落料拉深复合模毕业设计

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1、第 1 页 共 32 页 落料拉深复合模落料拉深复合模 前言前言 冲压技术广泛应用于航空、汽车、电机、家电、通信等行业的零部件的成 形的加工。据国际生产技术协会预测，到本世纪中，机械零部件中60%的粗加 工、80%的精加工要有模具来完成加工。因此，冲压技术对发展生产、增加效 益、更新产品等方面具有重要作用。 目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我 国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备 等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工 精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。 现在模具正朝着标准化及

2、专业化方面发展，因为冲模属于单件小批量的生 产，冲裁零件既具有一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此 只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化，商品化， 从而降低模具成本，提高模具质量和缩短制造周期。我过的标准化与专业化生 产近年来也有较大的发展，标准件品种也有较大扩展，精度亦有提高。我相信 我国的模具设计和制造行业一定会赶在世界的前列。 本次设计是参考了众多参考文献及专业资料的规范要求编写而成。本设计 主要介绍插片落料复合模。本设计共分五大节，主要包括材料工艺分析和成形 性能、冲压工序特点和工艺计算、模具总体结构设计、模具主要零件结构设计 及工艺性分析等。另外

3、，还附有毕业设计任务书、论文评阅表、答辩小组成员 表、部分模具零件冲压工艺过程卡、装配图、零件图。 导师杨雪玲曾在编写及内容安排提出不少有益的意见。在此，谨向尊敬的 导师表示真诚的感谢和崇高的敬意！ 由于本人知识水平和能力的有限，在设计的过程中难免存在很多的纰漏和 不足之处，恳请个各位老师的批评与指正。 第 2 页 共 32 页 绪论绪论 模具工业作为一种新兴工业，它有节约原材料、节约能源、较高的生产效 率，以及保证较高的加工精度等特点，在国民经济中越来越重要。模具技术成 为衡量一个国家制造水平的重要依据之一，其中冲载模具在模具工业中举足轻 重的地位。 冲压技术广泛应用于航空、汽车、电机、家电

4、、通信等行业的零部件的成 形的加工。据国际生产技术协会预测，到本世纪中，机械零部件中60%的粗加 工、80%的精加工要有模具来完成加工。因此，冲压技术对发展生产、增加效 益、更新产品等方面具有重要作用。 目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我 国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备 等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工 精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。 随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复 杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精

5、密、长 寿命、大型化方向发展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速 发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工 技术向以计算机辅助设计（CAD） 、数控切削加工、数控电加工为核心的计算 机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。本次毕业设计的目的是对所学知 识的全面总结和运用，巩固和加深各种理论知识灵活运用。目标是通过这次毕 业设计，可以很好的培养独立思考，独立工作的能力，为走上工作岗位从事技 术工作打下良好的基础。 现在模具正朝着标准化及专业化方面发展，因为冲模属于单件小批量的生 产，冲裁零件既具有一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此 只有

6、实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化，商品化， 从而降低模具成本，提高模具质量和缩短制造周期。我过的标准化与专业化生 产近年来也有较大的发展，标准件品种也有较大扩展，精度亦有提高。 此次毕业设计课题为片装弹簧冲压级进模。首先对垫板的冲压工艺进行了 分析，介绍了落料冲孔模结构设计的要点，同时编制了落料冲孔复合模的制造 工艺和装配工艺。 第 3 页 共 32 页 目录目录 摘要摘要6 6 1 1 冲裁工艺设计冲裁工艺设计8 8 1.1 冲压工艺分析.8 1.2 冲压工艺方案的确定8 2 2 主要的设计计算主要的设计计算9 9 2.1 排样方式的确定及其计算方法 9 2.2 材料

7、利用率的计算方法10 2.3 条料宽度，送进步距，导料板间距的计算11 2.4 冲压力的计算12 2.5 压力中心的计算12 3 3 凸、凹模人口尺寸的计算凸、凹模人口尺寸的计算1313 3.1 工作零件刃口尺寸的计算13 3.2 冲裁间隙13 3.2.1 影响冲裁间隙大小的因素.13 3.2.2 合理间隙值确定的原则.14 3.2.3 间隙值确定方法.14 3.4 尺寸计算原则15 3.5 模具刃口尺寸的计算 16 3.5.1 落料模具刃口尺寸16 3.5.2 拉深模具刃口尺寸17 3.5.3 凹模形状及其他尺寸的计算.19 3.5.4 凸凹模形状及其他尺寸的计算.21 3.5.5 凸模形状

8、及其他尺寸的计算.23 4 4 模具的总体设计模具的总体设计2424 4.1 模具类型的选择24 4.2 定位方式的选择24 4.3 卸料方式和出件方式的选择24 4.4 推件与顶件装置25 4.5 橡胶的选用与计算25 第 4 页 共 32 页 4.6 模架及零部件的设计25 4.6.1 卸料板的设计.25 4.6.2 卸料螺钉的选用.26 4.6.3 紧固件的选择.26 4.6.4 顶件块的设计.26 4.6.5 模架和模柄的选择26 5 5 选择模架规格及模具其他零部件选择模架规格及模具其他零部件2727 6 6 压力机的选用压力机的选用3030 7 7 总结总结3131 8 8 参考文

9、献参考文献3232 第 5 页 共 32 页 摘要摘要 本设计主要是盖零件落料拉深模具的设计。通过对工件进行工艺的分析及 其结构分析，从产品结构工艺性,具体模具结构出发,对模具成型部分的结构、顶 出系统、压力机的选择及有关参数的校核都有详细的设计。介绍了落料拉深模 具的结构组成及工作原理。该模具结构简单，采用整体式凸凹模，成本低廉， 运行可靠。通过模具设计表明该模具能达到盖零件质量和加工工艺要求。 关键词：关键词：盖；落料拉深模具；压力机；整体式； 零件：盖 材料：20 零件厚度：1mm 生产批量：大批量生产 模具加工方法：落料凸凹模采用配做法，同时 落料凸模做拉深凹模 第 6 页 共 32

10、页 1 冲裁工艺设计冲裁工艺设计 1.1 冲压工艺分析 在编制冲压工艺规程和设计模具之前，应对冲裁件的形状、尺寸和精度方 面进行分析。主要是冲裁件的形状要求简单对称，有利于材料的合理利用，有 合理的孔间距和孔边距，有好的圆角过度，以便于模具的加工。该零件材料厚 度为 t=1mm 的 20 钢，具有良好的冲压性能，冲压后零间的强度和刚度增加，有 助于使产品保证足够的强度和刚度。此产品只有落料和拉深两道工序，形状 简单对称材料利用率较高。工件尺寸全部为自由公差，可看作 IT14 级，尺寸精 度要求低，为了满足高的材料利用率和当地的生产成本，此冲裁满足要求。 1.2 冲压工艺方案的确定 在冲压过程中

11、在冲裁工艺分析的基础上，根据冲裁件的特点确定冲压工 艺方案，该工件包括落料拉深两道工序，再者就是根据冲裁工序组合的 确定，包括单工序冲裁，复合冲裁，级进冲裁，工序组合的确定首先根 据零件的生产批量，工件的尺寸公差等级，工件尺寸形状的适应性模具 制造安装调试的成本。由于此产品结构简单对称，工序较少，综合各方 面考虑，确定冲裁方案为： 方案一：先落料后拉深，采用单工序生产。 方案二：落料拉深复合冲裁，采用复合模生产。 综合对以上个方案的分析，本着生产条件，生产批量和降低生产成本和劳 动强度等各方面的因素，该冲裁件的冲压方案选用第二个较好。 第 7 页 共 32 页 2 2 主要的设计计算主要的设计

12、计算 2.1 排样方式的确定及其计算方法 在设计落料冲孔复合模首先应考虑零件的排样方式，尽量采用少废料或 无废料的排样方法，可以简化冲裁模的结构减小冲裁力，提高材料的利用率， 但是在材料的实际冲压生产中由于零件的形状尺寸仅精度的要求，批量大小和 原材料的供应等方面的不同，不只能有一种固定的排样方案。但是应尽量保证 最高的材料利用率、最高的劳动生产率、生产操作方便、模具的结构简单和寿 命长等反面的特点，采用如下图的排样方法搭边值的选用根据表 1.1 选取，侧 搭边值 a=1.0mm，工件间搭边值 a1=0.8mm 排样图 2.2 材料利用率的计算方法 材料利用率的计算方法 材料的经济利用，直接决

13、定于冲压件的冲压方法，和排样方法。在冲压工 第 8 页 共 32 页 艺设计中，评价材料经济利用程度的指标时材料利用率。材料利用率 表示冲 压件在坯料上排样的合理程度，也就是材料利用的经济程度。 =%100 消耗材料面积 实用材料面积 实用材料面积即冲压件的有效面积，它与消耗材料面积之差为废料。 废料分为设计废料和工艺废料两部分。设计废料是由于零件的结构形状的 特点所形成的废料，如零件上的孔、槽以及外缘部分的凹槽、缺口等，一般情 况下设计废料是难以避免的。 工艺废料是指工件之间和工件与板料侧边之间的搭边，以及冲裁过程中出 现的料头和料尾。合理的排样方法可以降低工艺废料的比例。 查询国家板料标准

14、选择 LB=2100mm750mm，经计算可冲得零件数 140 个，冲裁 件的面积是 785 2 mm， 一张板料上总的利用率 总 n =%100 7502100 785140 =69.8% 式中 A-冲裁件的面积（ 2 mm）; 总 n -一张板料上所冲工件数目； LB-板料长宽（ 2 mm） 。 材料利用率 总 n 2.7mm 符合要求。 第 19 页 共 32 页 其中 D1凹模直径 D2凸模直径 t材料厚度 第 20 页 共 32 页 3.5.5 凸模形状及其他尺寸的计算 凸模的形式和形状不同，冲裁结构与加工装配工艺等实际条件不同，所以 实际生产中使用的凸模结构形式很多。其端面形状有圆

15、形和非圆形；刃口形状 有平刃和斜刃等；结构有整体式、镶拼式、台阶式、直通式和带护套式等。凸 模的固定方法有台肩固定、铆接、螺钉和销钉固定，粘结剂浇注法固定。台肩 式的凸模强度较好，装配修模方便。其凸模部分的工作尺寸由计算而得；与凸 模固定板的配合部分按过渡配合制造；最大直径的作用是形成台肩，以便固定， 保证工作时凸模不被拉出来，凸模长度的计算只要根据模具的结构，并考虑修 磨，操作安全，装配等需要的确定。当按凸模典型组合标准选用时，则可取标 准长度，否则，应进行计算。 本设计中凸模采用整体式结构，用螺钉固定在下模板上。 第 21 页 共 32 页 4 模具的总体设计模具的总体设计 4.1 模具类

16、型的选择 由前面的冲压工艺分析，采用落料正装，拉深倒装的模具结构形式。 4.2 定位方式的选择 为了保证模具正常的工作和冲出合格的冲裁件，必须保证坯料或工序件对 模具的工作刃口处于正确的相对位置，即必须定位。条料在模具的送料平面中 必须有两个方向的限位：一是在与送料方向垂直的方向的限位，保证条料沿正 确的方向送进，称为送进导向。二是在送料方向上限位，控制条料一次送进的 距离，称为送料定距。由于块料或工序件的定位，基本上也是在两个方向上限 位，只是定位零件的结构形式与条料的有所不同而已。 属于送进导向的定位零件有导料销，导料板，侧压板等；属于送料定距的 定位零件有始用挡料销，挡料销，导正销，侧刃等；属于块料或工序件的定位 零件有定位销，定位板等。 复合模即为导料销送进导向的模具。导料销一般设置两个，并位于条料的 同一侧，从右向左送料时，导料销装在后侧，从前先后送料时，导料销装在左 侧。导料销可装在凹模面上，也可以设置在弹压卸料板上。 因为该模具才用的是条料，为了是模具的制造和安装方便，又能满足模具 的冲