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1、丽水学院毕业设计（论文）说明书（2011届）题 目阀门柄冲孔落料复合模和弯曲模指导教师院 系班 级学 号姓 名二一一年四月二十三日阀门柄冲孔落料复合模和弯曲模 机械设计制造及其自动化 机自072 章瑜锋 指导老师 胡小平摘 要本设计为一垫板的冷冲压模具设计，根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求，首先分析零件的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，然后通过工艺设计计算，确定排样和裁板，计算冲压力和压力中心，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定
2、位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计，对于部分零部件选用的是标准件，就没深入设计，并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺分析，最终才完成这篇毕业设计。 关键词：模具；冲裁件；凸模；凹模；凸凹模；AbstractThe design for a plate of cold stamping die design, according to the size of the design components, materials, mass production, etc., the first part of the process of analysis to
3、determine the blanking process planning and die structure of the program, and then through the process design calculations, determine the nesting and cutting board, calculate the pressure and pressure washed centers, primary presses, computing convex and concave Die Cutting Edge dimensions and toler
4、ances, the final design selection of parts and components, to press for checking, drawing die assembly drawings, as well as Mold processing technology of the main parts to the preparation procedures. In which the structural design, primarily to the punch and die, punch and die, positioning parts, un
5、loading and out of pieces of equipment, mold, pressing equipment, fasteners, etc. has been designed, for the selection of some components are standard parts , there is no in-depth design, and structural design, while some parts for the processing process analysis and ultimately to complete this grad
6、uation project. Key words: mold; stamping parts; punch; die; punch and die;目录1绪论11.1研究背景11.2研究动机及目的22零件的工艺性分析32.1 零件材料及相关参数32.2 零件工艺分析33模具总体结构设计53.1模具类型的选择53.2定位方式的选择53.3卸料方式的选择53.4导向方式的选择54计算毛坯尺寸65排样、计算条料宽度及步距的确定95.1搭边值的确定95.2条料宽度的确定105. 3 导板间间距的确定115.4 排样116 冲裁力的计算136.1计算冲裁力的公式136.2 落料冲孔复合膜总冲裁力、卸料
7、力、推料力、顶件力和总冲压力136.3弯曲模弯曲力FC的计算157 模具压力中心与计算178 冲裁模间隙的确定189 刃口尺寸的计算209.1刃口尺寸计算的基本原则209.2刃口尺寸的计算209.3计算凸、凹模刃口的尺寸219.4冲裁刃口高度239.5弯曲部分刃口尺寸的计算2410冲孔落料复合膜主要零部件的设计2810.1 工作零件的结构设计28凹模的设计2810.1.2.凸凹模的设计30外形凸模的设计30内孔凸模设计3010.2卸料部分的设计31卸料板的设计31卸料装置设计3110.3定位零件的设计3110.4橡皮垫的选择与计算3110.5模架及其它零件的设计32上下模座32模柄32模具的闭
8、合高度：3211 模具总装图3411.1冲孔落料复合模3411.2弯曲模3412 压力机的选择3512.1复合模压力机选择3512.2弯曲模压力机选择35附录36附录1 冲压模具装配工序卡36附录2 部分标准公差值（GB/T1800.31998）37附录3 J23系列开式可轻压力机主要技术参数38参考文献39总结40致谢411绪论1.1研究背景改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提
9、高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专用设备生产的方式。模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。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；容易实现生产的自动化的特点。冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件
10、）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程。冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。（2）冲压加工的生
11、产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分
12、离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。复合冲压在压力机的一次工作行
13、程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。级进冲压在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合级进在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或
14、塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。此设计针对所给的零件进行了一套冷冲压模具的设计，其中设计内容为分析零件的冲裁工艺性（材料、工件结构形状、尺寸精度），拟定零件的冲压工艺方案及模具结构，排样，裁板，计算冲压工序压力，选用压力机及确定压力中心，计算凸凹模刃口尺寸，主要零、部件的结构设计和加工工艺编制，压力机的校核。1.2研究动机及目的本课题以阀门手柄冲孔、落料、弯曲复合模设计为案例，以UG为工具，进行冲裁模、弯曲模和成形模的设计研究工作。以冷冲压技术结合先进的CAD/CAM技术，进而提高提高生产
15、率、减轻劳动强度和缩短模具的设计制造周期，进行压力容器冲压模具设计。同时该模具涉及到打孔落料及其弯曲更好的掌握冲裁模的工作过程，同时也为了检测课程知识的了解各种冲裁模的分别，所以进行这一冲裁模设计。2零件的工艺性分析2.1 零件材料及相关参数零件名称：阀门手柄冲孔、落料、弯曲复合模设计生产批量：大批量生产材料：08钢工件结构形状：制件需要进行落料、冲孔、弯曲三道基本工序，尺寸较小。结论：该制件可以进行冲裁制件为中量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证磨具的复杂程度和模具的寿命。产品零件图： 2.2 零件工艺分析根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔、弯曲三道基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案;(1) 落料弯曲冲孔；单工序模冲压(2) 落料冲孔弯曲；单工序模冲压。(3) 冲孔落料弯曲；连续模冲压。(4) 冲孔落料弯曲；冲孔落料复合模和弯曲模冲压。方案（1）（2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一
