毕业设计（论文）-落料冲孔复合模具设计

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1、绪论随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。高产、塑压、压铸、模锻等无切削加工,已成为关键工艺和重要发展趋势,要使这些工艺在现代化企业生产中普遍地有效使用和推广。除了具有各种专用的压力加工机床外,还必须具有相应的模具,而结构先进合理的模具,不但能直接提高冲压工件的质量和数量,而且往往能促进新结构压力加工机床的产生,或者对原有机床的改进、改造更有利。冲模是实现冲压生产的基本条件。在冲模的设计制造上,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正

2、向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在卸料，并在冲孔时起压件作用，定位精度比较高，冲孔质量好，适迅速发展。在新技术不断涌现，技术更新越来越快的背景下，提高模具的设计、制造技术水平对于机电产品质量的提高越显得重大意义。本次模具结构采用弹性用于大尺寸工件的小孔冲压生产。至于制造该模具所涉及到的工序和工艺过程将在以下各章节中详细说明。第23页共23页第1章冲压模具设计及计算1.1设计题目落料冲孔复合模具设计1.2

3、零件结构1.2.1零件名称油封垫片1.2.2冲压零件数据及图样材料：Q235厚度：1.0mm大批量生产制作件样如下：图1.1零件图1.3零件的工艺性分析本次设计的冲裁件为上图所示，冲裁落料为外轮廓和中心的圆孔，在冲裁时可一次成型。1.材料:该冲裁件的材料Q235是普通碳素结构钢，具有较好的可冲压性能。2.零件结构:该冲裁件结构较为简单，比较适合冲裁。3.尺寸精度:零件图上所有未注公差的尺寸，属自由尺寸。1.4冲压工艺方案的确定1.4.1冲压工序性质的确定：落料冲孔第23页共23页1.4.2冲压方案的确定：方案一：先冲孔，后落料。单工序模生

4、产。方案二：冲孔——落料复合冲压。复合模生产。方案三：冲孔——落料级进冲压。级进模生产。分析各工序有：方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要两副模具，成本高而生产效率低，冲压精度低，难以满足大批量生产的要求。方案二制造精度和生产效率较高，适用于大量生产。方案三只需要一套模具，提高了生产率，有利于实现生产的自动化，模具轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，但是模具使用寿命长，有利于大批量生产。通过对上述三种方案的综合比较，选用方案二为该工件的冲压生产方案。1.5主要工艺计算1.5.1排样设计1.5.1.1搭边值确定：排样时冲裁件之间以

5、及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料叫搭边。搭边的作用一是补偿定位误差和剪板误差，确保冲出合格零件；二是增加条料刚度，方便条料送进，提高劳动生产率；同时，搭边还可以避免冲裁时条料边缘的毛刺被拉入模具间隙，从而提高模具寿命。搭边值对冲裁过程及冲裁件质量有很大的影响，因此一定要合理确定搭边数值。搭边过大，材料利用率低；搭边过小时，搭边的强度和刚度不够，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲裁件毛刺，有时甚至搭边拉入模具间隙，造成冲裁力不均，损坏模具刃口。根据生产的统计，正常搭边比无搭边冲裁时的模具寿命高50％以上。影响搭边值的因素:（1）材料的

6、力学性能硬材料的搭边值可小一些；软材料、脆材料的搭边值要大（2）材料厚度材料越厚，搭边值也越大。（3）冲裁件的形状与尺寸零件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值取大些。（4）送料及挡料方式用手工送料，有侧压装置的搭边值可以小一些；用侧刃定距比用挡料销定距的搭边小一些。第23页共23页（5）卸料方式弹性卸料比刚性卸料的搭边小一些。1.5.1.2排样方式表1.1搭边a和b数值材料厚度t原件及r>2t的圆角工件间a侧面b0.25以下1.82.00.25-0.51.21.50.5-0.81.01.20.8-1.20.81.01.2-1.61.01.2

7、1.6-2.01.21.52.0-2.51.51.82.5-3.01.82.23.0-3.52.22.53.5-4.02.52.84.0-5.03.03.55.0-120.6t0.7t由于加工件的厚度为1mm，由上表查的a=0.8，b=1.0.1.5.1.3材料的利用率=nA/bh×100%=68%(查冲压工艺与模具设计)式中：A——冲裁件面积（包括内形结构废料）；n——一个进距内的冲裁件数目；第23页共23页b——条料宽度;h——进距。1.5.2冲裁力的计算冲片冲制时所需要的冲裁力P按下式计算：（查冲压模具手册）F＝Kτ（T）（1-1）

8、式中t—加工件的厚度（mm）；l—冲制轮廓线的长度（mm）；l=3.14×9×2＋3.14×24×2×263／360＋26.13×2=218.89mmτ—材料的抗剪程度（N／m2），Q235钢