1、哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计题 目： 锁片的落料冲孔冲压模具设计专业年级： 刮开 学生姓名： 刮开 学 号： 刮开 指导教师： 刮开 哈 尔 滨 理 工 大 学 荣 成 学 院完成时间： 1949 年 10 月 1 日哈尔滨理工大学专科生毕业论文哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计（论文）评语学生姓名：刮开 学号：刮开学 院：刮开 专业：刮开任务起止时间： 刮开毕业设计（论文）题目：锁片的落料冲孔冲压模具设计指导教师对毕业设计（论文）的评语：指导教师签名： 指导教师职称： 评阅教师对毕业设计（论文）的评语：评阅教师签名： 评阅教师职称： 答辩委员会对毕业设计的评语：答辩委员会评定，该生
2、毕业设计（论文）成绩为： 答辩委员会主席签名： 职称： 年 月 日哈尔滨理工大学专科生毕业论文哈尔滨理工大学荣成学院专科生毕业设计（论文）任务书学生姓名：刮开 学号：刮开学 院：刮开 专业：刮开任务起止时间：刮开毕业设计（论文）题目：锁片的落料冲孔冲压模具设计毕业设计工作内容：1、确定设计题目及查阅相关文献。2、零件的工艺性分析及工艺方案的确定3、落料冲孔模具设计及落料冲孔工艺分析4、落料冲孔模具结构设计 5、冲压力计算及压力机的选择6、撰写设计论文资料：1.任海东、苏君 .冷冲压工艺与模具设计.河南科学技术出版社 20072.刘建超、张宝忠 .冲压模具设计与制造.高等教育出版社 2004.3
3、.刘家平.机械制图 .西安电子科技大学出版社 2006.4.孙金颖.机械精度设计与质量保证.哈尔滨工业出版社 2008.5.侯维芝、杨金风 .模具制造工艺与工装.高等教育出版社 1997指导教师意见：签名：年 月 日系主任意见：签名：年 月 日哈尔滨理工大学专科生毕业论文锁片的冲压模具设计摘要本论文为一锁片的落料冲孔冷冲压模具设计,首先介绍了冲压的背景、现状、未来发展方向以及该课题的主要意义，然后根据设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求，分析零件的工艺性，确定冲裁工艺方案及模具结构方案，然后通过工艺设计计算，确定排样和裁板，计算冲压力和压力中心， 初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设
4、计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，以及对模具主要零件的加工工艺规程进行编制。其中在结构设计中，主要对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与 出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计，对于部分零部件选用的是标准件，就没深入设计，并且在结构设计的同时，对部分零部件进行了加工工艺分析。关键词 模具；冲裁件；凸模；凹模；凸凹模哈尔滨理工大学专科生毕业论文- V -目录摘要 .I第 1 章 绪论 .11.1 课题背景 .11.2 冲压技术的进步 .21.3 冲压现状与发展方向 .21.4 模具 CAD/CAE/CAM 技术 .21.5 课题的主要意义 .3第 2 章 零件的工艺性分析
5、 .42.1 结构与尺寸 .42.2 尺寸精度和表面粗糙度 .42.3 材料 .4第 3 章 确定冲裁工艺方案 .53.1 分析工艺方案 .5第 4 章 模具总体结构设计 .64.1 模具类型 .64.2 卸料与出件方式 .64.3 定位方式 .64.4 模具的工作过程 .6第 5 章 工艺设计计算 .75.1 排样设计与计算 .75.2 计算冲压力与压力中心，初选压力机 .85.3 计算凸、凹模刃口尺寸 .9第 6 章 设计选用零部件，绘制总装图 .116.1 凹模设计 .116.2 凸模设计 .116.2.1 凸模的结构形式与固定方法 .116.2.2 凸模长度计算 .126.2.3 凸模
6、的强度与刚度校核 .126.2.4 凸模材料和技术条件 .126.3 凸凹模设计 .136.3.1 凸凹模的结构形式与固定方法 .136.3.2 技术要求 .136.3.3 校核凸凹模的强度 .136.3.4 凸凹模尺寸的确定 .136.4 定位零件 .136.5 卸料与出件装置 .136.6 模架及其它零件的选用 .156.6.1 模柄 .156.6.2 模座 .156.6.3 垫板 .15第 7 章 模具主要零件加工工艺规程的编制 .177.1 总装工艺 .17哈尔滨理工大学专科生毕业论文- VI -7.2 加工要求 .177.3 主要零、部件加工工艺 .187.3.1 垫板的加工工艺 .
7、187.3.2 凸模固定板的加工工艺 .187.3.3 冲孔凸模的加工工艺 .187.3.4 卸料板加工工艺 .187.3.5 落料凹模加工工艺 .187.3.6 凸凹模的加工工艺 .187.3.7 凸凹模固定板的加工工艺 .19结论 .20致谢 .21参考文献 .22哈尔滨理工大学专科生毕业论文- 1 -第 1 章 绪论1.1 课题背景冲压是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法。在冲压加工中，将材料加工成零件的一种特殊工艺装备，称为冲压模具，简称冲模。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有
8、先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压 工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才 能得出冲压件。与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方 面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。 (1) 冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。 （ 2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压 件的表面质量 ,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有 “一模一样”的特征。 （3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表， 大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，
9、冲压的强度和刚 度均较高。 （4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备， 因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。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。
10、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 具的不同工位上完成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。冲模的结构类哈尔滨理工大学专科生毕业论文- 2
11、-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。1.2 冲压技术的进步随着工业技术的进步，冲压技术也有了飞速的发展，一方面表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛
12、应用上，另一方面表现在人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃 。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。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。1.3 冲压现状与发展方向虽然近几十年来我国的冲压技术有了很大的进步，但是就目前来看我国的冲压技术与工业发达的国家相比还有很大的差距。主要原因是我国在冲模基础理论及成形工艺、模具标准化、模具设计、模具制造工艺及设备等方面与工业发达国家尚有相当大的差距，导致我国的模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等发面与工业发达国家的模具相比差距很大。随着工
13、业产品质量的不断提高，冲压产品正呈现多品种、少批量、复杂、大型、精密，更新换代快等变化特点。为适应市场变化，冲压模具设计与制造逐渐与高新技术挂钩。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。1.4 模具 CAD/CAE/CAM 技术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
14、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。 它以计算机软件的哈尔滨理工大学专科生毕业论文- 3 -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 。 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。1.5
15、 课题的主要意义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
16、及生产管理进行设计和优化 。 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。随着社会的进步，汽车已经成为大家出行必不可少的一种交通工具。该课题针对汽车上的零部件锁片。在对锁片的工艺分析上，提出了采用落料冲孔模的冲压方案，使该零件一次成形。通过本课题，既巩固了大学知识，也为以后的创新道路做好了铺垫。哈尔滨理工大学专科生毕业论文- 4 -第 2 章 零件的工艺性分析2.
17、1 结构与尺寸该零件结构总体来看比较简单,但是形状比较复杂。 零件的中间位置有三个直径为7 的孔，这三个孔是由硬钢材料被自由凸模冲圆而来,查冲压模具设计与制造表 2.7.2,可知该工件冲孔的最小尺寸为 1.3t,该工件的孔径为 :71.3t=1.34=5.2。 1由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘不平行,故最小孔边距不应小于材料厚度 t,该工件的空边距(7.345)t=4, (7.386)t=4 适宜于冲裁加工。2.2 尺寸精度和表面粗糙度该零件采用经济精度，属于一般精度的工件，零件内、 外形尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按 IT8 级确定工件尺寸的公差 ,经查教材冲压模具设计与制造表 2.7.4 得,各尺寸公差分别为：1零件外形:， , , ， , ，05.8705.05.631.030.930.30.1零件内形: 3孔心距: 13.8920.20 , 27.7840.20, 用普通冲裁方式可达到零件图样要求。2.3 材料08F，属于碳素结构钢,查冷冲压工艺及模具设计 附表 1 可知抗剪强度2=260MPa,断后伸长率=32。材料厚度为 4mm，此材料具有良好的塑性和较高的弹性,其冲裁加工性能好。 根据以上分析,该零件的工艺性较好,可以进行冲裁加工。零件图： 125023096075
