毕业设计（论文）摘摘 要要 本书主要介绍冷冲压模具冲裁模具的有关设计，冲裁模设计主要步骤有： 分析冲裁件的工艺性、确定冲裁工艺方案、 （工序性质与数量的确定、工序顺序的确定、工序组合方式的确定） 、确定模具总体结构方案（模具类型、操作与定位方式、卸料与出料方式、模架类型及精度） 、进行有关工艺与设计计算（排样设计与计算、计算冲压力与压力中心、计算凸、凹模刀刃尺寸及公差） 、设计、选用模具零部件，绘制模具总装草图（确定凹凸模具结构形式计算凹模轮廓尺寸及凸模结构尺寸、选择定位零件、设计选用卸料与出件零件、选择模架，并确定其他模具零件的结构尺寸或标准规格、绘制模具总装草图校核压力机） 、绘制模具总装图和零件图（模具总装图的绘制、模具零件图的绘制）确定模具零件加工工艺过程、确定模具装配工艺过程、编写有关技术文件。关键词：复合模 弹压卸料装置 冲裁间隙 冲裁力 压力中心 压力机 公称压力 弹压卸料装置毕业设计（论文）目目 录录第一章第一章 模具概述模具概述11.1 模具工业现状11.2 模具的发展趋势31.3 冷冲压模具分类与特点61.4 冷冲压模具设计6第二章第二章 优质碳素结构钢冲压件模具设计优质碳素结构钢冲压件模具设计82.1 零件冲裁工艺性分析82.2 冲压工艺方案92.3 排样设计92.4 模具结构及装配图设计11第三章第三章 零部件设计零部件设计 133.1 工作零件计算及设计133.2 工作零件结构设计153.3 弹压卸料装置设计163.4 定位零件设计和选用173.5 连接件与固定件设计17毕业设计（论文）3.6 其他零件设计和选用183.7 模架选取19第四章第四章 冲压设备选用冲压设备选用204.1 冲裁力及压力中心计算204.2 压力机类型及选择244.3 模具安装及闭合高度校核25第五章第五章 主要零部件加工工艺主要零部件加工工艺285.1 凹凸模加工工艺分析285.2 凹凸模数控加工305.3 模具装配工艺分析31结束语32参考资料33毕业设计（论文） 第1页第一章第一章 模具概述模具概述1.1 模具工业现状由于历史原因形成的封闭式、 “大而全”的企业特征，我国大部分企业均设 有模具车间，处于本厂的配套地位，自 70 年代末才有了模具工业化和生产专业 化这个概念。模具工业主要生产能力分散在各部门主要产品厂内的工模具车间， 所生产的模具基本自产自用。据粗略估计，产品厂的模具生产能力占全国模具生 产能力的 75，他们的装备水平较好，技术力量较强，生产潜力较大，但主要为 本厂产品服务，与市场联系较少，经营机制不灵活，不能发挥人力物力的潜力。 模具专业厂全国只有二百家左右，商品模具只占总数的 20左右，模具标准件的 商品率也不到 20。由于受旧管理体制的影响较深，缺乏统筹规划和组织协调， 存在着“中而全” ， “小而全”的结构缺陷，生产效率不高，经济效益较差。模具行业的生产小而散乱，跨行业、投资密集，专业化、商品化和技术管理 水平都比较低。现代工业的发展要求各行各业产品更新换代快，对模具的需求量 加大。一般模具国内可以自行制造，但很多大型复杂、精密和长寿命的多工位级 进模大型精密塑料模复杂压铸模和汽车覆盖件模等仍需依靠进口，近年来模具进 口量已超过国内生产的商品模具的总销售量。为了推进社会主义现代化建设，适 应国民经济各部门发展的需要，模具工业面临着进一步技术结构调整和加速国产 化的繁重任务。 改革开放 20 多年来，我国(除港台地区外，下同)的模具工业获得了飞速的发展， 设计、制造加工能力和水平、产品档次都有了很大的提高。据不完全统计，全国 现有模具专业生产厂、产品厂配套的模具车间（分厂）近 17000 家，约 60 万从 业人员，年模具总产值达 200 亿元人民币。但是，我国模具工业现有能力只能满 足需求量的 60左右，还不能适应国民经济发展的需要。目前，国内需要的大型、 精密、复杂和长寿命的模具还主要依靠进口。据海关统计，1997 年进口模具价值 6.3 亿美元，这还不包括随设备一起进口的模具；1997 年出口模具仅为 7800 万美 元。1997 年中国模具工业协会对下属的 209 家骨干企业（含产品厂的模具车间） 的统计资料表明，其模具总产值 13.7 亿元人民币，进口模具大约为 336 万美元。 目前我国模具工业的技术水平和制造能力，是我国国民经济建设中的薄弱环节和 制约经济持续发展的瓶颈。1模具工业产品结构的现状按照中国模具工业协会的划分，我国模具基本分为 10 大类，其中，冲压模 和塑料成型模两大类占主要部分。按产值计算，目前我国冲压模占 50左右，塑 料成形模约占 20，拉丝模（工具）约占 10，而世界上发达工业国家和地区 的塑料成形模比例一般占全部模具产值的 40以上。我国冲压模大多为简单模、单工序模和符合模等，精冲模，精密多工位级进 模还为数不多，模具平均寿命不足 100 万次，模具最高寿命达到 1 亿次以上，精 度达到 35um，有 50 个以上的级进工位，与国际上最高模具寿命 6 亿次，平均 模具寿命 5000 万次相比，处于 80 年代中期国际先进水平。我国的塑料成形模具设计，制作技术起步较晚，整体水平还较低。目前单型毕业设计（论文） 第2页腔，简单型腔的模具达 70以上，仍占主导地位。一模多腔精密复杂的塑料注射 模，多色塑料注射模已经能初步设计和制造。模具平均寿命约为 80 万次左右， 主要差距是模具零件变形大、溢边毛刺大、表面质量差、模具型腔冲蚀和腐蚀严 重、模具排气不畅和型腔易损等，注射模精度已达到 5um 以下，最高寿命已突破 2000 万次，型腔数量已超过 100 腔，达到了 80 年代中期至 90 年代初期的国际先 进水平。2模具工业技术结构现状我国模具工业目前技术水平参差不齐，悬殊较大。从总体上来讲，与发达工 业国家及港台地区先进水平相比，还有较大的差距。在采用 CAD/CAM/CAE/CAPP 等技术设计与制造模具方面，无论是应用的广 泛性，还是技术水平上都存在很大的差距。在应用 CAD 技术设计模具方面，仅 有约 10%的模具在设计中采用了 CAD，距抛开绘图板还有漫长的一段路要走； 在应用 CAE 进行模具方案设计和分析计算方面，也才刚刚起步，大多还处于试 用和动画游戏阶段；在应用 CAM 技术制造模具方面，一是缺乏先进适用的制造 装备，二是现有的工艺设备（包括近 10 多年来引进的先进设备）或因计算机制 式（IBM 微机及其兼容机、HP 工作站等）不同，或因字节差异、运算速度差异、 抗电磁干扰能力差异等，联网率较低，只有 5%左右的模具制造设备近年来才开 展这项工作；在应用 CAPP 技术进行工艺规划方面，基本上处于空白状态，需要 进行大量的标准化基础工作；在模具共性工艺技术，如模具快速成型技术、抛光 技术、电铸成型技术、表面处理技术等方面的 CAD/CAM 技术应用在我国才刚起 步。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。我 国大部分模具厂、车间的模具加工设备陈旧，在役期长、精度差、效率低，至今 仍在使用普通的锻、车、铣、刨、钻、磨设备加工模具，热处理加工仍在使用盐 浴、箱式炉，操作凭工人的经验，设备简陋，能耗高。设备更新速度缓慢，技术 改造，技术进步力度不大。虽然近年来也引进了不少先进的模具加工设备，但过 于分散，或不配套，利用率一般仅有 25%左右，设备的一些先进功能也未能得到 充分发挥。缺乏技术素质较高的模具设计、制造工艺技术人员和技术工人，尤其缺乏知 识面宽、知识结构层次高的复合型人才。中国模具行业中的技术人员，只占从业 人员的 8%12%左右，且技术人员和技术工人的总体技术水平也较低。1980 年以 前从业的技术人员和技术工人知识老化，知识结构不能适应现在的需要；而 80 年代以后从业的人员，专业知识、经验匮乏，动手能力差，不安心，不愿学技术。 近年来人才外流不仅造成人才数量与素质水平下降，而且人才结构也出现了新的 断层，青黄不接，使得模具设计、制造的技术水平难以提高。3模具工业配套材料，标准件结构现状近 10 多年来，特别是“八五”以来，国家有关部委已多次组织有关材料研 究所、大专院校和钢铁企业，研究和开发模具专用系列钢种、模具专用硬质合金 及其他模具加工的专用工具、辅助材料等，并有所推广。但因材料的质量不够稳 定，缺乏必要的试验条件和试验数据，规格品种较少，大型模具和特种模具所需 的钢材及规格还有缺口。在钢材供应上，解决用户的零星用量与钢厂的批量生产 的供需矛盾，尚未得到有效的解决。另外，国外模具钢材近年来相继在国内建立 了销售网点，但因渠道不畅、技术服务支撑薄弱及价格偏高、外汇结算制度等因毕业设计（论文） 第3页素的影响，目前推广应用不多。 模具加工的辅助材料和专用技术近年来虽有所推广应用，但未形成成熟的生产技 术，大多仍还处于试验摸索阶段，如模具表面涂层技术、模具表面热处理技术、 模具导向副润滑技术、模具型腔传感技术及润滑技术、模具去应力技术、模具抗 疲劳及防腐技术等尚未完全形成生产力，走向商品化。一些关键、重要的技术也 还缺少知识产权的保护。我国的模具标准件生产，80 年代初才形成小规模生产，模具标准化程度及标 准件的使用覆盖面约占 20%，从市场上能配到的也只有约 30 个品种，且仅限于 中小规格。标准凸凹模、热流道元件等刚刚开始供应，模架及零件生产供应渠道 不畅，精度和质量也较差。4模具工业产业组织结构现状我国的模具工业相对较落后，至今仍不能称其为一个独立的行业。我国目前 的模具生产企业可划分为四大类：专业模具厂，专业生产外供模具；产品厂的模 具分厂或车间，以供给本产品厂所需的模具为主要任务；三资企业的模具分厂， 其组织模式与专业模具厂相类似，以小而专为主；乡镇模具企业，与专业模具厂 相类似。其中以第一类数量最多，模具产量约占总产量的 70%以上。我国的模具 行业管理体制分散。目前有 19 个大行业部门制造和使用模具，没有统一管理的 部门。仅靠中国模具工业协会统筹规划，集中攻关，跨行业，跨部门管理困难很 多。模具适宜于中小型企业组织生产，而我国技术改造投资向大中型企业倾斜时， 中小型模具企业的投资得不到保证。包括产品厂的模具车间、分厂在内，技术改 造后不能很快收回其投资，甚至负债累累，影响发展。 虽然