毕业设计（论文）-八边形垫片落料冲孔复合模冲压模具设计.docx

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1、目录1 .绪论I1.1 模具在现代工业生产中作用11.2 冲压模具的现状及发展趋势21.2.1 冲压模具的现状21.2.2 冲压模具的发展趋势42落料冲孔模工艺及模具设计62.1 冲裁件的工艺性分析62.2 确定工艺方案72.3 冲裁件的排样和搭边72.3.1 计算零件展开尺寸72.3.2 排样82.3.3 搭边92.4 冲技工艺力92.4.1 凸、凹模间隙值的确定92.4.2 确定刃口的加工方法102.4.3 冲裁力的计算I1.2.4.4 卸料力、推件力和顶件力计尊122.4.5 模具压力中心的确定122.4.6 初步选定冲压设备122.5 落料冲孔模主要零部件的结构设计132.5.1 凸模

2、、凹模的结构设计132.5.2 凸凹棋的结构设计151.1.1 位零件的设计与标准162.5.4 卸料与推件零件的设计172.5.5 紧固零件的设计与标准182.5.6 橡胶毡的计算182.5.7 模柄的选用192.5.8 凸模固定板与垫板192.5.9 冲模模架的型号与选择2()2.5.10 模具零件的材料选用202.5.11 6模具结构图21结论21参考文献221.绪论1.1 模具在现代工业生产中作用冲压加工作为一个行业，在国民经济的加工行业中占有玳要的地位。根据统计，冲压件在各个行业中均占相当大的比重，尤其在汽车、电机、仪表、军工、家用电器等方面所占比重更大川冲压加工的应用范围极广，从精

3、细的电子元件、仪表指针到重型汽车的覆盖件和大梁、而压容器封头以及航空航天器的蒙皮、机身等均须冲压加工。“模具是工业生产的基础工业的工艺准备也已经取得了共识,60%80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生产制件所具备的高精度、高发杂程度、高致性、高生产率和低消耗，是其它加工制造方法所不能比拟的。模具乂是,效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值阳，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为600亿美元。日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业。近几年，我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展，2003年，我国模具总产值超过400亿元人民币。随着社会经济的发展

4、，人们对工业产品的品种、数量、质量及款式都有越来越高的要求。为满足人类的需要，世界上各工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提而模具制造水平，并取得了显著的经济效益.美国是世界上超级经济大国，也是世界模具工业的领先国家,现在大家都认识到，研窕和发展模具技术，对于促进国民经济的发展具有特别重耍的意义。模具技术已成为衡量个国家产品制造水平的重要标志之。模具工业能促进工业产品生产的发展和质量的提高，并能获得极大的经济效益U叫因而引起了各个国家的高度重视和较助，在日本，模具被誉为进入富裕社会的原动力”，在德国则冠之以,金属加工业中的帝王”，在罗马尼亚视为“模具

5、就是黄金“。因此可以断言，随若工业生产的迅速发展，模具工业在国民经济中的地位将日益提高，模具技术也会不断发展，并在国民经济发展过程中发挥越来越重要的作用。我国正处模具设计制造水平提升关键期，中国正在成为全球制造业中心，板料成型加工是先进制造业的歪要组成部分。H前，我国设计制造的精密多工位级进模和多功能模具，与国外同类模具水平相比，从模具结构、制造精度、制造周期、使用寿命等指标来衡量，水平相当或接近,完全可以替代进口,提而冲模技术可以从两方面入手，一方面是提高冲模所体现的冲压工艺水平，开发冲压新工艺：另一方面是通过采用计算机技术（冲模CAD、CAM、CAE技术）和先进制造技术（数控多轴战动加工中

6、心，CNC高精度电火花和线切割加工，CNC点位坐标镣、坐标磨和连续轨迹坐标磨等），提高冲模设计和制造的水平。冷冲压与其他加工方法相比，具有独到的特点,所以在工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部分越来越多的采用冷冲压加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、航空航天、电子、电器、轻工、仪表及日用品等行业。在这些部门中，冲压件所占的比重都相当大，不少过去用铸造、锻造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工，大大提高了生产率，降低了成本。本课题通过对八角形冲孔件冲压工艺及模具设计的研究，可与现今社会汽车产业冲压件模具发展相关联.有效的优化模具的结

7、构和设计过程，从而加深对模具设计的实际应用能力。1.2 冲压模具的现状及发展趋势1.2.1 冲压模具的现状以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表法淹件模具的水平。在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，与国外相比还存在一定的差距“标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，在制造精度、使用寿命,模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，仍存在一定差距（1）模具CADC

8、AECAM技术模具CADCAECAM技术是改造传统模具生产方式的关键技术，能显著缩短模具设计与制造周期,降低生产成本,提高产品侦任。它使技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形（型）工艺、数控加工及成本等进行设计和优化。以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD,CAM系统，实现了CAD/CAM的集成，并采用CAE技术对成形（型）过程进行计算机模拟等，数控加工的使用率也越来越高，取得了一定的经济效益，促进和推动了我国模具CADCAECAM技术的发展。近年来，我国自开发的有上海交大的冲裁模CADjCAM系统：北京北航海尔软件有限公司的CAXA系列软件：吉林金网格模具工程研究中心的

9、冲压CAD/CAE/CAM系统等，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造/良好条件.目前我国计算机辅助技术的软件开发，尚处于较低水平，需要知识和经验的积累。（2）模具标准件模具标准件对缩短模具制造周期，提高痂量、降低成本，能起很大作用。因此,模具标准件越来越广泛地得到采用。模具标准件主要有冷冲模架、塑料模架、推杆和弹簧等。新型弗性元件如氯气用簧亦已在推广应用中。（3）模具材料与热处理模具材料的质培、性能、品种和供货是否及时，对模具的质量和使用寿命以及经济效益有若直接的全大影响。近年来，国内一些模具钢生产企业已相继建成和引进了一些先进工艺设备，使国内模具钢品种规格不合理状况有所改善，模具钢质量有

10、较大程度的提高。但国产模具钢钢种不全，不成系列，多品种、精料化、制品化等方面尚待解决.另外，还需要研窕适应玻璃、陶瓷、耐火砖和地破等成型模具用材料系列.模具热处理是关系能否充分保证模具钢性能的关键环节。国内大部分企业在模具淬火时仍采用盐熔炉或电炉加热,由于模具热处理工艺执行不严，处理版量不高，而且不稳定，宜接影响模具使用寿命和质员。近年来，真空热处理炉开始广泛应用于模具制造。（4）模具制造水平我国正处模具设计制造水平提升关键期，中国正在成为全球制造业中心，板科成型加工是先进制造业的重要组成部分。目前，我国设计制造的精密多工位级进模和多功能模具，与国外同类模具水平相比，从模具结构、制造精度、制造

11、周期、使用寿命等指标来衡量，水平相当或接近，完全可以替代进口提高冲模技术可以从两方面入手，一方面是提高冲模所体现的冲压工艺水平，开发冲压新工艺；另一方面是通过采用计算机技术（冲模CAD、CAM.CAE技术）和先进制造技术（数控多轴联动加工中心，CNC高精度电火花和线切割加工，CNC点位坐标镣、坐标磨和连续轨迹坐标磨等），提高冲模设计和制造的水平冷冲压与其他加工方法相比，具有独到的特点，所以在工业生产中，尤其是大批民生产中应用十分广泛。相当多的工业都分越来越多的采用冷冲压加工产品零部件，如机械制造、车辆生产、航空航天、电子、电器、轻工、仪表及日用品等行业。在这些部门中，冲压件所占的比重都相当大，

12、不少过去用铸造、假造、切削加工方法制造的零件，现在已被质量轻、刚度好的冲压件所代替。通过冲压加工，大大提高了生产率，降低了成本。在中国，人们已经越来越认识到模具在制造中的重要基础地位，认识到模具技术水平的高低，已成为衡国一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品质量、效益和新产品的开发能力。许多模具企业十分重视技术发展,加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。目前，从事模具技术研究的机构和院校已达30余家，从事模具技术教育的培训的院校己超过50余家。其中，获得国家重点资助建设的有华中理工大学模具技术国

13、家重点实验室，上海交通大学CAD国家工程研究中心、北京机电研究所精冲技术国家工程研尢中心和郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心等。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术、模具的电加工和数控加工技术、快速成型与快速制模技术、新型模具材料等方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献网。1.2.2 冲压模具的发展趋势国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性川。近年来许多模具企业因此加大r用于技术进步的投资力度，一些国内模具企业已普及/二维CAD,并陆续开始使用UG,Pm/Engineer、I-DE

14、AS等国际通用软件，个别厂家还引进了MOkinoW等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。从长远看，CADgAE的集成将成为种需求或趋势，事实上现在也有很多这样的尝试，但从应用效果看还不是十分理想。CAWCAE系统开发者有必要对覆盖件模具的设计思路作一些特别的细致的梳理、分析和特征化处理，然后再从软件系统的用度找到一个结合点。在此方面做的比较出色的是ThinkdeSign系统，该系统能够在回弹处理上很好地实现工程师的意图。软件系统间的集成总是在不断地向前推进，物理上的网络化处理已经没有什么问题，现在一些模具厂已经实现PDM环境下的CAD/CAM集成。但从系统开发和模具厂工业应用的二者关系的角

15、度看，没有工业应用就没有较为成熟的经验可供借鉴，模具厂耍应用就需要投资，而投资需要收益.同时，人才的培养也是一个不容回避的何超.目前，高新技术在国外很多模具企业得到广泛应用，欧美许多模具企业的生产技术水平在国际上都是i的。将高新技术应用于模具的设计与制造，已成为快速制造优质模具的有力保证。CAD/CAE/CAM的广泛应用，显示了用信息技术带动和提升模具工业的优越性。在国外，CADCAECAM已成为模具企业普遍应用的技术。在CAD的应用方面，己经超越门也掉图板、二维绘图的初级阶段，目前3D设计已达到门0%89%.PRO/E.UG、CIMATRoN等软件的应用很普遍。通过这些软件可获得3D模型,为

16、NC编程和CAD/CAM的集成提供了保证。同时在3D设计时还可以进行装配干涉的检查，以保证设计和工艺的合理性。从汽车冲压件模具技术发展过程中我们可以看出,国外模具企业的工作流程为先有冲压工艺设计然后指导模面设计和模具结构设计,分别由不同的人来做.专业分工很明确。国外模具企业在设计阶段通过计算机的曲面造型,完成模面的精细设计。精细模面设计的结果,可以极大减少型面加工、钳修、试模工时,它的作用非同小可。比如:针对进料量不同设计各种拉延筋,同一套模不同部位的拉延筋截面不同,防回弹、过拉延处理,最小压料面设计,凸凹模不等间隙设计等。对比之下,国内的模具设计还停留在结构设计阶段,模面设计没有受到很好的重视,模面实际上是靠后天完成,模具设计的落后