毕业设计（论文）-垫片冲孔落料级进模具设计.docx

摘要模具是现代工业生产中重要的工艺装备之一。在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷等生产行业中得到广泛应用。近年来,我国的模具工业也有了较大的发展，模具制造工艺和生产装备智能化程度越来越高，极大地提高了模具制造的精度、质量和生产率。本设计是垫片的冷冲压模具设计，利用的是级进模生产。级进模，又称为多工位级进模、连续模、跳步模，它是在一副模具内，按所加工的工作分为若干等距离的工位，在每个工位设置一个或几个基本冲压工序，来完成冲压工作某部分的加工。被加工材料，事先加工成一定宽度的条料，采用某种送进方法，每次送进一个步距。经逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压工件。在一副级进模中，可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成形等工序。一般来说，无论冲压零件形状怎么复杂，冲压工序怎样多，均可用一副级进模冲成完成。本设计重点是在分析冲裁变形过程及冲裁件质量影响因素的基础上，主要介绍冲裁件的工艺性分析、确定冲裁工艺方案、选择模具的结构形式、进行必要的工艺计算、选择与确定模具的主要零部件的结构与尺寸、校核模具闭合高度及压力机有关参数、运用cad绘制模具总装图及零件图都是这次设计的主要内容。本次设计不仅让我熟悉了课本所学的知识，而且我做了把所学到的知识运用到实践当中，更让我了解了级进模设计的全过程和加工实践的各种要点。关键词：工艺分析；级进模；冷冲压ABSTRACTThemodisoneofthemostimportantTechnologyandEquipmentinmodernindustry.It,sbeenwidelyusedincasting,forging,stampingplastic,rubber,glass,powdermetallurgy,ceramicsetc.Inrecentyears,dieindustrygetslargerdevelopment.Diemanufacturingprocessandthemoreintelligentlevelofproductionequipmentimprovetheaccuracy,qualityandproductivitygreatly.Thegraduationprojectisprogressivediedesign.Inapairofmod,accordingtotheprocessoftheworkisdividedintoanumberofequaldistancetothestation,setupthebasicstampingoneorseveralstepsineachstation,tocompletetheprocessingofapartofthestampingwork.Materialstobeprocessed,previouslyprocessedintostripwidth,afeedingmethod,eachinonestep.Eachstationbypunching,stampingworkpiecewillbeacomplete.Inaprogressivedie,blanking,bendingcanbecontinuouslycompleted,drawing,formingprocess.Ingeneral,nomatterhowcomplexshapestampingpartsandstampingprocessare,it,scanmakebyaprogressivedie.Thisdesignfocusontheanalysisofblankingdeformationprocessandimpactfactorsbasedonqualityofblankingpieces,mainintroductionandanalysisoftheblankingprocess,determiningtheplanofstampingprocess,selectionofdiestructure,calculationthenecessaryprocess,selectionanddeterminationthestructureandsizeofthemaincomponentsofthemod,checkingthemoldheightandpressparameters,drawingdieassemblydrawingsandpartdrawingsarethemaincontentofthisdesign.Thisdesignnotonlyletmeknowthetextbookknowledge,puttheknowledgeintopractice,butalsoletmeunderstandthevariouspointsofthewholeprocessandprocessingpracticeofprogressivediedesign.Keywords:processanalysisprogressivedie;coldstamping1绪论61.1 冲压模具的概念、特点及应用61.2 冲压技术的现状及发展方向71.3 冲压基本工序、模具82工艺分析93确定零件冲裁的工艺方案104模具结构的确定124.1操作方式的选择124.2定位方式的选择124. 3卸料方式的选择125工艺计算135.1排料图的设计135. 2冲压力的计算155. 3压力中心的计算175. 4模具工作尺寸计算196主要零件设计216. 1整体式凹模轮廓尺寸的确定216.2凸模固定板的设计226.3卸料板外形尺寸的确定246.4导料板的确定256.5垫板的确定266.6橡胶的选用276.7凸模外形尺寸的设计与形状的选择306.8上、下模座的设计346.9模柄的选择366.10导柱、导套的设计376.11螺钉、销钉的选择376.12导正销、挡料销、始用挡料销的设计387压力机相关参数的校核408总结41参考文献42致谢431绪论1.1冲压的概念、特点及应用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）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，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。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：（1）冲压加工的生产效率高，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。（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。冲压加工在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中,冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造、铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。(1)冲压成形理论及冲压工艺方面的发展冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元(FEM)等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。(2)冲压设备和冲压生产自动化方面的发展为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，国内开始使用的冲压柔性制造单元(FMC)和冲压柔性制造系统(FMS)代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制,车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。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、级进和复合一级进三种组合方式。复合冲压：在压力机的一次工作行程中，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面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。复合一级进：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。工件图如2-1所示垫片三:外钢N2mm(1)冲裁件的材料性能材料为10钢，料厚2mm,具有良好的冲裁性能(2)结构分析该零件形状较简单，三个腰形孔均匀分布，用普通机械加工方法难以加工，用线切割加工效率低，成本高，孔与孔边距满足冲压要求，适合采用冲压工艺进行加工(3)尺寸分析该零件所有尺寸均未注公差，属于自由公差，按114级确定零件公差,一般冲压均能满足其尺寸要求结论：该零件可以用冲压的方法加工3确定零件冲裁的工艺方案工序组合及其方案比较选用：该零件采用冲压工艺加工，包含落料、冲孔两个基本工序，按其不同组合形式可有以下种工艺方案：方案一：落料，冲孔，采用单工序模进行加工方案二：落料和冲孔复合冲压，采用复合模进行加工方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模进行加工方案一模具结构简单，需要三道工序三副模具，生产效率低，累积误差大。方案二因零件最小壁厚处2.5mm小于表1-9中同料复合模冲裁时要求的最小壁厚4.9mm,因此，不利于模具寿命的保证。方案三只需一副模具，由于制件所有尺寸都属于自由公差，尺寸精度要求不高，只需在模具上设置导正销保证冲压件的形位精度结论：此制件采用导正销级进模生产4模具结构的确定4.1操作方式的选择零件小批量生产，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，人工抬料。4.2定位方式的选择零件尺寸较大，厚度较高，需保证孔的精度及较好的定位。粗定位：使用导料板控制条料的送进方向，用挡料销控制送料距离；初始定位：始用挡料销；精定位：用导正销导正条料，控制零件位置精度4. 3卸料方式的选择采用弹性卸料装置5.1排料图的设计(1)搭边值的确定：根据t=2mm,查表5-1得，侧边搭边值为=1.8mm；工件间搭边值a=l