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1、 编码2017-JXSJ专业代码080202-164本科毕业设计一种I型软管夹装配工艺及模具设计学 院商丘工学院专 业机械设计制造及其自动化学 号4113010503学生姓名霍俊豪指导教师管红艳提交日期2017年 5 月 18 日I诚 信 承 诺 书本人郑重承诺和声明:我承诺在毕业论文撰写过程中遵守学校有关规定,恪守学术规范,此毕业论文(设计)中均系本人在指导教师指导下独立完成,没有剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,没有篡改研究数据,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,如有违规行为发生,我愿承担一切责任,接受学校的处理,并承担相应的法律责任。毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日摘要本
2、课题的主要研究内容是对I型软管夹冲压模具的设计，设计包括冲裁件工艺分析、冲压工艺方案的设计以及排样方案的确定和冲压力的计算，同时可以熟悉冲压模的基本结构。这个课题的设计形状相对还是比较简单的，同时也需要从材料、精度、尺寸等方面考虑设计出不同的方案，然后找出一套最适合的方案。我在综合自己今后的工作和发展方向的因素考虑后，在这次毕业设计中我选择了预断、冲孔、折弯这一典型级进模结构进行设计，运用了CAD / CAE / CAM等一系列软件来完成工作，以此来巩固自己的专业知识。根据模具设计的基本步骤，分别进行了分析工艺、计算工艺、设计与计算主要零部件和选择冲压设备，最后对装配图和零件图进行了讨论。关键
3、词：级进模；材料；精度；I型软管夹；工艺方案ABSTRACTThe main content of this project is the design of the stamping die for I-type hose clamps, design including process analysis for blanking, stamping process design and layout scheme and the calculation of blanking force, can also become familiar with the basic structure
4、of stamping die. The subject design shape is quite simple, also from the material, accuracy, size and other considerations to design different scenarios and identify the most appropriate solution.I have integrated in their future work and development direction of consideration, I chose to prejudge a
5、t this graduation, punching, bending the typical progressive die structure design, using a range of software such as CAD/CAE/cam to work, in order to consolidate their knowledge.According to the design of the basic steps, analyzes technology, computing technology, design and calculation of main comp
6、onents and selection of stamping equipment, and finally to discuss the Assembly and part drawingsKeywords: progressive die; material; precision; Type I hose clamp; process Plan目 录1 引 言11.1冲压的基本概念11.2模具工业在当今市场的发展状况和前景11.3冲压工艺的基本种类12 冲压件工艺分析32.1冲压件材料分析32.2冲压件结构工艺性分析32.3模具结构形式和选材42.3.1模具结构形式42.3.2模具原材料
7、选择53 确定冲压工艺方案73.1设计排样图与材料利用率的计算73.11排样分析73.12搭边数值的选取73.2确定排样图93.3材料的规格的选择：93.4材料利用率的计算94 工艺计算104.1冲压工艺力的计算104.1.1冲裁力104.1.2成型部分的成型力计算104.2压力中心的计算：115 凸、凹模间隙的确定及工作部分尺寸的计算125.1冲裁间隙值的确定125.2计算冲裁模刃口的尺寸125.3凸模的设计135.3.1凸模长度计算135.3.2承压应力校验145.3.3抗纵向成型应力的校核145.4成型凸模设计155.4.1确定成型凸、凹模圆角半径及工作部分深度155.4.2落料口大小的
8、确定165.5凹模的设计165.5.1凹模孔口的形式及其主要参数165.5.2确定整体式凹模外形尺寸165.5.3凹模强度校核175.6 卸料装置的设计175.6.1卸料板的设计175.6.2卸料弹簧的设计185.6.3卸料弹簧的有关尺寸计算186 冲压设备的选择196.1冲压设备类型的选196.2确定设备的规格196.3 其它196.4 装配图19结论22致 谢23参考文献2425商丘工学院本科毕业设计1 引 言1.1冲压的基本概念冲压加工是利用专用的冲压设备和已经设计好的模具，对毛坯进行加工的一种方法。冲模是冲压生产的必要条件，与冲压件是相对应的关系，冲压加工有三个元素：金属板、冲模和压力
9、机。冲压出来的零件尺寸大小是由模具来保证的，所以生产的零件尺寸精度比较高、兼容性好、成本低、生产效率高，是其它处理方法不能相比的。1.2模具工业在当今市场的发展状况和前景冲压是21世纪的新型技术将持续快速发展，发展方向也将更加明显，该技术将更加智能化。这将更具有通用性和灵活性，以满足几种类型的生产系统的组合。为了应对市场多样化，个性化需求的发展趋势，以增强对市场变化做出快速反应。由于模具制造的部件的高度复杂性，高度一致性，高生产率和低消耗和能量消耗不是其它制造方法可以相比的。今天，我们的人在电脑，手机，手表，汽车，电子设备上的质量要求越来越高。但是，我国的生产水平还比较低，不能满足产品的质量要
10、求，也就是说模具制造水平还比较低。然而，随着计算机软件技术的发展，CAD / CAE / CAM技术也慢慢成熟，这是目前模具制造业是一个非常重要的变化。可以想象，在不久的将来，在机械制造业的发展中，也将进一步推动模具制造技术朝着科学化，数字化，控制化发展的方向发展。从单一成型到复杂零件的整个制造过程的开发。1.3冲压工艺的基本种类根据材料的变形性能，冲压工艺可分为分离工艺和成型工艺两大类。分离工序也叫冲裁，是指材料受力后，应力超过材料的极限强度，使材料发生剪裂而分离，如落料、冲孔、切边、切断、切口等。成形工艺是指在非压碎条件下，材料受力后，应力超过材料的屈服点，然后获得塑性变形，从而获得所需形
11、状和尺寸的冲压件的步骤；如拉深、翻边、弯曲、胀形、缩口、卷圆、起伏、整形等。通常，冲压材料的厚度是精确和均匀的。材料表面平滑和没有缺陷等。具有良好的塑性，和较高的伸长率和收缩率，这样当材料变形时才能保持较大的变形程度，有利于变形的稳定性和均匀性，提高模具寿命。模具的制造也与冲压部件的成形，精度，成本和寿命有关。模具越精确，结构越满足要求，模具的寿命越长，制造零件的成本越低。因此，模具的设计和制造必须准确，以保持零件加工的高效率。降低制造成本。现在有一些模具零件的设计，如模具底座，模具，导套，导柱等越来越标准化和简单，可以设计一个简单的模具，复合模具，多工位级进模具，快速模具更改设备，减少冲压生
12、产的准备时间和工作量。不同的冲压设备型号其刚度、精度、使用方法也不同，应根据冲压工艺要求，正确选择合适的冲压机。目前，随着科技的发展，我们可以利用计算机程序控制，组成自动冲压生产线，可以提高生产效率。然而，由于生产的特殊性，往往会出现一些安全事故。所以应该在保证安全性的前提下提高生产效率。2 冲压件工艺分析2.1冲压件材料分析冲压工艺的加工是对待加工工件特性的延展。主要体现在工件的结构变化、尺寸、形状以及冲裁的整个过程的控制。冲裁的加工对整个设备的加工质量、材料使用率以及对模具使用的影响等。在一般的冲裁过程中，主要需要考虑的是工件成型的尺寸以及精度方面的影响。选择合理优秀的冲压工艺，能够节省材
13、料、节省时间、获得稳定的高质量的产品等。采用Q235高速钢，是一种不锈钢，加工性能良好但强度较低，屈服强度为195Mpa。性能如表2.1所示:表2.1 Q235的性能材料名称牌号材料状态抗剪（N/mm2）抗拉强度（N/mm2）屈服点s（N/mm2）普通碳素结构钢Q235已退火304370375500235所选择的钢材质优缺点较为显著，一般都能够应用到开关、包装、管夹等设备处。2.2冲压件结构工艺性分析对于冲压的结构设计来说，在结构方面需要尽可能的简单，并且避免较复杂的曲线，以防止对工件精度等方面有影响。同时在结构设计中，应当尽可能的少或者没有废料，提高原材料的利用率，尽最大可能减少浪费。本次设
14、计的工件采用的是两个圆孔并且中间有一段圆弧，结构如图2.1，这种结构非常适合模具的加工以及冲压工艺。根据图示的结构，在工件的边缘以及转弯的地方，需要尽可能的避免过大的角度，最好能够采用圆形进行变化，能够提高模具使用时间，改善加工性能，本次研究的工件如图2.1所示。根据工件图进行分析可以看到，工件的最大宽度是15mm，最高高度是15mm，总体长度是60mm，通过对工件要求达到的特点进行分析，首先需要进行冲压控制然后采用冲孔工序，完成两个直径为6mm孔的加工，最后切断并完成加工。在模具的设计中，在两个孔之间，相对位置不能过短，不然会影响到工件的变形同时导致精度不够。在加工的时候，模具或者边缘的材料
15、会被拉进模具内，从而进一步影响了模具的是用寿命。在精度方面，一般形状和尺寸方面的精度应当低于IT10，表面的粗糙度需要达到3.2m以上。对于一些要求不高的地方，可以达到6.3m。图2.1工件图2.3模具结构形式和选材2.3.1模具结构形式本次毕业设计所考虑的工艺主要有成型、冲孔、切断等。在加工的时候，根据零部件的结构特点以及综合成本方面的考虑，采用了级进模，它的特点如表2.2所示。表2.2 各类模具结构及特点比较比较项目单工序模复合模级进模模具种类无导向有导向零件公差等级低一般等级达到IT10-IT18级等级达到IT10-IT13级零件特点尺寸和厚度不受限制零件尺寸属于中小型、材料较厚尺寸与形状受到模具的强度限制，加工的零件尺寸可以较大，厚度可以达到3mm可以加工形状复杂的零件，零件的厚度在0.2-6mm
