冲压模具毕业设计论文
冲压模具毕业设计论文范文
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。
冲压模具设计毕业论文
你如果认识从前的我,也许会原谅现在的我。
1 绪论1.1 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1.2 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图1-1 冲压作业方式的进化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CIMS(Computer 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1.3 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]1.4 模具CAD/CAE/CAM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CAD/CAE/CAM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CAD/CAE/CAM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CAD/CAE/CAM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CAD/CAE/CAM技术发展速度更快应用范围更广在级进模CAD/CAE/CAM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级进模CAD/CAM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、废料设计、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CAD/CAM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CAD/CAM 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级进模CAD/CAM系统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(Finetool)精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAC/CAM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CAD/CAM系统的开发行列如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统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CAD/CAE/CAM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CAD/CAE/CAM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CAD/CAM的专业化程度不断提高;(2)基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪;(3)模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目;(4)与先进制造技术的结合日益紧密1.5 课题的主要特点及意义该课题主要针对电器开关过电片零件在对过电片冲孔、落料和压弯等成形工艺分析的基础上提出了该零件采用多工位级进模的冲压方案;根据零件的形状、尺寸精度要求设计过程中综合考虑采用"双列直对排法"排样成形侧刃定位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2 冲压工艺方案的制定图2-1 零件图材料:H68普通黄铜料厚:0.5mm该零件为某电器开关过电片是一家电器生产企业产品中的一个主要零件如图2-1所示其作用是通过开关扳手的运动由过电片让电流通或断该零件生产属于大批量生产零件结构紧凑冲裁壁厚很小(最小处为0.75mm)成形过程相互干涉在复合模中难于实现;若用简单的落料、冲孔、弯曲模等单工序模也可达到冲压要求这样模具虽然简单了但是冲压所用的设备和人员较多冲压工序中的定位也较麻烦加上零件较小装料时易产生不安全的现象而且工序较多效率较低故不被推广为减少零件在生产中的多次定位对其精度和生产率的影响一要产品批量较大对零件的一致性要求较高二是具有H68良好的弯曲和冲裁性能经过反复比较适宜采用较为复杂的多工位级进模制造2.1 工艺分析本电器开关过电片从总体上看是一个带双孔的""形弯曲件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H68普通黄铜料厚为0.5mm因而从尺寸精度和材料方图2-2 零件展开图面分析比较适合用冲压加工经计算得零件毛坯展开尺寸如图2-2所示最长处为22.86mm最宽处为6.8mm属于小型冲压件由于""形弯曲件两直边折弯方向相反故弯曲模必须有两个方向的弯曲动作现改为""形弯曲件它是""形件的成对弯曲然后再切断为二个""形件这样使两边的弯曲力相互平衡。
冲压模具毕业设计论文[2]
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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
毕业论文-垫片冲压模具设计
毕业论文-垫片冲压模具设计垫片冲压模具是制造垫片零件的重要工具，在汽车、电子、机械等行业应用广泛。
设计一款适合垫片冲压的模具需要考虑到材料、结构、工艺等多个方面，下面就这些方面进行详细的介绍。
一、材料选择垫片冲压模具的材料选择首先要考虑到模具的寿命和使用寿命，需要具有高强度、高硬度、高耐磨性等特点。
模具常采用的材料有合金工具钢、高速钢和硬质合金等，其中合金工具钢是应用最广泛的一种。
二、结构设计1.模具布局设计：模具布局的一般形式有平板式、板式、架子式和空心柱式。
平板式最为简单，板式最为常见，架子式适用于大型冲压，空心柱式适用于较小型号的模具。
在垫片冲压模具设计中常用的是平板式和板式。
2.上下模构造：上下模构造有下料式和未下料式。
下料式是在工件完成冲压后，由人工或机器将工件从模具中取出。
未下料式是将工件通过使用顶出机构或顶针来自动顶出，减轻操作工人的劳动强度。
3.导向和定位：导向和定位是模具中非常重要的一部分，它直接关系到工件成型精度及模具的寿命。
导向方式一般有滑动导向与针式导向两种，定位方式主要有心轴定位与浮动定位两种。
三、工艺设计冲压工艺流程是垫片冲压模具设计的基础，其具体步骤包括材料选择、裁剪、压边、冲孔等。
材料选择需要根据实际应用情况来选择，裁剪需要考虑到模具的准确度及设备的可操作性，压边需要设置不同形状的模具，在冲孔时需要确定合适的孔径和孔距，从而保证冲出来的垫片符合要求。
四、模具维修模具的维修可以延长模具的使用寿命，其主要工作包括模具清洗、磨损修复、破损修复等。
模具清洗是延长模具使用寿命的一项基础工作，每次使用后需要将模具清洗干净。
磨损修复可以采用加料复磨、补焊修补、砂轮磨削等方式，破损修复可以采用补焊、更换零部件等方式进行修复。
五、总结综上所述，垫片冲压模具设计需要考虑多个方面，例如材料选择、结构设计、工艺设计和模具维修等。
只有科学合理地设计和制造冲压模具，才能提高工作效率、降低成本和提高产品质量。
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。
毕业论文(设计)模具的快速成型技术——冲压模具三
毕业设计任务书1．设计（论文）的主要任务及目标了解快速成型机的结构，确定快速成型系统的特点及组成，了解机床的各项参数并对参数进行控制；了解模具的基本结构、设计技巧及装配工序；用绘图软件绘制出所需的零件图；确定三坐标测量机的结构及工艺参数，用三坐标测量机测量模具凹凸模的尺寸；将测量好的参数输入到快速成型机中完成零件的烧结；比较原始模具和测量模具的差别；撰写、修改、整理说明书。
2．设计（论文）的基本要求和内容（1）了解快速成型机的工作原理及系统的特点和组成；（2）对模具进行拆装，了解模具的结构，找出其凹凸模进行绘制；（3）使用三坐标测量系统对模具的凹凸模进行测量，到快速成型机中进行烧结；（4）绘制模具凹凸模零件图；3．主要参考文献[1] 兰红波,洪军,丁玉成,等.快速成型/ 模具网络化制造服务平台的研究现状及其发展趋势[J].制造业自动化,2003,25(3):1-4.[2] 史玉开.常用快速成型系统及其选择原则[J .锻压机械,2001,(2):2.[3] 刘伟军.快速成型技术及应用[M].北京:机械工业出版社, 2005.[4] 鞠鲁粤.工程材料与成形技术基础[M].北京:高等教育出版社,2004 .4．进度安排模具的快速成型技术——冲压模具（三）摘要：本设计是对给定冲压模具进行简单的设计并用快速成型的技术对模具进行加工。
快速成型技术可以在无需准备任何模具、刀具和工装卡具的情况下，直接接受产品设计（CAD）数据，快速制造出新产品的样件、模具或模型快速模具技术融合了快速成型技术、高分子材料应用、快速翻制工艺等新技术和新工艺, 可以快速并低成本地制造模具。
快速成型技术既不同于传统的模腔内成型方式, 即受迫成型, 如铸、锻、挤压等; 也不同于毛坯切削成型,是一种基于离散堆积成型思想的数字化成型技术。
关键词：冲压模具,快速成型技术，熔融沉积制造，快速制造Rapid prototyping technology -- stamping die mold (three)Abstract:The design is given a simple stamping die design and rapid prototyping techniques used for mold processing. Rapid prototyping technology without the need to prepare any mold, tool and tooling fixtures directly accept the product design (CAD) data, quickly create new products, prototypes, molds or models rapid tooling technology combines rapid prototyping technology, high application of molecular materials, new technologies and rapid cloning technology and other new technology, you can quickly and cost-effectively manufacture of molds. Rapid prototyping technology is different from the traditional mold cavity molding methods, namely forced molding, such as casting, forging, extrusion, etc.; also from rough cutting molding, forming a discrete accumulation of ideas based on digital prototyping technology.key words：Stamping die, rapid prototyping technology, fused deposition manufacturing, rapid manufacturing目录1绪论 (1)1.1论文研究目的及意义 (1)1.2本课题的主要研究方法 (2)1.2.1本课题的要求 (2)1.2.2本课题的研究手段 (3)1.3文献综述 (3)2冲压模具的设计 (4)2.1冲压件的分析 (4)2.2工艺方案的拟定 (5)2.3工艺设计 (5)2.3.1计算毛坯尺寸 (5)2.3.2确定排样方案 (7)2.3.3计算各工序压力 (8)2.3.4选压力机及确定压力中心 (10)2.4模具的结构 (12)2.5凹凸模尺寸计算 (13)2.6其他重要零件的选用 (17)2.6.1成形零件 (17)2.6.2支撑固定零件 (17)3快速成型 (19)3.1快速成型原理及特点 (19)3.2快速成型的工艺过程 (19)3.3快速成型的工艺类型 (20)3.3.1熔融沉积制造的特点 (22)3.3.2熔融沉积快速成型工艺的基本原理 (23)3.3.3熔融沉积快速成型工艺过程 (24)3.4以本文设计凸模为例的快速成型过程 (24)4.三坐标测量机 (28)4.1三坐标测量机的结构 (28)4.2三坐标测量机的工作原理 (28)4.3三坐标测量与快速成型的关系 (28)4.4用三坐标测量机测量模具 (29)5总结 (31)6设计心得 (32)主要参考文献 (33)致谢 (35)1绪论1.1论文研究目的及意义快速成型技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
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天津滨海职业学院毕业设计（论文）冲压模具毕业设计作者：成材院系：天津滨海职业学院机电工程系专业：机电一体化技术年级：2006级学号：200XXXXXX指导教师：育才毕业设计任务书（3号黑体居中）设计题目：（4号黑体）完成期限：自年月日至年月日止（4号黑体）一、设计原始依据（资料）（4号宋体加粗）XXXXXXXX（小4号宋体）二、设计内容和要求（4号宋体加粗）XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX（小4号宋体）本人签字：（小4号宋体）年月日（小4号宋体）毕业设计内容摘要（3号黑体居中）（内容小4号宋体）关键词：（4号黑体）XXXX XXXX XXXX XXXX XXXX（小4号黑体）目录1.冲压的基本工序及模具2.零件的工艺性分析.2.1 零件的工艺性分析2.2冲裁件的精度与粗糙度2.3冲裁件的材料2.4确定工艺方案3.冲压模具总体结构设计3.1模具类型3.2操作与定位方式3.3 卸料与出件方式3.4模架类型及精度4. 冲压模具工艺与设计计算4.1排样设计与计算4.2设计冲压力与压力中心,初选压力机.5.模具的总张图与零件图5.1根据前面的设计与分析,我们可以得出如级进模具的总张图5.2冲压模具的零件图5.3压力机的校核6.冲压模具零件加工工艺的编制6.1凹模加工工艺过程6.2凸模加工工艺过程6.3卸料板加工工艺过程6.4凸模固定板加工工艺过程6.5上模座加工工艺过程6.6下模座加工工艺过程6.7导料板加工工艺过程1 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——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。
设计要求:设计该零件的冲裁模冲压件图如下图所示冲压技术要求:1.材料:H622.材料厚度:4mm3.生产批量:中批量4. 未注公差:按IT14级确定.2 .零件的工艺性分析.2.1 零件的工艺性分析 该零件材料为H62(黄铜)结构简单,形状对称,凹模宽度B=12≥1.2t(t 为材料厚度) ,冲孔时有尺寸为φ6.52.00+ >φ5.215.00+ 根据课本 P86页知冲孔时,因受凸模强度的限制,孔的尺寸不应太小.冲孔的最小尺寸取决于材料性能,凸模的强度和模具结构等.根据表3-3可查得圆形孔最小值得d=0.9t=0.9X4=3.6mm<φ5.215.00+所以满足工艺性要求.冲裁件孔与孔之间:孔与边缘之间的距离受模具的强度和冲裁件质量的制约,其值不应过小,一般要求C ≥(1～1.5)t,C ′>(1.5～2)t 所以由冲件图可知C 1=12-5.2/2-6.5/2=6.15>1X4=4,C 2=88.9-21-29.4-31.5-2-2.5=2.5<1X4=4,C ′=18/2-6=3<1.5X4=6.由以上可知孔与孔之间距离C 1满足工艺性要求, C 2至少增加1.5才能满足工艺性要求,而孔到边缘的距离至少增加3才能满足工艺性要求,因此必须在总长88.9加上1.5,即总长为90.4才能满足工艺性要求,总宽18加上3X2,即总宽为24才能满足工艺性要求.由以上分析可得,冲件的长改为90.4 ,宽改为24 才能满足工艺性要求,如图2—1所示,如果征得有关同意,我们才能继续做下一步的设计.图2-1 工件图2.2 冲裁件的精度与粗糙度冲裁件的经济公差等级不高于IT14级,一般落料公差等级最好低于IT10级,冲孔件公差等级最好低于IT9级,由表3-5可得落料公差,冲孔公差分别为0.40,0.08.而冲件落料公差,最高精度冲孔公差分别为0.5,0.15由表3-6得孔中心距公差±0.15而冲件孔中心距最高精度公差为±0.25,因此可用于一般精度的冲裁,普通冲裁可以达到要求. 由于冲裁件没有断面粗糙度的要求,我们不必考虑.2.3冲裁件的材料由表1-3可得,H62(黄铜),抗剪强度τ=255Mpa,断后伸长率35%,此材料具有良好的塑性级较高的弹性,冲裁性较好,可以冲裁加工.2.4确定工艺方案.该冲裁件包括落料和冲孔两个基本工序,可采用的冲裁方案有单工序冲裁,复合冲裁和级进冲裁三种.零件属于中批量生产,因此采用单工序须要模具数量较多,生产率低,所用费用也高,不合理;若采用复合冲,可以得出冲件的精度和平直度较好,生产率较高,但因零件的孔边距太小,模具强度不能保证;用用级进模冲裁时,生产率高,操作方便,通过合理设计可以达到较好的零件质量和避免模具强度不够的问题,根据以上分析,该零件采用级进冲裁工艺方案.3.冲压模具总体结构设计3.1模具类型根据零件的冲裁工艺方案,采用级进冲裁模.3.2 操作与定位方式零件中批量生产,安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式.零件尺寸较大，厚度较高，保证孔的精度及较好的定位，宜采用导料板导向，导正销导正，为了提高材料利用率采用始用挡料销和固定挡料销。
3．3 卸料与出件方式考虑零件尺寸较大，厚度较高，采用固定卸料方式，为了便于操作，提高生产率，冲件和废料采用凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。
3.4模架类型及精度由于零件材料较厚，尺寸较大，冲裁间隙较小，又是级进模因此采用导向平稳的中间导柱模架，考虑零件精度要求不是很高，冲裁间隙较小，因此采用Ⅰ级模架精度。
4．冲压模具工艺与设计计算4．1 排样设计与计算该冲裁件材料厚度较厚，尺寸大，近似方形，因此可采用横排和直排比较合理,如图4-11，4-12所示。
图4-1（横排）图4-2（直排）对图4-12有：查表3-18，表3-19，表3-20，取a=3.5X1.2=4.2mm, a1=3.2X1.2=3.84mm, △=1.0mm Z=0.5mm.因此根据式3-13，条料的宽度为B0∆-=（D max+2a+z）0∆-=010.5)2X4.2(90.4-++=0199.3-mm进距为:s=24+a1=24+3.84=27.84mm根据3-14，导板间距为：B0=B+Z=D max+2a+2z=99.3+0.5=99.8mm由零件图在CAD用计算机算得一个零件的面积为1807.58mm2一个进距内的坯料面积:B X S=99.3X27.84=2764.51mm2,因此材料利用率为:η=(A/BS)X100%=(1807.58/2764.51)X100%=65.39%同理可算得图4-11的材料利用率为60%.由利用率可知,图4-12的排样合理.4.2 设计冲压力与压力中心,初选压力机.(1).冲裁力根据零件图,用CAD可计算出冲一次零件内外周边之和L=355.96mm(首次冲裁除外),又因为τ=255Mpa,t=4mm,取K=1.3,则根据式3-18,F=K Ltτ=1.3X355.96X4X255=471.99 KN卸料力:查表3-22,取K x=0.06,则Fx=K x F=0.06X471.99=28.32 KN推件力:由表3-28,根据材料厚度取凹模刃口直壁高度h≥8mm,为了修模时能保证模具仍具有足够的强度,所以直壁高度取h=8+6=14mm,故n=h/t=14/4=3.5,查表3-22,取K T=0.09则F T=n K T F=3.5X0.09X471.99=148.68 KN由于采用固定卸料和下出件方式,所以F∑= F+F T=148.68+471.99=620.67 KN由式3-23应选取的压力机公称压力为:P0≥(1.1～1.3)F∑=(1.1～1.3)X620.67=682.74KN因此可选压力机型号为JD21-80.(2)压力中心根据排样,我们可以在CAD里使用查询便能得出冲孔的压力中心,如图5-2所示先取原点在O处,则它的压力中心为A(48.76,-39.84), 而落料各边的压力中心分别为B(0,-3);C(0,-21);D(45.2,0);E(45.2,-24);F(90.4,-12).由式3-31得:X0=(L1X1+L2X2+L3X3+L4X4+L5X5+L6X6)/(L1+L2+L3+L4+L5+L6)=(139.15X48.76+6X0+6X0+90.4X45.2+90.4X45.2+24X90.4/ 139.15+6+6+90.4+90.4+24=48.211Y0=(L1Y1+L2Y2+L3Y3+L4Y4+L5Y5+L6Y6)/(L1+L2+L3+L4+L5+L6)=-(139.15X39.84+6X3+6X21+90.4X0+90.4X24+24X12)/ 139.15+6+6+90.4+90.4+24=-22.88所以由以上可以算得压力中心为G(48.11,-22.88)具体如下图4-3所示:图4-3压力中心(3).计算凸凹模刃口尺寸及公差由于材料较厚,模具间隙较小,模具的间隙由配作保证,工艺比较简单,并且还可以放大基准件的制造公差,(一般可取冲件公差的1/4),使制造容易,因此采用配作加工为宜.由落料尺寸得,凹模会变小,所以得下图4-4以凹模为基准,配作凸模. 如图4-4刃口尺寸由冲孔尺寸得,凸模尺寸变小,所以有图4-4以凸模为基准,配作凹模.如图4-4刃口尺寸图4-4刃口尺寸根据表3-9,由材料厚度可得Z min=0.320mm, Z max=0.400mm.如图4-22,由落料,凹模磨损后变大,有A1=24043.0- ,A2=90.405.0-.由表3-14,表3-15可得磨损系数X1=0.75,X2=0.5所以:A d1=(A1max-x△)4/0∆+=(24-0.75X0.43) 4/43.00+=23.68108.00+A d2=(A2max-x△)4/0∆+=(90.4-0.5X0.5) 4/5.00+=90.15125.00+由于A d1, A d2为落料尺寸,故以凹模为基准,配作凸模，所以落料凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配作，保证双面间隙值为0.32～0.400mm.(2).由冲孔尺寸凸模磨损后变小有:b 1=2.525.00+, b 2=5.53.00+, b 3=5.215.00+, b 4=6.52.00+, b 5=6, b 6=12, b7=2而b 5 , b 7为自由尺寸,其公差为IT14,所以查表可得△5=0.3,△7=0.25 由表3-14,表3-16可得,磨损系数X 1=X 1=X 5=0.5, X 3=X 4=X 7=0.75 因圆弧R 6与尺寸12相切,故b p6不需采用刃口尺寸公式计算,而直接取b p6=2b p5.所以:b p1=(b 1min +X 1△1)04/∆-=(2.5+0.5X0.25)0063.0-=2.6250063.0- b p2=(b 2min +X 2△2)04/∆-=(5.5+0.5X0.3)0075.0-=5.650075.0- b p3=(b 3min +X 3△3)04/∆-=(5.2+0.75X0.15)0038.0-=5.3130038.0- b p4=(b 4min +X 4△4)04/∆-=(6.5+0.75X0.2)005.0-=6.65005.0- b p5=(b 5min +X 5△5)04/∆-=(6+0.5X0.3)0075.0-=6.150075.0-b p6=2b p5= 12.3015.0-b p7=(b 7min +X 7△7)04/∆-=(2+0.75X0.25)0063.0-=2.1880063.0-(3).凸,凹模磨损后不变的尺寸C p 1=21±0.52, C p 2=29.4,C p 3=12±0.25, C p 4= 31.5±0.25 .未注公差为IT14,所以29.4的公差为0.52,由表3-16得:C p=(C min +0.5△)±8/∆,所以:C p 1=(C min +0.5△)±8/∆=(21-0.52+0.5X1.04)±0.13=21±0.13 C p 2=(C min +0.5△)±8/∆=(29.4-0.26+0.5X0.52)±0.065=29.4±0.065 C p 3=(C min +0.5△)±8/∆=(12-0.25+0.5X0.5)±0.063=12±0.063 C p 4=(C min +0.5△)±8/∆=(31.5-0.25+0.5X0.5)±0.063=31.5±0.0635. 模具的总张图与零件图5.1 根据前面的设计与分析,我们可以得出如级进模具的总张图如图5-1所示:材料:622.材料厚度:4图5-1 级进模总装图1.垫板;2.凸模固定板;3.销钉;4.卸料板;5.凸模;6.导板;7.凹模;8.导正销;9.始用挡料销;10.模柄;11.上模座;12.导套;13.导柱;14.下模座;15.螺钉;16.定位销;17.螺钉;18.承料板;19.导料板.5.2 冲压模具的零件图(1).凹模设计凹模采用矩形板状结构和直接通过螺钉,销针与下模座固定的固定方式.考虑凹模的磨损和保证冲件的质量根据表3-28,凹模刃口采用直筒形刃口壁结构,刃口高度根据前面“4.2”计算冲裁力时所取h=14mm,漏料部分刃口轮廓适当扩大根据表3-28可以扩大0.5～1mm,取1mm,(为便于加工,落料凹模漏料孔可设计成近似于刃口轮廓的简化形状,如图5-21所示),凹模轮廓尺寸计算如下:凹模轮廓尺寸的确定凹模轮廓轮廓尺寸包括凹模板的平面尺寸LXB(长X宽)及厚度尺寸H.从凹模外边缘的最短距离称为凹模壁厚C.对于简单对称形状刃口凹模,由于压力中心即对称中心,所以凹模和平面尺寸即可沿刃口型孔向四周扩大一个凹模壁厚来确定,所以:L=l+2C=90.4+2X54=198.4 B=l+2C=27.8+12+6+2X54=153.8C值可根据表3-29查得.整体式凹模板的厚度可按如下经验公式估算:H=K1K231.0F=1X1.534719901.0X=55mm, K1取1,K2根据表3-30取1.5. 由以上算得凹模轮廓尺寸LXBXH=198.4X153.8X55,查有关国家标准,并无厚度合适,因此我选LXB为标准尺寸,得LXBXH=250X200X56.凹材料的选用:根据表8-3,材料选用Cr4WmoV孔与孔的校核:由表3-27校核最小A值为29,最小B值为29,最小C值为19,最小D值为6.84,以上都能达到要求,因此得以校核.凹模刃口尺寸及其它具体见零件图5-21.或后面所附的零件图.设计中,因为压力中心与凹模板的几何中心相差不太,由压力机根据模柄孔尺寸为φ60,压力中心仍在模柄投影面积,可设他们在同轴线上.其余图5-2 凹模(2).凸模设计落料凸模刃口部分为方形,又在它里面开孔,装配导正销,为便于凸模和固定板的加工,可通这设计成铆接方式与固定板固定.冲孔凸模由于相隔很近,不宜采用阶梯结构,设计成铆接方式.凸模的尺寸根据导料板尺寸、卸料板尺寸和安装固定要求尺寸以及式3-33的h，取h15~20，因为这里的凹模刃口尺寸为14 mm,在范围之内取15mm所以凸模的尺寸为L=15+12+44+32+1=104mm.凸模材料：参照冲压模具设计与制造选用CrWMn.考虑冲孔凸模的直径很小，故需对最小凸模φ5.2进行强度和钢度校核：根据表3-26可得：L≤90d2/F=(90X5.313X5.313)/2553.1XXXX=16.96 mm.144.3313.5L为凸模的允许最大工作尺寸，而设计中，凸模的工作尺寸为15＜16.96,所以钢度得以校核.强度校核:根据表3-26,凸模的最小直径d应满足:d≥5.2tτ/[б压]=5.2X4X255/1200=4.42mm,所以5.313＞4.42,凸模强度得以校核.参照ISO 8020-1986 B型圆形冲孔凸模,设计如图5-3,5-4所示. 余下凸模根据凸模长度及其加工可设计如图5-5、5-6、5-7所示，具体零件图如后面所附零件图为准，在这只是初步设计。