺小、尺寸精度应该保证在图纸规定的公差范围之内，零件外行应该满足图纸要求，表面尽可能平直，即拱弯小。本厂品在断面粗超度和毛刺高度没有严格要求，所以要模具达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。3．本厂品的材料为Q235（普通碳钢，未退火），具有良好的冲裁性能，适合冲裁，抗剪强度为310-380t/Mpa，抗拉强度为380-470b/Mpa，屈服强度为240s/Mpa,可见产品材料性能符合冲压加工要求。4．产品为大批量生产，很适合采取冲压加工，最后采用连续模或复合模，加上自动送料装置，会提高生产率。经上述分析，该零件的尺寸精度能够在冲裁加工中得到保证，故决定采用冲孔落料级进冲裁模进行加工。§2.2冲裁工艺方案的确定止动片冲裁工艺过程包括落料、冲孔两个基本工序，可有以下三种工艺方案。方案一：先冲孔、后落料。采用单工序模生产如下图所示。特点：结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高生产率低，难以满足大批量生产的要求。方案二:落料—冲孔复合模，采用复合模生产，见下图。特点：只需要一副模具，工件精度及生产效率都较高，工件最小壁厚为0.7mm，模具强度较好，但模具制造比较复杂，调整维修比较麻烦。方案三：冲孔—落料级进冲模，采用级进模生产见下图。特点：也只需要一副模具，生产效率高，操作方便，但是制造精度不如复合模，模具制造比较复杂，调整维修比较麻烦。通过对上述三种方案的分析比较，根据本零件的设计要求及各方案的特点，采用方案三（级进模）最合理，即选用级进模的结构。三、冲裁件的排样冲裁件在条、带料或板料上得布置方法叫排样。合理的排样是提材料利用率、降低成本，保证冲裁件质量及模具寿命的有效措施.§3.1排样方案的确定按零件的尺寸关系，可以有三种方案，单排横放有废料排列图3-1-1，单排直放有废料排列图3-1-2和交叉有废料排列3-1-3.单排横放分析得到：止动片的形状为上下对称，下端水平，采用直对排效率较高。§3.2选择搭边值表3-1-1冲裁金属材料的搭边值排样是冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。搭边的作用一是补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率，同时，搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。搭边值由上表得到，工件间a1=2mm,沿边a=2.5mm.§3.3送料步距与条料宽度制件步距的计算公式为：S=Dmax+a1式中：Dmax——条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。a1——搭边值条料宽度的计算公式为：B=(D+2a+△)式中：△——条料宽度的单向（负向）偏差，取△=0.6C——导料板与最宽条料之间的间隙§3.4冲裁间隙的选用冲裁间隙对制件质量及模具寿命有较大影响，间隙的选择主要与材料的种类、厚度有关，应尽可能的选择较大的间隙，以利于提高模具的寿命，降低冲裁力。在冲压实际生产中，主要根据冲裁件断面质量、尺寸精度和模具寿命这三个因素综合考虑，给间隙规定一个范围值，只要间隙在这个范围内，能得质量合格冲裁件和较长的模具寿命，这个间隙范围就称为合理间隙，这个范围的最小值称为最小合理间隙（Zmin），最大值称为最大合理间隙(Zmax)，查的Zmax=0.240Zmin=0.123四、冲压力的计算§4.1冲裁力F的计算冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入材料的深度（凸模行程）而变化的。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它是选用压力机和设计模具的重要依据之一。冲裁力的大小主要与材料力学性能、厚度及冲裁件分离的轮廓长度有关。用普平刃口模具冲裁时，其冲裁力F一般按下式计算：F=KLt式中F——冲裁力L——冲裁周边长度T——材料厚度；——材料抗剪强度，此设计=350MpaK——安全修正系数。一般取K=1.3.为计算简便，也可按下式估算冲裁力：F=LtDF=KLt=1.3x(76/360x2π30+65+2x14.5+2x24+2π5x2+18)Xo.7×350=76940.9N§4.2卸料力的计算卸料力:从凸模上卸下箍着的料所需要的力称卸料力。卸料力:F卸=K卸Fn=h/t=8/1.5=5.33(h是凹模洞口的直刃高度)式中F——冲裁力；K卸、K推——卸料力、推件力系数下表卸料力、推件力和顶出力因数料厚K卸K推K顶钢〉0.5~2.50.050.050.06F卸=K卸F=0.05×164873.5=8243.8N五、确定模具压力中心模具的压力中心就是冲压合力的作用点。为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线重合，否则冲压时滑块就会承受偏心载荷，导致滑块导轨和模具导向部分不正常的磨损，还会使合理间隙得不到保证，从而影响制件质量和降低模具寿命甚至损坏模具。在实际生产中，可能会出现由于冲件的形状特殊或排样特殊，从模具结构设计与制造考虑不宜使压力中心与模柄中心线重合的情况，这时应注意使压力中心的偏离不致超出所选用压力机允许的范围。§5.1计算模具压力中心模具是冲孔模，工件为几何对称形状，则该模具的压力中心定位工件的几何中心。如下图所示§5.2计算整套模具压力中心则整套模具的压力中心是：F=KLtF冲=2X3.14X5X2X0.7X350=20001.8NF落=（65+2x4x2+14x2+39.77x18）x1.3x0.7x350=62034.245X0=0Y0=(20001.8X12+62034.245X44.21)÷（2001.8+62034.245）=46.57mm六、计算凸、凹模具的刃口尺寸确定工作零件刃口尺寸计算方法之前，首先要考虑工作零件的加工方法及模具装配方法，结合冲裁模具的特点，工作零件的形状相对简单，适宜采用线切割机床加工，这种加工方法可以保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方法来计算。§6.1对凸凹模分别加工进行分析冲裁模计算原则为：落料模先确定凹模刃口尺