衣柜门扣垫片落料冲孔复合模设计

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1、宜宾职业技术学院宜宾职业技术学院 毕业设计 题目：题目：衣柜门扣垫片落料冲孔复合模设计衣柜门扣垫片落料冲孔复合模设计 系系 部部 现代制造工程系现代制造工程系 专专 业业 名名 称称 模具设计与制造模具设计与制造 班班 级级 模模 具具 1103 姓姓 名名 指指 导导 教教 师师 2012 年年 10 月月 10 日日 附表 1 宜宾职业技术学院 毕业论文毕业论文( (设计设计) )选题报告选题报告 姓名王宇性别男学号201012767系部 现代制 造系 班级模具 1103 论文(设计) 题目 衣柜门扣垫片落料冲孔复合模设计 课题来源 教学 课题类别 毕业设计 选做本课题的原因及条件分析：

2、原因：这个题目能够将所学的专业基础课：如机械制造基础、机械制图、机械设计基础， CAD/CAM、冲压模具等方面知识综合运用。在该题目中能学到更多的专业知识。 条件：学校图书馆、实验室等进行模具的设计和 UG 造型等。 所以：我申请此课题，望指导老师及系领导批准。 内容和要求 内容：1.主要零件工艺分析，冲裁工艺方案的确定，模具结构形式的选择，排样，压 力机初选，工作零件刃口尺寸的计算等；2.非标准零件的加工工序工艺卡片编制；3.定位 零件结构尺寸确定，工作零件结构尺寸的确定及材料的选取，导柱导套，模架的选取等。 要求：按时独立完成毕业设计的各项工作，严格按照国家标准绘制相关零件图图形， 按照毕

3、业论文的要求完成毕业设计的各项工作；分析处理科学，文字通顺，专业用语准确， 符号统一，编号其全，书写工整。 指导 教师 意见（签章） 年 月 日 系部毕业论文（设计）领导小组意见： （签章） 年 月 日 I 衣柜门扣垫片落料冲孔复合模设计衣柜门扣垫片落料冲孔复合模设计 摘摘 要要 本文介绍了衣柜门扣垫片复合模设计的全过程。首先对制件进行冲压工艺 分析以及确定模具的总体结构、计算各工艺参数等，又确定了该冲压模主要零 件的结构形式，并对所设计的主要零件进行分析说明，采用 CAD 软件绘制冲压 模具工作零件的零件图；最后绘制装配图，编写说明书。 关键词关键词：垫片；冲压模；工艺参数 II 目目 录录

4、 1 绪论 .1 2 冲压件工艺分析.2 3 冲压工艺方案确定.4 3.1 冲压工艺方案的确定.4 3.1.1 冲压工艺方法的选择 4 3.1.2 冲压顺序的安排 .5 3.2 模具总体结构确定.5 3.2.1 送料方式的确定 5 3.2.2 定位方式的选择 6 3.2.3 卸料方式的选择 6 3.2.4 导向方式的选择 6 4 零件工艺计算.8 4.1 排样方式选择.8 4.2 送料步距和条料宽度的确定.9 4.3 材料利用率. 11 5 冲裁力相关计算13 5.1 计算冲裁力相关公式13 5.2 计算总冲裁力 FP.13 5.3 计算卸料力 FQ.14 5.4 计算推料力 FQ1.14 5

5、.5 计算顶件力 FQ2.15 5.6 压力机公称压力的选取15 6 压力中心的计算17 7 凸凹模刃口尺寸计算19 7.1 冲裁间隙19 7.2 刃口尺寸计算依据与法则20 8 模具主要零部件设计25 III 8.1 凹模设计 .25 8.1.1 凹模外形的确定25 8.1.2 凹模材料的确定28 8.1.3 凹模的固定方式28 8.1.4 凹模精度的确定28 8.1.5 凹模的零件图28 8.2 凸模的设计 29 8.2.1 凸模的结构确定29 8.2.2 凸模的长度确定29 8.2.3 凸模材料30 8.2.4 凸模的固定方式30 8.2.5 凸模零件的精度确定30 8.2.6 凸模零件

6、30 8.3 凸凹模的设计 31 8.3.1 凸凹模外形尺寸的确定31 8.3.2 凸凹模的壁厚确定31 8.3.3 凸凹模洞口类型的选取31 8.3.4 凸凹模的尺寸设计32 8.3.5 凸凹模的材料选取33 8.3.6 凸凹模零件的精度确定33 8.3.7 凸凹模零件图33 8.4 卸料板的设计 34 8.4.1 卸料板外形设计34 8.4.2 材料的选择35 8.4.3 卸料板的结构设计35 8.4.4 卸料板整体精度的确定35 8.4.5 零件图的绘制36 8.5 固定板的设计 36 8.5.1 凸模固定板的设计36 IV 8.5.2 凸凹模固定板的设计 .37 8.6 卸料橡胶的设计

7、 37 8.7 推件块、垫板、推板、和推杆的设计 38 8.7.1 推件块的设计 .38 8.7.2 垫板的设计 .39 8.7.3 推板与推杆的设计 .39 8.7.4 推杆的设计 .39 8.8 挡料销、导料销、卸料螺钉的选用 40 8.8.1 挡料销、导料销的选用 .40 8.8.2 卸料螺钉的选用 .40 8.9 上下模座的选用 40 8.9.1 模柄的选用 .41 8.9.2 打杆的选用 .41 8.9.3 螺钉、销钉的选用 .41 9 冲压设备的校核与选定 43 9.1 冲压设备的校核 .43 9.2 冲压设备的选用 .43 10 压力机的选择.44 11 模具结构简述.45 12

8、 结论.45 致谢 47 参考文献 48 附录 49 1 1 1 绪绪 论论 在现代化生产中，模具工业是国民经济发展的重要基础工业之一，模具在 机械、电子、航空、航天、兵器、汽车、电器、仪表、轻工、农业、机械及日 常生活用品的生产中，已占有十分重要的地位，在产品竞争和产品不断更新的 年代，要使产品不断降低成本并具有价格优势，采用模具成形技术来制造产品 是非常重要的途径之一。 现代工业生产中，60%90%的工业生产需要使用模具来加工。作为一种高 效率的生产工具，模具是工业生产中使用极为广泛、地位极其重要的工艺装备。 采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约 原材料，实

9、现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对 操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工 出的零件与制件可以一次成形，不需进行再次加工；能制造出其它加工工艺方 法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产自动化的特点。 本设计是衣柜门扣垫片复合模的设计。对衣柜门扣定位块模具进行冲压工 艺的设计，冲模的装配图进行设计，利用电脑设计模具的零件图以及模具零件 的制造工艺设计等。我们通过借助资料、手册、图册等设计所需的工具书，在 导师的指导下，设计了衣柜门扣垫片复合模。 2 2 2 冲压件工艺分析冲压件工艺分析 - 图图 2-12-1 衣柜门扣垫片衣柜门扣垫

10、片零件简图零件简图 生产批量：大批量 材料：10 材料厚度：1 mm 毛坯精度：IT14 （1）材料分析： 表表 2-12-1 部分碳素钢抗剪性能部分碳素钢抗剪性能 材料名称牌号材料状态抗剪强度（Mpa） 10F 220340 10 260340碳素结构钢 15 已退火 270380 该冲裁件的材料 10 为碳素结构钢，具有良好的冲压性、压力加工性，主要 用于工程结构和受力较小的机械零件。综合评比均适合冲裁加工。 （2）零件结构： 该冲裁件结构简单，孔的中心与边缘的距离满足加工要求。 3 （3）尺寸精度： 零件图上所有尺寸均未注公差，属自由尺寸，可按 IT14 级确定工件尺寸， 普通冲裁完全能

11、满足要求。 （4）冲压工序： 根据零件图可知有内孔所以采用冲孔，零件的外形轮廓采用落料。 表表 2-12-1 标准公差数值标准公差数值( (摘自摘自 GB/T1800.3-1998)GB/T1800.3-1998) 公差等级 IT2IT3IT4IT5IT6IT7IT8IT9IT10IT11IT12IT13IT14 基本尺寸 /mm /m/mm 3 36 610 1018 1830 3050 5080 80120 120180 180250 250315 315400 400500 1.2 1.5 1.5 2 2.5 2.5 3 4 5 7 8 9 10 2 2.5 2.5 3 4 4 5 6

12、8 10 12 13 15 3 4 4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20 4 5 6 8 9 11 13 15 18 20 23 25 27 6 8 9 9 13 16 19 22 25 29 32 36 40 10 12 15 18 21 25 30 35 40 46 52 57 63 14 18 22 27 33 39 46 54 63 72 81 89 97 25 30 36 43 52 62 74 87 100 115 130 140 155 40 48 58 70 84 100 120 140 160 185 210 230 250 60 75 90 110 130

13、 160 190 220 250 290 320 360 400 0.10 0.12 0.15 0.18 0.21 0.25 0.30 0.35 0.40 0.46 0.52 0.57 0.63 0.14 0.18 0.22 0.27 0.33 0.39 0.46 0.54 0.63 0.72 0.81 0.89 0.97 0.25 0.30 0.36 0.43 0.52 0.62 0.74 0.87 1.00 1.15 1.30 1.40 1.55 4 3 3 冲压工艺方案确定冲压工艺方案确定 3.13.1 冲裁工艺方案的确定冲裁工艺方案的确定 在冲裁工艺分析和技术经济分析的基础上，根据冲裁

14、件的特点确定工艺方 案。工艺方案分为冲裁工序的组合和冲裁顺序的安排。 3.1.13.1.1 冲裁工艺方法的选择冲裁工艺方法的选择 冲裁工序分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁三种。 单工序冲裁是在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。 复合冲裁是在压力机一次行程内，在模具的同一位置同时完成两个或两个 以上的冲压工序。 级进冲裁是把冲裁件的若干个冲压工序，排列成一定的顺序，在压力机的 一次行程中条料在冲模的不同位置上，分别完成工件所要求的工序。 其三种工序的性能见表 3-1。 表表 3-13-1 单工序冲裁、级进冲裁和冷冲冲裁性能单工序冲裁、级进冲裁和冷冲冲裁性能 比较项目单工序模复合冷冲模

15、级进模 生产批量小批量中批量和大批量中批量和大批量 冲压精度较低较高较高 冲压生产率 低，压力机一次行 程内只能完成一个 工序 较高，压力机一次 行程内可完成二个 以上工序 高，压力机在一次 行程内能完成多个 工序 实现操作机械化自 动化的可能性 较易，尤其适合于 多工位压力机上实 现自动化 制件和废料排除较 复杂，只能在单机 上实现部分机械操 作 容易，尤其适应于 单机上实现自动化 生产通用性 通用性好，适合于 中小批量生产及大 型零件的大量生产 通用性较差，仅适 合于大批量生产 通用性较差，仅适 合于中小型零件的 大批量生产 冲模制造的复杂性 和价格 结构简单，制造周 期短，价格低 冲裁较

16、复杂零件时， 比级进模低 冲裁较简单零件时 低于冷冲模 5 复合模的特点是生产效率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，板 料的定位精度要求比级进模低，冲模的轮廓尺寸较小。由于零件的生产要求的 是中批量生产、零件的尺寸较小且结构较复杂，制造相对比较难，为提高生产 率，根据上述方案分析、比较、宜采用复合模。 3.1.23.1.2 冲裁结构的选取冲裁结构的选取 按照复合模工作零件的安装位置不同，分为正装式复合模和倒装式复合模 两种，两种的优点、缺点及适用范围见表 3-2： 表表 3-23-2 正装式复合模、倒装式复合模的优点、缺点及适用范围正装式复合模、倒装式复合模的优点、缺点及适用范围 比较项目正装(顺装)式复合模倒装式复合模 结构 凸凹模装在上模，落料凹模和冲 孔凸模装在下模 凸凹模装在下模，落料凹模和冲 孔凸模装在上模 优点冲出的冲件平直度较高结构较简单 缺点 结构复杂，冲件容易被嵌入边料 中影