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1、合肥工业大学2008届材料科学与工程学院毕业设计论文目 录中文摘要1英文摘要21 绪论32 毛坯计算和确定工艺方案42.1 工艺性分析42.2 毛坯展开尺寸的计算62.3确定基本工序与合并方案73 第一工步落料冲孔复合模具设计93.1排样图的设计及材料利用率的计算93.1.1 确定排样、条料尺寸方案93.1.2 材料利用率计算103.2 计算冲裁压力及选用压力机113.2.1 冲裁工艺力的计算113.2.1.1 冲裁力计算113.2.1.2 卸料力的计算123.2.1.3 推件力的计算123.2.1 压力机的选择123.3 模具工作部分尺寸计算和公差的确定133.3.1 落料模133.3.1.
2、1落料模尺寸的确定133.3.1.2 落料凹模外形尺寸143.3.1.3 落料凸模具体尺寸153.3.1.4 落料凸凹模具强度的校核163.3.2 冲孔模163.3.2.1冲孔模尺寸的确定163.3.2.2 冲孔凸模具体尺寸173.3.2.3 冲孔凹模具体尺寸173.4 复合模具整体的设计及结构件的选择183.4.1复合模具结构形式选择183.4.2模具结构件的选择193.4.2.1模架的确定193.4.2.2 模架结构形式的合理性分析203.4.3 模柄的设计203.4.4导向装置（导柱和导套）的设计203.4.5卸料装置的设计203.4.5.1卸料板结构的设计203.4.5.2弹簧的设计2
3、13.4.5.3卸料镙栓的设计223.4.5推件、顶件装置的设计233.4.5.1打杆的选择233.4.5.2推板的设计233.4.5.3顶板的设计233.4.6定位装置的设计243.4.6.1挡料销的设计243.4.6.2导料销的设计243.4.6.3上模固定板的设计243.4.6.4垫板的设计243.4.7固定零件（螺栓、销）尺寸的确定25小 结26致 谢27参考文献28附 录29插 图图1-1工件CAD图3图1-2 工件三维造型4图2-1 弯曲件展开类型分类6图2-2 工件展开图7图2-3 工件展开图三维造型7图3-1 落料冲孔模CAD总装图9图3-2 落料冲孔模三维造型9图3-3 排样
4、图10图3-4 凹模三维造型图15图3-5 凸凹模三维造型15图 3-6 冲孔凸模三维造型17图3-7 模架cad简图19图3-8 模架三维造型19图3-9 卸料板cad图21图3-10 卸料板三维造型21图3-11 蝶形弹簧cad图22图3-12 蝶形弹簧三维造型22图3-13 卸料螺钉三维造型22图3-14 打杆三维造型23图3-15 推板cad图23图3-17 顶板cad图23图3-19 挡料销三维造型24图3-20 上模固定板三维造型24图3-21 垫板cad图25表 格表3.1 压力机参数13表3.2 平冲压件公差尺寸公差13表3.3 倒、顺装复合模比较18表3.4 模架规格 19表
5、3.5 主要结构件的厚度20底板连接板冲压工艺和模具设计摘 要：毕业设计的主要内容是底板连接板生产所需的工艺设计、模具设计。底板连接板在冲压过程中所涉及到的主要工艺有冲孔和弯曲，在进行工艺设计之前，先根据产品的图纸，分析冲压件的结构形状、尺寸精度和材料性能，提出各种可能成形的工艺方案。通过分析、计算，论述各方案的工艺特点和经济效益,确定较好的工艺方案，进而确定生产工序及其所需的各种设备，然后进行模具设计。工件的成形共需要五副模具：1.落料冲孔复合模具2.槽边弯曲冲孔复合模具3.槽边弯曲翻边孔复合模具4.侧边弯曲模具5.成型弯曲模具。针对这一套落料冲孔复合模和第五套弯曲模，我设计并绘制了它们的总
6、装CAD图、零件CAD图、立体图。由于冲孔尺寸很小和弯曲过程中会出现回弹及表面擦伤等生产问题，对此我采取了一些有效的预防措施，来克服冲压过程中出现缺陷。关键词：落料；冲孔；弯曲；回弹Abstract:The main content of the essay is technological design and mould design what link floor production requires. The main process in the stamping process of link floor are Punching and bending.We must Anal
7、ysis the structure of the shape, size, accuracy and performance materials according to the drawings productsbefore the design process,so we can made Various possible processes for forming. Through analysis, calculated on the programme of technological features and economic benefits, better determine
8、 the technology programme, production processes and thereby determine the necessary equipment and then proceed to mold design. Forming part of the total needs of five die: 1. Blanking of punching die 2. Groove edge of bending punching die 3. Flanging-bending groove edge of mold 4. Bending the side D
9、ie 5. Molding bending die. This set off for punching composite materials-and Di Wutao bending die, I designed and drew a map of their CAD assembly, parts CAD map, three-dimensional map. As small size and punching the process of bending will rebound and surface scratches, and other production problem
10、s, I have taken some effective preventive measures to overcome the press works in the emerging defective.Key words: blanking ; piercing ; bending ; spring back1 绪论模具是工业生产的基础工艺装备，因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用。模具工业在欧美等工业发达国家被称之“点铁成金”的“磁力工业”，美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”，在德国，被冠之以“金属加工业中的帝王”之称号，而欧盟一些国家称“模具就是
11、黄金”，中国模具权威经理称为“模具是印钞机”，可见模具工业在世界各国经济发展中具有重要的地位。目前，我国加入WTO之后，在当代工业的迅速发展下，各行业产品的品种和数量不断增加，换型加快，对产品质量、样式和外观也不断提出新要求，使模具需求增加，对模具质量要求也越来越高，模具技术直接影响制造业的发展、产品更新换代和产品竞争能力。因此，迅速提高模具技术水平已成为当务之急。当代模具的设计与制造广泛采用计算机辅助设计与制造（CAD/CAM），设计过程程序化和自动化，使用程序、模具拟成形过程、采用交互式设计方法，发挥人和计算机的各自特长。我设计的课题是底板连接板成形模设计，工件如下图：图1-1工件CAD图
12、图1-2 工件三维造型这个课题零件是XX厂的实际生产零件，实用性较强。在制造过程中用到了冲孔、弯曲、翻边、冲凸起等成形工艺。在冲孔工艺中，由于孔的孔径较小，所以在设计过程中对冲孔凸模进行了改进。弯曲时由于弯曲半径为0.2mm，所以采用的是校正弯曲。冲压件材料是SECC，其力学性能非常适合冲压。2 毛坯计算和确定工艺方案2.1 工艺性分析（1）冲孔（槽）尺寸大小工艺分析冲孔的最小尺寸与孔的形状、板材力学性能和厚度有关，因受凸模强度的限制，冲孔的尺寸不能过小。结合SECC材料的力学性能，在用一般冲模冲孔时冲的直径应该大于材料的厚度即：1。在此课程设计中用的板料厚度t=2mm，冲孔孔径d分别为3.5
13、mm、4.5mm、5mm、5.4mm，四个孔的大小都适合冲压，但是由于冲孔冲头很细很长，冲头的刚度可能不够，在设计过程中我对冲孔凸模进行了一定的改进。冲槽时候，槽的宽度b不小于0.9倍的板料厚度即：1。在此课程设计的工件中最小的槽的宽度是2mm，大于0.9倍的料厚，也是可以冲压的，但是鉴于冲头的长度很长，在设计过程中我也对冲槽凸模进行了一些改进，增强了冲头的刚度，使模具的寿命更长。（2）孔（槽）间距的工艺分析冲压时候，孔与孔之间或者孔与边缘之间的距离a，受模具的强度和冲裁件质量的限制，其值不能过小，宜取，但不得小于34mm。必要时可取（当t1mm时，按t=1mm）但模具寿命会因此降低或结构复杂
14、程度增加1。在此课程设计的工件中，最小的孔边距是3.14mm，已经很接近允许冲孔间距最小值，理论上必须采取一些措施：1.减小冲裁力，减小冲裁力的方法有斜刃冲裁和阶梯冲裁。2.增加压边力。但是这几种方法都会增加模具的制造成本和模具的复杂度，不利于模具的制造，而且在实际生产中已经证明，普通的冲孔模具能够满足这样的孔边距的冲裁，所以在工艺设计中我省去了这方面的改进，以使得模具设计和制造简单，成本低廉。（3）孔（槽）壁的要求在弯曲件上冲孔时，其孔壁与工件直壁的最小距离应不小于1（R为弯曲件冲孔处的圆角，t为料厚）。若距离过小，孔边进入工件底部的圆角部分，冲孔时候会使凸模受水平推力而折断，影响冲孔质量和
15、模具寿命。在此课程设计中，因为有的槽就在折边上，为了避免上面所说到的缺陷产生，在工艺设计中，把冲孔工序安排在了弯曲之前，从而避免了上面所说到的冲孔限制。（4）工件弯曲时弯曲半径的工艺分析如果弯曲半径过小，弯曲时板料外层拉伸变形量过大，使得拉应力达到或超过抗拉强度，则板料外层将出现断裂，致使工件报废。因此板料弯曲存在一个最小圆角半径允许值。理论上弯曲半径的最大值是没有限制的，但是也不宜过大，因为过大时，受到回弹的影响，弯曲角度和圆角半径的精度都不易达到要求。在此毕业设计工件中，弯曲半径均为0.2mm，这个半径已经小于了材料的最小弯曲半径，所以必须在弯曲工艺上进行改进。例如预先开槽或压槽的方法，使弯曲部位的板料边薄，能防止弯曲部位开裂。（5）工件弯曲时其它工艺分析弯曲线不应该位于两件宽度突变处，以避免撕裂。在此毕业设计中，有许多弯曲都在工件宽度突变处，对此在工艺设计时在这种翻边处都事先冲好工艺槽，从而避免工件的撕裂。在进行直角弯曲时，如果弯边
