1、南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)全套图纸，加 153893706作 者： xxxx 学 号： xxxxxxxxxxxxxx 学 院： xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx 专 业： 数控加工与模具设计 题 目： 玻璃底座装饰板模具设计 指导者： 评阅者： 2013 年 4 月 淮 安南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 I 页毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 中 文 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
2、工业生产中来。本文对冷冲压技术的分类、特点及发展方向作了简略概述；论述了冲压零件玻璃底座装饰版的形成原理、基本模具结构与运动过程及其设计原理；对典型的冲压件模具进行了设计.本文讲述的是复合模具冲裁，在对制件进行工艺性分析的基础上，综合考虑了模具生产的可行性和经济性，完成了模具结构形式的选择、压力机的选用、凸凹模间隙及落料模和冲孔模刃口尺寸计算、模具零部件结构设计和总装零件图的绘制。 关 键 词 冲压模具 装饰板 复合模 落料 冲孔南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 II 页毕 业 设 计 说 明 书 （ 论 文 ） 外 文 摘 要Title Glass base board mold des
3、ign Abstract Punching die has been widely used in industrial production. In the traditional industrial production, the worker work very hard, and there are too much work, so the efficiency is low. With the development of the science and technology nowadays, the use of punching die in the industrial
4、production gain more attention, and be used in the industrial production more and more. The article mainly discussed the classification, feature and the developmental direction of the punching technology. Discusses the stamping parts glass base adornment version of the forming principle, the basic d
5、ies structure and the rate process and the principle of design; and designed some conventional punching die. This article tells of the composite die cutting. Based on the analysis of parts of the process in this article, considered mould production feasibility and economics, completed mold structura
6、l form selection, press the selection, clearance between punch and die and the blanking die cutting edge size calculation, and piercing die structure design of parts and assembling parts drawing.Keywords Punching die dalle compound die Dropping Material Punching南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 III 页目录前 言 1第一章 绪论
7、21.1 模具行业的发展现状及市场前景 .21.2 冲压工艺介绍 .21.3 冲压工艺的种类 .31.4 冲压行业阻力和障碍与突破 .4第二章 装饰板复合模具设计 62.1 加工零件介绍 62.2 冲裁工艺方案选择及模具结构形式确定 62.2.1 方案种类 .72.2.2 方案的比较 .72.2.3 方案的确定 .72.3 冲裁工艺和冲裁模设计 72.3.1 排样设计 .72.3.2 材料利用率 .82.4 压力计算与压力中心点的确定 92.4.1 落料冲裁力计算 .92.4.2 卸料力计算 102.4.3 推件力计算 102.4.4 顶件力计算 102.4.5 总冲压力计算 102.4.6
8、压力中心点的确定 102.5 压力机型号选择 .112.6 主要零件尺寸计算 .112.6.1 凹模尺寸计算 112.6.2 冲孔凸模尺寸计算 122.6.3 凸凹模尺寸计算 142.6.4 落料模的刃口尺寸计算： 142.6.5 冲孔模的刃口尺寸计算： .172.7 其他零件的设计 .182.7.1 卸料橡胶的设计 182.7.2 垫板结构与设计 192.7.3 卸料板的设计 212.7.4 卸料螺钉选择 .222.8 模座及模架设计 .222.8.1 模座材料 222.8.2 模架外形 222.9 模具闭合高度计算 .25第三章 模具装配 .273.1 设计构思 273.2 零件的装配 .
9、273.2.1 干涉检验 28南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 IV 页3.2.2 装配图 .28第四章 冲压模具零件加工工艺的编制 .304.1 凹模加工工艺编制 .304.2 凸模加工工艺编制 .314.3 卸料板加工工艺编制 .324.4 凸模固定板加工工艺编制 .324.5 上模座加工工艺编制 .334.6 下模座加工工艺编制 .33总 结 34致 谢 35参考文献 36南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 1 页 前 言毕 业 设 计 是 大 学 阶 段 最 后 一 项 综 合 性 实 践 环 节 ， 目 的 是 通 过 课 题 的 设 计 研 究 ， 培养 综 合 运 用 各
10、门 课 程 知 识 的 能 力 ， 培 养 独 立 分 析 问 题 和 解 决 问 题 的 能 力 。在 指 导 教 师 周 密 安 排 和 精 心 指 导 下 ， 这 次 毕 业 设 计 从 确 定 设 计 课 题 、 拟 定 设 计 方案 、 设 该 课 题 主 要 针 对 玻 璃 底 座 装 饰 板 零 件 ， 在 对 装 饰 板 冲 孔 、 落 料 等 成 形 工 艺 分 析的 基 础 上 ， 提 出 了 该 零 件 采 用 复 合 模 的 冲 压 方 案 .选 好 毕 业 设 计 题 目 是 实 现 毕 业 设 计 目 标 、 保 证 毕 业 设 计 质 量 的 前 提 ， 我 们
11、的 毕 业设 计 的 课 题 取 自 企 业 生 产 实 际 。 这 个 课 题 能 较 全 面 地 应 用 学 生 所 学 专 业 知 识 或 者 将 来工 作 所 需 的 专 业 技 术 ， 达 到 综 合 运 用 的 目 的 ， 既 能 够 解 决 企 业 急 需 解 决 的 生 产 技 术 问题 ， 又 能 够 培 养 学 生 的 职 业 岗 位 能 力 ， 难 度 不 是 很 大 ， 符 合 我 们 高 职 专 科 生 的 专 业 理论 知 识 水 平 和 实 际 设 计 能 力 ， 工 作 量 恰 当 ， 能 够 在 规 定 时 间 内 完 成 。但 是 该 课 题 是 真 题 真
12、 做 ， 虽 然 难 度 不 是 很 大 ， 但 要 使 设 计 图 纸 能 真 接 用 于 生 产 ，去 造 出 零 件 ， 装 配 成 机 器 ， 并 能 满 足 使 用 要 求 ， 也 是 不 容 易 的 。 明 确 课 题 的 性 质 、 意义 、 设 计 内 容 、 设 计 要 达 到 的 技 术 经 济 指 标 和 完 成 时 间 ， 并 确 定 好 正 确 合 理 的 设 计 方案 是 完 成 设 计 任 务 的 保 证 ， 指 导 教 师 、 企 业 技 术 员 让 我 们 参 与 设 计 方 案 的 讨 论 ， 使 我们 对 课 题 设 计 方 案 心 中 有 数 。为 了
13、使 我 们 很 快 地 进 入 工 作 状 态 ， 指 导 教 师 耐 心 向 我 们 介 绍 机 械 产 品 设 计 方 法 、一 般 步 骤 和 设 计 过 程 中 应 注 意 的 事 项 。 单 位 领 导 给 我 们 足 够 的 空 间 到 机 加 工 生 产 车 间 ，熟 悉 零 件 加 工 对 设 计 的 要 求 ， 使 设 计 能 用 于 生 产 。 在 设 计 中 能 主 动 请 教 指 导 老 师 ， 培养 综 合 运 用 机 械 制 图 、 工 程 材 料 与 热 处 理 、 公 差 配 合 、 计 算 机 绘 图 、 机 械 制 造 工 艺 等专 业 知 识 的 能 力
14、， 培 养 查 阅 技 术 资 料 和 其 它 专 业 文 献 的 能 力 。 培 养 严 谨 的 工 作 态 度 和踏 实 的 工 作 作 风 。 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 。通 过 本 次 设 计 ， 应 使 我 在 下 述 基 本 能 力 上 得 到 培 养 和 锻 炼 ：冲 压 制 件 的 设 计 及 冲 裁 工 艺 的 选 择 ； 一 般 冲 压 件 冲
15、裁 模 具 的 设 计 能 力 ；在 本 次 装 饰 板 模 具 设 计 毕 业 设 计 中 ， 我 可 以 随 时 发 现 自 己 在 每 一 步 设 计 中 的 不 合理 处 ， 会 找 出 各 种 解 决 方 案 让 设 计 趋 于 合 理 ， 同 时 掌 握 了 最 先 进 的 设 计 ， 加 工 及 分 析技 术 ， 提 高 了 学 生 的 学 习 兴 趣 和 创 新 能 力 ， 使 毕 业 设 计 真 正 成 为 了 实 际 工 作 前 的 一 次全 过 程 模 拟 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 2 页 第一章 绪论1.1 模具行业的发展现状及市场前景现 代 模 具 工
16、业 有 “不 衰 亡 工 业 ”之 称 。 世 界 模 具 市 场 总 体 上 供 不 应 求 ， 市 场 需 求量 维 持 在 600 亿 至 650 亿 美 元 ， 同 时 ， 我 国 的 模 具 产 业 也 迎 来 了 新 一 轮 的 发 展 机 遇 。近 几 年 ， 我 国 模 具 产 业 总 产 值 保 持 13%的 年 增 长 率 （ 据 不 完 全 统 计 ， 2004 年 国 内 模具 进 口 总 值 达 到 600 多 亿 ， 同 时 ， 有 近 200 个 亿 的 出 口 ） ， 到 2005 年 模 具 产 值 预 计为 600 亿 元 ， 模 具 及 模 具 标 准 件
17、 出 口 将 从 现 在 的 每 年 9000 多 万 美 元 增 长 到 2005 年的 2 亿 美 元 左 右 。 单 就 汽 车 产 业 而 言 ， 一 个 型 号 的 汽 车 所 需 模 具 达 几 千 副 ， 价 值 上 亿元 ， 而 当 汽 车 更 换 车 型 时 约 有 80%的 模 具 需 要 更 换 。 2003 年 我 国 汽 车 产 销 量 均 突 破400 万 辆 ， 预 计 2004 年 产 销 量 各 突 破 500 万 辆 ， 轿 车 产 量 将 达 到 260 万 辆 。 另 外 ，电 子 和 通 讯 产 品 对 模 具 的 需 求 也 非 常 大 ， 在 发
18、达 国 家 往 往 占 到 模 具 市 场 总 量 的 20%之 多 。 目 前 ， 中 国 17000 多 个 模 具 生 产 厂 点 ， 从 业 人 数 约 50 多 万 。 1999 年 中 国 模具 工 业 总 产 值 已 达 245 亿 元 人 民 币 。 工 业 总 产 值 中 企 业 自 产 自 用 的 约 占 三 分 之 二 ， 作为 商 品 销 售 的 约 占 三 分 之 一 。 在 模 具 工 业 的 总 产 值 中 ， 冲 压 模 具 约 占 50%， 塑 料 模具 约 占 33%， 压 铸 模 具 约 占 6%， 其 它 各 类 模 具 约 占 11%。1.2 冲压工艺
19、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 和 锻 造同 属 塑 性 加 工 (或 称 压 力 加 工 )， 合 称 锻 压 。 冲 压 的 坯 料 主 要 是 热 轧 和 冷 轧 的 钢 板 和 钢带 。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
20、 、 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 。冲 压 件 与 铸 件 、 锻 件 相 比 ， 具 有 薄 、 匀 、 轻 、 强 的 特 点 。 冲 压 可 制 出 其 他 方 法 难于 制 造 的 带 有 加 强 筋 、 肋 、 起 伏 或 翻 边 的 工 件 ， 以 提 高 其 刚 性 。 由 于 采 用 精 密 模 具 ，工 件 精 度 可 达
21、微 米 级 ， 且 重 复 精 度 高 、 规 格 一 致 ， 可 以 冲 压 出 孔 、 凸 台 等 。冷 冲 压 件 一 般 不 再 经 切 削 加 工 ， 或 仅 需 要 少 量 的 切 削 加 工 。 热 冲 压 件 精 度 和 表 面南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 3 页 状 态 低 于 冷 冲 压 件 ， 但 仍 优 于 铸 件 、 锻 件 ， 切 削 加 工 量 少 。冲 压 是 高 效 的 生 产 方 法 ， 采 用 复 合 模 ， 尤 其 是 多 工 位 级 进 模 ， 可 在 一 台 压 力 机 上完 成 多 道 冲 压 工 序 ， 实 现 由 带 料 开 卷 、 矫
22、 平 、 冲 裁 到 成 形 、 精 整 的 全 自 动 生 产 。 生 产效 率 高 ， 劳 动 条 件 好 ， 生 产 成 本 低 ， 一 般 每 分 钟 可 生 产 数 百 件 。1.3 冲压工艺的种类冲 压 主 要 是 按 工 艺 分 类 ， 可 分 为 分 离 工 序 和 成 形 工 序 两 大 类 。 分 离 工 序 也 称 冲 裁 ，其 目 的 是 使 冲 压 件 沿 一 定 轮 廓 线 从 板 料 上 分 离 ， 同 时 保 证 分 离 断 面 的 质 量 要 求 。 成 形工 序 的 目 的 是 使 板 料 在 不 破 坯 的 条 件 下 发 生 塑 性 变 形 ， 制 成
23、所 需 形 状 和 尺 寸 的 工 件 。在 实 际 生 产 中 ， 常 常 是 多 种 工 序 综 合 应 用 于 一 个 工 件 。 冲 裁 、 弯 曲 、 剪 切 、 拉 深 、胀 形 、 旋 压 、 矫 正 是 几 种 主 要 的 冲 压 工 艺 。 冲 压 用 板 料 的 表 面 和 内 在 性 能 对 冲 压 成 品 的 质 量 影 响 很 大 ， 要 求 冲 压 材 料 厚 度 精确 、 均 匀 ； 表 面 光 洁 ， 无 斑 、 无 疤 、 无 擦 伤 、 无 表 面 裂 纹 等 ； 屈 服 强 度 均 匀 ， 无 明 显方 向 性 ； 均 匀 延 伸 率 高 ； 屈 强 比
24、低 ； 加 工 硬 化 性 低 。 在 实 际 生 产 中 ， 常 用 与 冲 压 过 程近 似 的 工 艺 性 试 验 ， 如 拉 深 性 能 试 验 、 胀 形 性 能 试 验 等 检 验 材 料 的 冲 压 性 能 ， 以 保 证成 品 质 量 和 高 的 合 格 率 。模 具 的 精 度 和 结 构 直 接 影 响 冲 压 件 的 成 形 和 精 度 。 模 具 制 造 成 本 和 寿 命 则 是 影 响冲 压 件 成 本 和 质 量 的 重 要 因 素 。 模 具 设 计 和 制 造 需 要 较 多 的 时 间 ， 这 就 延 长 了 新 冲 压件 的 生 产 准 备 时 间 。模
25、座 、 模 架 、 导 向 件 的 标 准 化 和 发 展 简 易 模 具 (供 小 批 量 生 产 )、 复 合 模 、 多 工位 级 进 模 (供 大 量 生 产 )， 以 及 研 制 快 速 换 模 装 置 ， 可 减 少 冲 压 生 产 准 备 工 作 量 和 缩 短准 备 时 间 ， 能 使 适 用 于 减 少 冲 压 生 产 准 备 工 作 量 和 缩 短 准 备 时 间 ， 能 使 适 用 于 大 批 量生 产 的 先 进 冲 压 技 术 合 理 地 应 用 于 小 批 量 多 品 种 生 产 。冲 压 设 备 除 了 厚 板 用 水 压 机 成 形 外 ， 一 般 都 采 用
26、机 械 压 力 机 。 以 现 代 高 速 多 工 位机 械 压 力 机 为 中 心 ， 配 置 开 卷 、 矫 平 、 成 品 收 集 、 输 送 等 机 械 以 及 模 具 库 和 快 速 换 模装 置 ， 并 利 用 计 算 机 程 序 控 制 ， 可 组 成 高 生 产 率 的 自 动 冲 压 生 产 线 。在 每 分 钟 生 产 数 十 、 数 百 件 冲 压 件 的 情 况 下 ， 在 短 暂 时 间 内 完 成 送 料 、 冲 压 、 出件 、 排 废 料 等 工 序 ， 常 常 发 生 人 身 、 设 备 和 质 量 事 故 。 因 此 ， 冲 压 中 的 安 全 生 产 是
27、一个 非 常 重 要 的 问 题 。 南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 4 页 1.4 冲压行业阻力和障碍与突破 阻 力 一 ： 机 械 化 、 自 动 化 程 度 低美 国 680 条 冲 压 线 中 有 70%为 多 工 位 压 力 机 ， 日 本 国 内 250 条 生 产 线 有 32%为 多工 位 压 力 机 ， 而 这 种 代 表 当 今 国 际 水 平 的 大 型 多 工 位 压 力 机 在 我 国 的 应 用 却 为 数 不 多 ；中 小 企 业 设 备 普 遍 较 落 后 ， 耗 能 耗 材 高 ， 环 境 污 染 严 重 ； 封 头 成 形 设 备 简 陋 ， 手 工
28、操作 比 重 大 ； 精 冲 机 价 格 昂 贵 ， 是 普 通 压 力 机 的 510 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 。突 破 点 ： 加 速 技 术 改 造要 改 变 当 前 大 部 分 还 是 手 工 上 下 料 的 落 后 局 面 ， 结 合 具 体 情 况 ， 采 取 新 工 艺 ， 提高 机 械 化 、 自 动 化 程 度 。 汽 车 车 身 覆 盖 件 冲 压 应 向 单 机 连 线 自 动 化 、 机 器
29、人 冲 压 生 产线 ， 特 别 是 大 型 多 工 位 压 力 机 方 向 发 展 。 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 轻 量 化 车 身 结 构 的 型 材 弯 曲 成 形 技 术 及 相 关
30、设备 。 同 时 改 造 国 内 旧 设 备 ， 使 其 发 挥 新 的 生 产 能 力 。阻 力 二 ： 生 产 集 中 度 低许 多 汽 车 集 团 大 而 全 ， 形 成 封 闭 内 部 配 套 ， 导 致 各 企 业 的 冲 压 件 种 类 多 ， 生 产 集中 度 低 ， 规 模 小 ， 易 造 成 低 水 平 的 重 复 建 设 ， 难 以 满 足 专 业 化 分 工 生 产 ， 市 场 竞 争 力弱 ； 摩 托 车 冲 压 行 业 面 临 激 烈 的 市 场 竞 争 ， 处 于 “优 而 不 胜 ， 劣 而 不 汰 ”的 状 态 ；封 头 制 造 企 业 小 而 散 ， 集 中
31、度 仅 39.2%。突 破 点 ： 走 专 业 化 道 路迅 速 改 变 目 前 “大 而 全 ”、 “散 乱 差 ”的 格 局 ， 尽 快 从 汽 车 集 团 中 把 冲 压 零 部 件 分离 出 来 ， 按 冲 压 件 的 大 、 中 、 小 分 门 别 类 ， 成 立 几 个 大 型 的 冲 压 零 部 件 制 造 供 应 中 心及 几 十 个 小 而 专 的 零 部 件 工 厂 。 通 过 专 业 化 道 路 ， 才 能 把 冲 压 零 部 件 做 大 做 强 ， 成 为国 际 上 有 竞 争 实 力 的 冲 压 零 部 件 供 应 商 。阻 力 三 ： 冲 压 板 材 自 给 率 不
32、 足 ， 品 种 规 格 不 配 套目 前 ， 我 国 汽 车 薄 板 只 能 满 足 60%左 右 ， 而 高 档 轿 车 用 钢 板 ， 如 高 强 度 板 、 合 金化 镀 锌 板 、 超 宽 板 (1650mm 以 上 )等 都 依 赖 进 口 。突 破 点 ： 所 用 的 材 料 应 与 行 业 协 调 发 展汽 车 用 钢 板 的 品 种 应 更 趋 向 合 理 ， 朝 着 高 强 、 高 耐 蚀 和 各 种 规 格 的 薄 钢 板 方 向 发南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 5 页 展 ， 并 改 善 冲 压 性 能 。 铝 、 镁 合 金 已 成 为 汽 车 轻 量 化 的
33、 理 性 材 料 ， 扩 大 应 用 已 势 在 必行 。阻 力 四 ： 科 技 成 果 转 化 慢 先 进 工 艺 推 广 慢在 我 国 ， 许 多 冲 压 新 技 术 起 步 并 不 晚 ， 有 些 还 达 到 了 国 际 先 进 水 平 ， 但 常 常 很 难形 成 生 产 力 。 先 进 冲 压 工 艺 应 用 不 多 ， 有 的 仅 处 于 试 用 阶 段 ， 吸 收 、 转 化 、 推 广 速 度慢 。 技 术 开 发 费 用 投 入 少 ， 导 致 企 业 对 先 进 技 术 的 掌 握 应 用 慢 ， 开 发 创 新 能 力 不 足 ，中 小 企 业 在 这 方 面 的 差 距
34、 更 甚 。 目 前 ， 国 内 企 业 大 部 分 仍 采 用 传 统 冲 压 技 术 ， 对 下 一代 轻 量 化 汽 车 结 构 和 用 材 所 需 的 成 形 技 术 缺 少 研 究 与 技 术 储 备 。突 破 点 ： 走 产 、 学 、 研 联 合 之 路我 国 与 欧 、 美 、 日 等 相 比 ， 存 在 的 最 大 的 差 距 就 是 还 没 有 一 个 产 、 学 研 联 合 体 ，科 研 难 以 做 大 ， 成 果 不 能 尽 快 转 化 为 生 产 力 。 所 以 应 围 绕 大 型 开 发 和 产 业 化 项 目 ， 以高 校 和 科 研 单 位 为 技 术 支 持
35、， 企 业 为 应 用 基 地 ， 形 成 产 品 、 设 备 、 材 料 、 技 术 的 企 业联 合 实 体 ， 形 成 既 能 开 发 创 新 ， 又 能 迅 速 产 业 化 的 良 性 循 环 。阻 力 五 ： 大 、 精 模 具 依 赖 进 口当 前 ， 冲 压 模 具 的 材 料 、 设 计 、 制 作 均 满 足 不 了 国 内 汽 车 发 展 的 需 要 ， 而 且 标 准化 程 度 尚 低 ， 大 约 为 40%45%， 而 国 际 上 一 般 在 70%左 右 。突 破 点 ： 提 升 信 息 化 、 标 准 化 水 平必 须 用 信 息 化 技 术 改 造 模 具 企 业
36、 ， 发 展 重 点 在 于 大 力 推 广 CAD/CAM/CAE 一 体 化技 术 ， 特 别 是 成 形 过 程 的 计 算 机 模 拟 分 析 和 优 化 技 术 (CAE)。 加 速 我 国 模 具 标 准 化 进程 ， 提 高 精 度 和 互 换 率 。 力 争 2005 年 模 具 标 准 件 使 用 覆 盖 率 达 到 60%， 2010 年 达 到70%以 上 基 本 满 足 市 场 需 求 。 南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 6 页 第二章 装饰板复合模具设计2.1 加工零件介绍零 件 图 如 下 :图 21 所 示 冲 裁 件 ， 材 料 为 SGCC,厚 度 为
37、2mm， 大 批 量 生产 。 试 制 定 工 件 冲 压 工 艺 规 程 、 设 计 其 模 具 、 编 制 模 具 零 件 的 加 工 工 艺 规 程 。零 件 名 称 :玻 璃 底 座 装 饰 板生 产 批 量 :大 批材 料 : SGCC厚 度 ： t=2mm图 21 产 品 零 件 图2.2 冲裁工艺方案选择及模具结构形式确定该 零 件 既 有 冲 孔 又 有 落 料 ， 共 需 两 个 工 序 。 材 料 为 SGCC、 厚 度 t=2mm的 镀 锌 钢 。 含 碳 量 低 ， 适 合 冲 裁 ， 工 件 结 构 简 单 。 尺 寸 精 度 按 IT14。 普 通冲 裁 完 全 符
38、 合 要 求 。 模 具 结 构 采 用 弹 性 卸 料 、 下 方 出 料 方 式 的 倒 装 模 结 构 形式 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 7 页 2.2.1 方案种类按 工 件 包 括 落 料 、 冲 孔 两 个 基 本 程 序 ， 可 有 以 下 三 种 工 艺 方 案 。方 案 一 ： 先 冲 孔 ， 后 落 料 。 采 用 单 工 序 模 生 产 。方 案 二 ： 冲 孔 落 料 级 进 冲 压 。 采 用 级 进 模 生 产 。方 案 三 ： 采 用 冲 孔 落 料 同 时 进 行 的 复 合 模 生 产 。2.2.2 方案的比较各 方 案 的 特 点 及 比 较 如
39、 下 。方 案 一 ： 模 具 结 构 简 单 ， 制 造 方 便 ， 但 需 要 两 道 工 序 、 两 副 模 具 ， 成 本相 对 较 高 ， 生 产 效 率 低 ， 且 更 重 要 的 是 在 第 一 道 工 序 完 成 后 ， 进 入 第 二 道 工序 必 然 增 大 误 差 ， 使 工 件 精 度 、 质 量 大 打 折 扣 ， 达 不 到 所 需 的 要 求 ， 难 以 满足 生 产 的 需 要 。 故 不 选 此 方 案 。方 案 二 ： 级 进 模 式 是 一 种 多 工 位 、 效 率 高 的 加 工 方 法 。 但 级 进 模 轮 廓 尺寸 较 大 ， 制 造 复 杂 ，
40、 成 本 较 高 ， 一 般 适 用 于 大 批 量 、 小 型 冲 压 件 。 而 本 工 件尺 寸 轮 廓 较 大 ， 采 用 此 方 案 ， 势 必 会 增 大 模 具 尺 寸 ， 使 加 工 难 度 提 高 ， 因 而也 排 除 此 方 案 。方 案 三 ： 只 需 要 一 套 模 具 ， 工 件 的 精 度 及 生 产 效 率 要 求 都 能 满 足 ， 模 具轮 廓 尺 寸 较 小 ， 模 具 的 制 造 成 本 不 高 。 故 本 方 案 采 用 冲 孔 、 落 料 同 时 加 工 的方 法 。2.2.3 方案的确定综 上 所 述 ， 本 套 模 具 采 用 冲 孔 落 料 复
41、合 模 。2.3 冲裁工艺和冲裁模设计2.3.1 排样设计排 样 方 案 ： 方 案 一 ： 有 废 料 排 样 沿 冲 件 外 形 冲 裁 ， 在 冲 件 周 边 都 留 有搭 边 。 冲 件 尺 寸 完 全 由 冲 模 来 保 证 ， 因 此 冲 件 精 度 高 ， 模 具 寿 命 高 ， 但 材 料利 用 率 低 。方 案 二 ： 少 废 料 排 样 因 受 剪 切 条 料 和 定 位 误 差 的 影 响 ， 冲 件 质 量 差 ，模 具 寿 命 较 方 案 一 低 ， 但 材 料 利 用 率 稍 高 ， 冲 模 结 构 简 单 。方 案 三 ： 无 废 料 排 样 冲 件 的 质 量
42、和 模 具 寿 命 更 低 一 些 ， 但 材 料 利 用 率最 高 。根 据 工 件 形 状 ， 确 定 采 用 无 废 料 排 样 的 方 法 是 不 可 能 做 到 的 ， 但 能 采 用南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 8 页 有 废 料 和 少 废 料 的 排 样 方 法 。 经 过 多 次 排 样 计 算 ， 决 定 采 用 此 种 直 排 形 式 。如 图 22。图 2-2 排 样 图确定搭边值：搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具
43、刃口，降低模具寿命。查表，取最小搭边值:工件间 a1=1.8,沿边 a=2.0,为便于计算，取 a1=2.0。确定条料步距：送料步距 S：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。进距与排样方式有关，是决定侧刃长度的依据。条料宽度的确定与模具的结构有关。进距确定的原则是，最小条料宽度要保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；最大条料宽度能在冲裁时顺利的在导料板之间送进条料，并有一定的间隙。步距为 32mm，宽度为 40+2.0+2.0=44（mm） 。2.3.2 材料利用率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。材料利用率的影响
44、： 值越大，材料的利用率就越高，废料越少。废料分为工艺废料和结构废料，结构废料是由本身形状决定的，一般是固定不变的，南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 9 页 工艺废料的多少决定于搭边和余量的大小，也决定于排样的形式和冲压方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排样，减少工艺废料。排样合理与否不但影响材料的经济和利用，还影响到制件的质量、模具的的结构和寿命、制件的生产率和模具的成本等指标。因此，排样时应考虑如下原则：1）提高材料利用率（不影响制件使用性能的前提下，还可以适当改变制件的形状） 。2)排样方法使应操作方便，劳动强度小且安全。3)模具结构简单、寿命高。4)保证制件质量和制件对板料纤维
45、方向的要求。因此可由下列公式计算：=nF1LB100 （1）式中：n板料上实际冲裁的零件数量,F1零件的实际面积,L板料长度,B板料宽度。取 n 为 20，L=2030+212=642（mm）B=44cm=84.96 %852.4 压力计算与压力中心点的确定2.4.1 落料冲裁力计算P 落 =KL 落 t （2）L 落 =402302443.149184.26（mm）南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 10 页 P 落 =1.3184.262300=143722.8（N）143.7（KN）式中：K系数，查表取 K=1.3,L 落 落料周长,t材料厚度，t=2mm,材料抗拉强度，Mpa，查表
46、255333Mpa,取 =300Mpa。2.4.2 卸料力计算在冲裁结束时，由于材料的弹性回复（包括径向回复和弹性翘曲回复）及摩擦的存在，将使冲落的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行，必须将紧箍在凸模上的料卸下，将梗塞在凹模内的材料推出。从凸模上卸下箍着的料称卸料力；一般按以下公式计算：卸料力 PX=KXP 落 （3）PX=0.05143.7=7.185（KN）式中：P X卸料力，KX系数，查表取 K=0.040.05，取 K=0.052.4.3 推件力计算PT=KTnP 落 （4）PT=0.055143.73=23.7（KN）式中：K T系数，查表取 KT
47、=0.055,n=凹模刃口高度材料厚度=6/2=32.4.4 顶件力计算PD=KDP 落 （5）PD=0.06143.7=8.622（KN）8.62（KN）式中：K D系数，查表取 K=0.062.4.5 总冲压力计算冲裁时压力机的压力值必须大于或等于冲裁各工艺力的总和，总的冲压力根据模具结构不同，计算公式不同，采用弹压卸料和下出件的模具时，总的冲压力为P 总 =P 落 +PX+PTP 总 =143.77.18523.7174.585（KN） （6）南京工程学院毕业设计说明书（论文）第 11 页 2.4.6 压力中心点的确定模 具 压 力 中 心 是 指 冲 压 时 诸 冲 压 力 合 力 的
48、 作 用 点 位 置 。 为 了 确 保 压 力 机 和模 具 正 常 工 作 ， 应 使 冲 模 的 压 力 中 心 与 压 力 机 滑 快 的 中 心 相 重 合 。 否 则 ， 会使 冲 模 和 压 力 机 滑 块 产 生 偏 心 载 荷 ， 使 滑 块 和 导 轨 间 产 生 过 大 的 磨 损 ， 模 具导 向 零 件 加 速 磨 损 ， 减 低 模 具 和 压 力 机 的 使 用 寿 命 。 冲 模 的 压 力 中 心 ， 的 按下 述 原 则 确 定 ：（ 1） 对 称 形 状 的 单 个 冲 裁 件 ， 冲 模 的 压 力 中 心 就 是 冲 裁 件 的 几 何 中 心 。（
49、2） 工 件 形 状 相 同 且 分 布 位 置 对 称 时 ， 冲 模 的 压 力 中 心 与 零 件 的 对 称 中心 相 重 合 。（ 3） 形 状 复 杂 的 零 件 ， 多 孔 冲 模 ， 级 进 模 的 压 力 中 心 可 用 解 析 法 求 出 冲模 压 力 中 心 。因 此 ， 模 具 压 力 中 心 就 是 零 件 的 中 心 。2.5 压力机型号选择根 据 计 算 结 果 ， 初 选 压 力 机 型 号 为 J2325。 其 主 要 技 术 参 数 如 下 。公 称 压 力 ： 250KN，滑 块 行 程 ： 55mm，最 大 闭 合 高 度 ： 220mm，闭 合 高 度 调 节 量 ： 45mm，滑
