1、长卡片冲压工艺分析及模具设计摘要：我的毕业设计是落料冲孔复合模的设计，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量的生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计中，不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求，还要保证它的使用寿命。其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务，采用倒装复合模，凸凹模的外形和内型孔、凹模型孔采用数控线切割机床加工，在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识，包括它的使用场合、外观要求等，从
2、这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作，所以在设计要不断的改进直到符合要求。关键词：落料，工艺性，凸凹模，复合模Stampingprocess and die design oflong cardAbstract:Mygraduationprojectistheblankingpiercingdie,stampingdiemainlytoisolatedorformingthesheetmetalprocessingmethodsareworkpiece.Becausemoldsaremainlyhighvolumeproduction,andstampingdieproductscanens
3、urethedimensionalaccuracyandquality,molddesignandmanufactureofprimaryconsiderationtothemolddesigncanmeetthedesignprocesstheworkpiece,canprocessaqualifiedparts,and,later,maintenanceandstorageisreasonable.Inthisdesign,notonlytoconsidermakingthepartstomaketomeetthejobrequirements,butalsotoensureitsserv
4、icelife.Second,thedesignshouldalsotakeintoaccounttheactualworkenvironmentandmustcompletethedesigntask,usinginversecompounddie,theshapeofmainpunchtheholes,dieholemodelusedCNCCuttingMachine,Ihavetotakeintoaccountinthedesignalotonmyknowledgeofmolddesign,includingitsuseofoccasions,appearancerequirements
5、,fromhereyoucanknowthatmoldisaverycomplextask,sotocontinuousimprovementinthedesignuntilitmeetstherequirements.Key words: Blanking,Technologicalefficiency,mainpunch,compounddie目 录1 前言12 绪论23 冲压工艺设计33.1 工艺设计内容34 零件工艺分析及计算44.1 零件的工艺设计44.1.1 产品零件工艺性分析44.1.2 冲压工艺方案及模具结构类型的确定54.2 排样的设计及计算64.2.1 排样方法64.2.2
6、 搭边值84.2.3 零件毛坯尺寸计算104.3 冲裁力和压力中心的计算114.3.1 冲裁力114.3.2 冲裁力的计算134.3.3 压力机公称压力的选取144.3.4 压力中心的确定144.3.5 压力机的选择155 零件的模具设计与标准选用165.1 模具工作零件的结构设计165.1.1 凸模的结构设计165.1.2 凹模的结构设计195.1.3 主要工作零件的尺寸计算225.2 定位零件的设计235.2.1 定位板和定位钉245.3 卸料与推件装置的设计255.3.1 卸料零件的设计255.3.2 弹性元件的选用和计算275.3.3 推件和顶件装置的设计285.4 标准模架和导向零件
7、的选取295.5 固定零件的选取305.5.1 模柄、固定板、垫板的选取305.5.2 销钉、螺钉的选取316 模具装配326.1 模具零件的装配326.1.1 模柄装配326.1.2 导柱、导套的装配326.1.3 凹模和凸凹模的装配326.2 总装配336.3 模具装配图336.4 模具零件图336.5 试模336.6 润滑346.7 模具使用注意事项34结 论35参考文献36致 谢37III1 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
8、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。本设计主要介绍垫板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，主要包括长卡片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。导师在编
9、写及内容安排提出不少有益的意见。在此，谨向尊敬的导师表示真诚的感谢和崇高的敬意！由于本人知识水平和能力的有限，在设计的过程中难免存在很多的纰漏和不足之处，恳请个各位老师的批评与指正。 36-2 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
10、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（CA
11、D）、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长卡片冲压工艺分析及模具设计。首先对零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。3 冲压工艺设计3.1 工艺设计内容冲压工艺设计，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
12、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
13、料的规格及下料方式。合理优选凸模和凹模之间的间隙等。4 零件工艺分析及计算零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4 长卡片零件图4.1 零件的工艺设计4.1.1 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，工件为对称形状，壁厚2mm，比较适合冲裁。零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中部有一异形孔，孔的最小尺寸为6mm，满足冲裁最小孔径的要求。另外，经计算异形孔距零件外形之间的最小孔边距为5.5mm，满足冲裁
14、件最小孔边距的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。零件上有4个尺寸标注了公差要求，由公差表查得其公差要求都属IT13，所以普通冲裁可以达到零件的精度要求。对于未注公差尺寸按IT14精度等级查补。由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制得。4.1.2 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，后冲孔。采用两套单工序模生产。方案二：落料冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单，但需两道工序、两副模具，生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度易保证，且生产效率高。尽管模具结构较方案一复杂，但由于零件的几何形状较简单，模具制造并不困难。方案三也只需一副模具，生产效率也很高，但与方案二比生产的零件精度稍差。欲保证冲压件的形位精度，需在模具上设置导正销导正，模具制造、装配较复合模略复杂。所以，比较三个方案欲采用方案二生产。现对复合模中凸凹模壁厚进行校核，当材料厚度为2mm时，可查得凸凹模最小壁厚为4.9mm，现零件上的最小孔边距为5.5mm，所以可以采用复合模生产，即采用方案二。表4.1.2三类模具
