火箭尾翼冲压加工模具设计及冲压工艺规程编制毕设论文.doc

中北大学2007届毕业设计说明书目 录1绪论11.1冲压模具设计的内容11.2冷冲压摄具设计步骤11.2.1分析冲压件的工艺性11.2.2制定冲压件工艺方案11.2.3确定毛坯形状、尺寸和下料方式11.2.4确定冲模类型及结构型式11.2.5进行必要的工艺计算11.2.6选择压力机11.2.7绘制模具总图和非标准零件图21.3 冲压模具设计应注意的问题22详细设计说明22.1选择模具类型 22.2工件厚度42.3工件排样42.4搭边与条料的宽度42.5工件材料利率62.6冲裁力、卸料力、顶件力、推件力72.7冲模的压力中心82.8计算各主要零件的尺寸92.9卸料橡皮的自由高度 102.10计算凸凹模工作部分尺寸 112.11模具总体设计 142.12初步确定零件 152.13选择设备 162.14初步确定零件结构 172.15螺钉 182.16定位销 192.17导料板 192.18螺钉 202.19凹模 202.20模架下模座 212.21模柄 222.22内六角圆柱头螺钉M1270232.23定位销 242.24卸料螺钉 242.25模架上模座 252.26卸料板 262.27凸模 262.28垫板 272.29凸模固定板 282.30卸料橡皮 292.31垫圈 302.32导柱 312.33导套 312.34零件列表 332.35模具装配图 332.36冲模的装配要求 342.37冲模装配的一般顺序和装配要点 342.38冲压工艺的编制 352.39模具制造工艺资料 36结束语 37参考文献 39致谢 401 绪论1.1 冲压模具设计的内容 冲压模具设计要求根据设计要求，独立完成冲压工艺设计、冲模结构设计与计算，并完成模具总装配图和全部零件图，完成设计计算说明书一份。1.2 冷冲压模具设计步骤1.2.1 分析冲压件的工艺性根据设计题目的要求，分析冲压件成形的结构工艺性，分析冲压件的形状特点、尺寸大小、精度要求及所用材料是否符合冲压工艺要求。1.2.2 制定冲压件工艺方案 在分析了冲压件的工艺性之后，通常可以列出几种不同的冲压工艺方案(包括工序性质、工序数目、工序顺序及组合方式)，从产品质量、生产效率、设备占用情况、模具制造的难易程度和模具寿命高低、工艺成本、操作方便和安全程度等方面，进行综合分所、比较，然后确定适合于工厂具体生产条件的最经济合理的工艺方案。1.2.3 确定毛坯形状、尺寸和下料方式 在最经济的原则下，决定毛坯的形状、尺寸和下料方式，并确定材料的消耗量。1.2.4 确定冲模类型及结构型式 根据所确定的工艺方案和冲压件的形状持点、精度要求、生产批量、模具制造条件、操作方便及安全的要求，以及利用现有通用机械化、自动化装置的可能，选定冲模类型及结构型式，绘制模具结构草图。1.2.5 进行必要的工艺计算 1)计算毛坯尺寸，以便在最经济的原则下进行排样和合理使用材料。 2)计算冲压力(包括冲裁力、卸料力、顶件力、推件力等)，以便选择压力机。 3)计算模具压力中心，防止模具因受偏心负荷作用影响模具精度和寿命。 4)计算或估算模具各主要零件(凹模、凸模固定板、垫板、凸模)的外形尺寸，以及卸料橡胶或弹簧的自由高度等。 5)确定凸、凹模的间隙，计算凸、凹模工作部分尺寸。 1.2.6 选择压力机压力机的选择是模具设计的一项重要内容，模具设计时，必须把所选用压力机的型号、规格确定下来。压力机型号的确定主要取决于冲压工艺的要求和冲模结构情况。选用曲柄压力机时，必须满足以下要求： 1)压力机的公称压力Fg必须大于冲压计算的总压力F。即FgF。 2)压力机的装模高度必须符合模具闭合高度的要求，即Hmax5mmHmHmin+10mm 式中 Hmax、Hmin分别为压力机的最大、最小装模高度(mm)； Hm模具闭合高度(mm)。 3)压力机的滑块行程必须满足冲压件的成形要求。 4)为了便于安装棋具，压力机的工作台面尺寸应大于模具尺寸，一般每边大5070mm。台面上的孔应保证冲压件或废料能漏下1。1.2.7 绘制模具总图和非标准零件图 根据上述计算及方案论证后，绘制模具总装配图及零件图。1.3 冲压模具设计应注意的问题 冷冲压模具设计的整个过程是从分析总体方案开始到完成全部技术设计，这期间要经过计算、绘图、修改等步骤。在设计过程中应注意以下问题。 (一)合理选择摸具结构 根据零件图样及技术要求，结合生产实际情况，提出模具结构方案，分析、比较，选择最佳结构。(二)采用标准零部件应尽量选用国家标准件及工厂冲模标准件。使模具设计典型化及制造简单化，缩短设计制造周期，降低成本。模具标准化是缩短模具制造周期的有效方法，是应用模具CADCAM技术的前提，是模具工业化和现代化生产的基础，所以必须优先应用模具标准2。2 详细设计说明2.1 选择模具类型按冲压工序的组合方式，将冲模分为如下三种。 单工序模：在压力机一次行程中只完成一道冲压工序的冲模。 复合模：只有一个工位，并在压力机的一次行程中，同时完成两道或两道以上的冲压工序的冲模。 级进模：在条料的送料方向上，具有两个以上的工位，并在压力机一次行程中，在不同的工位上完成两道或两道以上的冲压工序的冲模3。单工序模： 单工序模是只完成一种工序的冲裁模。如落料、冲孔、切边、剖切等。单工序模可以同时有多个凸模，但其完成的工序类型相同。设计单工序冲裁模需考虑下列问题：1)为何采用单工序模而不用复合模或级进模。2)模具结构与模具材料是否与冲裁件批量相适应。3)非标准模架或模具零件能否改用标准件。4)模架的平面尺寸，不仅应与模块平面尺寸相适应，还应与压力机台面或垫板开孔大小相适应。5)落料模的送料方向(横送、直送)要与选用的压力机相适应。6)在模具上安装闭合高度限位块，便于校模和存放。模具工作时限位块不应受压。7)对称工件的冲模模架应保证上、下模的正确装配。如采用直径不同的导柱。8)刃口尖角处宜用拼块，这样既便于加工，也可防止应力集中导致开裂。9)单面冲裁的模具，应在结构上采取措施使凸模和凹模的侧向力相互平衡，不宜让模架的导柱导套受侧向力。10)拼块不能依靠定位销承受侧向力，要用方键或将拼块嵌入模座沉孔内。11)卸料螺钉装配时，必须确保卸料板与有关模板保持平行。12)安装于模具内的弹簧，在结构上应能保证弹簧断裂时不致蹦出伤人。13)两侧无搭边的无废料、少废料冲裁工艺，只能推料进给而不能拉料进给，有较长一段料尾不能利用，如条料长度有限，则须仔细核算。14)冲孔模应考虑放入和取出冲件方便安全。15)多凸模冲孔，邻近大凸模的细小凸模，应比大凸模在长度上短一冲件料厚。若做成相同长度则容易折断。表2.1 单工序模、复合模和级进模的比较根据单工序模的特点和与复合模和级进模的比较，冲裁件的形状比较简单，压力机在一次行程既可完成，通用性好，结构简单、制造周期短，冲模制造复杂性低，制造价格低。根据以上优点，选择单工序模。2.2 工件厚度工件要求的厚度为6mm，为了留一定余量，取条料的厚度为8mm。图2.1工件排样图2.3 工件排样冲裁件在板料、条料或带料上的布置方法，称为冲裁件的排样法，简称排样。在模具设计中，排样设计是一项极为重要的、技术性很强的设计工作。排样合理与否，直接影响副材料利用率、零件质量、生产率与成本以及模具的结构与寿命等。排样时，必须将影响排样的诸因素加以综台分析，才能拟订出最佳的排样方案4。冲裁件的排样要节省材料和便于冲压加工。因为工件的形状细长，排样选择直排,如图1所示。如果将两个工件拼接加工，这样可以增加材料利用率，但这样会增大了模具的体积，从而增加了成本，不利于减少成本，因而不采用。这个零件比较复杂，因而排样只能平行排列5。2.4 搭边与条料的宽度条料选择手工送料，条料的搭边值，查冲压设计资料中的2-14可知，a=7mm，a1=6mm，图2.2搭边与条料的宽度图条料宽度：B-=D+2a+z-,式2.1其中D=175，a=7，z=1，=1.5料宽为B-=D+2a+z-=175+27+1-1.5=190-1.5mm导尺间距为A=B+z=191mm。条料的宽度为190mm6。图2.3导尺间距示意图表2.2低碳钢冷轧钢带的宽度及允许偏差2.5 工件材料利用率冲裁件的材料利用率一个进距内的材料利用率=100% 式2.2式中A 冲裁件面积（mm2）； n一个进距内的冲件数目； B条料宽度（mm）； h进距（mm）；材料利用率：=100%=100%=63.42%，进料时会有一段无法加工，这样实际材料利用率要比63.42%还要低7。2.6 冲裁力、卸料力、顶件力、推件力（1）冲裁力F=LtbL=380.5659mm; t=8mm; b=539736MPa,取736MPaF=Ltb=380.5659106 N8（2）卸料力F卸=K卸F 式2.3K卸查表2-20 K卸=0.020.03，取0.03卸料力为F卸=K卸F=0.03 2.24 106=6.72104N（3）顶件力 F顶=K顶F 式2.4查K顶=0.03，F顶=K顶F=0.03 2.24 106=6.72 104 N推件力K推=0.025 取h=16mm, n=h/t=2;F推=nK推F=2 0.025 2.24 106=1.12105 N（4）F总=F+ F卸+ F顶+ F推 式2.5根据以上条件F总=F+ F卸+ F顶+ F推=2.24 106+6.72 104+6.72 104 N +1.12 105=24.86 105 N=2486KN。2.7 冲模的压力中心 冲裁力合力的作用点称为冲模压力中心。冲模压力中心应尽可能和摸柄轴线以及压力机滑块中心线重合，以使冲模平稳地工作，减少导向件的磨损，提高模具及压力机寿命。 冲模压力中心的求法，采用求平行力系合力作用点的方法。由于绝大部分冲裁件沿冲裁轮廓线的断面厚度不变，轮廓各部分的冲裁力与轮廓长度成正比，所以，求合力作用点可转化为求轮廓线的重心。具体方法如下：1)按比例画出冲裁轮廓线选定直角坐标，x-y;2)把图形的轮廓线分成几部分，计算各部分长度L1、L2、Ln,并求出各部分重心位置的坐标值(x1，y1)、(x2，y2)、(xnyn)；3)按下列公式求冲摸压力中心的坐标值(x0，y0)9。式2.6工件轮廓比较复杂，很难计算，因此要简化工件轮廓。图2.4 工件轮廓原轮廓较复杂，将曲线简化为直线。简化的工件轮廓为：2.12 初步确定零件整个模具由多个零件组成。构成模架的有1个上模座，1个下模座，2个导柱，2个导套。冲压模必要组成部件凹模、凸模。模具上部有模柄，固定在上模座上。这个冲压模具使用卸料橡皮使模具复位。凸模由凸模固定板来固定。模具采用封闭结构，卸料板不直接压在工件上。工件两侧有导料板，定位工件。下模座和凹模由螺钉固定，选用4个内六角圆柱头螺钉。下模座和凹模之间用2个定位销。上模座、垫板和凸模固定板由2个螺钉固定，选用内六角圆柱头螺钉。上模座、垫板和凸模固定板之间有2个定位销。上模座、垫板、凸模固定板、卸料橡皮和卸料板由两个卸料螺钉固定。两个导料板和凹模之间使用螺钉固定，选用开槽沉头螺钉。每个内六角头圆柱头螺钉配有1个垫圈，共有6个内六角头圆柱头螺钉，即有6个垫圈。模具零件如下表所示：2.36 冲模的装配要求1)冲压模具的装配均应符合装配图及其技术要求，2)冲压模上使用的卸料螺钉，在同一组内的应等长，其相对误差不得大于005mm。3)冲裁模装配后刀口应保持锐利，其冲裁间隙应处于最小合理间隙井保持四周均匀。4)冲裁凸模与固定板的安装基面在装配后的垂直度，当工件厚度大于1mm时为006：100。因为凸模数量不满三个，在装配过程中不允许敲打。5)凸模与固定板装配后，其尾端与固定板安装面必须一起磨平。6)装配后模具上的导料板的导向面，应与凹模进料中心线平行，其偏差对一般冲裁模不得大于0.05：100，同时左右导向面之间的平行度不得大于0.02：100。7)所有圆柱销在压入时必须正常，不得有用重锤猛击压入或咬坏销孔的现象。8)装配后的模具外观应整齐。9)除本技术要求中所说明的之外，不允许用敲打方法来达到本装配技术要求。2.37 冲模装配的一般顺序和装配要点冲模装配是冲模制造中的关键工序。其装配质量的好坏，将直接影响冲件质量、冲模的技术状态和使用寿命。在装配冲模前应全面了解其工作性能、结构以及制件要求，并按技术要求、模具零件的精度要求等确定装配工艺，提出实现设计要求的具体措施。模具装配完毕，必须满足规定的装配猪度。其中包括各零、组件的相互位置精度，如模架各工体面的平行度或垂直度等；运动部件的相对运动精度，如卸料件的工炸准确性，导向件的导向正确性，传动件的传动精度；配合精度和接触精度，如工作件间的间隙大小和均匀性，导向机构的实际配合间隙或过盈，配合面间的接触面积大小和分布情况 为了实现上述要求，在装配时要遵循一般的装配顺序和装配要点。其装配顺序如下：a)先装下模(或上模)的工作零件(凸模、凹模或凸凹模)。一般情况下，先装下模较方便。b)装配导柱和导套。c)根据下模(上模)校装上模(下模)，找正上、下模之间的间隙。d)上、下模找正间隙后，拧紧螺钉并钻、铰定位销孔，打人销钉。e)装配其它零件。2.38 冲压工艺的编制将冲压工艺分为的工序分为备料、裁料、冲压加工、检验、入库。具体确定为表2.6冲压工艺工序工序号工 序 名 称设 备工 艺 装 备名 称型 号名 称代 号10备料20裁料剪板机Q11-3 120030冲压加工压力机J31-315冲裁模具40检验各工序的工步为：表2.7冲压工艺工步10工步号工 序 名 称 及 内 容设 备1备料10006002检查板料表2.8冲压工艺工步20工 序 名 称 及 内 容设 备1裁料190600剪板机2检查条料游标卡尺表2.9冲压工艺工步30工 序 名 称 及 内 容设 备工 艺 装 备名 称代 号1冲压加工压力机J31-315冲裁模具2检查工件游标卡尺千分尺表2.10冲压工艺工步40工 序 名 称 及 内 容设 备1检验游标卡尺千分尺根据情况，初步确定采用1000600的板料。根据生产情况，如果材料供用情况有变化，可以采用其它的板料。如果采用1000600的板料，使用剪板机剪裁板料。每个板料可以剪切成5个600190的条料。条料最多可以冲裁出14个工件。工序1的检验为检查材料，厚度为=8mm0.5mm，检查表面质量：平整、无气泡、分层、锈蚀、和白膜等。根据上面确定的工艺规程，编写工艺卡片。2.39 模具制造工艺资料 冷冲压制件的质量，不仅依赖于模具的正确设计，而且在很大程度上取决于模具制造精度。为了获得高质量的冲压制件，冲模制造时，应根据横具本身的结构、模具材料、尺寸精度、工作特性和使用寿命等要求，充分发挥现有设备的一切特长，选取最佳工艺路线，高效地制造出高质量的模具。由于模具设计要求干变万化，加工设备、加工人员技术水平和加工习惯酌差异，因而使得模具制造工艺更加灵活多变。这个模具有很多零件组成。其中有很多零件可以方便的购买到，如模具中所有的螺钉、垫圈、定位销。下模座要通过铣削、钻孔、锪孔加工。上模座需要经过铣削、钻孔、锪孔加工。凹模需要经过铣削、钻孔、锪孔、攻螺纹、电加工等一系列加工。凸模需要经过铣削、电加工等一系列加工。导柱要经过车削、磨削等加工。导套要经过车削、钻孔、锪孔等加工。导料板要经过车削、钻孔、锪孔、铣削等加工。卸料板需要经过铣削、钻孔、攻螺纹、电加工等一系列加工。凸模固定板要经过铣削、钻孔、攻螺纹、电加工等。垫板要经过铣削、钻孔等加工。模柄要经过车削、铣削、钻孔等20。本团队全部是在读机械类研究生，熟练掌握专业知识，精通各类机械设计，服务质量优秀。可全程辅导毕业设计，知识可贵，带给你的不只是一份设计，更是一种能力。联系方式：QQ712070844，请看QQ资料。结 束 语在毕业设计中，巩固、深化了课堂理论教学内容，锻炼和培养了综合运用所学过的知识和理论的能力，进行独立分析、解决实际问题的能力。通过课程设计（1）掌握了模具计算的基本方法；（2）学会使用各种设计资料、手册和国家标准；（3）学会绘制符合标准要求的模具工作图，能标注出必要的技术条件；（4）掌握CAD在模具设计中的应用；（5）运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，进行次冷冲压模具设计工作的实际训练，从而培养和提高学生独立工作的能力；（6）掌握冷冲压模具设计的方法和步骤；（7）掌握冷冲压模具设计的基本技能，如计算、绘图、查问设计资料和手册，熟悉标准和规范等；（8）通过课程设计，综合运用机械制造工程原理和其他先修课程的理论知识，掌握工艺设计的一般规律，树立正确的设计思想，培养分析和解决实际问题的能力；（9）学会从零件毛坯出发，以零件成品要求为依据，合理设计工艺路线，合理安排工序和工序余量，正确进行工序尺寸计算。参 考 文 献1陈剑鹤 . 冷冲压工艺与模具设计 . 北京：机械工业出版社，2002.29 2陈智刚 . 冷冲模设计 . 南昌：江西高校出版社，2006.57 3阎其凤 . 模具设计与制造 . 北京: 机械工业出版社 1995.34杜东福 . 实用板料冲模设计 . 北京: 工业出版社能源出版社 1990.52 5 Z.Zhao，Y.Peng ， University of California . Development of a Practical Blank Layout optimisation System for Stamping DieDesiqn . http:/202.207.182.200:8001/，2004.01 6王孝培 . 冲压设计资料 . 北京：机械工业出版社，1983.537王芳 . 冷冲压模具设计指导 . 北京：机械工业出版社，2005.568傅尚仁 . 冷冲压模具应用与设计入门 . 北京: 广东科技出版社版,2004.559牟林 . 冲压工艺与模具设计 . 北京: 中国林业出版社,2006. 51 10马正元 . 冲压工艺与模具设计 . 北京: 机械工业出版社,1998.7 11庞学慧 武文革 . 互换性与测量技术基础 . 北京： 兵器工业出版社，2003.512杜东福 . 冷冲压模具设计 . 湖南: 湖南科学技术出版社,1980.7213郭拉风 张春元 . 飞机钣金成形基础 . 太原：中北大学，2006.114邹慧君 . 机械设计课程设计手册 . 北京：高等教育出版社，1998.615朱冬梅 胥北澜 . 画法几何及机械制图 . 北京： 高等教育出版社，2004.10616冲模设计手册编写组 . 冲模设计手册. 北京：机械工业出版社，1998.7517史铁梁 . 模具设计指导 . 北京: 机械工业出版社,2006.83 18邱宣怀 . 机械设计手册. 北京：化学工业出版社,1987.60119肖祥芷等编著 . CAD在模具设计中的应用 . 北京：科学出版社，1993.13220 韩森和 . 冷冲压工艺及模具设计与制造 . 北京: 高等教育出社,2006.021. 80196单片机IP研究与实现,TN914.42 2. AT89S52单片机实验系统的开发与应用,TG155.1 F406 3. 基于单片机的LED三维动态信息显示系统,O536 TG174.444 4. 基于单片机的IGBT光伏充电控制器的研究,TV732.1 TV312 5. 基于89C52单片机的印刷品色彩质量检测系统的研究,TP391.41 6. 基于单片机+CPLD体系结构的信标机设计,TU858.3 TN915.627. 基于单片机SPCE061A的汽车空调控制系统,TM774 TM621.3 8. 带有IEEE488接口的通用单片机系统方案设计与研究,TN015 9. 基于VC的单片机软件式开发平台,TG155.1 F406 10. 基于VB的单片机虚拟实验软件的研究与开发,TG155.1 F406 11. 采用单片机的电阻点焊智能控制器开发,TG155.1 F406 12. 基于51系列单片机的PROFIBUS-DP智能从站研究,TG155.1 F406 13. 八位单片机以太网接入研究与实现,TG155.1 F406 14. 基于单片机与Internet的数控机床远程监控系统的研发,R319 TP319 15. 基于单片机和DSP控制的医用输液泵的研究,U467.11 16. 基于单片机控制新型逆变稳压电源的设计与仿真,F426.22 TP311.52 17. 基于8位单片机的摩托车发动机电控单元软硬件的开发,TB61 18. 基于430单片机的变压器监控终端的研究,TG155.1 F406 19. 逆变点焊单片机控制系统研究,TG131 TG113.14 20. 单片机控制数字变量柱塞泵的研究,F426.22 TP311.52 21. 基于单片机控制的高通量药物筛选及检测系统开发,R730.55 R734.2 22. MCS8051以及DS80C320单片机软核的设计,TP391 23. 基于AVR单片机的应用设计实践,TN015 24. LPC2210单片机的KGW脉冲固体激光掩膜加工控制系统研究,TG131 TG113.14 25. 基于单片机控制的交流伺服系统的多梳栉经编机的研究,TN916 TP317 26. 80C196单片机在铁路客车发电机控制系统中的应用研究,TP368.1 TP393 27. 基于单片机的工程车辆3参数自动换档技术研究,F426.22 TP311.52 28. 削方制材机摇尺机构单片机控制装置的研制,TH213.6 29. 8XC196单片机集成开发环境的研制,F426.22 TP311.52 30. 基于单片机与PC的光电靶测试系统研究,O536 TG174.444 31. 手机和单片机控制系统的理论与应用研究,TG155.1 F406 32. 基于单片机数控实验教学绘图仪研究,TN916 TP317 33. 基于单片机控制的脉冲电化学齿轮修形研究,R319 TP319 34. 基于AT89S52单片机的三相电度表研究,TP274.2 35. 基于MSP430单片机的嵌入式网络终端,TH812 TP368.1 36. 基于MSP430单片机地下车库通风控制系统设计,TP273.2 TG333.26 37. 基于PIC单片机的血压测量计设计,TP311.5 TM910.6 38. 基于单片机的标记打印机的研究与开发,TP277 TG156.82 39. 基于C8051F单片机和CANbus的航空三轴伺服转台控制系统的设计与研究,TP368.1 V217.2 40. 基于单片机的全位置自动焊接控制系统的研究 项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！毕业论文，毕业设计，毕业论文设计，商业计划、商业策划、大学生商业计划书、大学生商业策划书、大学生创业计划书，毕业论文，毕业设计，毕业论文设计，商业计划、商业策划、大学生商业计划书、大学生商业策划书、大学生创业计划书毕业论文，毕业设计，毕业论文设计，商业计划、商业策划、大学生商业计划书、大学生商业策划书、大学生创业计划书毕业论文，毕业设计，毕业论文设计，商业计划、商业策划、大学生商业计划书、大学生商业策划书、大学生创业计划书项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！项目论证，项目可行性研究报告，可行性研究报告，项目推广，项目研究报告，项目设计，项目建议书，项目可研报告，本文档支持完整下载，支持任意编辑！选择我们，选择成功！单片机论文，毕业设计，毕业论文，单片机设计，硕士论文，研究生论文，单片机研究论文，单片机设计论文，优秀毕业论文，毕业论文设计，毕业过关论文，毕业设计，毕业设计说明，毕业论文，单片机论文，基于单片机论文，毕业论文终稿，毕业论文初稿，本文档支持完整下载，支持任意编辑！本文档全网独一无二，放心使用，下载这篇文档，定会成功！第 XVIII 页 共 页