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1、河 南 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 论 文 题目：止动件冲压模具设计与制造4前 言冲压技术广泛应用于航空、汽车、电机、家电、通信等行业的零部件的成形的加工。据国际生产技术协会预测，到本世纪中，机械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要有模具来完成加工。因此，冲压技术对发展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。本次设计是
2、参考了众多参考文献及专业资料的规范要求编写而成。本设计主要介绍止动件的冲压工艺分析和落料冲孔模结构设计过程。本设计共分五章，主要包括止动件材料工艺分析和成形性能、冲压工序特点和工艺计算、模具总体结构设计、模具主要零件结构设计及工艺性分析、主要零件工艺过程的制订和主要工序的制订等。另外，还附有毕业设计任务书、论文评阅表、答辩小组成员表、部分模具零件冲压工艺过程卡、装配图一张、零件图四张等摘 要目前，我国冷冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度
3、、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。此次毕业设计产品为止动件，首先对止动件的冲压工艺进行了分析，冲压工艺方案及模具结构类型的进行了确定，并进行了必要的冲压工艺参数计算，介绍了止动件落料冲孔复合模结构设计的要点，模具定位零件、卸料与推件装置的设计，标准模架和导向零件的选用，模具主要工作零件的制造工艺和装配工艺的过程，模具的总装配、试模、润滑及模具使用注意事项等内容。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具
4、设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。在本次毕业设计中利用计算机辅助设计（CAD）绘制模具主要工作零件图和模具的总装配图，运用了数控切削加工、数控线切割电加工等先进加工技术。是一次对所学知识的全面总结和运用，是巩固和加深各种理论知识灵活运用的实践过程。通过毕业设计，可以很好的培养独立分析，独立工作的能力，为毕业以后走上工作岗位从事本技术工作打下良好的基础。关键词：止动件 冲压工艺 落料冲孔复合模 模具设计与制造 目 录前 言I摘 要II设计课题(1)绪 论(2)1
5、冲压工艺设计(3)1.1工艺设计内容(3)2 止动件工艺分析及计算(4)2.1止动件的工艺设计(5)2.2排样的设计及计算(6)2.3冲裁力和压力中心的计算(13)3 止动件的模具设计与标准选用(23)3.1 模具零件的分类和标准化(23)3.2模具工作零件的结构设计(24)3.3 定位零件的设计(33)3.4卸料与推件装置的设计(38)3.5标准模架和导向零件的选取(43)3.6固定零件的选取(45)4 冲裁模的制造工艺(47)4.1冲孔凸模的制造工艺(47)4.2凸凹模的制造工艺(50)4.3其它模具零件的制造工艺加工工艺过程(53)5 模具装配(56)5.1模具零件的装配(57)5.2总
6、装配(57)5.3模具装配图(58)5.4模具零件图(58)5.5试模(58)5.6润滑(58)5.7模具使用注意事项(58)致 谢(59)参考文献(60)II设计课题产品名称： 止动件产品简图： 如图所示生产批量： 大批量材 料： Q235材料厚度： 2mm产品零件图任务：1、设计此工件的冲裁模 2、编写其制造工艺规程绪 论模具工业作为一种新兴工业，它有节约原材料、节约能源、较高的生产效率，以及保证较高的加工精度等特点，在国民经济中越来越重要。模具技术成为衡量一个国家制造水平的重要依据之一，其中冲载模具在模具工业中举足轻重的地位。冲压技术广泛应用于航空、汽车、电机、家电、通信等行业的零部件的
7、成形的加工。据国际生产技术协会预测，到本世纪中，机械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要有模具来完成加工。因此，冲压技术对发展生产、增加效益、更新产品等方面具有重要作用。目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与先进工业发达国家的模具相比差距相当大。随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产正呈现多品种、少批量，复杂、大型、精密，更新换代速度快的变化特点，冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。为适应市场变
8、化，随着计算机技术和制造技术的迅速发展，冲压模具设计与制造技术正由手工设计、依靠人工经验和常规机械加工技术向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工、数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术转变。本次毕业设计的目的是对所学知识的全面总结和运用，巩固和加深各种理论知识灵活运用。目标是通过这次毕业设计，可以很好的培养独立思考，独立工作的能力，为走上工作岗位从事技术工作打下良好的基础。此次毕业设计课题为止动件冲压复合模结构设计与制造。首先对止动件的冲压工艺进行了分析，介绍了落料冲孔模结构设计的要点，同时编制了落料冲孔复合模的制造工艺和装配工艺。1 冲压工艺设计1.1工艺设计内容冲
9、压工艺设计，就是根据冲压件的要求，合理安排原材料准备、各种加工工序等，使得冲压过程在经济和技术上合理可行。工艺过程设计包括以下几个方面的内容。一、工艺方案设计工艺方案设计就是根据冲压件的形状尺寸、材料、生产批量等特点，初步确定出冲压加工内容，并制定出几种可行的加工工艺方案，通过对产品质量、生产效率、设备条件、模具制造和寿命、操作的方便性和安全性、经济性等方面的综合比较，确定出适合具体生产条件的最佳工艺方案。二、工艺性分析根据产品零件的形状尺寸、材料、精度等要求，对冲压工艺方案设计中所确定的各项工序内容逐一进行分析计算，确定它们对冲压工艺的适应性。三、工艺计算为了进行模具设计和冲压加工，工艺计算
10、首先应根据产品零件的几何形状和尺寸来计算所需毛坯的形状和尺寸，然后按照节约材料、简化模具结构的原则拟定合理的排样方案，并确定板料或条料的规格及下料方式。合理优选凸模和凹模之间的间隙等。2 止动件工艺分析及计算止动件的工序和零件如图所示，工件使用材料为Q235钢。材料厚度：2mm。生产批量：大批量。图2.1 止动件零件图2.1止动件的工艺设计2.1.1 产品零件工艺性分析此产品零件只有落料和冲孔两道工序，在本模具加工中落料和冲孔两道工序都要完成；材料为Q235钢，为普通碳素钢，具有良好的可冲压性能；产品零件结构简单，有两个10的圆形冲孔，在转角处有四处R2圆角，并且工件为对称形状，壁厚2mm，比
11、较适合冲裁。零件的尺寸精度：产品零件图上所有未注公差的尺寸，为自由公差，尺寸精度要求较底，可按作IT14级确定零件尺寸的公差；孔边距12mm的公差为0.11，属IT11级精度，普通冲裁加工即可满足要求，但零件的强度应达到5862HRC，有足够的力学性能。查公差表可得零件的各尺寸公差为：零件外形： mm、mm、 mm 、mm 、mm零件内形：mm孔心距：mm结论：适合冲裁2.1.2 冲压工艺方案及模具结构类型的确定根据零件的结构形状，该零件包括落料、冲孔两个基本工序，材料Q235钢，厚度为2mm，一般采用以下三种冲裁工艺方案：方案一：先落料、再冲孔成型，采用单工序模生产。方案二：落料冲孔连续冲压
12、成型，采用级进模生产。方案三：落料冲孔一次冲压成型，采用复合模生产。方案一模具结构简单，但需要先两道工序，两套模具才能完成零件的加工，工件尺寸积累误差大，而且增加了模具的复杂程度，又浪费了工时，生产效率较低，难以满足大批量生产要求。方案二是生产效率可大大提高，但模具的结构复杂，制造难度大，成本较高。表2.1.1三类模具的优缺点比较：特点类型单工序模复合模级进模结构简单较复杂复杂成本、周期小、短小、短高、长制造精度低较高高材料利用率高高低生产效率低低高维修不方便不方便方便产品精度高高低品质低低高安全性不安全不安全安全自动化易于自动化冲床性能要求低低高应用小批量生产大、中型零件的冲压试制大批量生产
13、内外形精度要求高大批量生产中、小零件冲压由于零件结构简单，考虑到生产该零件加工成型的经济性以及加工时效性，经检验并根据表1.1.1可得确定方案三比较合适。2.2 排样的设计及计算在冲压工艺和模具设计中，冲裁件在条料、带料、板料上的布置方法叫排样。排样是一项极为很重要的、技术性很强的工作，排样的正确与否将影响到材料的合理利用、零件质量、生产率、模具结构与寿命、生产操作与安全等。2.2.1排样方法在冲压生产实际中，由于零件的形状、尺寸、精度要求、批量大小和原材料供应等方面的不同，不可能提供一种固定不变的合理排样方案。但在决定排样方案时应遵循的原则是：保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得
14、到符合技术条件要求的零件，同时要考虑方便生产操作、冲模结构简单、寿命长以及车间生产条件和原材料供应情况等，总之要从各方面权衡利弊，以选择出较为合理的排样方案。在冲裁件的成本中材料费用一般占60以上，可见材料利用率是一项很重要的经济指标。提高材料利用率的方法有：冲裁所产生的废料可分为两类：一类是结构废料，是由冲件的形状特点产生的；另一类是由于冲件之间和冲件与条料侧边之间的搭边，以及料头、料尾和边余料而产生的废料，称为工艺废料。要提高材料利用率，主要应从减少工艺废料着手。减少工艺废料的有力措施是：设计合理的排样方案，选择合适的板料规格和合理的裁板法（减少料头、料尾和边余料），或利用废料作小零件（如表1.2.1中的混合排样）等。根据材料的合理利用情况，条料排样方法可分为三种，如图1.2所示。b)图2.2 排样方法分类a)c)有废料排样 如图1.2a所示。沿冲件全部外形冲裁，冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在有搭边废料。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料利用率低。少废料排样 如图1.2b所示。沿冲件部分外形切断或冲裁，只在冲件与冲件之间或冲件与条料侧边之间留有搭边。因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边缘毛刺被凸模带入间隙也影响模具寿命，但材料利用率稍高，冲模结构简单。无废料排
