1、完整版机械专业毕业设计524235永州职业技术学院数控机电系（2010届）永州职业技术学院毕业设计连接片125模具设计学生姓名: 向 国 峰年 级： 07级模具四班 专 业：模具的设计与制造指导教师： 邓 毅 系 部：数 控 机 电 系湖南永州提交日期：2010年05 月 摘要本文主要介绍了连接片125冲裁模具的设计，通过对制件结构、尺寸等进行工艺分析。本设计中主要对排样、主要工作零件、定位、各模板以及模具的结构进行了计算和分析。并分析和讨论了工件的工艺性和冲裁工艺方案的确定、压力机的选择、压力中心的计算以及所设计模具中的各非标准件尺寸的确定和标准模架的选择。另外，本设计最后还用电脑绘图软件绘
2、出了模具总装图及各非标准件的零件图。 关键词 连接片 排 样 级进模 卸料装置 定距侧刃 模具结构设计 前言 司马光说：“才者，德之资也；德者，才之帅也.”21世纪的人才要拥有创新意识，要能够用新的思维方法分析所遇到的各种问题，没有创新的思维，人类无法解决新世纪面临的复杂问题。要具备创新能力，这种能力不仅包括自然科学知识，还包括人文社会科学知识。最重要的是，2世纪的人才要能实现创新成果的价值。而我们的毕业设计正是培养我们用创新的思维方法去解决设计中遇到的各种实质性问题，还能让我们复习与巩固三年来我们所学的专业知识。增强我们今后在生产实践当中适新环境的能力。这次毕业设计中，我的设计题目是：连接片
3、125冲裁模设计。由于设计的需要，我仔细研究了零件图，但在设计过程中，因自己经验不足，遇到了很多实际问题，使我体会到了在现场实习调研仅证明可不可以实干，而不能代表能不能干好。所以我积极与设计指导老师、操作指导老师沟通，在各位老师的全力帮助、指导下问题得到了全面解决，同时受到各位老师优良工作品质的影响，培养出了我缓中求稳、虚心求教、实事求是、一丝不苟的工作作风，并树立了明确的生产观、经济观和全局观，为今后从事工作打下了良好的基础。通过毕业设计，我真正认识到理论和实践相结合的重要性，并培养了我综合运用所学理论知识和实际操作知识去理性的分析问题和解决实际工作中的一般技术工程问题的能力，使我建立了正确
4、的设计思想，掌握了工艺设计的一般程序、规范和方法，并进一步巩固、深化地吸收和运用了所学的基本理论知识和基本操作技能。还有，它提高了我设计计算、绘图、编写技术文件、正确使用技术资料、标准、手册等工具书的独立工作能力，更培养了我勇于创新的精神及严谨的学风及工作作风。由于本人能力有限，缺少设计经验，设计中漏误在所难免，敬请各位老师指正批评，以使我对自己的不足得到及时的发现并修改，也使我在今后的工作中避免再次出现。在这里，向在这次毕业设计中给予过我鼓励、指导及帮助的每位老师表示我虔诚和衷心的感谢！目 录摘 要 2关键词 2 前 言 二十一世纪什么最重要？人才！ 3 第一部分 制定连接片125的工艺过程
5、1、 连接片125工艺分析。1.1 材料 61.2 工件结构形状 61.3 尺寸精度 62、 冲裁工艺方案的确定 62.1 工艺方案 63、 排样.裁板 63.1 排样 73.2 条料宽度 73.3 材料利用率 84、 冲裁工艺力计算，选用压力机及确定压力中心 84.1 冲孔冲裁时的工艺力计算 84.1.1 冲裁力计算。 84.1.2 冲孔时卸料力.推件力.顶件力的计算 94.2 落料冲裁时工艺的计算 94.2.1 冲裁力的计算 94.2.2 落料时卸料力.推件力.顶件力的计算 94.3 选择压力机 104.4 确定压力中心 10 第二部分 设计连接片125的模具1、 确定模具结构，绘制模具总
6、装图102、 冲模刃口尺寸及公差的计算 122.1 冲孔凹凸模刃口尺寸的计算 122.2 落料凸凹模刃口尺寸的计算 133、 确定各主要零件外形结构尺寸 14 3.1冲孔、落料凸模长度L1、L2的确定 143.2 凹模板外形尺寸的确定 153.3 导料板宽度B1的确定 154、出部分非标准件的零件图 15 4.1 冲孔凸模 16 4.2 冲孔落料凹模 17 4.3 导料板 17 4.4 落料凸模 18参考文献 19致 谢 20一、制定连接片125的工艺过程1. 连接片125工艺分析。 1.1 材料：Qsn查附表1冷冲压工艺及模具设计可知，其屈强比小，延伸率高，具有良好的冲压工艺。1.2 工件结
7、构形状：该冲压结构简单，易于冲裁。1.3 尺寸精度：零件的内外形尺寸均标注公差，尺寸精度要求高，未标注公差的为自由尺寸，按IT14计算，经查公差表，各尺寸公差为： 图一 零件外形： 9.4 R1.85 3.7零件内形： 6.5 1.85 1.65 1.5孔 距： 9.80.1 2.20.125 13.30.1 结 论: 适合冲裁。 1.4 批 量： 20万件年2. 冲裁工艺方案的确定。2.1 该制件包括冲孔.落料两个基本工序，可采用以下工艺方案：先冲孔.再落料，采用单工序模生产。冲孔.落料复合冲压，采用复合模生产。冲孔.落料连续冲压，采用级进模生产。分析：方案模具结构简单，但需要两道工序，两套
8、模具才能完成零件的加工，生产效率低，难以满足大批量生产的要求，方案虽然制件精度高，但其模具结构复杂，制造难度大，成本高，由于级进模可减少模具和设备的数量，提高生产效率并易实现自动化，故综上所述：该制件选用冲孔.落料连续冲压的级进模生产。由于制件的结构形状及尺寸可知：级进模采用弹压卸料和侧刃定距的定位方式。3. 排样.裁板。3.1 排样由于该制件空之间有位置精度要求，故应该将两孔安排在同一个工位上冲出，以减少工位的积累误差，又因该制件批量大且结构简单，尺寸较小，其冲孔制造简单，故其排样方式采用少废料.斜排且工位之间增设空步的排样方式。如图二示： 图二 3.2条料宽度 根据所确定的排样方式，可知A
9、1=18.96mm所以有条料宽度 A=（A1+2R1+2a+2b) R1大圆半径 a.沿边值 b.侧刃宽度查表3-13知：a=1.5 b=1.5 为公差值将已知数据代入得：A=18+2*4.7*2*1.5+2*1.5=33 3.3 材料利用率： 示意图如图三示 计算公式为 1=N1A0A1100%公式中 A0 一个制件的有效面积 A1一块条料的面积N1一块条料所冲制件的总个数 如图所示：A0=90.562 A1=1029.6 N1=6 单个零件周长.53.555mm 图三 根据以上分析，查表知，选用板料规格为5503400.3采用横裁，剪切条料尺寸为335500.3（mm）每块板料可裁的条料为
10、10，每块条料可冲零件个数为9869个。4. 冲裁工艺力计算，选用压力机及确定压力中心。4.1 冲孔冲裁时的工艺力计算。4.1.1 冲裁力计算。 由于该制件采用一般平刃冲裁，故其冲裁力可按F孔=kLtT0 公式中：k为安全系数, k =1.3 t 为材料厚度 L 为制件周长 T0材料的抗剪强度 T0=471 MPa 故冲裁6.5 ,1.85的孔所需冲裁力分别为： F1=kL1tT0=1.3*6.5*0.3*471=4749.1 KNF2=kL2tT0=1.3*1.85*0.3*471=1067. 1KN4.1.2 冲孔时卸料力.推件力.顶件力的计算。 其计算公式分别为：FX=KxF FT=nk
11、tF FD=KDF KX.KT.KD分别为卸料力.推件力.顶件力系数。 查表3-18P67知 KX=0.020.06 KT=KD=0.030.09 n为同时卡在凹模内的冲裁件（或废料）个数。n=8 则h=n*t=8*0.3=2.44.1.2.1 冲孔的Fx1. FT1. FD1 将已知的数据代入得：Fx1=0.04*1067.1=42.684N FT1=0.055*1067.1*8=469.524N FD1=0.055*1067.1=58.6905N4.1.2.2 冲孔的Fx2. FT2. FD2 将已知的数据代入得：Fx2=0.04*4749.1=189.964N FT2=0.055*474
12、9.1*8=2089.604N FD2=0.055*4749.1=261.2005N4.2 落料冲裁时工艺的计算。4.2.1 冲裁力的计算 同理 F3= kLtT0 k=1.3 t=0.3 T0=471Mpa 经计算得：单个制件周长L=53.555 将已知数据代入式中得：F3= kLtT0=1.3*53.555.0.3.471=98374.2.2 落料时卸料力.推件力.顶件力的计算。 同理得： FX=KxF FT=nktF FD=KDF 弹压卸料示意图 KX=0.04 KT=KD=0.055 n=8 将已知数据代入式中得： Fx=0.04*9837.5=393.5N FT=8*0.055*98
13、37.5=4328.5N FD=0.055*9837.5=541.0625N 4.3 选择压力机根据前面压力的计算，选择压力机的标称压力，且压力机的标称压力必须大于或等于总冲压力Fz的1.11.3倍。 即F压（1.01.3）Fz 由于该制件为薄料t=0.3mm.，所以主要采用弹压卸料装置，卸料同时也起压料作用，使冲件具有较高的平直度，另外，根据所确定的排样图，分析可知： F=2*（F1+F2+F3）=2*(4749.1+1067.1+9837.5)KN =31307.4KN 综上所述 Fz=F+FX+FT =31307.4+2*(42.684+189.524+2089.604+4328.5)
14、=46334.952 N =46.334952 KN 根据计算总力，查附表5可初选J23-100的压力机，当模具结构及尺寸确定后，可对压力机的闭合高度，模具安装尺寸进行校核，从而最终确定压力机的规格。4.4 确定压力中心。根据所确定的排样方式，画出凹模刃口，用CAD法可求得压力中心的坐标为（-4.48，0）二. 设计连接片125的模具1. 确定模具结构，绘制模具总装图。 根据已经确定的工艺方案，模具结构可采用左右送料，侧刃定距，弹性卸料装置，下漏料方式的级进冲裁模结构形式，模架可采用弹压导板标准模架。据此，画出模具结构图。如图所示： 1、10 导柱 2 弹压导板 3、1 导套 4 导板镶块 5
15、 卸料螺钉 6凹模固定板 7 凸模 8 上模座 9 限位柱 12 导料板 13凹模版 14下模座 15侧刃挡块 16侧刃表2-116侧刃2 4515侧刃挡块2 454348HRC14下模座1 4513凹模版12428HRC12导料板26264HRC9限位柱8上模座17凸模6 455660HRC6凹模固定板12428HRC5卸料螺钉12 4导板镶块 453、11导套26264HRC2弹压导板 4 51、10导柱 6264HRC序号名 称数量材 料热 处 理 HRC标准代号参考尺寸 总装图各零件代号及材料与尺寸2. 冲模刃口尺寸及公差的计算。2.1 冲孔凹凸模刃口尺寸的计算。采用凹凸模配合加工的计
16、算方法，且冲孔时应以凸模为基准来配作凹模。据零件分析可知冲孔凸模磨损后尺寸均变小。A2=6.5 A1=1.85其计算公式为：dT=（dmin+x）0 -T 查表3-5得 X1=0.5 X2=0.75将已知数据代入公式得： dT1=（1.85+0.5*0.12）=1.91 dT2=(6.5+0.75*0.1)=6.575 查表3-2 Zmin=0.015mm Zmax=0.021mm 冲孔凹模刃口尺寸按凸模实际刃口尺寸配作，保证双面间隙值为0.015mm0.021mm2.2 落料凸凹模刃口尺寸的计算同理，采用图凹模配合加工的计算方法，且落料时应以凹模为基准来配作凸模。根据零件图分析可知：凹模磨损
17、后尺寸变大的为：A1=9.4 A2=1.5 A3=3.7 A4=2.2 A5=R1.85 A6=13.30.12.2,R1.85为未注公差，一般可按IT14确定并计算，查公差值表知其公差分别0.25 .0.25，又因为R1.85 ,2.2为外形尺寸和定位尺寸，故可写成：R1.85 2.20.125. 其计算公式为A=(Amax-X*)+A 0 查表3-5得：X1=X5=X6=0.75 X2=X3=X4=1 取A=14 将已知数据代入公式得： A1A=(9.4-0.75*0.1) =9.325 A2A=(1.5-1*0.12) =1.38 A3A=(3.7-1*0.16)=3.54 A4A=(2
18、.2-1*0.25)=1.95 A5A=(1.85-0.75*0.25)=1.6625 A6A=(13.3-0.75*0.2)=13.15凹模磨损后，尺寸变小的为：1.65 其计算公式为：B=(Bmin+X*)0 -A 查表3-5得：X=1 取A=14 将已知数据代入公式得： B1=(1.65+1*0.12)=1.77 查表3-2得：Zmax=0.021 Zmin=0.015 所以凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配制，保证双面间隙值为0.015mm0.021mm。3. 确定各主要零件外形结构尺寸3.1. 冲孔凸模长度L1的确定 凸模长度计算为L1=, 所以：L1=4+7+2.5+0.75=14.25
19、mm3.2. 落料凸模长度L2的确定 同理有：凸模长度计算为L2=H1+H2+H3+H 其中H1为凸模固定板的厚度，H2为卸料板的厚度，H3为导料板的厚度，H为当模具完全闭合时，凸模进入凹模的长度，H=0.51mmH1=35mm H2=68mm H3=23mm H=0.35mm所以有：L2=4+7+2.5+0.75=14.25mm3.3. 凹模板外形尺寸的确定 凹模厚度H根据经验计算公式有 H=K*S(H8) 垂直于送料方向的凹模宽度 B=S(2.54.0)H 送料方向的凹模长度 L=S1+2S2 式中 K.系数，考虑板厚的影响，其值查表3-24 S.垂直送料方向的凹模刃壁间的最大距离 S1.
20、送料方向的凹模刃壁间的最大距离S2.送料方向的凹模刃壁到凹模边缘的最小距离，其值查表3-25查表3-24得：K=0.30.4查表3-25得：S2=20mm 且根据所确定的排样图可通过计算知：S=29 S1=40 所以有：H=29*(0.30.4)=8.711.6 即：H=10mm B=29+(2.5+4.0)*10=5469mm L=40+2*20=80mm 为保证模具的精度，凹模厚度H、垂直于送料方向的凹模宽度B、送料方向的凹模长度L，取值：H=10mm B=60 mm L=80mm3.4. 导料板宽度B1的确定其计算方法为：B1=(B-A)2 式中 B.垂直于送料方向的凹模宽.A.条料宽度
21、。 B=61.5mm A=33mm 所以有：B1=(61.5-33)2=14.25mm4.画出部分非标准件的零件图 4.1 冲孔凸模 图四 冲孔凸模 技术要求 1，圆柱面光滑无毛刺，圆柱度 为0.01 2,材料为T10A，热处理56-60HRC 图5 冲孔凸模 技术要求 1，圆柱面光滑无毛刺，圆柱度 为0.01 2,材料为T10A，热处理56-60HRC 4.2 冲孔落料凹模 技术要求 1，上、下表面光滑无毛刺，平行度为0.02 2，材料为Cr15， 热处理24-28HRC. 3,其中孔6.0 与导料板的固定孔配作.4.3 导料板4.4 落料凸模 技术要求 1，表面光滑无毛刺，表面粗糙度为Ra
22、3.2. 2,材料为T10A，热处理56-60HRC 。参考文献1 冷冲压工艺及模具设计 中南大学出版社2 冲压手册第二版 北京：机械工业出版社3 冷冲模设计 北京：机械工业出版社4 冲压模具设计与制造 北京：化学工业出版社5 公差配合与测量 国防工业出版社6 模具设计与制造简明手册 上海：上海科学技术出版社7 冲压工艺模具学 北京：机械工业出版社 致谢本设计是在导师邓毅老师的悉心指导下完成的。从设计的选择、设计方案的确定，甚至是文档的编辑都倾注了指导老师的大量心血。指导老师渊博的知识、丰富的实践操作经验、严谨的治学作风，高尚的教师道德，以及诲人不倦，对工作的忘我精神使我受益非浅；指导老师还时
23、刻关心我的毕业设计的进展，在我出现疑问的时候及时给予指导，使我能及时解决问题与困难，因此，首先对他致以最诚挚的谢意！经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个专科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的，邓老师平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是张老师仍然细心地纠正图纸中的错误。正因为如此我才能顺利的完成设计，我要感谢我的母校信息工程学院，是母校给我们
24、提供了优良的学习环境。另外，我还要感谢那些曾给我授过课的每一位老师，是你们教会我专业知识。同时在毕业设计的过程中，得到了邓子林老师和蒋国生老师的帮助和大力支持；杨冬生老师也提供了很多指导性的意见，在此一并表示衷心的感谢。同时要感谢我们信息工程学院所有的老师们，您们的言传身教使我终身收益,我很庆幸能够遇到这么多好老师，感谢你们一直以来对我的栽培。还要感谢我的同学、朋友们一直以来对我的关怀与帮助，你们的鼓励和支持是我前进的动力，与你们在一起的时光将是我最美好的记忆。最应该感谢的是我的爸爸、妈妈对我一如既往支持与理解，是你们对我鼓励才使我取得今天的小小成绩，你们的关爱是我人生中最重要的财富，每当我遇到困难和挫折的时候你们始终都是最关爱我的人。短短数语难以表达我对你们的感激之情，唯有在未来的日子里继续努力地奋斗来报答你们的养育之恩。最后，谨向关心和帮助过我的所有老师、同学和家人表示衷心的感谢和真诚地祝愿！
