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1、厦门大学毕业设计（论文）课题名称连接板落料单工序模学生姓名 艾代毅学号 31 7专业 8模具（1） 指导教师林卫平林周琛2010年10月15日前言IJ1设计课题及设计任务书1.1.1设计课题1.2设计任务书2.2工艺方案分析及确定 22.1零件的工艺分析2.2.2工艺方案的确定3.2.3排样的确定 33工艺设计与计算.53.1冲压力与压力中心的计算 5.3.2工作零件刃口尺寸计算 73.3工作零件结构设计与其他模具结构零件 7,3.4冲压设备的选用 1.0.致谢13参考文献14摘要：本论文应用所学专业理论课程和生产实际知识进行了冷冲压模具设计工作的实际训练，从而培养和提高学生独立工作能力， 巩
2、固与扩充了冷冲压模具设计等课程所学的内容。通过本次设计，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤，掌握冷冲压模具设计的基本技能，懂得了怎样分析零件的工艺性，怎样确定工艺方案，了解了模具的基本结构，提高了计算能力，绘图能力，熟悉了相应工程设计规范和标准，同时对相关的课程进行了全面的复习，使独立思考能力有了提高。本设计采用落料单工序模，模具设计制造简便易行。 落料冲裁 效果好，能极大地提高生产效率。 本设计主要工序包括：落料。 本设计分别论述了产品工 艺分析，冲压方案的确定，工艺计算，棋板及主要零件设计，模具装配等问 题。本设计的 内容是确定复合模内型和结构形式以及工艺性，绘制模具总图和非标准件零件图。关键
3、词：冷冲压；冲裁；落料 模具刖舌随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是模具专业一个最里要的教学环节，是一门实践性很强的学科， 是我们对所学知识的综合运用,过对专业知识的综合运 用，使学生对模具从设计到制造的过程有了一个基本的了解和认识，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。毕业设计的主要目的有两个：一是让学生掌握查阅查资料手册的能力，能够熟练的运用工程软件进行模具设计。二是掌握模具设计方法和步骤，了解模具的加工工艺过程。本文是连接板落料、单工序模设计说明书，结合模具的设计，广泛听取各位人士的意见，经过多次修改和验证编制而成。为了达到设计的规范化，标准化和
4、合理性，本人通过 查阅多方面的资料文 献，力求内容简单扼耍，文字顺通，层次分明，论述充分。文中附有必要的插图和数据说明。模具（冷冲压）毕业设计任务书、完成任务工作量：（具体要求详见补充说明）1、毕业设计模具总装配图纸；2、相关非标准零件图（待加工零件图）3、模具毕业设计论文；4、完成模具实物零件的加工和装配；1、设计课题任务（各小组按照不同的图纸要求）第二小组：设计一副落料模具（零件见下图）板料厚度为：1.2mm，要求用导料板导料、刚性挡料销定位。1设计课题及设计任务书1. 1设计课题1.1.1课题名称；连接板落料、单工序模1.1.2课题研究的目的与基本要求(1) 目的 用本专业所学课程的理论
5、和生产实际知识，进行一项冷冲模设计的实际训练，从而 培养和 提高学生独立工作的能力。 扩充“冷冲模设计”课程所学内容，掌握冷冲压模具设计的方法和步骤。 掌握冷冲压模具设计的基本知识。如计算、绘图、查阅设计资料和手册，熟悉标准 和规范 等。(2) 基本要求 按制图技术要求，生产加工安排，模具装备调试技能。 以生产者的身份来设计模具，为求所设计模具适合在所在设备条件下生产，即要综 合生产 实际，又要满足生产要求，更要提高生产效率和经济效益。1.2设计任务本设计为连接板落料单工序模具，设计工件如图1.1所示:；n技术要求:i?零件名称：连接板2. 生产批员：大批3. 材料：104材料厚度：t=1.2
6、mm2工艺方案分析及确定2.1零件的工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡虽设计是否合理。一般来讲，在满足工件使 用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好,否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等是确定冲裁件工艺实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析如下：1材料：该冲裁材料为08 F是普通碳素钢，具有良好的可冲压性。2零件结构：该冲裁件结构简单，比较适合冲裁。3尺寸精度：只有孔心距精度要求较高故采用IT9级。2.2工艺方案的确定确定方案就
7、是确定冲压件的工艺路线，主要包括冲压工序数，工序的组合和顺序等。确定合理的冲裁工艺方案，应进彳亍全面的工艺分析分析与研究，比较其综合的经济技术效果，选择一个最佳的合理冲压工艺方案。该零件包括落料基本工序，可以采用以下4种工艺方案：(1) 模具结构相对比较的简单采用一道的落料工序就能完成零件的加工。方案(1)冷冲压是少，无切屑的高效加工方法，材料费料少，利用率高。(2) 冷冲压零件在形状和尺寸精度方面互换性较好，可以满足一般装配和使用要求。(3) 冷冲压零件经过塑性变形，金属内部正在得到改善，机械强度有所提高。(4) 冷冲压操作简单，易于实现机械化和自动化，生产效率高。2.3排样的确定在冲压生产
8、中，节约金属和减少废料具有非常里要的意义，特别是在大批虽生产中，较好地确定冲件尺寸和合理排样是降低成本的有效措施之一。2.3.1冲裁件的排样排样是指冲件在条料、带料或板料上布置的方法。冲件的合理布置(即材料的经济利 用)，与冲 件的外形有很大关系。根据不同几何形状的冲件，可得出与其相适应的排样类型，而根据排样的类型，又可分为少或无工艺余料的排样与有工艺余料的排样两种。考虑到该制件的生产纲领与加工条件，采用条料加工有余料的排样。排样图见左图2.1 :图2.1232材料利用率衡虽材料经济利用的指标是材料利用率一个进距内的材料利用率为式中:An *100%B* hmm 2);(2.1)H -进距(m
9、m )60 40 3.14 20 20 3.14 10 10 100%42 105=3342/4410=75.8%一张板料上总的材料利用率nz为：100 %式中：N张条料上的冲件总数月;L -板料长度(mr)B板料宽度mr)2A -冲裁件面积(mm )；查板材标准.选600mm2000mm的钢材，每张钢板可剪裁为 5张条料(5mm2000mm )，每张条料可冲47个工件:547 * 3342100 %1 600 * 2000=65.4%2.3.3搭边排样时，冲件之间以及冲件与条料侧边之间留下的余料叫搭边。它的作用是补偿定位 误差,保证冲出合格的冲件，以及保证条料有一定刚度，便于送料。搭边数值取
10、决于以下因素：(1)工件的尺寸和形状。(2)材料的硬度和厚度。(3) 排样的形式(直排、斜排、对排等)。(4) 条料的送料方法(是否有侧压板)。(5) 挡料装置的形式(包括挡料销、导料销和定距侧刃等的形式 )。搭边值一般是由 经验再经过简单计算确定的。查表2 7 “得搭边值：a=2.5mm , ai=2mm，故取搭边值为：a=2.5mm , ai=2mm。3工艺设计与计算3.1冲压力与压力中心的计算3.1.1冲裁方式：当一次冲裁完成以后，为了能够顺利地进彳亍下一次冲裁，必须适时的解决出件、卸料及排除废料等问题。选取的冲裁方式不同时，出件、卸料及排除废料的形式也就不同。因此冲裁方式将直接决定冲裁
11、模的结构形式，并影响冲裁件的质虽。3.1.2冲裁力的计算计算冲裁力的目的是为了确定压力机的额定压力，因此要计算最大冲裁力。则冲裁力可按下式计算：F=ktl t(3.1)式中：t为剪切断面面积，T为板料的抗剪强度。考虑到刃口的磨损、间隙的波动、材料力学性能的变化、板料厚度的偏差等因素的影响，可取安全系数为1.3，于是在生产中冲裁力便可按下式计算：F=1.3LT t(3.2)式中：L冲裁轮廓的总长度(mm);T -板料厚度(mm);板料的抗剪强度(MPa)。经查资料取T=280MPa ：门，t按非退火08F钢板计算将相应数据代入，得冲裁力为：落料力 F=140.6 XI.2) 280 X1.3=6
12、1KN材料种类板料厚度/mmK1K208F0.10.060.090.10.10.50.0450.070.0650.52.50.0250.060.0502.56.50.020.050.0456.50.150.040.0253.1.3卸料力、推件力的计算由于影响卸料力、推件力的因素很多，无法准确计算。在生产中均采用下列经验公式计算：FQ2=K2nF (N )( 3.4)式中：FQ1、FQ2-分别为卸料力、推件力；表3.1Ki、K2分别为卸料力系数、推件力系数，其值见表3.1n -同时卡在凹模孔内的工件或废料数，F冲裁力N),按式(3.4)计算。表3.1卸料力、推件力系数表查表3.1得K仁0.05
13、K 2=0.04。代入公式得：卸料力 FQ1=K1F=0.0561=3KN推件力 FQ2=K2nF=0.0450 仁 12KN3.1.4总冲裁力的计算根据工件的要求已及对模具的要求，故选总冲压力为:F 总=61+3+12+=76KN3.1.5压力中心的计算该零件是对称的，所以压力中心在该零件的几何中心。3.2工作零件刃口尺寸计算落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配置。既已落料凹模、凸模为基准。具体刃口尺寸计算见下表基本尺寸及分类冲裁间隙磨损系数计算公式制造公差计算结果落料凹模08FZmi n=0.126Zmax=0.18Zmax-Zmin=0.054工件公差为 IT14级，故X=0
14、.75Dd =叽-A/4Dd =19.74 秽 13落料凹的基本尺寸计算:a=(30-0.75*0.21)3.3工作零件结构设计与其他模具结构零件3.3.1凹模尺寸凹模厚度 H=Kb( 15mm)=0.4乌7.5=15mm 取H=40mm 符合强度设计要求 其中K查表3.2,利用插值法得K=0.4。凹模边缘壁厚O (1.52)HC=(1.5-2) 26=(39-52), 实取 C=50mm凹模边长L=b+2C=100+2 50=200mm查标准 JB/T 6743.1-94 ；凹模宽 160mm因此确定凹模外形尺寸为 200X160X26mm ，将凹模板做成薄型形式并加空心垫板后实际凹模尺寸为 200X160X20mm表3.2凹模厚度系数Kt12 50-1000.220.283.3.3其他模具结构零件根据凹模零件尺寸，结合倒装式复合模结构特点，查JB/T 2885.1-94，确定其他模具结构零件，如下表所示:序号名称长X宽X厚材料数量1上垫板200 X
