滚带式自动送料的连续模设计说明书大学毕设论文Word文件下载.docx
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随着经济社会的发展，工业产品的类型，数量，质量和设计都提出了更高的要求，因此，也促进了模具行业的快速发展。
许多新产品的开发和生产，很大程度上依赖模具制造技术，特别是在汽车轻工电子和航空航天等行业更是重要。
模具制造能力和模具制造水平，已成为衡量一个国家机械制造业的技术水平，成为直接影响国家的经济发展在许多地方的重要标志之一。
冲模主要采用金属薄板加工成所需要的部分，所以也被称为冷冲压和钣金冲压。
冷冲压是材料加工或塑料加工的主要方法之一，隶属于材料成型项目。
冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造。
冲压模具是至关重要的，没有符合要求的冲压模具，冲压生产很困难，没有先进的冲压模具，先进的冲压工艺将无法实现。
冲压工艺和模具冲压，冲压设备和材料构成冲压加工的三要素，只能得出冲压在一起。
相比与其他方法的机械加工和塑料加工，冲压加工无论在技术和经济具有许多独特的优势。
主要表现如下：
（1）冲压工艺，生产效率高，操作方便，易于实现机械化和自动化。
（2）冲压时由于模具保证了工件的大小和形状，所以确保冲压的精度，表面质量，一般不破坏冲压件，模具的使用寿命长，所以冲压件质量稳定，互换性好。
（3）冲压加工尺寸更大，形状更复杂的零件，如小到秒表，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，冲压的强度和刚度更高。
（4）冲压一般没有切削产生的碎料，材料消耗少，不需要其他加热设备，所以它是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本是很低的。
因为有许多不同种类的冲压件需加工各部分的形状，尺寸和精度要求又各不相同，并且在生产的冲压工艺方法是多种多样的。
总之，可分为两大类的分离工序和成形工序。
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。
以上两种工序，根据基本变形方式的不同，冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每个的基本过程也包含了各种单一工序。
在实际生产中，当冲压生产批量较大，尺寸要求和公差要求小时，如果使用分散冲压是不经济的，或者甚至一个单一的工序是难以满足要求的。
这时工艺上多采用集中的方案，即两个或两个以上的工序集中在一个单一的模具上完成的过程，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——按工作行程中，在模具相同的站同时完成两个或超过两个不同的单过程中的一种组合方法。
级进冲压——在一个工作行程上的压力，按照一定的顺序在不同的位置，相同的模具来完成两个或两个以上的不同的单过程中的一种组合。
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。
有许多不同的模具结构，根据过程的性质，一般可分为冲裁模，弯曲模，拉深模，成形模等，根据组合的过程中，可分为单工序级进模模具，复合模等，但不管是什么类型的冲压模具，可以由两部分组成，上模和下模，模具固定在模座上，是模具的固定部分。
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。
1.2冲压模具的现状及发展趋势
自改革开放以来，随着国民经济的快速发展，市场对模具的需求不断增长。
近年来，模具行业已发展迅速，在15％左右的增长率，模具工业企业的所有制成分也改变显着，除了国有专业模具厂，集体，合资企业，全资和私营也得到了快速发展。
宁波和浙江黄岩区-模具之乡，广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙，美的，康佳集团已经建立了自己的模具制造中心，模具的中外合资企业和外商独资企业现在有几千家。
加快步骤，符合国际标准和日益激烈的市场竞争中，已经有越来越多的人意识到，产品质量，成本和新产品开发能力的重要性。
和模具的制造链中的最基本的元素之一。
近年来，许多模具企业增加投资，技术进步，技术进步作为企业发展的重要推动力。
一些国内模具企业已不再使用2DCAD，并逐渐开始使用Pro/E中，符号，UGNX，NX级进模设计，I-DEAS，欧几里德-IS，Logopress33dquickpress，MoldWorks和TopSolid的进展国际通用软件，如个别厂家还推出Moldflow的，C-流量，DYNAFORM，OPTRISMAGMASOFTCAE软件，并成功应用于冲压模具设计。
代表的汽车覆盖件模具的大型冲压模具的制造技术已取得了很大的进步，模具厂如东风汽车公司模具厂，一汽模具中心已能生产部分轿车覆盖件模具。
此外，许多研究机构及大专院校开展模具技术的研究和开发。
经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术已经取得了重大进步，在提高模具质量和缩短模具设计与制造等期间。
汽车覆盖件成型技术，例如，吉林大学，自主开发的汽车覆盖面板冲压成型分析KMAS软件，华中科技大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模具，汽车覆盖件级进模和模具国家工程研究中心，上海交通大学模具CAD开发的冷冲模和精冲发展研究中心冷冲压模具和精密冲压模具CAD软件，如在全国模具行业的CAD/CAE/CAM软件，有大量的用户。
虽然中国模具工业在过去的十余年中取得了长足发展，但在许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。
例如，精密加工，模具加工设备，为的比例低;
CAD/CAE/CAM技术的普及率不高，许多先进的模具技术没有被广泛使用，等等，导致了相当一批大型，精密，复杂，长寿命模具进口。
2工艺分析及冲压方案确定
2.1冲压件的工艺分析
本设计中冲压零件如图2-1所示。
展开零件外形尺寸长×
宽×
高=13.8mm×
25mm×
15mm。
由零件图，对冲压件的形状、尺寸、精度要求、材料性能进行分析。
工艺分析就是对产品的的冲压工艺方案进行技术和经济上的可行性论证，确定冲压工艺性的好坏。
凡冲压工艺性不好的，可会产品设计人员，在保证产品使用要求的前提下，对冲压件的形状、尺寸、精度要求及原材料做必要的修改。
图2-1工件展开图
图2-2成型工件图
有冲裁件结构形状与尺寸可以知道：
工件在冲裁外形时要求两个相交边尽量避免锐角，严禁尖角，圆角半径r≥0.25t，冲裁件的凸出与凹入不宜太小，应避免长悬臂和过窄的凹槽，要求悬臂和槽长L与其宽度b应有一定的比例。
当材料为高碳钢、合金钢板材时b≥2t，当材料为软钢、黄铜等软材料时b≥1.5t，板料厚度小于1mm时按1mm考虑。
悬臂与凹槽的长度最大为L≥5b。
冲裁孔与孔之间、孔与冲件边缘之间的厚壁不应太小，否则会影响凹模强度、寿命和冲件质量。
通过对工件零件图分析可知，均满足以上要求。
由于工件材料是低碳钢，具有良好的弯曲工艺性，在设计中应考虑到其纤维方向，以利于模具的设计与制造，弯曲时折弯线的方向不能够与带料的纤维方向一致，应该垂直带料的方向或者与其纤维方向成一定的角度；
弯曲件的弯曲半径不应过小或者过大，如果弯曲半径过小，则容易被玩裂；
若弯曲半径过大，因受到回弹影响，弯曲成型角度和圆角半径的精度均不容易得到保证；
同时，在设计中还应该考虑到弯曲件直边高度不宜太短，即使弯曲半径r=0时，也要使最小直边长度大于1.3t，一般弯曲件直边高度h大于2t。
由工件零件图可以知道：
工件弯曲工艺满足以上要求。
本零件采用1.2mm的30号钢料带冲压而成。
工件由图2-1可以看出,该零件外形尺寸不大,也不复杂，属于中小型大批量冲压弯曲件。
零件冲裁成形的难点在于冲压出精度要求较高的工件并将其弯曲,一次冲裁很难完成,因此工序的合理分布和冲模结构设计,将成为零件能否顺利成形的关键。
由于该零件需要冲孔而且需要切边，因而模具包含有冲孔、切边、弯曲及切断等工序。
对于小孔，由于孔径大于或者等于料厚，不属于深孔冲裁，因此在模具设计时没有必要对冲孔小凸模采取适当保护措施加以保护，也没有必要对凸模进行强度校验。
从材质上看，冲裁材料较薄，有利于成型，总体来说，该零件冲压工艺性较好。
2.2工艺方案的分析和确定
2.2.1冲压工艺方案的选择
冲裁工序可分为单工序冲裁、复合工序冲裁和连续冲裁。
A经过分析，此工件要经过冲孔，切边，切断，压弯等工序，前后需要多个模具，工件需要多次定位，定位误差大、精度差、产品质量低，占用设备多，劳动生产率低，一般适用于小批量生产。
B复合模是在单工序模的基础上发展起来的一种较先进的模，在一副冲模中一次定位可以同时完成几个工序。
复合模结构紧凑，一套模具能完成若干工序，大大减少了模具和占用的冲压设备的数量，减少了操作人员和周转时间，劳动生产效率高，但任然要用大量的单工序模来完成后续工序，发挥不出复合模的作用。
C进模完成一块一些工作程序，按照一定的顺序排列，形成连续模具，消隐过程中，物料在模具中的顺序位置的不同的过程中，通过分别需要的完整的冲压工艺，除了初始行程几次，每次中风后可以完成冲裁件（或几个）。
在一对模具，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深，修整和形成多声道冲压过程;
使用多副模具减少循环重新定位过程，大大提高了劳动生产率和设备利用率。
由于级进模的过程中，可以分散在不同的点，所以没有复合模量“最小壁厚”的问题，在设计时也可以根据模具的强度，模具装配需要留下一个空白的位置，从而保证实力的模具和装配空间。
常采用多工位级进模冲压件生产的高速冲床，模具采用自动送料，自动和安全的操作，生产效率高。
目前，世界上最先进的多工位级进模站数多达50个，烫印速度1000次/min以上。
多工位级进模结构复杂，面板，模具制造精度要求高，到模具制造，调试和维护的难度。
还需要模具零件是可以互换的，在模具部件更换磨损或损坏后的快速，方便，可靠。
因此，模具材料工作部件必须是好（经常使用的高强度，高合金工具钢，高速钢或硬质合金及其他材料），必须采用线切割加工，成型磨床，坐标镗床，坐标，先进的模具如研磨的制造工艺。
多工位级进模主要用于打孔的厚度较薄（一般不超过2毫米），产量大，形状复杂，精度要求高的中小零件
从零件图可看出，该零件包括冲孔、切边、切断和弯曲等基本工序，可以采用以下三种工艺方案：
（1）先冲孔，再切边，在切断，再弯曲采用四副单工序模生产。
（2）冲孔-切边复合冲压，再切断，再弯曲采用一复合模两单工序生产。
（3）冲孔、切边、弯曲和切断连续冲压，采用级进模生产。
对以上三种工艺方案进行分析比较：
方案一：
模具结构简单，但需要四道工序、四套模具才能完成零件的加工，生产效率较低，难以满足零件大批量生产的需求。
由于零件结构简单，为提高生产效率，主要应采用复合冲裁模或级进冲裁模方式。
方案二：
复合模定位精度高并且满足大批量生产的要求，仍然需要一副复合模两副单工序模，成本较高。
同时需要考虑提高劳动效率和节约人力成本，该工件并不适合用复合模加工。
方案三：
级进模本身能满足大批量生产，而且生产效率最高，也能够自动进料，节约人力。
由于工件精度不高，符合级进模加工工件的精度要求。
综上所述，最后确定用级进冲裁方式进行生产。
2.2.2冲压工艺方案的确定
根据上述原则，对上面的各道基本工序做不同的组合，排出顺序，得出具体的工艺方案：
工件由四道工序冲压成形，由于要实现自动进料，要先在第一工序安排冲定位孔。
工序一：
冲异形孔
工序二：
切边
工序三：
工序四：
切断、弯曲
2.2.3排样原则
在一个级进模中，因为不同部位的影响，每个阶段都有不同的冲压工序的冲压性能，每个工位都必须遵循一定的规则，如果违背将冲不出合格的零件，因此需要设计良好的。
布局的主要依据，模具的结构设计，好坏，直接关系到模具设计布局图。
级进弯曲是指弯曲部分采用级进模冲压成形方法的多站一步一步。
因为在冲压过程中，空白总是长条形材料上进行，所以除了符合多通道的单个进程逐步弯曲模弯曲变形法，弯曲过程中往往超过单一的过程模型，进模结构变得更为复杂。
级进弯曲模一般由冲裁工序，弯曲工序组成。
冲裁工序在开始的几个工位二合最后，弯曲工序后面工位。
在这个过程中，连续冲压，冲裁工艺除去弯曲部推出的零部件材料的外形，处理必要的距离和使用的载体后弯曲的导销，冲孔分离部件等
在绘制排样图的过程中，应注意提高冲压原材料的利用率。
但提高原材料的利用率，不能以大幅提高冲裁模结构的复杂程度为代价。
排样工作虽然比较简单，但很有讲究，而且非常重要。
排样原则如下：
①提高材料的利用率：
对冲裁件来说，由于产量大、冲压的生产率高，所以材料费用常会占冲件成本的60％以上。
材料利用率是一项很重要的经济指标。
要提高材料利用率，就必须减少废料面积。
冲裁过程中所产生的废料可分为结构废料与工艺废料两种。
结构废料是由工件的形状决定的，而工艺废料则是由冲孔方式和排样方式所决定的。
因此要提高材料的利用率主要应从减少工艺废料着手，设计出合理的排样方案。
有时，在不影响冲件使用性能的前提下，也可适当改变冲裁件的形状。
A使工人操作方便，安全，减轻工人的劳动强度。
条料在冲裁过程中翻动要少，在相同或相似的材料的利用率，应尽可能地选择材料的宽度，到布局方法中的小。
它还可以减少一些金属板材切割，保存裁剪的准备时间。
B到使模具结构简单，模具寿命高。
Ç
布局应保证冲裁件的质量。
板冲裁弯曲部分，也应被视为在纤维方向上的布局。
布局设计内容包括选择布局方法确定的值，计算宽度带材和喂养间隔绘制布局图。
时，它是必要的，它应该是占材料的利用率。
②排样方法：
根据材料经济利用的程度，排样方法可以分为：
A有废料排样法
B少废料排样法
C无废料排样法
无论时采用有废料或少、无废料的排样，根据冲裁件在条料上的不同布置方法，排样方法又可分为直排，斜排，对排。
可以根据不同的冲裁件形状加以选用。
我们用直排就可以，因为根据分析这样最节省材料。
③搭边：
排样时冲裁件与冲裁件之间以及冲裁件与条料之间留下的工艺余料称为搭边。
A搭边的作用
1.起补偿条料的剪裁误差、送料步距误差，以及补偿由于条料与导料板之间有间隙所造成的松辽歪斜误差的作用
2.使凸、凹模刃口双边受力。
由于搭边的存在，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁。
受力平衡，合理间隙不易破坏，模具寿命与工作断面质量都能提高
3.对于利用搭边拉条料的自动送料模具，搭边使条料有一定的刚度，以保证条料的连续送进。
B搭边的数值
搭边过大，浪费材料。
搭边过小，起不到上述应有的作用，过小的搭边还可能被拉入凸模和凹模的间隙，使模具容易磨损，甚至损坏模具刃口。
搭边的合理数值就是保证冲裁件质量，保证模具较长寿命、保证自动送料时被拉弯拉断条件下允许的最小值。
。
搭边值通常由经验确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。
表2-1搭边a和a1数值
材料厚度
圆件及r＞2t的工件
矩形工件边长L＜50mm
矩形工件边长L＞50mm
或r＜2t的工件
工件间a1
沿边a
＜0.25
0.25~0.5
0.5~0.8
0.8~1.2
1.2~1.6
1.6~2.0
2.0~2.5
2.5~3.0
3.0~3.5
3.5~4.0
4.0~5.0
5.0~12
1.8
1.2
1.0
0.8
1.5
2.2
2.5
3.0
0.6t
2.0
2.8
3.5
0.7t
3.2
4.0
0.8t
4.5
0.9t
搭边值是废料，所以应尽量取小，但过小的搭边值容易挤进凹模，增加刃口磨损表2-1给出了钢（WC0.05%～0.25%）的搭边值。
对于其他材料的应将表中的数值乘以下列数：
钢（WC0.3%～0.45%）0.9
钢（WC0.5%～0.65%）0.8
硬黄铜1～1.1
硬铝1～1.2
软黄铜，纯铜1.2
搭边值由查表得：
工件间搭边a=2.0×
0.9=1.8mm，侧面搭边
=1.8×
0.9=1.6mm
④计算步距、条料宽度和材料利用率：
选定排样方法和确定搭边值之后，就要计算送料步距和条料宽度，这样才能画出排样图。
（1）送料步距A
条料在模具上每次送进的距离成为送料步距（简称步距或进距）。
每个步距可以冲出一个零件，也可以冲出几个零件。
送料步距的大小应为条料上两个对应冲裁件的对应点之间的距离。
由工件图分析，我们可以直接将步距定为25mm，因为相邻两工件俩圆弧正好相接，我们只要从中间切断即可如图2-3所示。
（2）条料宽度B
条料是由板料剪裁下料而得，为保证送料顺利，剪裁时需要公差带分布规定上偏差为零，
图2-3工件在带料上的布置
下偏差为负值。
条料在模具上送进时一般都有导向，当使用导料板导向而无侧压装置时，在宽度方向也会产生送料误差。
条料宽度B得计算应保证在这二种误差得影响下，仍能保证在冲裁件与条料侧边之间有一定得搭边值。
零件展开排样宽度Bmax=33mm，导正孔之间的距离s=35mm，料带宽度B=s+6.5×
2=48（mm）。
导正孔直径本设计取d=5mm。
导正孔与导正销之间的间隙取2a=0.04mm得到导正孔直径为D=5.04mm，得到冲孔边缘与带料边缘距离l=3.998mm。
（3）排样图如图2-4所示
图2-4工件排样图
3模具主要工艺参数计算
3.1模具冲裁间隙选择
冲裁间隙值的选取对工件质量、冲裁力的大小、模具寿命都有显著的影响：
1.冲裁间隙对总裁件的质量的影响：
当间隙大时，材料所受拉伸作用增大，冲裁完毕后，因材料的弹性恢复，冲裁件尺寸向实体方向收缩，使落料件尺寸小于凹模尺寸，而冲孔件的孔径则大于
凸模尺寸；
当间隙小时，凸模压入板料接近于挤压状态，材料受凸、凹模挤压力大，压缩变形大，冲裁完毕后，材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，而冲孔件的孔径则变小。
常用的冲裁间隙确定方法有理论确定法和经验确定法，在现场磨具的设计和生产中通常用经验确定磨具的冲裁间隙。
经验计算公式为：
Z=mt
式中Z——合理冲裁间隙（mm）；
t——板料厚度（mm）；
m——系数，与料厚及材料性质有关，m通常为料厚的百分之几。
冲裁间隙
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