冲压模具毕业设计论文范文
冲压模具设计毕业设计
冲压模具设计毕业设计摘要本文研究了冲压模具设计的相关理论及方法，以及如何应用这些理论和方法实现冲压模具的优化设计和生产。
针对零件的材料性能、工艺流程等多方面因素，本文综合运用CAD/CAE技术、有限元分析方法和试验验证等手段，对冲压模具进行了设计优化和仿真验证，并提出了完善的生产制造方案和质量控制方法，为冲压模具的研发和应用提供了一定的参考和借鉴价值。
关键词：冲压模具；设计优化；CAD/CAE技术；有限元分析；试验验证；质量控制AbstractThis paper studies the relevant theories and methods of stamping die design, as well as how to apply these theories and methods to achieve optimized design and production of stamping dies. Based on multiple factors such as the material performance of the parts and the technological process, this paper comprehensively uses CAD/CAE technology, finite element analysis method, and experimental verification to design and optimize stamping dies and conduct simulation verification. Furthermore, the paper proposes a comprehensive production and quality control scheme, providing a reference for the research and application of stamping dies.Keywords: Stamping die; Design optimization; CAD/CAE technology; Finite element analysis; Experimental verification; Quality control.正文一、绪论冲压模具作为现代工业制造的重要生产装备，在汽车、电子、机械制造等多个领域中都发挥着不可替代的作用。
冲压模具毕业设计论文 (14)
目录摘要 (2)1 模具的介绍 (3)1.1冲压技术的进步 (3)1.2 模具的发展与现状 (3)2 冲压工艺方案的制定 (5)2.1 工艺分析 (5)2.2 排样图设计 (6)3 模具总体结构设计 (8)3.1 条料定位装置 (8)3.2 出料装置 (10)3.3 模具结构特点 (10)3.4 模具工作过程 (10)4 模具零件的设计与计算 (12)4.1 凸、凹模刃口尺寸的计算 (12)4.1.1 凸、凹模间隙的选择 (12)4.1.2 凸、凹模刃口尺寸计算 (12)4.2 凸、凹模的设计 (17)4.2.1 凸模的结构和固定形式 (17)4.2.2 凸模长度的确定 (18)4.2.3 凸模的强度计算 (18)4.2.4 凹模结构形式设计 (20)4.2.5 凹模结构尺寸的确定 (20)4.3 模板的设计 (22)4.4 卸料弹簧的选用 (22)4.5 其它零件的设计 (23)5 冲压设备的选用 (25)5.1 冲压力的计算 (25)5.2 选择压力机 (26)6 压力中心的计算 (27)6.1 计算步骤 (27)6.2 计算压力中心 (27)7 总结 (28)参考文献 (29)致谢 (30)摘要冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。
在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。
以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。
冲压模具毕业设计论文[2]
![冲压模具毕业设计论文[2]](https://img.taocdn.com/s3/m/9200aa4902d8ce2f0066f5335a8102d276a26185.png)
冲压模具毕业设计论文[2]1. 引言冲压模具是冲压工艺中不可或缺的关键组成部分。
它的优劣直接影响着冲压产品的质量和生产效率。
因此，在冲压模具的设计和制造上要注重各个方面的优化，以实现高效、高质量的冲压生产。
本文将探讨冲压模具在毕业设计中的应用，通过分析冲压模具的设计要点和制造过程，提出一种在制造过程中提高模具质量和降低成本的方法。
2. 冲压模具设计要点冲压模具的设计是一个综合性的工作，需要考虑多个方面的因素。
下面列举了冲压模具设计的要点：2.1 材料选择冲压模具需要具备高强度和耐磨损的特性。
因此，在材料选择上应当考虑使用高硬度材料，如合金工具钢。
同时，还要考虑材料的加工性能和耐热性能。
2.2 结构设计冲压模具的结构设计应当考虑到产品形状和尺寸的特点，并且要与冲压设备的工作方式相匹配。
在结构设计中，需要合理安排模具的凸模、凹模和导向系统，确保冲压过程中的定位和导向准确。
2.3 寿命设计冲压模具的寿命设计是一个重要的考虑因素。
寿命设计时要考虑冲压过程中的应力、变形和磨损等因素，以确保模具在长期使用中具有稳定的性能。
2.4 润滑设计冲压模具在工作过程中需要进行润滑，以降低摩擦和磨损。
因此，在模具设计中需要考虑润滑系统的设计，合理设置润滑通道和喷油装置。
3. 冲压模具制造过程冲压模具的制造过程可以分为以下几个步骤：3.1 制造工艺规划制造工艺规划是整个制造过程的基础。
在制造工艺规划中，需要确定模具的加工顺序、方法和工艺参数等，确保模具的加工精度和质量要求。
3.2 加工制造冲压模具的加工制造包括以下几个方面：材料切割、零件加工、工艺装配和热处理等。
其中，热处理是提高模具硬度和耐磨性的重要步骤。
3.3 调试与试模制造完成后，需要对模具进行调试和试模。
通过调试和试模可以发现和解决模具的问题，确保模具在使用时能够正常运行。
4. 优化冲压模具制造过程的方法为了提高冲压模具制造的效率和质量，可以采用以下方法进行优化：4.1 CAD/CAM技术应用CAD/CAM技术可以提高冲压模具的设计和制造效率。
冲压工艺与模具设计毕业论文
冲压工艺与模具设计毕业论文1. 引言随着工业化的进程和产品多样化的需求，冲压工艺在各行各业中得到广泛应用。
冲压工艺是一种通过应用冲压模具，在金属板材上施加压力形成所需形状的加工方法。
冲压工艺的品质和效率直接受到模具设计的影响。
因此，冲压工艺与模具设计成为了重要的研究领域，同时也是本毕业论文的主要研究内容。
2. 冲压工艺的基本原理冲压工艺的基本原理是利用冲压模具对金属板材施加压力，使其发生塑性变形。
具体步骤包括: 剪切准备、冲剪床操作、上模、施压、下模、退出。
冲压工艺具有快速性、高效性和精确性的优点，广泛应用于汽车、电子、家电等行业。
3. 冲压模具设计的基本原则冲压模具设计应遵循以下基本原则:3.1 模具结构设计原则模具设计应考虑到材料的特性、制作工艺和模具使用寿命等因素，选择合适的模具结构。
常见的模具结构有单工位模和多工位模，根据实际需求进行选择。
3.2 冲孔设计原则冲孔设计是冲压模具设计的重要内容，其目的是通过切割或穿孔来获得所需形状。
冲孔设计需要考虑到材料特性、孔的数量和布局等因素，确保冲孔的准确性和效率。
3.3 净形状设计原则净形状是指通过冲压模具得到的金属零件的最终形状。
净形状设计需要考虑到材料的流动性和伸缩性，选择合适的冲压工艺参数，确保零件的质量和尺寸精度。
3.4 材料选择和处理原则冲压模具设计需要选择合适的材料，并进行适当的处理，以提高模具的硬度和耐磨性。
常用的模具材料包括合金钢、高速钢和硬质合金等。
4. 冲压工艺与模具设计的优化方法为了提高冲压工艺和模具设计的效率和品质，可以采用以下优化方法:4.1 CAD/CAE技术的应用CAD（计算机辅助设计）和CAE（计算机辅助工程）技术可以帮助设计师进行模具设计和工艺分析。
通过使用CAD软件进行三维建模和设计，可以提高设计的精度和效率。
而CAE技术可以进行模具结构和冲压工艺的分析，找出潜在的问题和改进方案。
4.2 模具试验与实验分析模具试验和实验分析可以通过实际加工样件的测试，验证和优化设计。
冲压毕业设计论文
冲压毕业设计论文冲压毕业设计论文冲压技术作为一种常见的金属加工方法，广泛应用于各个行业。
随着现代工业的发展，冲压技术在产品制造中扮演着重要的角色。
本文将探讨冲压技术在毕业设计中的应用，以及相关的挑战和解决方案。
首先，冲压技术在毕业设计中的应用非常广泛。
无论是机械工程、汽车工程还是航空航天工程，冲压技术都扮演着重要的角色。
例如，在汽车工程中，冲压技术可以用于制造车身和车门等零部件。
通过冲压工艺，可以将金属板材按照设计要求进行成形，从而满足产品的功能和外观要求。
其次，冲压技术在毕业设计中也面临着一些挑战。
首先是材料选择的问题。
不同的产品对材料的要求不同，需要根据产品的性能要求选择合适的材料。
其次是冲压模具的设计。
冲压模具的设计需要考虑产品的形状、尺寸和工艺要求，同时还需要考虑生产效率和成本等因素。
最后是冲压过程中的变形和缺陷问题。
冲压过程中，材料可能会发生变形、裂纹和皱纹等问题，需要通过合理的工艺参数和模具设计来解决。
针对上述挑战，我们可以提出一些解决方案。
首先是材料选择方面，可以通过实验和模拟分析等方法来确定最适合产品要求的材料。
其次是冲压模具设计方面，可以利用计算机辅助设计和模拟分析等技术来优化模具结构，提高冲压效率和产品质量。
最后是冲压过程中的变形和缺陷问题，可以通过调整工艺参数、优化模具结构和改进冲压工艺等手段来解决。
除了上述的技术问题，冲压毕业设计还需要考虑一些其他因素。
例如，设计师需要考虑产品的可制造性和可维修性。
在设计过程中，需要充分考虑到冲压工艺的限制和生产设备的能力，以确保产品的可制造性。
同时，还需要考虑到产品的可维修性，即产品在使用过程中出现故障时的维修难度和成本。
最后，冲压毕业设计还需要关注环境保护和可持续发展。
随着人们对环境保护意识的提高，冲压工艺也需要不断优化，减少对环境的影响。
例如，可以采用节能设备和环保材料，减少废料产生和能源消耗。
综上所述，冲压技术在毕业设计中具有广泛的应用前景。
冲压模具毕业设计范文
冲压模具设计实例：选择合适的冲 压模具设计实例
模拟结果：观察模拟结果，分析模 具工作过程
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模拟过程：使用计算机辅助设计软 件进行模拟
优化设计：根据模拟结果对冲压模 具设计进行优化
冲压模具设计优化
优化目标：提高模 具寿命、降低成本、 提高生产效率
材料类型： 钢、铝、 铜、塑料 等
材料性能： 强度、硬 度、耐磨 性、耐腐 蚀性等
材料成本： 经济性、 可回收性 等
模具寿命： 耐用性、 维护成本 等
加工工艺： 铸造、锻 造、热处 理等
环保要求： 无毒、无 污染等
模具尺寸：根据冲压件的尺 寸和精度要求确定模具尺寸
模具材料：选择合适的模具 材料，如钢、铝、铜等
冲压模具毕业设计范 文
汇报人：
目录
冲压模具设计概述
冲压模具设计基础
冲压模具设计实例
冲压模具设计优化
冲压模具设计规范 与标准
冲压模具设计展望
冲压模具设计概述
冲压模具：用于将金属板材或非金属板材通过压力加工成所需形状的模具 定义：冲压模具是一种特殊的成型工具，用于将金属板材或非金属板材通过压力加工成所需形状 作用：冲压模具可以大大提高生产效率，降低生产成本，提高产品质量 应用领域：广泛应用于汽车、家电、电子、机械、航空航天等领域
模具类型：根据冲压工艺选 择合适的模具类型
模具精度：根据冲压件的精 度要求确定模具精度
模具寿命：根据冲压件的生产 数量和生产周期确定模具寿命
模具维护：定期对模具进行维 护和保养，保证模具的正常使
用
冲压模具设计实例
零件名称： 冲压模具
毕业设计(论文)--倒装式复合模冲压模具设计[管理资料]
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毕业设计（论文）--倒装式复合模冲压模具设计摘要冲压模具在实际工业生产中应用广泛在传统的工业生产中工人生产的劳动强度大劳动量大严重影响生产效率的提高随着当今科技的发展工业生产中模具的使用已经越来越引起人们的重视而被大量应用到工业生产中来冲压模具的自动送料技术也投入到实际的生产中冲压模具可以大大的提高劳动生产效率减轻工人负担具有重要的技术进步意义和经济价值本文采用模具来生产工艺该模具设计的难点主要是如何解决好零件中的孔冲裁确定模具结构如何进行模具的制造及冲裁方案选定等本文结合的特点具体解决了压力机的选择与校核凸模和凹模刃口尺寸计算及结构设计定位方案设计卸料方式的设计主要模具零件的加工工艺标准零件的选用模具的装配等一系列的设计工作这些设计可为类似的零件模具设计提供现实的指导意义此次模具设计的突出特点是尝试使用复杂的复合模具解决常规冲压工艺模具套数多工艺路线长生产成本高效率低等缺点并为以后此类零件冲压工艺的编制及模具设计提供了可靠的依据本文介绍的模具实例结构简单实用使用方便可靠对类似工件的大批量生产具有一定的参考作用关键词冲模复合模冲裁力冲裁间隙AbstractThe stamping dies are widely used in the actual industrial production Traditional industrial production the labor intensity of workers in theproduction of large amount of labor seriously affecting the efficiency of production With the development of science and technology the use of molds in the industrial production has drawn increasing attention be applied to industrial production Automatic feeding of the stamping dies into the actual production of stamping dies can greatly improve labor productivity reduce workers burden and has important significance of the technological progress and economic valueDesigned flip composite mold mold design process to produce the transition board The difficulty of the mold design is how to resolve the punching of holes in the good parts to determine the mold structure how to conduct the manufacture of molds and blanking program selected In this paper the characteristics of the transition board specifically address the selection and checking of the press the punch and the die edge size calculations and structural design positioning design discharge mode design the main process of the mold parts standard parts selection mold assembly of a series of design work these designs provide practical guidance for similar parts mold design The salient features of the mold design is to try to use complex composite mold to solve the mold of copy number of the conventional stamping process the length of routes high production costs and low efficiency and after preparation of such parts stamping process and die design a reliable basisThis article describes the mold instance structure is simplepractical reliable and easy to use with some reference to mass production of similar workpiecesKey words Composite Modulus Blanking force Blanking clearance目录摘要IAbstract II第一章绪论I11 概述 112 冲压技术的进步 113 模具的发展与现状 114 模具CADCAECAM技术 115 课题的主要特点及意义 1第2章过渡板的工艺分析 121 工艺分析 122 冲压加工方案的制定 123 排样图设计1第3章模具总体结构设计 131 模具总体结构 132 出料装置 133 模具结构特点 134 模具工作过程 135 模具的使用场合 1第4章模具冲压力的计算 141确定冲压力 142落料力的计算 1第5章模具零件的设计与计算1 51 凸凹模刃口尺寸的计算原则1 com 凸凹模间隙的选择1com 凸凹模刃口尺寸计算 152 凸凹模的设计 1com 凸模的结构和固定形式 1 com 凸模长度的确定 1com 凸模的强度计算 1com 凹模结构形式设计1com 凹模结构尺寸的确定 153凹凸模的设计 1第六章模具零部件的选取 161 模板的设计162 挡料装置的设计 163 卸料装置的设计 164 推件与顶件装置的设计 165 上下模座的设计 166 导柱导套的设计 167 模柄的设计168 凹凸模固定板和垫板的设计169 紧固零件的设计 1610 导料销的设计 1611 卸料弹簧的选用 1612 冲压设备的选用 1613 选择压力机 1第7章压力中心的计算 171 压力中心 1com 计算步骤 1com 计算压力中心 1总结1致谢1参考文献 1绪论11 概述冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法用以生产各种板料零件具有很多独特的优势其成形件具有自重轻刚度大强度高互换性好成本低生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术在制造业中具有很强的竞争力被广泛应用于汽车能源机械信息航空航天国防工业和日常生活的生产之中[]在吸收了力学数学金属材料学机械科学以及控制计算机技术等方面的知识后已经形成了冲压学科的成形基本理论以冲压产品为龙头以模具为中心结合现代先进技术的应用在产品的巨大市场需求刺激和推动下冲压成形技术在国民经济发展实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用[]-[16]12 冲压技术的进步进几十年来冲压技术有了飞速的发展它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上如旋压成形软模具成形高能率成形等更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃[1]现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式由于高新技术的参与和介入冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造图1-1生产过程逐步实现机械化自动化并且正在向智能化集成化的方向发展实现自动化冲压作业体现安全高效节材等优点已经是冲压生产的发展方向[]-[16]冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式计算机集成制造系统CIMSComputer Integrated Manufacturing System把产品概念形成设计开发生产销售售后服务全过程通过计算机等技术融为一体将会给冲压制造业带来更好的经济效益使现代冲压技术水平提高到一个新的高度13 模具的发展与现状模具是工业生产中的基础工艺装备是一种高附加值的高技术密集型产品也是高新技术产业的重要领域其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展各行各业对模具的需求量越来越大技术要求也越来越高目前我国模具工业的发展步伐日益加快十一五期间产品发展重点主要应表现在 [2]1汽车覆盖件模2精密冲模3大型及精密塑料模4主要模具标准件5其它高技术含量的模具目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三其中冲压模占模具总量的40以上[2]但在整个模具设计制造水平和标准化程度上与德国美国日本等发达国家相比还存在相当大的差距以大型覆盖件冲模为代表我国已能生产部分轿车覆盖件模具轿车覆盖件模具设计和制造难度大质量和精度要求高代表覆盖件模具的水平在设计制造方法手段上已基本达到了国际水平模具结构功能方面也接近国际水平在轿车模具国产化进程中前进了一大步但在制造质量精度制造周期和成本方面以国外相比还存在一定的差距标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具是我国重点发展的精密模具品种在制造精度使用寿命模具结构和功能上与国外多工位级进模和多功能模具相比存在一定差距[2-3]14 模具CADCAECAM技术冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键[]20世纪60年代初期国外飞机汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用通过以计算机为主要技术手段以数学模型为中心采用人机互相结合各尽所长的方式把模具的设计分析计算制造检验生产过程连成一个有机整体使模具技术进入到综合应用计算机进行设计制造的新阶段模具的高精度高寿命高效率成为模具技术进步的特征模具CADCAECAM是改造传统模具生产方式的关键技术是一项高科技高效益的系统工程它以计算机软件的形式为企业提供一种有效的辅助工具使工程技术人员借助于计算机对产品性能模具结构成形工艺数控加工及生产管理进行设计和优化[4]模具CADCAECAM技术能显著缩短模具设计与制造周期降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识模具CADCAECAM在近20年中经历了从简单到复杂从试点到普及的过程进入本世纪以来模具CADCAECAM技术发展速度更快应用范围更广在CADCAECAM发展应用方面本世纪初美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II现为NX软件平台上开发出基于三维几何模型的CAD软件NX-PDW该软件包括工程初始化工艺预定义毛坯展开毛坯排样废料设条料排样压力计算和模具结构设计等模块具有特征识别与重构全三维结构关联等显著特色已在2003年作为商品化产品投入市场与此同时新加波马来西亚印度及我国台湾香港有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模CADCAM系统我国从上世纪90年代开始华中科技大学上海交通大学西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CADCAM系统的研究和开发如华中科技大学模具技术国家重点实验室在AutoCAD软件平台上开发出基于特征的CADCAM系HMJC 包括板金零件特征造型基于特征的冲压工艺设计模具结构设计标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块上海交通大学为瑞士法因托精冲公司开发成功精密冲裁级进模CACCAM系统西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD 系统等近年来国内一些软件公司也竞相加入了级进模CADCAM系统的开发行列如深圳雅明软件制作室开发的系统CmCAD富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等[4]展望国内外模具CADCAECAM技术的发展本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中通过与计算机技术的紧密结合人工智能技术并行工程面向装配参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快学科领域交叉之广前所未见今后10年新一代模具CADCAECAM系统必然是当今最好的设计理念最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物其特点将反映在专业化网络化集成化智能化四个方面主要表现在[4]1模具CADCAM的专业化程度不断提高2基于网络的CADCAECAM一体化系统结构初见端倪3模具CADCAECAM的智能化引人注目4与先进制造技术的结合日益紧密15 课题的主要特点及意义该课题主要针对在对冲孔落料工艺分析的基础上提出了该零件采用的冲压方案根据零件的形状尺寸精度要求设计过程中综合考虑采用直对排法排样保证工件的尺寸和形状位置精度要求的同时提高了材料的利用率和劳动生产率本课题涉及的知识面广综合性较强在巩固大学所学知识的同时对于提高设计者的创新能力协调能力开阔设计思路等方面为作者提供了一个良好的平台工艺分析图1-1 过渡板技术要求该零件为是企业产品中的一个主要零件如图2-1所示其作用是用来连接支座底板和埋板的该零件生产属于批量生产零件22 冲压方案的制定[5]可知尺寸精度应选IT12-IT13两孔中心距公差为012mm孔中心与边缘距离尺寸公差为05mm冲裁件的角度误差为表面粗糙度为Ra63该零件需要控制的尺寸有分别为公差等级IT11IT12级其余尺寸均为未注公差可以按IT12级取公差该零件材料为料厚为mm因而从尺寸精度和材料方面分析比较适合用冲压加工2 排样图设计排样图是设计的关键它具体反映了零件在整个冲压成形过程中毛坯外形在条料上的截取方式及与相邻毛坯的关系而且对材料的利用率冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响[14]零件排样的搭边值要求及零件的外形结构特性考虑到材料利用率的提高加工排样图如图1-2所示工件宽度查表-19[5]取搭边值 a 1mm冲切外形时工件间的搭边连接最小宽度取18mm故应针对零件和零件展开后的工艺特点并综合考虑工艺分析各个因素后设计合理的排样图及具体工位安排故条料宽度 4992m取b 50mm冲压进距计算材料的利用率一个进距内的冲裁面积2632125其中包括个进距内冲出的小孔面积-- 2062mm故一个距的材料利用率为2-1第3章模具总体结构设计模具总体结构如图3-1所示该模具采用后侧导柱模架冲圆孔凸模19冲孔凸模18导销凸模固定板采用压入式装配用圆柱销在上模座上定位与垫板一起固定在上模座上凹模1采用整体加工而成条料送进步距由控制弹性卸料板完成冲孔切断废料由凹模下面的漏料孔a 主视图b俯视图1-下模座2-导柱 3-凹凸模固定板 4-弹簧 5-卸料螺钉6-卸料板7-卸料板 8- 9-紧固螺钉 10-螺钉 11-模柄12-打料杆 13-推板 14-推杆 15-垫板 16-圆柱销 17-凹模18-冲小孔凸模19-冲孔凸模20- 21-凹凸模22-挡料销23-导料销图3-1 模具结构示意图32 出料装置采用弹性卸料板7卸料弹性卸料板由弹簧6产生的弹性实现卸料并穿过卸料螺钉3杆部安装在凸模固定板与卸料板之间导正销与导正孔之间存在一定的间隙一般可以避免导正销卡在导正孔内若为了防止导正销卡在导正孔内可以采用在局部设计卸料块与弹簧靠弹簧产生的弹性实现卸料冲孔切边废料和切断废料由凹模下方的漏料孔逐步排出制件由模具终端沿斜面自动落下3模具结构特点[14]2冲裁时卸料板7先压住条料完成零件冲裁后压力机滑块上行打料杆12与压力机横杆相撞通过推板13推杆15与推件块20将零件从凹模17型腔中推出[14]34 模具工作过程35 模具的使用场合根据模具的工作过程可知倒装式冲孔落料复合模的冲孔废料可以从压力机的工作台孔中漏出同时工件靠由打料杆12推板13推杆14与推件块20组成的刚性推荐装置从上模推出故操作简便安全尤其适用于有自动接件装置的压力机能保证较高的生产率因此应优先应用但倒装式复合模中冲裁后工件嵌在上模部分的落料凹模内需由刚性或弹性弹性元件安装在凹模容腔中推件装置推出刚性推件装置推件可靠可以将工件稳当的推出凹模但在冲裁时刚性推件装置对工件不起压平作用故工件平整度及尺寸精度比弹性推件装置时由于弹性元件受安放空间的限制卸料力受到一定的限制对厚料的卸料易产生推料力不足等问题因此对厚料的卸料多用刚性推件装置而倒装式冲孔落料复合模也主要适用于工件较厚或平整度要求不高的零件加工[14]第4章模具冲压力的计算41确定冲压力冲裁件尺寸如图4-1图4-1 冲裁件尺寸冲压力是冲裁力卸料力推件力和顶件力的总称[11]在冲裁过程中冲裁力是随凸模进入材料的深度凸模行程而变化的冲裁力是选择设备吨位和设计检测模具强度的一个重要依据由于冲裁加工的复杂性和变形过程的瞬时性使得建立理论计算相当的困难用常用的计算公式计算用平口模具冲裁时冲裁作为纯剪切进行计算其冲裁力F为的数值查表可得并且可按剪切力 08计算为材料的抗拉强度即[5]实际选择设备时为了安全起见常取13左右的安全系数故4-1 式中 P冲裁力L冲裁件轮廓周长t材料厚度材料抗剪强度选择压力设备时其公称压力大于或等于计算出来的值42落料力的计算对于08钢其抗拉强度为[7]L为工件的轮廓长度L 151mm1落料力2冲孔力冲小孔冲大孔3 落料时的卸料力4-2 查表4-24 [5]对于08钢 t 20mm取因此4 冲孔时的推件力4-3 查图4-41 [5]凹模刃口形式刃口直壁部分h 6mm则选择冲床时的总压力为第5章模具零件的设计与计算1 凸凹模刃口尺寸的计算[12]故冲裁模刃口尺寸是指凸模与凹模的直径对圆形件而言尺寸并按人体原则标注确定凹凸模刃口及其公差必须遵循以下原则[9]落料时落料件的外径尺寸等于凹模的内径尺寸冲孔时冲孔件的内径尺寸等于凸模的外径尺寸所以落料模应以凹模为设计基准然后按间隙值确定凸模尺寸冲孔模应以凸模为设计基准然后按间隙值确定凹模尺寸凸凹模应考虑磨损规律凸模刃口尺寸磨损使冲孔尺寸减少凹模刃口尺寸磨损使落料尺寸变大为了提高磨具使用寿命保证冲裁件的尺寸精度要求设计落料模时制造模具时凹模刃口的基本尺寸应趋于工件的最小极限尺寸设计冲孔凸模时其刃口基本尺寸应趋于工件孔的最大极限尺寸凸凹模之间应保证合理的间隙值对于落料件凹模是设计基准间隙应由减小凸模尺寸来取得对于冲孔件凸模是设计基准间隙应有增大凹模尺寸来取得由于间隙在磨具磨损后会增大所以在设计凸凹模时均取最小合理间隙Zmin这样可以保证模具具有一定的使用寿命凹凸模刃口尺寸的设计要考虑模具制造的特点com 凸凹模间隙的选择凸凹模间隙值的大小对冲压制件质量模具寿命冲压力的影响很大是冲压工艺与模具设计中的一个极其重要的工艺参数根据零件材料及料厚查表-6 确定冲裁刃口始用双面间隙值Zmin 0 mm Z 0 mm[13]另外设计中考虑在合模时使毛坯完全压靠以保证的质量和尺寸精度12 凸凹模刃口尺寸计算磨具刃口尺寸及公差的计算与加工方法有关基本上可以分为两类一种是分开加工另一种是配合加工由于配合加工精度较低故生产中一般都采用分开加工[]分开加工就是分别规定凸模和凹模的尺寸和公差分别进行制造用凸模和凹模的尺寸及制造公差来保证间隙要求这种加工方法必须把模具的制造公差控制在间隙的变动的范围之内使模具制造难度加大主要用于冲裁件形状简单间隙较大精度较低的模具用分开加工的凹凸模具有互换性制造周期短便于成批制造[]采用分开加工必须满足下列条件[]最小冲裁间隙分别为凹凸模的制造公差凸模公差取下偏差凹模取上偏差一般可按零件公差的来选取冲压制件的尺寸精度主要决定于模具刃口的尺寸精度合理间隙的数值也必须靠模具的刃口尺寸来保证因此正确确定模具刃口尺寸极其公差是设计冲模的主要任务之一配合加工就是用凸模与凹模相互单配的方法来保证合理间隙加工后凸模和凹模必须对号入座不能互换一般情况下落料件以凹模为基准冲孔件以凸模为基准[5]内分开加工凹凸模刃口尺寸计算根据尺寸计算的原则冲裁件凹凸模工作部分尺寸确定如下[8]对于落料件5-25-3对于冲孔件5-4式中分别是落料凹凸模的基本尺寸分别是冲孔凹凸模的基本尺寸落料件的最大极限尺寸冲孔件的最小极限尺寸冲裁件公差分别是凹凸模制造公差磨损系数图5-1 冲裁件尺寸精度对冲小孔采用凹凸模分开加工的方法凹凸模的部分计算如下查冷冲压表4-15[5]可知凸模公差凹模公差校核00360-0246 0114mm 5-500200020 0040mm 5-6满足的条件查冷冲压P62 表4-15 可知磨损系数 05 公差 016对于冲孔件对于冲孔也采用凹凸模分开加工的方法凹凸模的部分计算如下查冷冲压表4-15 [5]可知凸模公差凹模公差校核00360-0246 0114mm00200025 0045mm满足的条件查冷冲压P62 表4-15 可知磨损系数 05 公差 024对于冲孔件对于外轮廓的落料由于形状比较复杂采用配合加工的方法其凹凸模刃口部分的计算如下以凹模为基准件凹模磨损后刃口部分尺寸都增大因此都属于A类尺寸零件图中未标注公差的尺寸按自由尺寸查冷冲压表4-16[5] 得磨损系数当为非圆形时时当为圆形时时时所以零件 R10mm处凹模尺寸查表3-15[5]得5-7零件35mm处凹模尺寸公差52 凸凹模的设计21 凸模的结构和固定形式由于冲件的形状和尺寸的不同冲模的加工以及装配工艺等实际条件亦有所不同所以在实际生产中使用的凸模结构形式也就有很多种形式一般冲裁凸模的形状是由产品的形状决定的它可以采用直身结构也可采用加强型结构主要的固定方式有台肩固定铆接螺钉和销钉固定以及粘结剂浇注法固定等[9] 本设计中采用用圆形和两种形式的凸模材料选用T10A钢淬火硬度HRC56-60 必要时表面可进行渗氮处理圆凸模可采用高精度外圆磨床加工异形凸模可以采用慢走丝线切割加工或成形磨削加工成形磨削是模具零件成形表面精加工的一种方法可以获得高尺寸精度高表面加工质量[7][19]图5-2 凸模凸模固定方式如所示凸模以过渡配合K6固紧在凸模固定板上顶端形成台肩以便固定并保证在工作时不被拉出安全可靠22 凸模长度的确定凸模工作部分的长度应根据模具的结构来确定一般不宜过长否则往往因纵向弯曲而使凸模工作时失稳致使模具间隙出现不均匀从而使冲件的质量及精度有所下降严重时甚至会使凸模折断根据模具设计结构形式凸模的长度[6]-8式中凸模的长度mm凸模固定板的厚度mm它取决于冲件的厚度t一般在冲制t 15mm的板料时取15～20mm当t 15～25mm时取20～25mm卸料板的厚度mm导料板的厚度mm附加长度mm主要考虑凸模进入凹模的深度对于冲裁凸模取1mm对于压弯凸模根据零件弯曲高度取52mm以及模具闭合状态下卸料板的到凸模固定板间的安全距离取20mm[5]来确定凹模厚度 5-9式中S垂直于送料方向的凹模刃口间最大距离K系数查P93 表4-34 可知k 035--050 取k 05S 80mm所以 H 0580 40mm又因为凸模固定板的厚度一般是凹模厚度的确定卸料版的厚度卸料版一般分为刚性卸料版和弹性卸料版两种形式弹性卸料版常用于冲裁较薄板料它具有压料作用所以得到的冲裁件比较平整广泛应用于复合模中采用弹性卸料版结构有敞开的工作空间操作方便生产率高在冲压过程中弹性卸料版先接触毛坯有预压作用冲压后也可使冲压件平稳卸料但由于受弹簧橡胶零件的限制其结构复杂卸料力较小并且可靠性与安全性不如刚性卸料版常用于较薄板材的卸料弹性卸料版与凸模的单边间隙一般取01--02t对于中小型卸料弹性卸料板的厚度取5mm--10mm取 10mm将各数据代入式4-8[]中得冲裁凸模长度 [8]图5-3 凸模尺寸精度要求com 凸模的强度计算冲裁时凸模因承受了全部的压力所以它承受了相当大的压应力而在卸料时又承受有拉应力因此在一次冲裁的过程中其应力为拉伸和压缩交变反复作用在一般情况下凸模的强度是足够的因此没有必要作强度的校核[9]但针对本零件特点其中有的凸模断面尺寸很小因此必须对相应凸模的强度包括凸模的最小断面危险断面的承压能力进行校核凸模的校核[5]校核5-10式中凸模最小截面的压应力凸模纵向所承受的压力它包括冲裁力和推件力凸模最小截面积。
冲压模具毕业设计论文范文
冲压模具毕业设计论文范文冲压模具设计是冲压工艺中重要的一环，合理的模具设计能够提高产品质量、提高生产效率和降低生产成本。
本论文将以冲压模具设计为研究对象，探讨其设计理念和方法，以及在工程实践中的应用。
一、引言随着冲压工艺的广泛应用，冲压模具设计的重要性逐渐凸显。
良好的冲压模具设计能够提高产品的精度和质量，降低产品的成本和生产周期。
因此，冲压模具设计已成为冲压工艺中不可或缺的一部分。
二、冲压模具设计的理念1.综合运用先进技术冲压模具设计应充分利用先进的CAD/CAM/CAE技术，结合数字化模具设计和制造，提高设计效率和精度。
2.优化设计思路通过合理的设计思路，最大限度地降低模具的结构复杂度，减少零部件数量，提高模具的强度和刚度，降低模具重量和成本。
3.标准化设计冲压模具设计应遵循国家和行业的相关标准，确保设计的合理性和安全性。
同时，建立一套适合企业实际情况的标准化设计流程，提高设计的一致性和可操作性。
三、冲压模具设计的方法1.确定工艺参数根据产品的设计要求和冲压工艺的特点，确定冲床的类型和规格，进而确定模具的结构和尺寸。
2.分析产品特点对产品的结构和性能进行分析，确定产品的冲压工艺，包括冲床的振动频率、冲击力大小等参数。
3.设计冲床结构根据冲压工艺的要求和产品特点，设计冲床的结构，包括上模架、下模架、导向装置、传动装置、夹持系统等。
4.设计模具结构根据冲床结构的要求和产品特点，设计模具的结构，包括上模、下模、导向柱、顶针、滑块、模台等。
5.进行模具制造根据模具结构设计的要求，进行模具的加工和制造，包括CAD设计、数控加工、装配等环节。
四、冲压模具设计的工程实践冲压模具设计的工程实践主要包括以下几个方面：模具设计、模具制造、调试和生产。
1.模具设计根据产品的设计要求，进行冲床和模具的结构设计，确定模具的尺寸、材料和加工工艺。
2.模具制造根据设计要求，进行模具的制造和加工，包括材料准备、数控加工、装配和调试等环节。
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第1章绪论1.1冲压工艺介绍冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。
冲压工艺有如下特点1.用简单的机械设备能生产出其他加工方法难以加工的复杂形状的制件。
2.制件的精度高，互换性好，一般不再需要大量的机械加工就能获得强度高、刚性好、质量轻的零件。
3.同切削加工相比较能节约金属资源，并可以利用廉价的板材。
4.生产效率高，每分钟能够生产多件产品，制件成本低廉。
5.有利于实现机械自动化，减轻工人的劳动强度和改善劳动条件。
冲压件在工业生产中具有不可替代的作用，据统计全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。
汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。
仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。
1.2 冲压的基本工序及模具由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。
概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；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。
上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。
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—级进三种组合方式。
复合冲压是指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-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。
1.3 冲压技术的现状及发展方向目前，我国冲压行业的机械化、自动化程度还较低。
中小企业设备普遍较落后，耗能耗材高，环境污染严重，手工操作比重大；精冲机价格昂贵，是普通压力机的5～10倍，多数企业无力投资阻碍了精冲技术在我国的推广应用；液压成形，尤其是内高压成形，设备投资大，国内难以起步。
对于大、精模具还依赖于进口，冲压板材自给率不足，品种规格不配套以及专业人才的缺乏等这些条件都制约着我国冲压行业的发展。
因此，争取加大投资力度，加速冲压生产线的技术改造，使尽早达到当今国际水平。
而随着微电子技术和通讯技术的发展使板材成形装备自动化、柔性化有了技术基础。
应加速发展数字化柔性成形技术、液压成形技术、高精度复合化成形技术以及适应新一代型材弯曲成形技术及相关设备[1]。
21世纪的冲压技术将以更快的速度持续发展，发展的方向将更加突出“精、省、净”的需求，适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。
冲压成形技术将更加科学化、数字化、可控化。
科学化主要体现在对成形过程、产品质量、成本、效益的预测和可控程度。
成形过程的数值模拟技术将在实用化方面取得很大发展，并与数字化制造系统很好地集成人工智能技术、智能化控制将从简单形状零件成形发展到覆盖件等复杂形状零件成形，从而真正进入实用阶段。
第2章冲裁件的工艺性2.1设计目标设计任务:垫块冲裁模具设计零件名称：垫块生产批量：大批材料：304材料厚度：t=1mm未注公差：按IT14级确定冲压加工的零件如图2.1所示：图2.1 垫块2.2 零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适应性。
冲压件的工艺性是否合理对冲裁件的质量、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求。
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定等要求。
304不锈钢是一种通用的不锈钢，具有良好的塑性和较高的弹性,它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件，同时也具有很好的冲压加工性能。
通过分析，该零件形状简单、对称，由圆弧和直线组成，孔边距及孔距均满足冲压要求，冲压过程只需要一道工序即可完成整个加工过程。
2.3冲压工艺方案的确定通过前面的分析，此零件只需要进行一道工序就可加工，因此采用单工序模就能满足加工要求，单工序模具有如下特点：1.模具结构简单，制造周期短，加工本钱低。
2.模具通用性好，不受冲压件尺寸的限制即适合于中小型冲压的生产；也适合于一些外形尺寸较大、厚度较厚的冲压件的生产。
对一些精度要求不高，生产批量不大的工件，采用单工序模具还是比较合适的。
尤其是现在我们国家实行的是社会主义市场经济。
新产品的开发与研制对每个企业来说，都是至关重要的。
而对一些需要冲压生产的新产品来说，就提出了一个要求：要求研制周期短，开发速度快，制造本钱低。
因内有这样开发出的磨擦产品才能迅速占领市场。
而在这一点上，单工序模具就更能满足这一要求，所以就显得更实用一些。
第3章冲压模具工艺与设计计算3.1 排样的设计计算3.1.1排样方案的选择排样是指冲裁零件在条料、带料或板料上布置的方法。
通常材料费用为工件制造费用的60%～80%，因此合理的排样是降低成本的最为之有效的措施。
由于排样方法的不断改进，材料的利用率逐渐提高，但仅仅考虑材料的利用率还不够，排样的好坏同时影响冲裁件的精度、生产效率的高低、模具寿命及经济效益等，还必须考虑生产操作的方便性和模具结构的合理性问题。
排样分为有废料排样、少废料排样和无废料排样三种方式，有废料排样冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。
少废料排样因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差。
无废料排样冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。
查《模具设计及CAD》[2]表2-8选择零件的排样方式为有废料排样。
3.1.2搭边值的选取搭边是指冲裁是工件与工件之间、工件与板料之间的余料。
搭边的作用：补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料步距误差、送料歪斜误差等原因而冲裁出残缺的废品。
保持条料有一定的强度和刚度，保证送料的顺利进行，从而提高制件质量，沿整个封闭轮廓线冲裁，使受力平衡，提高模具寿命和工件断面质量[3]。
搭边是废料，从节省材料出发，搭边值应愈小愈好。
但过小的搭边容易挤进凹模，增加刃口磨损，降低模具寿命，并且也影响冲裁件的剪切表面质量。
一般来说，搭边值是由经验确定的。
搭边值的大小与下列因素有关：1.材料的力学性能。
硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。
2.工件的形状与尺寸。
尺寸大或有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。
3.材料厚度。
薄材料的搭边值应取的大一些。
4.排样的形式对排的搭边值大于直排的搭边值。
5.运料及挡料方式用手工送料，有侧压板导向的搭边值小一些。
查《模具设计及CAD》表2-9得到表3.1。
表3.1金属材料冲裁的搭边值单位：mm由表3.1 取工件间搭边值取b=2mm，侧面搭边值取a=2.5mm。
3.2送料步距、条料宽度及板料间距计算3.2.1 送料步距送料步距是指两次冲裁间板料在送料方向移动的距离，用S表示，其值等于冲裁件相应部分宽度加上工件间搭边值b，即40242=+=+=S D b mm3.2.2 条料宽度及板料间距的计算无侧压装置的条料宽度按=++∆+（3.1）22b D a Z其中D为冲裁件宽度方向的最大尺寸；a为侧搭边的最小值；∆为条料宽度允许偏差；Z为导料板与最宽条料之间的间隙,查《模具设计及CAD》表2-1表2-12、表2-13取∆=-0.8，Z=1。
将D=40mm，a=2.5mm代入式3.1得到无侧压装置的条料宽度()1002 2.520.81104.4=+⨯+⨯-+=b mm3.2.3 材料利用率的计算冲裁件的实际面积与所用板料面积的百分比叫材料的利用率，它是衡量合理利用材料的重要指标。
材料利用率（3.2）式中 A—一个步距内冲裁件的实际面积；B—条料宽度；S—送料步距。
利用CAD查询命令得到一个步距内冲裁件的实际面积A=2273.62mm，则材料利用率A100%BSη⨯＝=2273.6100%52%104.442⨯=⨯。
图3.1 排样图3.3 设计冲裁力和压力中心3.3.1 冲裁力冲裁模设计过程中必须计算冲裁力，以合理的选择压力机。
压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲裁的要求[4]。
平刃模冲裁时，其冲裁力0bF Ltτ=（3.3）式中F—冲裁力，N；t—材料厚度,mm；L—冲裁件周长,mm；bτ—材料抗剪强度。
考虑到模具刃口的磨损，凸凹模间隙的波动，材料力学性能的变化，材料厚度偏差等因素，实际所需冲裁力还需要增加30%，将L=370.255mm,t=1mm,bτ=520MPa 代入式（3.3）得到1.3 1.3370.2551520250.3F F KN==⨯⨯⨯=A100%BSη⨯＝KF F=卸卸（3.4）推件力KF n F=推推（3.5）顶件力KF F=顶顶（3.6）式中 N—同时卡在凹模内的工件数量；h—凹模内的直刃壁高度；t—板料厚度。
卸料力、推件力及顶件力系数,查《模具设计及CAD》表2-6得到下表。
表3.2卸料力、推件力及顶件力系数查表3.3得K推=0.05，K顶=0.06，K卸=0.05卸料力KF F=卸卸=12.5KN推件力KF n F=推推=12.5KN顶件力KF F=顶顶=15KN冲裁时，所需要冲压力为冲裁力、卸料力、推卸力之和，应根据不同模具结构区分，由于材料的厚度较薄，选择采用弹性卸料装置和上出料方式的冲裁模，F F F F=++总顶卸（3.7）将F卸=12.5KN F推=12.5KN F顶=15KN 带入上式得250.312.515 278KNF F F F=+++==+顶总卸选取的压力机公称压力为01.1 1.3 1.1 1.()()3278361P F KN≥==⨯总～～3.3.2 压力中心的计算成形工艺的合力中心称为压力中心。