毕业设计说明书、冷冲压、复合模、模具设计.doc

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1、2022年-2023年建筑工程管理行业文档 齐鲁斌创作天津轻工职业技术学院毕业 设计(论文)课题 ： 密封圈落料冲孔模具设计 专 业 班级 学生姓名 学生学号 指导教师 提交日期 成绩 答辩日期 答辩成绩 答辩教师 总评成绩 课题设计要求1、毕业设计（论文）的写作程序大体分为四个阶段：（1）工程（工艺）操作或上机实验（试验）；（2）理论计算和技术经济分析；（3）撰写设计报告或论文初稿；（4）修改定稿。2、毕业设计（论文）要求设计方案合理、各方面的数据可靠、图表规范清晰、文字表达的语言流畅简练准确；原则上采用文内图表，不能采用文内图表的，制图、制表形式可根据实际需要而定，论文正文自述不得少于50

2、00字。3、若学生在顶岗实习期间为实习单位设计或参与产品生产的，经系里同意，可写出详细的产品设计说明书（不少于3000字），并附设计图纸，以代替毕业设计（论文）。4、排版要求：全部打印、A4纸张，全文一律采用宋体字，按封皮、课题设计要求、评语（见B34）、内容摘要、关键字、目录、正文、致谢、参考文献的顺序左装订，毕业设计（论文）排版格式如下，可参考模板：一级标题：宋体小二号、加粗字体（段前12磅，段后12磅，）二级标题：宋体四号、加粗字体（段前6磅，段后6磅，）三级标题：宋体小四号、加粗字体（段前6磅，段后6磅，）正文：宋体小四号，有页眉和页脚（页眉页脚均为宋体五号，居中）页边距：上下2.5厘

3、米，左3.0厘米，右2.5厘米行间距：25磅图或表标题、内容宋体五号，尽量图文混排。设计题目密封圈落料冲孔模具设计指导教师综合阅评意见平时成绩020材料成绩040指导教师内容摘要本说明书以密封圈冲压件为工作任务，从该件的冲压工艺性分析入手，介绍了工艺方案的制定、模具方案的选择及到模具设计的全过程。文中详细介绍了排样图设计过程、材料利用率计算、冲压力计算、压力机的选择及刃口尺寸计算等工艺计算，还介绍了模具工艺零件及结构零件的设计和选择，其中重点介绍了一些标准件和非标准件的选用和设计。设计过程借助了CAD软件。本文是学生在学习完冲压模具设计及主要零部件加工、模具制造技术课程之后、结合顶岗实习企业的

4、冲压件进行模具设计的一次实践，对日后从事模具设计工作会有所帮助。 关键字：落料冲孔、复合模、排样图、刃口、压力机、装配图 目 录 第一章 设计任务书及产品图11.1 产品图11.2 技术要求1第二章 冲压工艺性分析22.1 结构工艺性分析22.2 冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度分析2第三章 冲压工艺方案确定3第四章 模具结构形式的论证及确定44.1 正装式复合模与倒装式复合模的论证44.2 导向44.3 卸料54.4 定位5第五章 冲压工艺计算及设计6 5.1 排样图设计及材料利用率计算6 5.2 工序压力计算7 5.3 压力中心确定8 5.4 模具工作零件刃口尺寸计算8 5.5 落料凹模结构设

5、计9 5.6 冲孔凸模结构设计11 5.7 卸料用橡胶块设计计算12第六章 模具零件选用、设计及计算13 6.1 模具整体结构设计13 6.2 工作零件的选用、设计及计算13 6.3 定位零件的设计14 6.4 出件装置的设计14 6.5 板类零件的设计15 6.6 模架和模柄的选用16第七章 模具装配图17第八章 冲压设备的选定18第九章 总结19致谢20参考文献21本说明书配套16张图纸(装配图+零件图),有需要的请联系我,1366880771(图纸免费)第一章 设计任务书及产品图1.1产品图：见图1-1。 图1-1 1.2技术要求：名称：密封圈材料：T2紫铜 厚度：1mm批量：大批量 制

6、件精度：IT14级第二章 冲压工艺性分析2.1结构工艺性分析2.1.1.材料 ：制件材料硬度太高则容易在冲压过程中开裂，硬度太低则容易出现毛刺过长和制件翘曲现象。该零件的材料为T2紫铜，抗拉强度220MPa，具有良好的冲压性能，适合冲裁。2.1.2.结构 ：冲裁件的形状应力求简单、对称。尽可能采用圆形或矩形等规则形状，应避免过长的悬臂和窄槽。该零件属于较典型冲裁件，形状简单、对称，没有过长的悬臂和窄槽。冲裁件的外形和内形的转角处，要避免尖角，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理或冲压时在尖角处开裂的现象。该零件无尖角，外形和内形转角处均为圆角过渡。冲裁件上孔与孔之间，孔与边缘之间的距离b、

7、b1不宜太小，b1.5t，b1t，否则模具的强度和冲裁件的质量就不能得到保证。该制件孔与孔之间的距离为11.6mm，孔与边缘之间的距离为5mm，均符合要求。冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不能太小，查设计手册得，冲铜材d0.9t，该制件上最小的孔直径为10mm，符合工艺要求。2.2冲裁件的尺寸精度和表面粗糙度分析 冲裁件的精度一般可分为精密级和经济级两类，普通冲裁的尺寸精度一般在IT10IT11级以下，冲孔精度比落料精度高一级。当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度Ra一般可达3.212.5m。该制件没有标注尺寸公差和表面粗糙度，则按照IT14级确定制件公差。结论：根据以上分

8、析，此产品冲压工艺性较好，故选择冲压方法进行加工。 第三章 工艺方案确定该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可以采用以下三种工艺方案:先落料、再冲孔。采用单工序模加工。冲孔落料级进冲压。采用级进模加工。落料冲孔复合冲压。采用复合模加工。方案模具结构简单，但需要两道工序、两套模具才能完成零件的加工，生产率太低，难以满足零件大批量生产的需求。方案只需要一套模具，生产效率高，但零件的冲压精度差，由于制件有孔中心距的要求，故该模具较复合模复杂。方案只需要一套模具，冲压件的形位精度和尺寸易于保证，且生产效率也高。尽管模具结构较方案复杂，但由于零件的几何形状简单对称，模具制造并不困难。通过以上三种方案的分析

9、比较，对该冲压件生产以采用放案为佳。该制件属于大批量生产，且零件形状简单、工艺性良好，只需一次冲孔落料即可，故采用冲孔落料复合模进行加工。第四章 模具结构形式的论证及确定在压力机的一次冲程中，于模具的同一位置上完成两个或两个以上的冲压工序，冲出一个完整制件的模具称之为复合模。冲压生产中，常用的有落料冲孔模、落料拉伸复合模等。复合模由于不受送料误差的影响，因而具有许多优点：内外形相对位置及零件尺寸的一致性非常好，制件精度高；制件表面平直；适宜冲制薄料，也适宜冲制脆性或软质材料；可充分利用短料或边角料；模具结构紧凑，要求压力机工作台面的面积较小。但复合模也存在一定的缺陷：凸凹模壁厚受到限制，尺寸不

10、能太小，否则影响模具强度；制件不能从压力机工作台孔中漏出，必须解决出件问题；复合模复合的工序内容多时，特别是既有冲裁工序又有成型工序时，会对模具刃口的刃磨带来不便。4.1正装式复合模与倒装式复合模的论证正装式复合模：冲制薄件能达到平整度要求。操作不方便，不安全，孔的废料由打棒打出。废料不会在凸凹模孔内积聚，每次由打棒打出，可减少孔内废料的涨力，有利于凸凹模减小最小壁厚。装凹模的面积较大，有利于复杂制件用拼块结构。倒装式复合模：不能达到平整度要求。操作方便，能装自动拨料装置，既能提高生产效率又能保证安全生产。孔的废料通过凸凹模的孔往下漏掉。废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求有较大的壁厚以增加强度。

11、如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在底座上省去固定板。结论：根据以上论证，操作安全、方便和提高生产率，决定采用倒装结构。4.2导向：采用滑动导向的后侧导柱模架。该装置的特点是导向装置在后侧，横向和纵向送料都比较方便，但如果有偏心载荷，压力机导向又不精确，就会造成上模歪斜，导向装置和凸凹模都容易磨损，从而影响模具寿命。4.3卸料：为便于制造与操作，采用弹压卸料并用顶件器顶出制件。4.4定位：采用导料销和挡料销来保证条料正确送进。第五章 冲压工艺计算及设计5.1排样图设计及材料利用率计算冲裁件在条料或板料上的布置方式称为排样。排样方案对材料利用率、冲裁件质量、生产率、生产成本和模具结构形式都有重要影

12、响。排样设计原则：提高材料利用率。冲裁件生产批量大，生产效率高，材料费用一般会占成本的60%以上，所以材料利用率是衡量排样经济性的一项重要指标。在不影响零件性能的前提下，应合理设计零件外形及排样，提高材料利用率。改善操作性。冲裁件排样应使工人操作方便、安全、劳动强度低。一般说来，在冲裁生产时应尽量减少条料的翻动次数，在材料利用率相同或相近时，应选用条料宽度及进距小的排样方式。使模具简单合理，使用寿命高。保证冲裁件质量。5.1.1.排样图设计 因制件外轮廓大致呈正方形，故采用直排有搭边排样方式。查询参考文献表1-8得：工件间距a1=1.5mm，边距a=1.5mm。确定后的排样图见图5-1。图5-

13、15.1.2.材料利用率计算由下表计算可知条料宽度103.50-0.5mm，步距101.5mm。查参考文献表18.3-42选取t=1.0mm，700mm1430mm的紫铜板。一个步距材料利用率94.4%（计算见下表）。每条铜板可剪裁为6张条料（103.5mm1430mm）每张条料可冲14个工件，故每张材料利用率为83.2%，计算见表5-1。5.2工序压力计算该模具采用倒装式复合模，拟选弹性卸料，刚性出件，冲压力的相关计算见表5-1。计算得：总冲压力为187kN，根据总冲压力查参考文献附表6-1，初选压力机为JC23-35（公称压力350kN）表5-1 排样冲压力计算表计算分类项目公式结果备注排

14、样冲裁件面积SS=（10000-86）mm29914mm2条料宽度BB=（L+2a+b0）0-103.50-0.5mm查参考文献表1-10取b0 =0.5mm，表1-9取=0.5mm步距AA=100+ a1=101.5mm101.5mm一个步距材料利用率94.4%一张紫铜板材料利用率83.2%n=146=84件冲压力落料力=Ltb=382.8x1x22084.2KN查参考文献表18.3-40取b =220MpaL=382.8mm冲孔力= Ltb=376.9122082.9KNL=4x31.4+251.3=376.9mm推件力=n=20.0982.915KNn=2查参考文献表1-12取=0.09

15、卸料力=0.0684.25.1KN查参考文献表1-12取=0.06 总冲压力=+=84.2+82.9+15+5.1187.2KN5.3压力中心的确定该工件形状、尺寸对称，因此该工件的压力中心在工件轮廓的几何中心O上，见图5-2。图5-25.4模具工作零件刃口尺寸的计算查参考文献表1-14取mm，mm，查表1-16，得磨损系数x=0.5。对零件中未注公差的尺寸，按IT14级可知： 1000-0.87mm、R100-0.36mm、800+0.74mm、100+0.36mm、800.37mm本零件形状较为复杂，且为薄件，为保证凸模、凹模之间的间隙值，必须采用凸模、凹模配合加工的方法，具体计算结果见表

16、5-2。表5-2 刃口尺寸计算表尺寸及分类计算公式结果备注落料1000-0.87mmmm以落料凹模和冲孔凸模的实际尺寸，配作凸凹模，保证双面间隙ZminZmax=0.050.07mm R100-0.36mmmm冲孔800+0.74mmmm100+0.36mmmm中心距800.37mmmm5.5落料凹模结构设计图5-35.6冲孔凸模结构设计图5-4图5-55.7卸料用橡胶块设计计算具体计算结果见表5-3。表5-3 橡胶块计算表项目公式结果备注卸料板工作行程=+t+3mmmmANGJIA650.9-1995 为凹凸模凹进卸料板的高度1mm为凹凸模冲裁后进入凹模深度1mm橡胶工作行程=+5mmh修为

17、凸凹模修模量2mm每个橡胶承受的载荷=1.275KN选用4个圆筒形橡胶拟选橡胶查参考文献表22.5-12和22.5-13初选32X10.5X20 JB/T 7650.9-1995聚胺脂弹性体橡胶预压缩量=10%4mm一般取=（10%15%）校核橡胶自由高度0.5/D=0.631.5合适D为橡胶外径32mm橡胶的安装高度=-16mm橡胶自由高度20mm第六章 模具零件选用、设计及计算6.1模具整体结构设计6.1.1.模具类型的选择 由冲压工艺性分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模。6.1.2.定位方式的选择 该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销无测压装置。控制条料的送进步距采

18、用活动挡料销来定距。6.1.3.卸料、出件方式的选择 倒装式复合模，采用弹性卸料，刚性出件。6.1.4.导向方式的选择 为方便安装调整，同时为送料的方便，故采用后侧导柱模架。6.2工作零件的选用、设计及计算6.2.1.落料凹模查参考文献表1-19得k=0.18凹模的厚度：H=kb =0.18100=18mm（取整20mm）凹模的壁厚：C=2H=2x20=40mm凹模宽度：B=b+2c=100+240=180mm凹模长度：L= b+2c=100+240=180mm查参考资料表22.5-15（JB/T 7643.1-1994）选取标准件：凹模：长200mm，宽200mm，厚20mm，材料Cr12凹

19、模刃口形式选择阶梯形刃口凹模，凹模刃口厚度10mm，对推件器导向性好，适合于冲裁薄件的复合模。凹模固定螺钉：查参考文献表22.6-1 选取固定螺钉M10X95 GB/T 70.1-2000。使用4个螺钉紧固。凹模定位销钉：查参考文献表22.6-12 选取销钉 8X80 GB/T 119.1.使用2个销钉定位。6.2.2.冲孔凸模 结合工件外形考虑加工，将凸模设计成带肩式圆凸模，与凸模固定板按H7/m6配合。其总长度：L=30+20=50mm式中：30mm为凸模固定板厚度，20mm为落料凹模厚度。 凸模固定板定位销钉：查参考文献表22.6-12 选取销钉 8X70 GB/T 119.1.使用2个

20、销钉定位。6.2.3.凸凹模结合工件外形考虑加工，将凸凹模设计成带肩式，与凸凹模固定板按H7/m6配合。 高度：L=2+16+13+30=61mm式中：2mm为模具闭合时凹凸模高出卸料版的高度，16mm为卸料版厚度，13为橡胶压缩后的厚度，30为凸凹模固定板厚度。 凸凹模固定板定位销钉： 查参考文献表22.6-12 选取销钉 8X70 GB/T 119.1.使用2个销钉定位。6.3定位零件的设计6.3.1.挡料销：在卸料版上安装挡料销，查参考文献表22.5-58得，采用A10挡料销。6.3.2.导料销：使用两个导料销， 查参考文献附表3-3得，采用B4x16，导料销露出卸料版6mm6.4出件装

21、置的设计采用刚性出件，由推杆推动顶板，顶板推动顶杆，顶杆推动推件块，将制件推出。6.4.1.推杆：根据各板高度，和模柄孔径查参考文献表22.5-59取带肩推杆：A 12X110 JB/T 7650.1-2008。6.4.2.推件块：推件块的周界尺寸和零件的周界尺寸相同，凸缘厚度5mm，考虑凹模厚度的因素，取总高度15mm。6.4.3.顶板：查参考文献表22.5-62，取D形顶板，D125 JB/T 7650.46.4.4.顶杆：根据上模座厚度、垫板厚度、凸模固定板厚度、推件块厚度计算选取标准顶杆，查参考文献表22.5-61，选顶杆4x51.5 JB/T7650.36.5板类零件的设计6.5.1

22、.卸料板：查参考文献表20.1-33，选用卸料板轮廓,20020016mm 卸料螺钉：模具采用橡胶弹性卸料橡胶由上可知橡胶孔直径10.5mm，查标准取圆柱头卸料螺钉M8X80 JB/T 7650.5-1994卸料钉尾部有足够的形成空间，卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凹凸模端面1mm，有误差时通过在螺钉与卸料板之间安装垫片来调节。使用4个卸料螺钉。6.5.2.凸模垫板：查参考文献表22.5-17选取凸模垫板 200X200X1045钢 JB/T 7643.36.5.3.凸模固定板：查参考文献表22.5-16选取凸模垫板 200X200X3045钢 JB/T 7643.2 凸模固定板固定螺钉：查参

23、考文献表22.6-1 选取固定螺钉M10X68 GB/T 70.1-2000。使用4个螺钉紧固。 6.5.4.凸凹模固定板：查参考文献表22.5-16 选取凸模垫板 200X200X3045钢 JB/T 7643.2凸凹模固定板固定螺钉：查参考文献表22.6-1 选取固定螺钉M10X68 GB/T 70.1-2000。使用4个螺钉紧固。6.6模架和模柄选用模架：250X200X220265 GB/T 2851.3-1990上模座：250X200X50 GB/T 2855.5-1990下模座：250X200X60 GB/T 2855.6-1990导柱：32X210 GB/T 2861.1-199

24、0导套：32X115X48 GB/T 2861.6-1990模柄： B 50 JB/T 7646.3-1994该模具的闭和高度：H闭=H1+H2+H3+H4+H5+H6-H7 =50+10+30+20+61+60-1=230mm式中：H1为上模座厚度 H2为垫板厚度H3为凸模固定板厚度H4为凹模厚度H5为凸凹模高度H6为下模座厚度 H7为凸凹模进入凹模的深度1mm。第七章 模具装配图见图7-1。1、下模座 2、凸模固定板销 3、凸模固定板紧固螺钉 4、凸凹模固定板 5、凸凹模 6、卸料板 7、凹模 8、推件块 9、凸模 10、凸模 11、顶杆 12、上模座 13、凸模固定板销 14、凸模固定版

25、紧固螺钉 15、模柄 16、打料杆 17、推板 18、模柄紧固螺钉 19、凹模紧固螺钉 20、凹模定位销 21、导套 22、导柱 23、凸模垫板 24、凸模固定板 25、卸料橡胶 26、卸料螺钉 27、导料销 28、挡料销图7-1第八章 冲压设备的选定根据总冲压力=187.2KN，模具闭合高度230mm，冲床工作台面的尺寸，选用J23-35。其主要设计参数如下： 公称压力；350KN滑块行程：80mm最大封闭高度：280mm工作台尺寸（前后左右）380mm 610mm模柄孔尺寸： 50mm70mm最大倾斜角度：20o机床工作台孔尺寸(直径前后左右)：260200290因下模座外形尺寸（前后左右

26、）：200250小于机床工作台孔的尺寸故需加垫板：材料45模架垫板尺寸350mmx300mmx20mm。第九章 总结在大学的学习过程中，毕业设计是一个重要的环节。是我们步入社会参与实际工作的一次很好的演示。此次的毕业设计师我们从大学毕业走向工作岗位的重要一步，从最初的选题、开题到计算、绘图直到完成设计，期间的查找资料、老师的指导、与同学的交流，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。经过两周的紧张工作，终于圆满地完成了毕业设计。通过本次冲压模具的设计，让我对专业及专业课程有了新的认识。从任务的分析到完成工程图设计运用了专业课程的许多知识，增加了自己的动手能力和电脑绘图能力。我觉得通过不断努力

27、，我可以按照企业的要求设计出实用的好模具，为企业和社会服务。在毕业设计过程中，我深刻体会到知识必须通过应用才能实现其价值。有些东西我自以为学会了，但真正到用的时候才发现是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真正地学会了专业技能。致 谢毕业设计是对我两年来学习成果的一次综合检验。通过这次的设计，我知道了自己在以前的学习中学的知识不够精，细节方面学的不够仔细，总的来说学的不够全面，再次由于参考资料有限，所参考的资料的全面度不够，导致了这次的设计中有许多的不足，在今后的学习工作中，我定会多注意细节，学习知识的时候学习的全面一点，认识到自己学习中的不足，在今后的学习中加以改进。感谢老师引领我进入

28、了模具设计的殿堂。非常幸运我能遇到这样一位称职的引路人。感谢老师教会了我机械制图，机械制图在机械行业是最基本也是最重要的能力，不亚于父母教会孩子说话的重要性。感谢老师在电脑绘图上给予我的教育，让我能够紧跟时代的步伐，使用最现代化的工具。感谢所有教育过我的老师，缺少了任何一个人的努力与付出都不能成就今天的我。在此向本设计指导教师张玉华老师以及在设计过程中给过我建议和提出意见的老师、同学们致以感谢，在大家的合力帮助下，成功的完成了毕业设计设计，更重要的是完善了设计的结构和提高了加工合理性，从而使得该设计在实际应用中能够进行生产制造。我也相信只要认识到自己的不足就等于迈开了一个起点，再加上努力，在今后会更上一层楼的！再次感谢老师对我的教导与培养！参考文献1 周树银. 冲压模具设计及主要零部件加工. 北京：北京理工大学出版社，2010.2 肖祥芷，王孝培. 中国模具设计大典第3卷. 南昌：江西科学技术出版社，2003.3 张玉华. 模具制造技术讲义. 天津轻工职业技术学院，2012.21