角尺的复合模设计毕业论文.doc

毕业设计

题 目：
角尺的复合模设计

副 标 题：

I

摘 要
摘 要
本文主要介绍的是角尺的冲压模具的设计方法。首先工艺分析，包括模具材料的选择。接着介绍了模具结构形式的确定，然后是模具结构的设计与基本工作原理。
关键词： 落料 冲孔 倒装复合模

I

目 录
目 录

摘 要 I
目 录 I
1、工艺分析 1
1.1 冲压材料 1
1.2 工艺方案的分析和确定 1
2、模具结构形式的确定 2
2.1 卸料装置的确定 2
2.2 排样设计方案 2
2.3 计算冲压力 3
2.4 模具各工作部分刃口尺寸计算 3
3、模具的结构设计 4
3.1 凹模结构设计 4
3.2 凸、凹模设计 5
3.3 模具总装图 5
4、模具的基本工作过程 6
5、模具设计完成后的注意事项 6
6、结论 7
致 谢 8
参考文献 9

I

角尺的复合模设计
1、工艺分析
1.1 冲压材料
冲压材料为普通碳素结构钢，其牌号为Q235，材料选择2mm厚度，冲压件的尺寸精度为IT13级，为普通小型冲压件。因为制件的尖角比较多。在结构上，要保证凸凹模刃口尺寸，所以模具设计时应对此加以考虑。

图1制件图
1.2 工艺方案的分析和确定
从制件图上看，此工件只有落料和冲孔两道工序。根据对加工要求和工序先后顺序的合理性分析，我制定出的加工顺序是先落料后冲孔,采用倒装式复合模，结构简单，也可保证零件的尺寸精度和形状精度。
该零件包括落料、冲孔两个基本工序，可用三种工艺方案
方案一、先落料、后冲孔，采用单工序模生产。需要两幅模具，要进行两次定位，带来定位的积累误差且生产效率低，不适合采用。
方案二、落料到冲孔的复合冲压，用复合模生产。只需要一副模具，冷冲件的尺寸精度和形状精度能保证，且生产效率快。不过模具结构复杂，造价成本高。
方案三、冲孔到落料连续冲压，用级进模生产。也只需要一副模具，生产效率高，可实现自动化。但制件冲裁精度稍差。
制件一般精度要求稍高且为大批量生产，所以选用复合模具。
复合模有分正装与倒装两种，正装与倒装优缺点比较如图表1。

图表1 复合模正装与倒装比较
序号
正装
倒装
1
对于薄冲件能达到平整要求
不能达到平整要求
2
操作不方便，不安全，孔的废料由打棒打出
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
3
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
废料在凸凹模孔内积聚，凸凹模要求有较大的壁厚以增强度
4
装凹模的面积较大，有利于复杂冲件用拼块结构
如凸凹模较大，可直接将凸凹模固定在底座上省去固定板

2、模具结构形式的确定
2.1 卸料装置的确定
由于材料的厚度不大，为了保证冲压制件表面的平整性，所以选择采用弹性卸料装置。为了保证制件的加工精度，使用了导料销和挡料销作为板料的导向和定位装置。
出件机构的设计，有以下几点值得注意：
顶杆应能使顶板有效地顶出冲件，但不能太长，以防止在行程下死点时受力。合理的设计应保证有一定的间隙。
顶出装置要有足够的位移量，可以容纳几个工件。这样，如果顶出装置失效，工件没有顶出时，操作者可以有足够的时间停车。
压力机上的顶出装置，只在接近行程上死点时才起作用。
有气源的车间，应尽量利用压缩空气吹件。
2.2 排样设计方案
零件外形为多变形 ，可以采用单排、交叉双排或多排；考虑到零件为中等批量生产，如果采用交叉双排或多排，则模具尺寸和结构就会相应增大，从而增加模具生产成本，所以本设计决定采用单排结构。此排样为有废料排样。冲件尺寸完全由冲模保证，此冲裁件质量好，模具寿命高，到材料利用率高。
排样方法首先应以材料的利用效率来决定，保证材料的最大利用率。因零件为矩形，小批量生产，可采用直排式
影响排样形式的因素
(1)零件的形状。零件的合理排样与其形状有密切关系，例如圆形零件不可能实现无废料排样。在使用条件许可时，也可改变零件形状，以设计最佳排样方式。
(2)零件的断面质量、精度要求。当零件的断面质量和尺寸精度要求较高且形状较复杂时，应采用有废料排样形式。
(3)冲模结构。有废料排样的冲模结构比较复杂。少、无废料排样冲裁多用连续模、导板模，当零件孔与外形相对位置公差很小时，可用复合模。在无废料冲裁中，多数凸模单面切割，受到很大的侧向力，为此，凸模侧面要有支撑结构零件，如反侧压挡块。
(4)模具寿命。有废料排样模具全部刃口参与冲裁，受力均匀，模寿命较高；少、无废料排样凸模单面切割，有时毛刺会被凸模带入间隙，导致模具寿命较短。
(5)操作的方便与安全。有废料排样模具的零部件较为安全，操作方便、安全；少、无废料排样的模具结构简单，操作时往往欠方便与安全。
(6)生产率。有的少、无废料排样模具一次冲裁可获得两个以上的零件，有利于提高生产率。

图2排样图
2.3 计算冲压力
一般来说，冲裁力、卸料力和推件力，三者的代数和就是冲出制件所需的冲压力。
冲裁力

板推出凸凹模，剩下的工件则被留在了凹模的孔内。当推杆接触到冲床的打料横梁后，向下移动带动推板，推板推动推杆向下运动，而推杆会推动顶件块向下运动，最终将工件从凹模中顶出
5、模具设计完成后的注意事项
1.模具安装后，先要进行空运转或试冲，确保上、下模在模具中占有正确位置,以及卸料、打料、顶料装置是否灵活、可靠。再在模具上安装好安全防护装置并确定其达到要求，才可投入生产。
2．在加工生产过程中，安全文明生产很重要。包括对冲压机床的定期检查，在进行每次操作之前也要认真检查各部分零件；严禁几个人同时对同一台机床进行操作；冲小型工件时，注意不要用手送料；如果工件卡在模具中，不要用手拿，而应使用专用工具将之取出。
6、结论
2个多月的时间转眼就这样过去了。但整个设计把我这三年的知识得到了复习与巩固，也是理论在实际当中得到了运用，为我们即将走上工作岗位，走上社会提供了一次锻炼的机会。该倒装复合模结构简单，卸料可靠，操作简单，整套模具的综合性能较好，保证了被冲裁件的精度，实用性能通俗，符合普通冲裁模具设计的惯例。

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致 谢
致 谢
在这次毕业论文设计中我学到很多东西。更进一步了解了冲压模具的设计和基本工作过程，巩固了理论知识。我在书本中了解了模具在现代工业生产中占有十分重要的地位，是国防工业生产中必不可少的加工方法。通过在学校的学习我对模具这方面也有了一定的了解和认识，本设计是在老师的辅助导下同学的帮助下和书籍完成的，简单地分析、指叙述了制作复合模的基本工艺过程。在此，对给予我帮助的老师同学表示深深的感谢。

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参考文献
参考文献

【1】陈剑鹤 于云程主编 《冷冲压工艺与模具设计》 机械工业出版社 2001
【2】谭海林 主编 《模具制造技术》 机械工业出版社 2001
【3】吴元微 主编 《模具材料与热处理》 大连理工大学出版社2001
【4】徐茂功 主编 《公差配合与技术测量》 机械工业出版社 2001
【5】史铁梁 主编 《模具设计指导》 机械工业出版社 2001
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