矩形卡板冲压工艺及模具设计毕业说明书.docx

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矩形卡板冲压工艺及模具设计毕业说明书

重庆工业职业技术学院

毕业设计（论文）

课题名称：

矩形卡板

冲压工艺及模具设计

专业班级：

学生姓名：

指导教师：

二O一三年十一月

前言

模具是现代化生产的重要工艺装备，为了适应社会的发展要求，满足企业对人才的需求，在经过一年多的专业知识学习后，进行冷冲压毕业设计。

此次毕业设计把前面所学的知识揉到一块，是一次理论与实际相结合的有意义的毕业设计。

此次毕业设计的课题是垫圈复合模具设计。

我大致分以下六步完成。

第一步分析该制件冲裁工艺，第二步确定冲裁工艺方案，第三步工艺计算，第四步拟定工艺过程卡片，第五步工作零件设计，第六步设计模具总体机构及绘制相应的零件图。

通过本次设计，使我能把在平时学到的东西学以致用，解决在实际工作中所遇到的问题。

学会合理的查阅模具设计与制造工艺的相关手册，来完善设计工艺过程中的相关设计参数，来保证设计与制造工艺编制的完善性，并突出重点，循序渐进，力求完美。

把理论知识运用到现实设计当中，培养应用型人才，本毕业设计内容精练，表述清晰易懂，绘图制造的通用性，也为我们以后从事模具相关设计工作创造了一个良好的发展平台。

由于编者水平有限，书中错误和缺点在所难免，恳请老师批评指正。

编者

1．冷冲模毕业设计指导书

课题名称：

矩形卡板给进模设计

设计任务：

1．绘制指定制件模具结构总图（后附制件图）；

2．绘制部分模具零件图；

3．编写上述设计项目的说明书。

设计时间：

设计者：

指导教师：

机械工程系模具教研室

2．工艺计算部分

2.1冲裁件工艺分析

2.1.1冲裁件的结构尺寸

该零件结构简单，外形结构对称。

在冲裁

时零件的孔与孔之间，孔与边之间均受模具强

度和冲裁质量的制约，为了避免冲孔时凸模受

水平推力而不被折断，所以孔与边缘最小距离

应大于最小允许尺寸（1～1.5）t，即最小

值

，满

足冲裁要求。

2.1.2冲裁件的精度分析

从图上看公差等级均不高于IT11级经济精度。

通过《互换性与技术测量》3—2知道零件的最高经济精度为IT12级，小于IT11J级。

所以经济精度可以用冲裁得到，该零件的断面粗糙度没有特别要求，零件的厚度小于2mm，可采用普通冲裁（断面粗糙度可达到

）就可以达到图纸要求。

2.1.3材料分析

该冲裁件厚度为1.5，材料为45，符合冲裁工艺要求。

通过上述分析，该冲裁件无论在结构、精度、材料等方面都可采用普通冲裁工艺冲裁即可达到图纸要求。

2.2确定冲裁的工艺方案

从零件的结构形状可知，所需基本工序为冲孔、落料两种。

所以可能的冲压工艺方案有以下四种。

方案一：

级进模冲孔→落料

方案二：

单工序模1、冲孔2、落料

方案三：

单工序模1、落料2、冲孔

方案四：

复合模冲孔落料复合模

分析比较上述四种工艺方案，可以看出：

方案一的冲裁生产效率高，切模具设计及制作过程较为简单。

方案二的冲裁效率低，不方便操作，且模具成本高。

方案三同方案二。

方案四的冲裁能保证零件有较高的精度，但模具的设计及制作较为复杂。

采用第一种级进模的方式，既提高生产效率，又能减少模具的设计及制作时间。

2.3工艺与设计计算

3.3.1根据分析可采用直排法送料：

查表4-18【教材《冲压模具及设备》表4-18（徐政坤）】

得

则条料宽度为：

步进距：

最终排样图二：

零件的裁板法可采用纵裁裁板法。

2.3.2计算材料利用率：

2.3.3计算冲裁力、初选压力机

冲裁力

【教材《冲压模具及设备》表2-3（徐政坤）】

由于采用下出料方式，推件力

，取凹模的直壁高度为8mm，所以

，即推件力为：

【教材《冲压模具及设备》表4-22（徐政坤）】

总冲压力：

压力机的标称压力：

初选压力机型号为JB23——63，标称压力为630KN

2.3.4确定凸模刃口尺寸及公差

从图上可以看出该零件内孔由冲孔所得，如题目要求凸、凹模采用分别加工方法获得，计算如下；【教材《冲压模具及设备》表4-13（徐政坤）】

孔的凸模

（因零件的精度在IT11～IT13之间

）

凹模

落料凹模、凸模刃口尺寸确定

处凹模【《互换性测量与技术》表3-2取】

凸模

R8处的凹模刃口尺寸公差

凹模

凸模

2.3.5模具压力中心的确定

从图上看该零件结构对称，从其结构分析，受力较平稳，压力中心在其对称中心。

凹模轮廓尺寸包括凹模板的平面尺寸

（长

宽）及厚度尺寸H。

从凹模刃口至凹模外边缘的距离称为凹模的壁厚c。

对于压力中心即为刃口尺寸对称中心，所以凹模板的长度

，【教材《冲压模具及设备》表4-29（徐政坤）】

宽度

。

凹模板的厚度主要是从螺钉旋入深度和凹模刚度的需要考虑的，随着凹模板平面尺寸的增大，厚度也相应增大：

。

【教材《冲压模具及设备》表4-30（徐政坤）】

3插片工艺过程卡片

垫圈工艺过程卡片

零件名称

插片

模具编号

零件编号

材料名称

45

毛坯尺寸

件数

工序号

工种

工序内容

定额工时

实作工时

操作者

检验

等级

0

下料

剪床上裁板

1

冲孔

冲

孔

2

落料

落料成型

工艺员

马玉超

2013年12月

零件质量等级

4插片复合模具工作零件设计

4.1冲

孔的凸模结构设计

由于该孔精度要求不是很高，考虑到加工和安装的方便,所以冲制该孔的凸模可采用台阶配合,结构图如图3所示：

图3.冲孔凸模

4.2落料凸模设计

落料凸模考虑到该副模具的结构和精度,及加工、装配方面等因素,设计其结构图如图4所示:

图.4

4.3凹模的设计

该副模具落料凹模结构图下图所示:

5．模具结构部分

5.1模架选择

冲模模架已经标准化。

标准冲模模架主要有两大类：

一类是由上下模座和导柱、导套组成的导柱模架；另一类是由弹压导板、下模座和导柱、导套组成的导板模架。

考虑到该副模具的结构和制件的尺寸精度，应选用导柱模模架。

其导柱模架又分为对角导柱模架、中间导柱模架、四角导柱模架和后侧导柱模架。

5.1.1角导柱模架、中间导柱模架、四角导柱模架

角导柱模架、中间导柱模架、四角导柱模架的共同特点是导向零件都是安装在模具的对称线上，滑动平稳，导向准确可靠。

不同的是，对角导柱模架工作面的横向（左右方向）尺寸一般大于纵向（前后方向）尺寸，故常用于横向送料的级进模、纵向送料的复合模或单工序模；中间导柱模架只能纵向送料，一般用于复合模和单工序模；四导柱模架常用于精度要求较高或尺寸较大冲件的冲压及大批量生产用的自动模。

5.1.2后侧导柱模架

后侧导柱模架的特点是导向装置在后侧，横向和纵向送料都比较方便，但如有偏心载荷，压力机导向又不精确，就会造成上模偏斜，导向零件和凸、凹模都容易磨损，从而影响模具寿命，一般用于较小的冲模。

因为该制件压力中心在对称线上，其无偏心载荷，之间精度要求也不是很高且制件较小，所以由模具成本等因素考虑该副模具模架选用后侧导柱模架。

大致结构如图7所示。

5.2定位方式

定位零件基本上都已经标准化，可根据呸料或工序件形状、尺寸、精度及模具的结构形式与生产率要求等选用相应的标准。

5.2.1挡料销

挡料销分为固定挡料销、活动挡料销、始用挡料销。

该制件采用复合模加工，且固定在卸料板上面，所以从整体结构上考虑该制件应选用固定挡料销。

结构图如图8所示。

5.2.2始用挡料销

始用挡料销分为导料销、导料板、倒正销、侧压装置、切刃、定位板和定位销。

该副模具为冲裁复合模具，从结构和成本上考虑，只用到两个导料销。

其机构图如图9所示。

5.3出件装置

出件装置的作用是从凹模内卸下冲件或废料。

出于该制件的结构及冲裁的工艺方法，冲件及废料可直接从模具下端出件。

刚性卸料是在冲压结束后上模回程时，利用压力机滑块上的打料杆撞击模柄内的打杆，在将推力传至推件块而将凹模内的冲件或废料推出的。

其基本零件有推件块、推杆、推板、连接推杆和打杆。

它推件力大，工作可靠，所以应用十分。

打杆、推件板、连接推杆等都已经标准化，设计时可根据冲件结构形状、尺寸及推件装置的结构要求从标准中选取。

弹性推件装置与刚性推件装置不同的是，它是以安装在上模内的弹性元件的弹力来代替打杆给予推件块的推件力。

采用弹性推荐装置时，可使板料处于压紧状态下分离，因而冲件的平直度较高。

但开模时冲件易嵌入边料中，取件较麻烦，且受模具结构空间限制，弹性元件生产的弹力有限，所以主要使用于板料较薄且平直度要求较高的冲件。

5.4卸料方式

卸料装置按卸料方式分为固定卸料装置、弹性卸料装置和废料切刀三种。

5.4.1固定卸料装置

固定卸料装置仅由固定卸料板构成，一般安装在下模的凹模上。

固定卸料装置卸料力大，卸料可靠，但冲压时坯料得不到压紧，因此常用于冲裁坯料较厚（大于0.5mm）、卸料力大、平直度要求不太高的冲件。

5.4.2弹性卸料装置

弹性卸料装置由卸料板、卸料螺钉和弹性元件（弹簧或橡胶）组成。

弹性卸料装置可装于上模或下模，依靠弹簧或橡皮的弹力来卸料，卸料力不太大，但冲压时可兼起压料作用，故多用于冲裁料薄及平面度要求较高的冲件。

5.4.3卸料方式的选择

从制件及模具结构的选取考虑，该模具选用刚性卸料更为简单直接，且容易达到预期的目的，及在凹模上方装卸料板。

5.5模具总图和模具零件图（见附图）

后记

我的本次毕业设计在老师的指导下完成！

本次毕业设计我主要参考了《冲压模具及设备》书上的步骤。

现在对于上面的步骤每一步我都已经理解并掌握，已经可以独立设计一副简单的冲裁模具。

如何设计，怎样确认设计的步骤和方法,这是关键。

我在设计过程中很好的解决了这些问题。

在设计过程中虽然遇到了很多的困难,但是同时也在设计中获得了许多的乐趣。

通过此次设计培养了我做事情细致、认真，对待工作一丝不苟的态度，并学会了将理论知识用于实践，把所学的知识有机的融会贯通，知道了如何灵活运用。

在绘图过程当中，我完全采用计算机辅助设计（CAD、CATIA）从而大大提高了绘图的效率和质量。

总之，通过这次设计，我不仅把以前没有掌握的知识得以掌握，而且将学了将近一年的冲压模具作了一个贯穿性的复习，还学到了许多课本上没有的知识。

使我具备了一定冲压模分析的能力。

本次设计由于本人的设计经验不足，在设计中难免会出现些错误，存在不完善的地方还有很多，望老师多指正！

参考文献

《冲压工艺模具学》.卢险峰编著.机械工业出版社.

《冲压工艺与模具设计》.贾崇田李名望主编.人民邮电出版社.

《冷冲压模具设计指导》.王芳主编.机械工业出版社

《中国模具设计大典》