矩形盒冲压工艺分析及模具设计.doc

1、矩形盒冲压工艺分析及模具设计摘要：根据给定的具体零件图的尺寸和公差要求，并结合生产实际中的使用条件，设计了矩形盒落料拉深复合模以及切边模两套模具。包括：冲裁工艺设计，复合模结构、形式的设计及主要工作部件设计等。涉及模具方案的确定，材料的利用率，压力机的选择，模具正常工作时的情况，模具相应零部件的选取和制造。完成了拉深力、冲裁力、切边力、卸料、定位零件、顶出装置等的计算，然后对主要零部件的设计和标准件进行选择，最后，阐述了对异形凸、凹模的加工过程。关键词：矩形盒；复合模；切边模 THE MOLD DESIGN OF THE RECTANGULAR BOXAbstract：This passage

2、 has designed rectangular box deep drawing dropping material composite modulus and trimming mode , according to the require of given concrete part drawings size and tolerance, combinging the using condition of reality while producing. Including blanking process design, compound mould structure and f

3、orms of design, major work parts design . Involving the scheme determination of mould, material utilization , press choice, and the normal working condition of mold , Die parts selection and manufacturing .Completed the calculation of the deep drawing force ,cutting force, trimming force, unloading,

4、 positioning parts, ejection device etc. Then choosing the main parts and standard parts .Key words: Rectangular box；Composite modulus；Trimming mode目 录1.前言12 工艺分析32.1 设计课题32.2 零件工艺分析及方案确定32.2.1 零件工艺分析32.2.2 方案确定42.3 模具结构形式的确定43 主要工艺设计及计算63.1 拉深工艺设计及计算63.1.1 盒形件的修边余量63.1.2 拉深次数的确定63.1.3 盒形件拉深工序图的确定83

5、.1.4 排样83.1.5 拉深凸、凹模尺寸计算93.1.6 拉深凸、凹模圆角半径的确定103.1.7 拉深力计算103.2 落料、冲孔工艺设计及计算113.2.1 冲裁力及压边力计算113.2.2 卸料力、推件力和顶件力计算113.2.3 冲裁凸凹模刃口尺寸计算123.3 落料拉深模冲压力的计算133.3.1 确定压力中心133.3.2 压力机的选择133.4 切边设计及计算143.4.1 模具结构特点143.4.2 冲切过程143.4.3 切边力计算143.4.4 推件力和顶件力计算143.5 切边总力的计算153.5.1 确定压力中心153.5.2 压力机的选择154落料拉深模具零件的设

6、计与计算174.1 工作零件设计174.1.1 上模固定方式174.1.2 下模固定方式174.1.3 凸、凹模的设计174.2 定位零件设计194.2.1 挡料销194.2.2 导料板194.3 卸料装置194.4 推件与顶件装置194.4.1 推件装置194.4.2 顶件装置204.5 模架204.5.1 导柱、导套的布置204.5.2 上、下模座的尺寸214.5.3 导柱、导套214.6 模柄214.7 凹模垫板224.8 固定板224.9 螺钉孔234.10 圆柱销244.11 橡胶弹顶器244.12 压边圈的选择244.13 工艺零件和结构零件材料的选用254.14 闭模高度的计算2

7、54.15 闭模高度校核265 切边模模具零件的设计与计算275.1 凹模冲切工作的移动量275.2 凹模运动斜度和尺寸设计275.3 凸模275.4 定位芯275.5导板275.6 模架335.6.1 导柱、导套的布置335.6.2 上、下模座的尺寸335.6.3 导柱、导套335.7 模柄335.8 垫板345.9 固定板345.10 橡胶弹顶器355.11 弹簧355.12 闭模高度的计算365.13 闭模高度校核376 模具制造工艺设计386.1 异形凸模加工工艺过程386.2 典型凹模加工工艺过程386.3 卸料板加工工艺过程387 模具的经济性分析398 模具的总装配40结论42参

8、考文献43致谢44 II 1 前言模具工业是国民经济的基础工业。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低、节约能源和原材料等优点，已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。现代工业品的发展和技术水平的提高，很大程度上取决于模具工业的发展水平。模具工业对国民经济和社会发展将起到越来越大的作用。随着科学技术的发展需要，模具已成为现代化不可缺少的工艺装备，模具设计是机械专业一个最重要的教学环节，是我们对所学知识的综合运用，通过对专业知识的综合运用，为以后的工作及进一步学习深造打下了坚实的基础。在世界模具工业飞速发展的影响和促进下，我国的模具工业也得到了快速发展。模具的标准化、专业化和产业

9、化取得了长足的进步，引进和研制先进的加工技术和设备、模具新材料的选用为模具制造的进步创造了良好的条件。近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。本毕业设计是矩形盒模具设计，涉及落料、拉深复合模以及切边模设计。条料放入模具后，上模座随着滑块下

10、行，落料后的零件在推料块的作用下与拉深凸模接触，进行拉深，落料拉深结束后，取下放在切边模上进行切边。 1.1 我国冷冲压模具现状及前景在现代工业生产中，模具是重要的工艺装备之一。随着科学技术的发展，工业品的品种和数量不断增加，产品的改型换代加快，对产品质量和外观不断提出新的要求，对模具的质量的要求越来越高。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具设计与制造水平的高低，直接影响着国民经济的发展，世界上工业发达的国家，模具工业发展迅速，模具总产值超过机床工业的总产值，是国民经济的基础工业之一。模具技术，特别是制造精密、复杂、大型长寿命模具的技术，已经成为衡量一个国家机械制造水平的

11、重要标志之一。模具制造技术随着制造设备水平的提高而提高。随着先进、精密和高自动化程度的模具加工设备的应用，如数控仿形铣床、数控加工中心、精密坐标磨床、挤压磨研机等模具加工和检测设备的应用，拓展了可进行机械加工模具的范围，提高了加工精度，降低了制件表面粗糙度，大大提高了加工效率，推进了模具设计制造一体化的发展。尽管我国模具工业有了长足的进步，部分模具已达到国际先进水平，但无论是数量还是质量仍满足不了国内市场的需要，每年仍需进口10多亿美元的各类大型，精密，复杂模具。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。2 工艺分

12、析2.1 设计课题 图2.1工件图 材料：08钢 厚度：1.5 生产批量：大批量生产 抗剪强度 ：抗拉强度：2.2 零件工艺分析及方案确定2.2.1 零件工艺分析冲裁件的工艺性是指从冲压工艺方面来衡量设计是否合理。一般的讲，在满足工件使用要求的条件下，能以最简单最经济的方法将工件冲制出来，就说明该件的冲压工艺性好，否则，该件的工艺性就差。当然工艺性的好坏是相对的，它直接受到工厂的冲压技术水平和设备条件等因素的影响。以上要求是确定冲压件的结构，形状，尺寸等对冲裁件工艺的实应性的主要因素。根据这一要求对该零件进行工艺分析1。制件尺寸公差无要求，故按IT13级选取。由于制件结构简单，形状对称，适于冲

13、裁加工。 冲压件的材料分析08钢的抗剪强度，抗拉强度，此种材料有足够的强度，适合于冲压生产。根据以上数据分析，此产品冲压工艺性较好，无悬臂和狭槽。该零件是大批量生产，故采用冲压模具进行生产可以取得良好的经济效益，可以降低零件的生产成本。2.2.2 方案确定首先根据零件的形状确定冲压工序类型和选择工序顺序。冲压该零件需要的基本工序有落料、拉深、切边。方案一：先落料，再拉深，最后切边，采用单工序模生产。方案二：先落料拉深复合模，最后切边模生产。方案三：落料、拉深、切边复合冲压，采用复合模生产。方案一均为单工序，虽然各个模的设计会简单些，强度、精度也能很好的达到要求，但是副模具的设计量太大，而且加工

14、过程需要多次定位，很是麻烦。方案三可以直接拿落好的料进行加工，这样一来只需要一副模具，大大减少模具设计任务，但是，由于拉深后材料会有所收缩，在盒口处需要切边，根据计算，这样复合模的壁太薄，强度不够，所以方案三不行。方案二既能达到模具的设计要求，也能尽可能减少工作量，而且两个工序放在一起，也能充分发挥一副模具的作用，提高生产效率。通过对比，方案二比较适合该零件，采用方案二。2.3 模具结构形式的确定a. 总体结构为正装复合模。b. 卸料装置采用刚性卸料装置，以便于制造与操作。c. 顶件装置采用顶件器顶出制件。d. 为了使模具具有良好的导向精度，选择导柱、导套导向的模具结构。e. 复合模工序的先后顺序排列有利于成形及模具制造，维修。f. 压力机在一次行程内能完成落料拉深工序。g. 压力机在一次行程内完成切边工序。3 主要工艺设计及计算3.1 拉深工艺设计及计算3.1.1 盒形件的修边余量一般情况下，盒形件在拉深后都需要修边，所以在确定毛坯尺寸和进行工艺计算之前，应在工件高度或凸缘宽度上加修边余量，无凸缘盒形件的修边余量 也可查得。由，查表得到：修边余量 矩形件的计算高度H=843.1.2 拉深次数的确定由， ，查图4-57得该工件是高