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1、苏 州 经 贸 职 业 技 术 学 院苏州经贸职业技术学院课题名称：自行车脚踏垫圈的冲裁模设计姓 名： 徐焦民学 号： 0901023433所 在 系： 机电系班 级： 09机电34（模具工艺与制造）指导老师： 姜辉二一一年九月二十日摘 要本文主要针对自行车脚踏垫圈的冲裁模进行设计，在对其首先进行冲孔和落料等成形工艺分析的基础上选择合适的模具类型级进模，其次根据零件尺寸确定排样方案，再进行模具总体结构并计算相关参数，接着对其相关零部件进行设计并绘制出非标准零件的零件图，最后在校核完压力机的基础上进行模具零部件的总装并绘制装配图。关键词：冲裁模；垫圈；工艺方案分析前 言本次毕业设计的选题主要是建
2、立在本学期所开设的专业课冷冲压工艺与模具设计的学习的基础上进行的。接受毕业设计任务是碰巧冲压课讲到了凹模和凸模刃口尺寸的相关知识点，于是便以课后作业中的零件为例进行此次毕业设计，一方面通过此次毕业设计将以前所学的制图和公差配合等知识进行巩固，另一方面将正在学的冲压模的相关理论知识应用到实践中。最终知晓并学会冲压模设计的流程，从而提升个人职业素养。本次毕业设计主要是研究自行车脚踏垫圈的冲裁模的设计，通过此次毕业设计以达到举一反三的能力。现如今冲裁件的使用领域已不仅仅限于工业领域了，它正朝其他领域蔓延。然而每个冲裁件的生产和使用总是离不开冲裁模的设计和使用的，因此，冲裁模的研究和发展还有着很大的空
3、间。此外，随着新技术的发展，冲压模具技术正逐步趋于标准化、规范化、智能化本文主要是通过查相关手册和理论计算的途径分六个阶段进行此次的设计任务的，最终在之前进行相关理论计算和零部件设计以及压力机校核的基础上绘制出模具的总装图。目录第1章 冲压工艺方案的制定.41.1工艺分析.41.2工艺方案的选择.51.3排样图设计.5第2章 模具总体结构设计和必要的工艺计算.72.1模具总体结构设计.72.1.1 模具类型的选择.72.1.2 定位方式的选择.72.1.3 卸料方式的选择.72.1.4 导向方式的选择.72.2必要的工艺计算.72.2.1.计算冲压力.72.2.2 计算模具压力中心.82.2.
4、3 初选冲压设备.92.2.4 凸、凹模刃口尺寸的计算.10第3章 主要零部件的设计.133.1工作零件的设计.133.1.1 凹模的设计.133.1.2 凸模的设计.143.2卸料和出件零件的设计.163.2.1 卸料零件的设计.163.3定位零件的设计.163.3.1 送料方向的定位零件.163.3.2 送料步距的定位零件.173.4模架及其他零部件的设计.173.4.1 模架的选用.173.4.2 模柄.173.4.3 垫板.173.4.4 凸模固定板.173.4.5 紧固件.18第4章 压力机的校核. 194.1公称压力. 194.2工作台面的尺寸.194.3闭合高度. 19第5章 模
5、具总装图.20总结.21参考文献.22致谢.23第1章 冲压工艺方案的制定1.1 工艺分析图11 垫圈如图所示垫圈冲裁件：材料 Q235钢；大批量生产；未注公差按IT14计算相关尺寸见图11： 图12 垫圈零件图冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。主要应考虑以下几点：1） 冲裁件的形状和尺寸要求 该零件形状简单、对称，是由圆弧和直线组成的。 对于所冲孔mm，按参考文献2表12查得，一般冲孔模可冲压的最小孔径dt。该冲裁件厚度t=2mm，因而mm孔符合工艺要求。 对于所冲孔mm，按参考文献2表12查得，一般冲孔模可冲压的最小孔径dt。该冲裁件厚度t=2mm，因而mm孔符合工艺要求。 一般
6、情况，冲裁件的外形不能有尖角，应采用R0.5t的圆角过渡。本冲裁件t=4mm,圆角R19.8和R8均大于0.5t,故该冲裁件符合要求。2） 冲裁件的尺寸精度 该冲裁件内外所能达到的经济精度等级为IT14级，将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该垫圈的精度要求能够在冲裁加工中得到保证。其它尺寸标注、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求。1.2 工艺方案的选择该零件包括落料和冲孔两个基本工序，可采用以下三个工艺方案：方案一： 先落料，后冲孔，采用单工序模加工 单工序模的特点是模具结构简单，但需要两道工序，两套模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足大批量生产的需要。 方案二：
7、 落料-冲孔复合冲压，采用复合模加工 复合模的特点是生产率高，冲裁件的内孔与外缘的相对位置精度高，冲模的轮廓尺寸较小。但复合模结构复杂，制造精度要求高，成本高。复合模主要用于生产批量大、精度要求高的冲裁件。 方案三： 冲孔-落料连续冲压，采用级进模加工 级进模比单工序模生产率高，减少了模具和设备的数量，工件精度较高，便于操作和实现生产自动化。对于特别复杂或孔边距较小的冲压件，用简单模或复合模冲制有困难时，可用级进模逐步冲出。但级进模轮廓尺寸较大，制造较复杂，成本较高，一般适用于大批量生产小型冲压件。比较方案一，方案二和方案三，比较方案一与方案二，对于所给零件，由于两小孔比较接近边缘，复合模冲裁
8、零件时受到壁厚的限制，模具结构与强度方面相对较难实现和保证，所以根据零件性质采用级进模加工合适。1.3 排样图设计排样图是级进模设计的关键，它具体反映了零件在整个冲压成形过程中，毛坯外形在条料上的截取方式及与相邻毛坯的关系，而且对材料的利用率、冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响。 综合考虑零件的外形和材料的经济利用率确定采用斜排方案，如图12所示。由参考文献2表22确定搭边值，根据零件形状，两冲裁件按矩形取搭边值a=2mm,侧边取搭边值2mm。 步距：s45.34+2=47.34mm，取整为48mm。 条带宽度：=(D+2+) 查参考文献2表23，取=0.2，查参考文献2表2
9、4，取C=0.5，则： (D+2C) (39.622+0.5) 44.1mm 根据实际取料宽为45mm 导料板间的距离:AbC450.545.5mm图13 排样图第2章 模具总体结构设计和必要的工艺计算2.1 模具总体结构设计2.1.1 模具类型的选择 由冲压工艺分析可知，采用级进模。2.1.2 定位方式的选择 零件大批量生产,安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式。板料定位靠导料板和导正销完成，因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销，无侧压装置。控制条料的送进步距采用挡料销定距。2.1.3 卸料方式的选择 考虑零件尺寸较大，厚度较大，采用固定卸料方式，为了便
