机械专业毕业论文17027054.docx

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1、题目系别专业班级姓名学号指导教师日期机械专业毕业论文17027054郑州航空工业管理大学毕业设计紫铜垫片倒装复合模设计机电系机械设计及其自动化机电0805班Ill2223332010年12月设计任务书设计题目：紫铜垫片倒装复合模设计设计要求1 .选择合理的冲裁工艺。2 .确定正确的冲裁方案。3 .计算有关的零件尺寸。4 .完成合理的装配方案及冲压调试。设计进度要求第一周搜集模具有关资料及前期准备工作第二周模具基本类型与工作部分零件尺寸计算第三周模具整体设计与绘制装配图第四周模具要紧零件图的绘制第五周毕业论文的校核、修改第六周打印装订，准备答辩第七周答辩指导教师（签名）:摘要模具生产的工艺水平及

2、科技含量的高低，已成为衡量一个国家科技与产品制造水平的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量、效益、新产品的开发能力，决定着一个国家制造业的国际竞争力。当今社会的进步与进展，使原有的商品已经不能满足人们对物质的需求，然而有些商品的制造务必依靠模具才能够生产加工出来。因此，模具的进展与人们的生活关系越来越紧密。我们利用模具加工各类的工件，以便来满足人们的需要，模具的进展给我们带来了新的生活，新的时代。因此这次我们的毕业设计要求设计一个模具以便检验自己所学模具有关方面的知识是否牢固。由于产品的材料与工艺特性不一致，生产用的设备也各异，模具种类繁多，但用的最为广泛的大约有下列几种：冷冲压模、塑料成

3、型模、锻造模、精密铸造模、粉末冶金模、橡胶成型模、玻璃成型模、窑业制品模、食品糖果模、建材用模等。其中以冷冲压模、塑料模的技术要求与复杂程度较高。在这次设计中根据所给题目的要求，我首先对冲压件进行了分析，分析该零件的尺寸精度得出用通常精度的模具即可满足零件精度的要求，再从零件的形状、尺寸标注及生产批量等情况看，选择了冲孔落料的方案。根据对零件的综合分析，在本人这次设计中我设计的模具是倒装冲孔落料复合模，要紧介绍的是模具的冲孔落料，冲压生产中应用最广泛的工序之一。由于材料与厚度的原因，我使用的加工方法为：使用复合工序冲孔落料模进行加工。关键词：紫铜垫片、冲孔、落料、复合模摘要II1工件的工艺性分

4、析11.1 冲压件的工艺性分析11.2 冲裁工艺方案的确定12要紧数据的计算32.1排样方窠的确定及计算32.2冲压力的计算52.3模具压力中心的确定82.4冲模刃口尺寸及公差的计算83模具结构及模具零件的设计133.1 模具类型的选择133.2 定位方式的选择133.3卸料装置与推件装置的选取143.4导向方式的选择163.5工作零件的设计164闭模高度的计算235模具总装图246模具材料的选用257模具的装配与检测267.1 模具的装配267.2 模具检测26结论30致谢311工件的工艺性分析零件简图：如图1.1所示工件名称：紫铜垫片生产批量：大批量材料：紫铜厚度：0.5,即R20图1.1

5、零件图1.1冲压件的工艺性分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的习惯性。在通常情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸与精度要求。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳固等要求。此工件只有冲孔与落料两个基本工序，材料为紫铜，紫铜有较好的塑性，很容易进行冷热加工，适合冲裁。工件结构比较复杂，尺寸全部为自由尺寸，作为普通冲裁，其经济精度通常在IT12IT14级，取落料精度为IT14级，冲孔精度为IT13级。1.2冲裁工艺方案的确定该工件包含冲孔、落料两个基本工序，能够有下列三种方案：方案一：先落料，后冲孔，需要两套模具，使用单工序模生产;方

6、案二：落料一冲孔复合冲压，使用复合模生产，需要一套模具;方案三：冲孔一落料级进模，需要一套模具。三种方窠比较见表1.1表Ll三种方案的比较具种类比较项目单工序模复合模连续模冲件精度较低高通常生产效率较低较高高生产批量适合大、中、小批量适合大批量适合大批量模具复杂程度较易较笈杂复杂模具成本较低较高高模具制作精度较低较高高模具制造周期较快较长长模具外形尺寸较小中等较大冲压设备能力较小中等较大工作条件通常较好好由于这样一个工件按单工序模具来加工，则需两个工序，即需要两套模具，两台设备,模具制造费用大，生产效率低，且不容易保证尺寸精度，操作不便，也不够安全。因此方案一不合理。若使用模具级进则模具制造难

7、度加大，工件的尺寸也不容易保证。生产效率也不高，因此方案三也不合理。而使用复合模制冲件时，由于这个工件的结构不太复杂而且轴对称，复合模的成本不是太高，制造的难度也不大，容易保证尺寸的精度，操作也方便，安全性好，生产效率高。因此综合考虑，对以上三种模具特点的比较后，方案二比较合理。因此使用方案二的复合模。2要紧数据的计算2.1排样方案的确定及计算在冲压生产中，节约与减少废料具有重要的意义，在模具设计中，排样设计是一项极为重要的、技术性很强的设计工作，排样的合理与否直接影响到材料的利用率、制件质量、生产率与成本与模具寿命等，因此排样工作的好坏是左右冲裁经济效益的重要因素之一。冲裁所产生的废料分为两

8、种，一是工件的各类内孔产生的废料，它取决于工件的形状,通常不能改变，称之设计废料；二是由于工件之间的搭边与工件与条料侧面的搭边、板料的料头、料尾而产生的废料，它取决于冲压方式与排样方式，称之工艺废料。提高材料利用率最要紧的途径是合理排样使工艺废料尽量小，另外在满足工件使用要求的前提下，适当的改变工件的结构形状也能够提高材料的利用率。排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边的作用是补偿定位误差与保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量与送料方便。搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或者翘曲，可能“啃刃”现象或者冲裁时会被拉断，有的时候还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿

9、命。搭边值的大小与下列因素有关：材料的力学性能。硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。工件的形状与尺寸。尺寸大或者有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。 材料厚度。薄材料的搭边值应取的大一些。 送料方式及挡料方式。用手工送料、有侧压板导向的搭边值能够取小些。常用的排样方法有三种：有废料排样：指沿工件全部外形冲裁，工件与工件、工件与条料边缘都留有搭边,此种排样的缺点是材料利用率低，但有了搭边就能保证冲裁件的质量，模具寿命也高。少废料排样：指模具只沿着工件部格外形轮廓冲裁，只有局部搭边的存在。无废料排样：指工件与工件之间及工件与条料侧边之间均无搭边的存在，模具刃口沿条料顺序切下，直接获得工件。少废料

10、、无废料排样的缺点是工件质量差，模具寿命不高，但这两种排样能够节约材料，还具有简化模具结构、降低冲裁力与提高生产率等优点。同时工件须具有一定的形状才能使用少、无废料排样。上述三类排样方法，按工件的外形特征要紧分为直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、多行排等形式。总上所述排样如图2.1所示。表2.1搭边值表料厚手送料自动送料圆形非圆形往复送料aaaaaaa%1.51.521.5321221.52.523.52.532232.5232.543.53432.53.535443由表2.1确定搭边值表根据零件形状两式件间按矩形取搭边值5,W,侧边取搭边值。产1.2加o条料的送料步距按下式：h=d+ax(

11、21)式中h送料步距(mm);最小搭边值(mm);则步E巨：力=63.79+1.5=65小机条料宽度按下式：=(D+26+C)!(2-2)其中。为冲裁件宽度方向的最大尺寸；C为导料板与最宽条料之间的间隙查表取C=O.5。表2.2导料板与最宽条料之间的间隙表条料厚度t无侧压装置条料宽度B100下列100-2000.50.50.50.510.50.5230.50.5340.51450.51Z,=(40+21.5+0.5)c;04=43.514mm导料板间的距离为44。图2.1排样图2.2冲压力的计算2.2.1落料力材料的抗剪强度=240Mpa(2-3 )%=KLlz=1.3215.90.5240=

12、3368O.4N其中F冲裁力1.冲裁周边长度t材料厚度r材料抗剪强度K一一系数2. 2.2冲孔力中心孔：。1=工5=1.380.80.5240=12604.8N2个小孔：加=KLtz=1.3X31.4X0.5X240=9796.8N2.2.3冲裁时的推件力与卸料力及压力机的选择表2.3卸料力、推件力及顶件力系数冲裁材料K卸K推K腺纯铜、黄铜0.02-0.060.03-0.09铝、铝合金0.0250.080.03-0.07材料厚度min0.10.06-0.0750.10.140.1-0.50.045-00550.0650.080.52.50.04-0.050.0500.062.56.50.03-

13、0.040.0400.056.50.02-0.030.0250.03查表2.3K推=0.03, K卸=0.02h5序号1的凹模刃口形式，h=5tnm,则n=10个t0.5故F推落=XK推F落(2-4)=0.0310(9796.8+1260.8)=3317.28NF推=0.0233680.4=673.608N为避免各凸模冲裁力的最大值同时出现，且考虑到凸模相距很近时避免小直径凸模由于承受材料流淌挤压力作用而产生倾斜或者折断故把三冲孔凸模设计成阶梯凸模如图2.2。图2. 2阶梯凸模其凸模间的高度差”与板料厚度r有关即f3H=ti/3.时H=0.5r.因此高度差/二05nuno则最大冲压力:七=%+

14、%+F冲2+%+%=33680.4+9796.8+12604.8+673.608+3317.28=60072.88N=60.07288KN（2-5）查表选取国产63KN开式压力机其最大装模高度为170最小装模高度为130模柄孔尺寸为直径30mm,深度为50mm工作台尺寸左右为315nun前后200nun,厚度40nun工作台孔尺寸：左右150/wm、前后70、直径110mmU柱间距离：150倾斜角302.3模具压力中心的确定关于级进模与轮廓形状复杂或者多凸模的冲裁模，务必求出冲压力合力的作用点即压力中心。模具的压力中心应与模柄的轴线重合，否则会影响模具及压力机的精度与寿命。一切对称冲裁件的压力中心，均位于其轮廓图形的几何中心点上。关于该工件，由工件形状可知压力中心位于圆