机械专业毕业论文17027054

航空工业管理大学 毕 业 设 计

题目 紫铜垫片倒装复合模设计 系别 机 电 系 专业 机械设计及其自动化 班级 机电0805班 111 学号 222 指导教师 333 日期 2010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.计算相关的零件尺寸。 4.完成合理的装配方案及冲压调试。

设计进度要求 第一周 搜集模具相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 模具整体设计和绘制装配图 第四周 模具主要零件图的绘制 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。 当今社会的进步和发展，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必须依靠模具才能够生产加工出来。因此，模具的发展与人们的生活关系越来越紧密。我们利用模具加工各种的工件，以便来满足人们的需要，模具的发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。由于产品的材料和工艺特性不同，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以下几种：冷冲压模、塑料成型模、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、塑料模的技术要求和复杂程度较高。 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一般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，主要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。由于材料和厚度的原因，我采用的加工方法为：采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 目 录 摘 要 .................................................................... II 1 工件的工艺性分析 .......................................................... 1 1.1冲压件的工艺性分析 ................................................... 1 1.2冲裁工艺方案的确定 ................................................... 1 2 主要数据的计算 ............................................................ 3 2.1 排样方案的确定及计算 ................................................ 3 2.2冲压力的计算 ......................................................... 5 2.3模具压力中心的确定 ................................................... 8 2.4 冲模刃口尺寸及公差的计算 ............................................ 8 3 模具结构及模具零件的设计 ................................................. 13 3.1模具类型的选择 ...................................................... 13 3.2定位方式的选择 ...................................................... 13 3.3卸料装置与推件装置的选取 ............................................ 14 3.4导向方式的选择 ...................................................... 16 3.5工作零件的设计 ...................................................... 16 4 闭模高度的计算 ........................................................... 23 5 模具总装图 .............................................................. 24 6 模具材料的选用 ........................................................... 25 7 模具的装配与检测 ......................................................... 26 7.1模具的装配 .......................................................... 26 7.2模具检测 ............................................................ 26 结 论 .................................................................... 30 致 ....................................................................... 31 1 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 ：0.5mm

图1.1零件图

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适应性。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。 此工件只有冲孔和落料两个基本工序，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，其经济精度一般在IT12～IT14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 该工件包括冲孔、落料两个基本工序，可以有以下三种方案： 方案一：先落料，后冲孔，需要两套模具，采用单工序模生产； 方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产，需要一套模具； 方案三：冲孔—落料级进模，需要一套模具。 三种方案比较见表1.1 表1.1三种方案的比较 模具种类 比较项目 单工序模 复合模 连续模

冲件精度 较低 高 一般 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 较复杂 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 一般 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。所以方案一不合理。若采用模具级进则模具制造难度加大，工件的尺寸也不容易保证。生产效率也不高，所以方案三也不合理。而采用复合模制冲件时，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。所以综合考虑，对以上三种模具特点的比较后，方案二比较合理。所以采用方案二的复合模。 2 主要数据的计算 2.1 排样方案的确定及计算 在冲压生产中，节约和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、生产率与成本以及模具寿命等，所以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种，一是工件的各种孔产生的废料，它取决于工件的形状，一般不能改变，称为设计废料；二是由于工件之间的搭边和工件与条料侧面的搭边、板料的料头、料尾而产生的废料，它取决于冲压方式和排样方式，称为工艺废料。 提高材料利用率最主要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可以提高材料的利用率。 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和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，可能“啃刃”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。 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 送料方式及挡料方式。用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。 常用的排样方法有三种： ① 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。 ②少废料排样：指模具只沿着工件部分外形轮廓冲裁，只有局部搭边的存在。 ③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。