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1、安 徽 机 电 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 说 明 书 ）题目：接触片级进模毕业设计系 别 机 械 工 程 系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具 3082 姓 名 XXX 学 号 1202083096 2010 2011 学年第一学期第 1 页目 录第一章、绪论 2第二章、设计课题及设计目的与要求 42.1 设计课题42.2 设计目的 72.3 设计任务 8第三章、产品零件的整体性工艺性分析 83.1零件的工艺性分析 83.2冲压方案的确定 83.3排样的设计 93.3.1采用分段切除方法93.3.2弯曲方向93.3.3制件的送料方式和定位方式103.3.4布距的确定103.
2、3.5工序的顺序103.3.6载体的切除方式103.3.7载体的切除方式11第四章、进行必要的工艺计算 154.1工艺与设计计算 15第 2 页4.2 压力中心的计算 16第五章、模具的总体设计 17第六章、 模具零件材料的选择25第七章、模具主要零件的设计 27第八章、模具零件加工的注意事项 30第九章、侧弯支座级进模报价 33附 1：参考文献 36绪 论模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，现代工业中 60%90%的产品要靠模具生产。随着现代工业发展和产品更新换代周期急剧缩短，模具的需求量大幅度增加，我国模具工业产值已紧随美国、日本之后，位列世界第三；另一方面，我国对国外先进模具技术的不断
3、消化吸收，随着先进加工手段和 CAD/CAE/CAM、UG、Pro/E 等软件的普遍应用，我第 3 页国模具工业水平与国外的差距愈来越小，模具出口业务也日益增多，但模具制造水平和工业发达国家相比，仍存在较大差距，主要体现在模具品种少、精度差、寿命短、生产周期长，制造技术落后等方面。模具种类很多，按模具产值统计，目前冲压模和塑料模各占 40%左右，其它模具共占 20%左右。一、冲压现状发展状况。在现代化工业生产中模具是重要的工艺设备之一，它在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、冶金、陶瓷制品等得到广泛应用。由于用模具进行生产效率高，节约原材料，降低成本，并可保证一定的加工质量要求。所以，飞机、拖
4、拉机、电器、仪表、玩具和日常用品等产品都来用模具进行加工。由于模具是一种生产效率很高的工艺装备，其种类大致可分为冷冲模、塑料模、陶瓷模、压铸模、锻造模、弯曲模、拉深模、级进模等系列模具。随着科学技术发展的不段进步和工业生产的迅速发展许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现。因而促进了模具行业不断革新与发展，就以冲压技术为例，其主要表现和发展方向如下：随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善。近年来国内外已开始应用塑性成性过程计算机模拟技术即利用有限元（FEM） ，DNF 等软件数值分析方法模拟金属成型过程。可预测出一工艺方案成形可行性及可能出现的质量问题，并通过计算机选择修改相关数
5、据来实现工艺及模具的优化设计节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模周期。研究能推广能提高劳动生产率及产品质量，降低成本和扩大冲压工第 4 页艺应用范围的各种新工艺，也是冲压发展方向之一。目前国内外相继涌现出精密冲压工艺软模成形工艺，高能高速成形工艺，超塑性成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。在冲模设计和制造上，目前正朝着两个方面发展。一方面为广泛适应高速、自动、 、精密、安全等大批量现代化生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位，多功能方向发展。另一方面为适应产品更新换代和试制小批量生产需要，锌基合金冲模，聚氨酯橡胶冲模，薄板冲模，钢带冲模，组合冲模等各种简易冲模及
6、其制造技术也得到了迅速发展。模具的标准化、专业化生产自动化得到模具行业的广泛重视。目前国外先进工业国家模具标准化生产程度已达 70%80%模具厂只需设计制造工作零件。大部分均以标准件厂家购买，降低模具成本，提高生产效率。我国标准化与专业生产今年来也有较大的迅速发展，但具体情况还未能满足模具行业工业发展的需求。主要体现在标准化程度不高 40%以下，标准件规格品种较少，质量还存在较多问题。综上所述是冷冲模具目前发展的状况，可看出冷冲模具在不断革新和发展。逐步适应新产品的要求，更广的应用于工业生产。二、 设计课题及设计目的与要求2.1设计课题：接触片级进模设计（零件图如下）第 5 页展开图：在三维软
7、件 UG中的钣金画出零件图第 6 页在用其中的展开命令作出制件展开图：第 7 页然后将三维图转为二维图第 8 页技术要求：材料为 10钢，料厚 1.5mm, b=300MPa，制造公差：IT14 级生产批量：100 万件2.2设计目的：（1）综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行一次模具设计工作的实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力,了解并掌握冲压模具设计的一般步骤；（2）巩固与扩充“冷冲压模具设计”等课程所学的内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤；（3）掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准和规范等；第 9 页（4）能根据工件特点选择适合的冲
8、压模具结构；（5） 通过本次毕业设计，达到具有进行中等复杂冲压模具设计的能力。2.3设计任务：按给出的零件要求合理的设计模具。三、产品零件的整体性工艺性分析3.1零件是工艺性分析：通过对接触片和零件图分析可以初步得出尺寸不是很大，精度要求不是很高，厂家要求生产批量为 100万件。制件外形为一简单弯曲件，还要冲孔。制件上的外形仅需经过 1次弯曲成形，要注意弯曲回弹的控制。该零件的材料是 10钢，料厚 1.5mm，偏薄，但不影响冲压，切除废料的时候需要采用“过切”的方式，以免其产生毛刺、尖角，影响制件的精度，凸、凹模也不利于加工，所以采用“过切” ，而且边缘设计成圆角，便于加工；该零件的精度没有什
9、么要求，固可按照 IT14级精度进行计算。综上：该零件的形状、尺寸、精度、材料均符合冲压工艺要求，故可以采用冲压方法加工。3.2工序排布：方案一：采用单工序模冲压，再进行弯曲。优点：节省模具制造成本和设计难度。缺点：由于零件的尺寸较小，采用单工序模，不利于定位，冲出的制件的精度不高。而且零件属于大批量生成，如果采用单工序模具第 10 页的话，要采用人工送料和定位，无形中提高的工人的劳动量和生产成本，并且生产效率也很低。不利于市场的竞争。方案二：采用复合模具。优点：冲出的零件的精度和平直度好，生产效率也较高。缺点：但是零件的孔边距很小，模具的强度不能保证。方案三： 采用多工位级进模优点：在同一副
10、模具中能够完成自动冲压、自动弯曲、自故障动报警、自动停机等自动化无人生产，有利于现场管理，保证产品质量的稳定性，提高加工效率。模具采用优质的合金工具钢材料制造，设计正常情况下可达到上亿次的寿命，最终可降低单个产品的成本、保证质量，使产品具有良好的市场竞争力。缺点：模具的制造成本较大，对设备、维修能力、材料的质量等要求较高。四、排样图的确定方案一：采用单排多工位级进模，冲压、弯曲在一副模具中完成。本排样图的材料利用率不是很高。而且第三个工位的凸模的强度很低。第 11 页而且一次只能出一件，不适合大批量生产。方案二：采用双排多工位级进模，冲压、弯曲在一副模具中完成。这个排样的材料的利用率比上一个要
11、高，且一次成型的零件的个数也比上一个多。但是第一个工位和第四个凸模相互之间的距离有点近。凹模的强度得不到保证。方案三：这个排样相对上个排样有所改进，增加了相应的空工位，但是还有以下第 12 页不足，首先第二个凸模要比料宽才能成功的切除余料，其次弯曲工位之后为了送料的方便，凹模的下面要开槽，但是一旦开槽后工位四的凹模的强度就不能保证了，还有工位六的切断也就没法进行了。方案四：这个排样解决了上面的所有问题，所以最终确定为这个排样。所以该排样设有有六个工位，各工位冲压工序为：冲直径为 12mm的圆孔并且用它作为导正孔;冲直径为 5mm 的圆孔；为切除弯曲部分的外形分段切除材料 向下弯曲落下零件外形3
12、.3步距的确定 该落料冲孔件采用导料销和挡料销进行定位和定距，则步距由工件间最小搭边值和位置来确定其步距尺寸，由于该排样是在第三工部冲裁分隔得到制件的毛坯尺寸，侧步距长度为 L等于（制件的展开宽度+冲裁分隔的宽度）2，侧 L约等于 52mm如下图所示：第 13 页步距示意图3.4搭边 由最小搭边值和板料厚度 t=1mm确定其搭边值，如下表所示（该表详见冲压模具及设备P107 最小搭边值表）：第 14 页3.5.载体的设计载体形式有边料载体，原载体，单侧载体，双侧载体，中间载体等其他形式，该零件的形状复杂，有多道双向弯曲，最终确定选用单侧载体，单侧载体是在条料的一侧设计载体，导正销孔都设计在这单
13、侧载体上，它适用于制件一端有弯曲或有几个方向上有弯曲的场合。载体必须要有足够的强度，要能运载条料上冲出的零件，使它能平稳送进。一般来说，载体的宽度为了保证其强度和设置导正孔德需要，载体宽度大于搭边宽度的 24倍。第 15 页载体示意图3.6.料宽及其公差的确定料宽主要由落料件宽度和最小侧搭边值，载体宽度确定料宽为 B=60mm,公差由下表可得，表条料宽度偏差 材料厚度 t/mm条料宽度B/mm 0.5 0.51 12 23 3520 0.05 0.08 0.10150220 0.7 0.8 1.0 1.2200300 0.8 0.9 1.1 1.3则该条料料宽及其公差示意图见步距示意图所示。第
14、 16 页四、工艺计算4.1工艺与设计计算：4.1.1冲裁力的计算1）冲裁力计算公式：F=KLt=Ltb式中 F冲裁力K一般取 1.3L制件周长t材料厚度抗剪强度b抗拉强度并且 b=1.3根据排样图计算各工位的冲压力：在前四个工位是冲裁，求冲裁力，F1= KLt=K(8X3.14+106) b =47727.68 N，F2=K(8+41+5.4x2+8.5X2+17.8) b+k(2X36.0+22.1X2) b=81099.2 N，F3=k(8x2+10x2+2.6x2+32x2)xb =38292.8 N弯曲工位用弯曲公式计算冲压力弯曲 V形件的弯曲力： F=0.6kBT2b/（r+t）U形件弯曲力 ： F=0.7kBt2b/（r+t）两侧弯曲的弯曲力 ： F=2.4BtbacF4=0.7xkBT2b/（
