宜宾职业技术学院毕业设计题目：垫片级进模具设计与UG造型毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 垫片级进模具设计与UG造型摘 要本文以垫片级进模设计为主要内容，其中包含冲压件工艺分析、工艺方案及模具类型的确定、排样设计、冲压力与压力中心计算、工作零件刃口尺寸计算、工作零件结构尺寸、其它模具零件结构尺寸、冲床选用、模具总装配图。能综合运用我在所学的模具设计方面的知识，培养我在设计和UG造型方面的能力。能通过自己所学的知识与实践相结合，设计出一套完整的模具。关键词：垫片；级进模；模具设计；UG造型目 录1 绪 论62 冲裁件的结构工艺性分析73 冲压工艺方案的确定84 排样设计84.1搭边值、条料宽度与导料板间距离的确定89910排样方法11材料利用率125 模具总体设计135.1 模具类型的选择14定位方式的选择14卸料、出件方式的选择14导向方式的选择146 冲裁力相关的计算14计算冲裁力的公式14总冲裁力、卸料力15计算总冲裁力157 模具压力中心的确定与计算168 冲裁间隙179 凸模与凹模刃口尺寸的计算191920计算凸凹模刃口的尺寸20凸模与凹模配合加工的方法计算落料凸凹模的刃口尺寸20对冲孔的刃口尺寸进行计算21对冲孔的刃口尺寸进行计算2210 主要零部件的设计2310.1 工作零件的结构设计23外形凸模的设计23内孔凸模设计24凹模的设计24导料板的设计26272728292911 压力机的选择30结论31致谢32参考文献331 绪 论改革开放以来，随着国民经济的高速发展，工业产品的品种和数量的不断增加，更新换代的不断加快，在现代制造业中，企业的生产一方面朝着多品种、小批量和多样式的方向发展，加快换型，采用柔性化加工，以适应不同用户的需要；另一方面朝着大批量，高效率生产的方向发展，以提高劳动生产率和生产规模来创造更多效益，生产上采取专用设备生产的方式。模具，做为高效率的生产工具的一种，是工业生产中使用极为广泛与重要的工艺装备。采用模具生产制品和零件，具有生产效率高，可实现高速大批量的生产；节约原材料，实现无切屑加工；产品质量稳定，具有良好的互换性；操作简单，对操作人员没有很高的技术要求；利用模具批量生产的零件加工费用低；所加工出的零件与制件可以一次成形，不需进行再加工；能制造出其它加工工艺方法难以加工、形状比较复杂的零件制品；容易实现生产的自动化的特点。2 冲裁件的结构工艺性分析由零件图21可知，该冲压件有落料和冲孔两个工序，外形简单、精度要求不高。材料为Q235：具有良好的塑性、焊接性、可锻性及良好的冲压性能，常用来制造焊接结构件和冲压件。尺寸精度：按公差IT12查出来的: ,尺寸精度较低，普通冲裁完全能够满足要求。图21 零件图生产批量：大批量材料Q235 厚度：t=1mm公差等级： IT123 冲压工艺方案的确定该工件包括落料、冲孔两个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一 ：先落料，后冲孔，采用单工序模生产。方案二：冲孔-落料复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。（1）方案一单工序冲裁模指在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。该模具结构简单，但需要两道工序两副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。（2）方案二复合冲裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具。该模具只需要一副模具，工件的精度及生产效率都很高，但工件最小壁厚接近凸凹模许用最小壁厚，模具强度较差，制造难度大，并且冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作不方便。（3）方案三级进模（又称为连续模、跳步模）：是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。它也只需要在一副模具内可以完成多道不同的工序，可包括冲裁、弯曲、拉深等，具有比复合更好的生产效率。它的制件和废料均可以实现自然漏料，所以操作安全、方便，易于实现自动化。难以保证制件内、外相对位置的准确性因此制件精度不高。通过对上述三种方案的的分析比较，因为该制件的精度要求不高，用于大批量生产。所以该制件的冲压生产采用方案三为佳。4 排样设计4.1搭边值、条料宽度与导料板间距离的确定搭边值的确定排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一。根据制件厚度与制件的排样方法可以查表41得；搭边值工件间a为沿边a1为。表41 搭边a和a1数值材料厚度圆件及r2t的工件矩形工件边长L50mm矩形工件边长L50mm或r2t的工件工件间a1沿边a工件间a1沿边a工件间a1沿边a5.012条料宽度的确定排样方式和搭边值确定以后，条料的宽度和进距也就可以设计出。计算条料宽度有三种情况需要考虑；（1）有侧压装置时条料的宽度。（2）无侧压装置时条料的宽度。（3）有定距侧刃时条料的宽度。有侧压装置的模具，能使条料始终沿着导料板送进。条料宽度公式：B=(D+2a) （4-1）其中条料宽度偏差上偏差为0，下偏差为。D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。a侧搭边值。表42 剪料公差及条料与导料板之间隙（mm）条料宽度B/mm材料厚度t/mm11223355050100100150150220220300D取值由设计条料宽度方向冲裁件的最大尺寸为48（mm）侧搭边值a可以从表41中查出为1（mm)。故带入条料宽度公式得；B=（mm）（mm）导料板间距离的确定条料的宽度确定后，进而就可以确定导料板间距离。表43 导料板与条料之间的最小间隙Zmin（mm）材料厚度t/mm有 侧 压 装 置条 料 宽 度B/mm100以下100以上0.5112233455555 88888 导料板间距离公式：A=B+Z=D+2a+Z （4-2）Z导料板与条料之间的最小间隙（mm）查表43得Z=5mmA=D+2a+Z =50+21+5 =57（mm）根据材料经济利用程度，排样方法可以分为有废料、少废料和无废料排样三种，根据制件在条料上的布置形式，排样有可以分为直排、斜排、对排、混合排、多排等多重形式。采用少、无废料排样法，材料利用率高，不但有利于一次冲程获得多个制件，而且可以简化模具结构，降低冲裁力，但是，因条料本身的公差以及条料导向与定位所产生的误差的影响，所以模具冲裁件的公差等级较低。同时，因模具单面受力（单边切断时），不但会加剧模具的磨损，降低模具的寿命，而且也直接影响到冲裁件的断面质量。根据我设计模具制件的形状、厚度、材料等方面的全面考虑，排样方法采用直排式排样法。如图41和 图42所示。图41 排样图图42 排样图材料利用率通常以一个进距内制件的实际面积与所用毛坯面积的百分率表示：=（nA1/hB）100% （4-3）式中 材料利用率（%）；n 冲裁件的数目；A1 冲裁件的实际面积（mm2）；B 板料宽度（mm）；h进距计算冲压件的面积： A1=5018-（334-3.149） =（mm2）条料宽度计算：B =50+21 =52（mm）进距的计算：H =18+0.8 =18.8（mm）一个进距的材料利用率： =（nA1/hB）100% =（1/52） 100% =%值越大，材料的利用率就越高，废料越少。工艺废料的多少决定于搭边和余量的大小，也决定于排样的形式和冲压方式。因此，要提高材料利用率，就要合理排样，减少工艺废料。所选板料的规格为：110002000。方案一：当选用纵裁裁板时，所能裁剪条料的个数最多为20个，由于生产误差最多只能裁剪出19条，一个条料内所能冲出的制件个数最多为99个，则整张板料所能冲出的总制件的个数为1881个，则整张板料的利用率为：=（72.7231999）/200000100% =65.574%方案二：当选用横裁裁板时，所能裁剪条料的个数最多为40个，由于生产误差最多只能裁剪出39条，一个条料内所能冲出的制件个数最多为49个，则整张板料所能冲出的总制件的个数为1911个，则整张板料的利用率为：=（72.7233949）/200000100%