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1、1综合训练报告书综合训练报告书题题 目目 钥匙冷冲压模具设计与制造钥匙冷冲压模具设计与制造 机械工程机械工程 学院学院 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 专业专业 班班学生姓名学生姓名 学号学号 . .指导教师指导教师 . .完成日期完成日期 20112011 年年 1111 月月 2020 日日 . .机机械械工工程程学学院院二一一年十一月综综合合训训练练 任任务务书书2设计题目： 钥匙冷冲压模具设计与制造 姓名 专业 机械设计制造及其自动化 班级 0803 班 学号 200802010329指导老师 教研室主任 一、训练目的一、训练目的机械产品设计制造综合训练是专业教学计划中规
2、定的重要实践教学环节，通过完成钥匙冷冲压模具的设计制造过程，巩固和深化学生综合运用所学机械设计、制造工艺及 CAD/CAM 技术等方面的基础理论、基本知识和基本技能，较全面地获得机械产品的生产实际知识和综合应用能力，以培养具备现代机械设计制造技术基础知识与应用能力，具有较强的工程实践能力和创新能力的应用型工程师。二、训练任务二、训练任务在四周时间内完成指定产品（机械装置）的设计、零件加工及装配。2.1 指定产品（机械装置）的设计1）产品功能分析及结构设计2）零件设计2.2 零件制造工艺设计1）机械加工工艺过程卡2）机械加工工序卡3）复杂零件数控编程（备选）2.3 加工制造2.4 检验分析2.5
3、 产品装配 2.6 综合训练说明书三、训练要求三、训练要求1）进行产品的结构设计，运用 CAD 技术完成零件三维建模和产品装配建模。32）绘制指定零件的工程图，按国标正确标注尺寸、形位公差及技术要求。3）对零件进行正确的工艺分析，按指定的格式填写加工工艺文件。分析产品零件图样，确定毛坯，拟订工艺路线，选择设备及工艺装备。根据机械加工工艺卡片，确定各工序的加工余量，计算工序尺寸及公差，详细地说明整个零件各个工序的要求。4）进行复杂零件的刀具路径与指定数控系统的数控程序生成。编制零件的加工工序卡，填写加工程序单，填写刀具调整单。5）完成零件加工制造。按照制定工艺文件，在老师指导下，遵守机床设备操作
4、规程，独立调整、操作相应机床，进行零件加工。6）零件加工质量检测。正确地选用检验方法及计量器具，对零件进行质量检测和分析。7）产品装配。根据结构设计要求，正确装配。8）撰写综合训练说明书（上交电子稿和打印稿） 。说明书应涵盖整个训练内容，字数不少于 3.5 千字。9）加工制造过程必须做好安全防范工作。四、成绩评定四、成绩评定成绩评定是对学生在实训过程的能力、态度表现情况综合给出成绩，具体考核包括以下内容：1）机械设计能力。包括结构设计正确、合理性，工程图质量，工艺参数选定等。 （20 分）2）CAD 技术应用能力。利用 CAD/CAM 软件系统完成设计、编程情况，包括零部件的设计和造型、自动编
5、程的刀位文件和 NC 程序。 （15 分）3）实际加工操作水平，所完成的零件质量以及装配质量。 （40 分）4）综合训练报告。 （15 分）5）平时成绩。 （10 分）4目目 录录课程设计任务书I 前言1 模具设计 1.1 设计要求 1.2 工件工艺分析 1.3 冲压方案的确定 1.4 模具结构形式的确定 1.5 模具的设计计算 1.5.1 冲裁力设计计算 1.5.2 卸料力、推件力的计算 1.5.3 压力机所需总的冲压力计算 1.5.4 排样设计 1.5.5 送料步距与条料宽度计算 1.6.工作零件设计计算 1.6.1 凸模组件及其结构设计 1.6.2 凹模组件 1.6.3 定位零件 1.6
6、.4 卸料与推件零件 1.6.5 模架 1.6.6.模具的闭合高度，冲模与压力机的关系 2.零件制造工艺设计 2.1 零件工艺设计 2.1.1.1 钥匙凸模毛坯的选择 2.1.1.2 钥匙凸模工艺分析 2.1.2 机床的选择2.1.3 确定钥匙凸模加工工艺路线2.1.4 零件数控加工工艺分析2.1.5 零件加工工艺卡2.1.6 零件加工工序卡2.1.7 加工程序单.2.1.8 加工零件检测与分析3.心得体会4.参考文献5冷冲压模具设计与制造说明书0 0引言引言机械设计制造综合训练是在我们完成的专业基础课和专业课之后，所进行的一种综合性的实践环节，目的是为了加强我们创新能力、工程能力和综合应用能
7、力的培养。通过强化实践锻炼，让我们成为能够满足企业要求的应用型人才。由于磨具是在机械行业中非常具有代表性，所以我们选择了冷冲模具作为实验对象。1 1钥匙的模具设计钥匙的模具设计1.1 设计要求设计一冷冲压模具加工钥匙毛坯，钥匙毛坯结构形状及尺寸见样品。1.2 冲压件钥匙毛坯的工艺分析 依据设计要求与资料数据，零件生产为大批量生产，材料为 2mm 厚的铝合金板。 该工件包括冲孔、落料、两个工序，零件精度一般，工件尺寸全部取自由公差， 普通模具能满足。 1.3 冲压方案的确定 该工件包括落料冲孔、裁边等工序，可有以下几个方案： 方案一：先冲孔后落料，采用级进模具生产。 方案二：落料-压弯-冲孔复合
8、冲压，采用复合模具生产。 方案二模具工序集中，一次成型。但磨具各个零件复杂，加工难度大，需要的 零件多而且复杂；方案一需要一副模具生产效率高尽管模具结构复杂但由于零 件几何形状简单模具制造并不难，通过上述方法比较，该方案采用方案一为佳。1.4 选择模具结构形式 磨具结构如下图：6本次设计采用典型级进模模具。模具结构件附录模具装配图。冲裁件如图 1.1 所示，其外形为钥匙毛坯，中间有个 147 的长方形孔。装在上模部分的有钥 匙凸模 6 和冲孔凸模，通过凸模固定板 5、垫板 13 用螺柱与定位销与上模座 2 固定在一起。装在下模部分的凹模 8 是和垫板 9 用螺柱与下模座固定在一起， 上下模采用
9、导柱 7 导套 11 导向。 1.5 模具的设计计算 已知冲裁件尺寸尺寸如下图1-17凸模的基本尺寸与凹模相同。 1.5.1 冲裁力设计计算 对于普通平刃口的冲裁 F=KLt k 为系数，常取 1.3，L 为冲件周长， 为抗剪强度 MPa，t 为板厚 查表【冷冲模设计】表 2-3 有 =130MPa F=KLt=1.3*130*2*105=3.5KN 1.5.2 卸料力、推件力的计算 F卸 =K卸F，F推=K推F，F顶=K顶F 查表【冷冲模设计】表 3-8 有 K卸=0.05，K推=0.05，K顶=0.06 故 F卸 = F推=0.053.5=0.175KN F顶=0.069.9=0.21KN
10、 1.5.3 压力机所需总的冲压力计算 有前面章节模具结构设计可知采用的是弹压卸料装置和上出件模具 F总=F+F卸 +F顶=3.5+0.175+0.21=3.885KN 1.5.4 工件的排样有工件零件图可知工件形状结构简单，可采用直排方法排样， 搭边值为 a 和 a1查表【冷冲模设计】表 3-10 有 a=2.0mm，a1=2.0mm 1.5.5 送料步距与条料宽度计算 1.送料步距 A A=D+a=22+2=24mm 2.条料宽度 B=62 1.6.工作零件设计计算 1.6.1、凸模组件及其结构设计 凸模组件由工件形状结构和磨具结构可知凸模应采用普通凸模，凸模有两个，分别 为冲孔凸模，落料
11、凸模。长度 L=18mm 有模具结构设计对于凸模材料，模具刃 口要有高的耐磨性，并能承受承受冲击是的冲击力，因此应有高的硬度和适当 的韧性。具体由同组的同学集体对零件进行了工艺分析绘制好零件图后结果在 在下面会详细介绍。 1.6.2 凹模组件 凹模洞口形状采用台阶式，凹模外形尺寸如下图纸： 凹模的固定采用螺钉固定在下模板上，定位采用销钉，凹模的技术要求是型孔 轴线与顶面应保持垂直，凹模底面与顶面应保持平行。 1.6.3 定位零件 冲模的定位零件用以控制条料的正确送进以及单个毛胚的正确位置。挡料装置 用于保证毛坯能顺利地插入长方形孔中，应保证导正装置的孔与定位块长方形 孔之间的有一定的间隙。尺寸
12、为 14.47.4。 1.6.4 卸料与推件零件 卸料装置中间有一比钥匙形状大的孔，便于落料。 推件零件主要起到传导动力的作用，给模具一定的外力。从而带动模具有规律 的运动。 1.6.5 模架 模架由上、下模座、模柄及导向装置（导柱、导套）组成。模架已标准化，查 机械设计手册选取后侧导柱模架，当冲裁件厚度为 0.84mm 时，导柱与导套选 用 H7/h6 配合级精度模架。8模柄查机械设计手册选用螺纹固定式上模柄。 1.6.6 模具的闭合高度，冲模与压力机的关系 模具的闭合高度 H模具应介于压力机的最大装模高度 Hmax 与最小装模高度 Hmin 之间，否则就不能正常安装和工作。其关系为： Hm
13、in+10mmH模具Hmax-5mm。 2.零件制造工艺设计零件制造工艺设计 2.1. 1.1 钥匙凸模毛坯的选择钥匙凸模毛坯的选择考虑到钥匙凸模的作用要求及配合关系，且钥匙凸模为耗损件，选用 718S 模具钢。2.1.1.22.1.1.2 钥匙凸模钥匙凸模工艺分析工艺分析（1）：由于要与凸模定位板采用过盈配合，且为 6 级精度要求，表面粗糙度为 0.8，采用精铣。（2)其余部分其余部分为自由公差粗糙度要求为 3.2，粗铣即可达到要求。（3）热处理为了提高导套的综合性能需进行淬火加高温回火处理。 2.1.2 机床的选择机床的选择参考各机床参数以及结合实验楼设备的实际情况，机床型号选择如下:铣床 XK714 2.1.22.1.2 确定钥匙凸模加工工艺路线确定钥匙凸模加工工艺路线参照前
