毕业设计论文)冲压模具结构设计.doc
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1、65554摘 要随着中国经济的迅速发展,模具已经成为现今工业生产不可或缺的装备,占有着越来越重要的地位。在这样的发展形式下选择模具设计这样一个有意义的是一次非常重要的锻炼机会。冲压是机械制造中先进的加工方法之一,它利用压力机通过模具对板料加压,使其产生塑性变形或者分离,从而获得一定形状、尺寸和性能的零件。冲压的主要设备是冲床和冲裁模具。经过查阅资料,首先要对零件进行工艺分析,经过工艺分析和对比,采用冲孔落料工序,通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算,确定压力机的型号。再分析对冲压件加工的模具适用类型选择所需设计的模具。得出将设计模具类型后将模具的各工作零部件设计过程表达出来。 在模具设计当中,产品
2、的冲压工艺不可能都象各种工艺的基本运动那样简单,应当要根据具体情况对产品工艺作好运动分析,再据此作进一步的设计。在对产品工艺运动作分析时,应主要考虑其必要性、时间性、可行性,还应具有创造性。必要性是指运用基本运动原理判断需要那些运动来实现产品工艺;时间性是指所需各项运动的先后顺序;可行性是指能否通过结构设计和力学设计来实现所需运动;创造性是指在前述运动无法被实现或运动无法完全实现产品工艺的情况下,要善于大胆采用新方法去努力实现产品工艺,也就是前面所说的对机械运动的灵活运用。冲压过程存在多种多样的机械运动,而各种机械运动对冲压工艺实现与冲压件品质的影响也各不相同,因而在冲压模具设计中对机械运动的
3、控制和灵活运用对提高设计水平和保证冲压件品质具有重要意义。 在论文中第一部分,主要叙述了冲压模具的发展状况,说明了冲压模具的重要性与本次设计的意义,接着是对冲压件的工艺分析,完成了工艺方案的确定。第二部分,进行冲裁工艺力的计算和冲裁模工作部分的设计计算,对选择冲压设备提供依据。最后对主要零部件的设计和标准件的选择,为本次设计模具的绘制和模具的成形提供依据,以及为装配图各尺寸提供依据。通过前面的设计方案画出模具各零件图和装配图再结合现今模具生产厂家的具体经验进行结构设计,切实将设计做到能够应用在实际生产中,使模具更具有实用性。本次设计阐述了冲压模具的结构设计及工作过程。本模具性能可靠,运行平稳,
4、提高了产品质量和生产效率,降低劳动强度和生产成本关键字:冲压;冲孔;模具结构 ABSTRACTWith Chinas rapid economic development, mold has become indispensable to todays industrial production equipment, occupy an increasingly important position. Such a development in the form of mold design to choose a meaningful way is a very important trai
5、ning opportunity. Stamping machinery manufacture, one of the advanced processing methods, it presses through the use of sheet metal compression mold to produce plastic deformation or separation in order to obtain a certain shape, size and performance parts. The main device is a pressing punch and st
6、amping dies. Through access to information, the first parts to the process analysis, through process analysis and comparison, the use of punch blanking process, through the blanking force, the top piece, and in terms of discharge power to determine the model press. Further analysis of the stamping d
7、ies for processing the application to select the desired type of mold design. Mold will be designed to draw upon the type of mold parts of the work expressed in the design process. In the mold design, the product of the stamping process can not have all kinds of technology as basic as a simple movem
8、ent, it should be according to the specific circumstances of the product ready motion analysis technology, which further re-design. Movement of products in the analysis process should be the main consideration of its necessity, timing, feasibility, but also creative. The need for the use of basic mo
9、vement is the principle to determine the needs of those campaigns to achieve product technology; the timing of the movement refers to the order in which they required; feasibility refers to whether the adoption of the structural design and mechanical design to achieve the required movement; creativi
10、ty is Movement refers to the aforementioned movement can not be achieved or not be fully realized product technology, it is necessary to be good at bold efforts to adopt a new approach to product technology, which is mentioned in front of the flexibility in the use of mechanical movement. Stamping p
11、rocess of a wide range of mechanical movement, and a variety of mechanical movement of the stamping process with the quality of stampings also vary, therefore the design of stamping dies for the mechanical motion control and flexibility in the use of design standards to enhance and ensure the qualit
12、y stampings of great significance. In the paper the first part, mainly describes the development of stamping die, stamping die illustrate the importance and significance of this design, and then stamping parts of the process analysis, completed a process to identify programs. The second part of blan
13、king process for the calculation and Die Design and Calculation of the work of some of the stamping equipment to provide a basis to choose. Finally, the main components of standard design and the choice of design-based mapping tool and provide a basis for forming mold, as well as the assembly drawin
14、g to provide the basis of the size. Through the draw in front of mold design and assembly of the parts diagram Fig mold combined with the current manufacturer of the specific structural design experience, effective design can be used in actual production, so that a more practical tool. The design of
15、 the structure of the stamping die design and working process. Reliable performance of the mold, smooth running, improved product quality and production efficiency, reduce labor intensity and production costs Keywords: Stamping; punching; die structure70目录摘 要IABSTRACTIII第1章 绪论11.1 模具技术的历史现状与发展水平11.1
16、.1 冲压模具的历史11.1.2 冲压模具水平状况2第2章 模具设计过程与基本概念52.1 冲压模具设计的一般设计步骤52.1.1 取得必要的资料52.1.2 确定工艺方案及模具结构型式62.1.3 进行必要的工艺计算72.1.4 模具的总体设计72.1.5 模具主要零部件的结构设计72.1.6 选定冲压设备82.1.7 绘制模具总图82.1.8 绘制各非标零件的零件图92.1.9 填写模具记录卡和编写冲压工艺文件。92.2 冲压模具的作用及基本要求92.3 模具的分类112.4 模具零件的分类132.4.1 工艺零件132.4.2 传动零件132.4.3 辅助结构零件142.5 模具结构形式
17、的选用14第3章 冲压的定义与基本概念163.1 冲压的定义和优缺点163.1.1 冷冲压的定义163.1.2 冷冲压的优点如下。173.2 冲压的主要工序183.3 冲压件的精度193.4 冲压材料及其冲压成形性能203.4.1 材料的冲压成形性能203.4.2 冲压材料21第4章 模具的设计过程224.1 冲压工艺分析224.1.1 材料224.1.3 尺寸精度234.1.4 结论234.2冲压力与压力中心计算244.2.1 冲压力分析244.2.2 冲压力计算244.3 工作零件刃口尺寸计算244.3.1 冲孔部分以冲孔凸模为基准计算244.3.2 刃口尺寸计算254.4.1 凹模尺寸2
18、54.4.2 冲孔凸模尺寸264.5 凸模强度校核274.6 模具零件结构尺274.7 选择压力机324.8 模具工作过程324.8.1 初始状态324.8.2 凸模在最低点时的状态324.8.3 凸模随橡胶螺柱上提时的状态334.8.4 凹模、凸模继续上提到达最高点完成一个工作循环33第5章 模具零件设计335.1 模架结构的选择335.2 下模座的选择设计335.3 上模座的选择设计345.4 导柱的选择设计355.5 导套的选择设计365.6 各种版厚的确定37第6章 模具零件制造376.1 凹模固定板376.2 垫板386.3 凹模396.4 弹性卸料版406.5 凸模固定板416.6
19、 上模座板426.7 下模座板436.8 冲孔凸模44参考文献46致谢47附录一48附录二60第1章 绪论1.1模具技术的历史现状与发展水平1.1.1冲压模具的历史我国考古发现,早在2000多年前,我国已有冲压模具被用于制造铜器,证明了中国古代冲压成型和冲压模具方面的成就就在世界领先。1953年,长春第一汽车制造厂在中国首次建立了冲模车间,该厂于1958年开始制造汽车覆盖件模具。我国于20世纪60年代开始生产精冲模具。在走过了温长的发展道路之后,目前我国已形成了300多亿元(未包括港、澳、台的统计数字,下同。)各类冲压模具的生产能力。 一、冲压模具市场情况 我国冲压模具无论在数量上,还是在质量
20、、技术和能力等方面都已有了很大发展,但与国发经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大,一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口,特别是中高档轿车的覆盖件模具,目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模,已趋供过于求,市场竟争激烈。 现将2004年我国冲压模具市场情况简介如下: 据中国模具工业协会发布的统计材料,2004年我国冲压模具总产出约为220亿元,其中出口0.75亿美元,约合6.2亿元. 根据我国海关统计资料,2004年我国共进口冲压模具5.61亿美联社元,约合46.6亿元.从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元.其中国内市场需求为260.4亿元,总
21、供应约为213.8亿元,市场满足率为82%.在上述供求总体情况中,有几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大部分是技术含量较低中的中低档模具,因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率,这些模具的发展已滞后于冲压件生产,而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率;二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多,具有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好,2005年冲压模具出口达到1.46亿美元,比2004年增长94.7%就可说明这一点;三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速,这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切
22、的统计资料,因此未能计入上述数字之中。 1.1.2冲压模具水平状况 近年来,我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到12m,寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra1.5m的精冲模,大尺寸(300mm)精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 1、 模具CAD/CAM技术状况 我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1
23、986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来,国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂,由华中理工大学作为技术依托单位,开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间,一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统,并在模具设计制造中实际应用,取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。 21世纪开始CAD/C
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