济源职业技术学院毕业设计目录摘要1前言21零件的工艺性分析和工艺方案的确定41.1零件的工艺性分析41.2冲裁工艺方案的确定42排样方案的确定及计算53主要工序力的计算83.1翻边力的计算83.2冲裁力的计算114模具中主要尺寸的计算135模具结构设计186模具主要零部件设计196.1定位方式的选择196.2卸料出件方式的选择196.3导向方式的选择207模具的装配、调试和检测237.1模具的装配237.2冲裁模具的调试247.3模具的检测248模具材料的选用要求和选择原则268.1冷冲模材料的选用要求268.2材料的选择原则27总结28致谢29参考文献30摘要我的毕业设计是冲孔翻边落料级进模的设计，冲压模具主要是将板料分离或成形而得到制件的加工方法。因为模具的生产主要是大批量的生产，而且模具可以保证冲压产品的尺寸精度和产品质量，模具的设计与制造主要考虑到模具的设计能否满足工件的工艺性设计，能否加工出合格的零件，以及后来的维修和存放是否合理等。在本次设计中的自行车脚蹬内板中，不仅要考虑要使做出的零件能满足工作要求，还要保证它的使用寿命。其次设计中还要考虑到它的实际工作环境和必须完成的设计任务，模架采用对角型模架，凹模采用组合凹模，这样可以采用线切割等数控设备来一次完成全部的工序加工，在设计中我要考虑到很多关于我所设计模具的知识，包括它的使用场合、外观要求等，从这里可以知道模具设计是一项很复杂的工作，所以在设计要不断的改进直到符合要求。关键词：翻边 工艺性 级进模前言在本次设计中我所设计的是自行车脚蹬内板冲孔翻边落料模，此模具为小型大批量生产，因此对模具的寿命和精密度要求都很高，所以在设计的任务主要是模具类型的选择和工作部分的制造，模具制造时的材料选择，在满足模具工作负载的前提下尽量采用价格低廉的材料，多采用先进的模具材料，这样不仅能设计和制造出合格的模具，也能充分得利用现代科技为工业的发展提供技术支持，在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。我所设计的题目是个小型的冲压模具，其质量和体积和大型的汽车覆盖件来比都是不能相比的，所以就要结合本零件的特点找出适合它的设计理念和设计思路，这样就不会产生设计出的模具无法使用或生产出的零件无法满足其使用性能等致命问题的出现。结合我国近年来模具的发展历史，虽然在设计制造方法和手段方面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、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。所以我所设计的模具要考虑到更多的方面，结合我国的实际国情，和本公司的具体情况，多方考察找到适合自己特点的地方，这样不仅可以设计出合格的模具产品，还能提高自己的能力。 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。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。近年来随着数控技术的不断推光和高技能人才的不断出现，我国的模具市场整体上还能满足大多数企业的需求，但是很多的关键技术和国外相比起来还是有很大差距的，这就要求我在引进国外模具的同时要更大程度的把技术也引进过来。 但总体上和国外的多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，我还有相当长的一段路要走，这就要求我的模具设计人员在工作中要刻苦努力，不断创新，打造属于自己的品牌，所以需要我更多的努力去奋斗！ 自行车脚蹬内板工件名称:自行车脚蹬内板生产批量:大批量材料:Q235-F,厚1.5mm零件图如下图所示:1零件的工艺性分析和工艺方案的确定1.1零件的工艺性分析本工件的外形和两个的孔,属于落料-冲孔工序,中间带有凸台的孔,可以采用两种方法冲压.第一种是先作浅拉深,然后从底部冲孔,在进行拉深时,圆锥部位的材料一部分是从底面流动得来的,另一部分要从主板上流动而来,而后者若材料流动留有余量,就要增加工件排样的步距,从而造成材料消耗增加.第二种是先冲预定孔,在进行冲压.此则属于翻边工序.翻边时材料流动的特点是预孔周围的材料沿着圆周方向伸长,使材料变薄;而在径向材料长度几乎没有变化,既材料在径向没有伸长,因而不会引起主板上的材料流动,在排样时按正常冲裁设计的搭边值即可,可节省材料,该零件长年生产,若采用单工序模制造工序多且生产率低,故采用级进模。冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度要求，冲裁件的形状应能符合材料合理排样，减少废料。1.冲裁各直线或曲线的连接处，宜有适当的圆角；2.冲裁件凸出或凹入部分宽度不宜太小，并应避免过长的悬臂与窄槽；3.腰圆形件，圆弧半径R应大于料宽的一半，即能采用少废料排样，如圆弧半径等于工件宽度之半，就不能采用少废料排样，否则会有台肩产生；4.冲孔时，由于受到凸模强度的限制，孔的尺寸不宜过小；5.冲裁件的孔与孔之间，孔与边缘之间的距离不宜太短。1.2冲裁工艺方案的确定该工件包括冲孔、翻边、落料三个基本工序，可有以下三种工艺方案。方案一：先冲孔，后翻边和落料，采用单工序模生产；方案二：先冲孔翻边后落料复合冲压，采用复合模生产；方案三：冲孔翻边落料级进冲压，采用级进模生产。结合本零件的特点，经过对模具的分析可以得出，采用级进模生产比较适合本零件的生产。2排样方案的确定及计算设计级进模时，首先要考虑条料的排样图。本工件的形状是两头小中间大，直接排样时材料利用率低，应采用斜队排样示的排样方法，设计成隔位冲压，可显著地减少废料，常用的排样方法有三种：1.有废料排样：指沿工件全部外形冲裁，工件与工件、工件与条料边缘都留有搭边，此种排样的缺点是材料利用率低，但有了搭边就能保证冲裁件的质量，模具寿命也高；2.少废料排样：指模具只沿着工件部分外形轮廓冲裁，只有局部搭边的在；3.无废料排样：指工件与工件之间及工件与条料侧边之间均无搭边的存在，模具刃口沿条料顺序切下，直接获得工件。少废料、无废料排样的缺点是工件质量差，模具寿命不高，但这两种排样可以节省材料，还具有简化模具结构、降低冲裁力和提高生产率等优点。并且工件须具有一定的形状才能采用少、无废料排样。上述三类排样方法，按工件的外形特征主要分为直排、斜排、直对排、斜对排、混合排、多行排等形式。根据本零件的特点，适合采用有废料斜排的方式,这样不仅使冲出的零件达到要求，有可以尽可能大的提高材料的利用率。查表2.1可得最小搭边值：a=1.3mm a1=1.2mm表2.1 最小搭边值表条料厚度t/mm搭边值/mm圆形工件矩形件矩形件 L50aa1aa1a a1-0.251.21.01.51.21.8-2.61.5-2.50.25-0.51.00.81.21.01.5-2.51.2-2.20.5-1.00.81.01.01.21.8-2.61.5-2.51.0-1.51.31.21.51.22.2-3.21.8-2.81.5-2.01.51.31.81.52.4-3.42.03.0本模具采用无侧压装置，条料与导料板间间隙最小值为1mm。条料宽度B：其中 垂直送料方向上零件尺寸条料与条料板间间隙条料宽度公差值 有公式得： 布距S：该采用下图的排样方式,共分5个工位第一工位:冲的工艺孔第二工位:翻边第三工位:冲底孔;整形第四工位:冲2个 孔第五工位：落料,工件从底孔中漏出。由以上分析可以得知，该模具的动作过程为：先冲出翻边时用的工艺孔，然后翻边，冲孔、整形和落料，模具的动作需要在不同的工位上完成不同的动作，所以模具的定位要绝对正确，只有这样才能保证送进步距的精确，冲制出合格的产品，所以在级进模中最重要的设计工作就是送料装置的设计和制造。通过上面的计算可以得出该工件的排样图如图2.1所示。 图2.1排样图翻边凸模必须有圆角，工件的部位有公差要求,而且不允许有圆角,因此该工位要有整形工序，整形和 孔的冲裁两道工序在一个工位上完成。模具使用条料,用手工送进,没有设置定位装置。第二个翻边以后,板料下面形成明显凸包。手工送料时,放在下一工位的凹模中即可。第二和第五工位的凸模设有导正销进行精确定位，在第一和第二工位个设置一个始用挡料销、供条料开始送进的第一、第二工位使用。 3主要工序力的计算3.1翻边力的计算翻边的计算有：计算翻边前的毛坯孔径；变形程度计算；翻边力的计算 。根据工件图计算翻边前毛坯孔径，称为底孔孔径，底孔周边材料在翻边时材料没有径向流动。在分析它的横截面时，可把它看作弯曲。既如图3.1红线所示的部位。翻边后移动到实线位置，而其长度不变，前后两部分中心线长度相等。这与弯曲材料展开的计算是相同的。计算时应按点划线的圆弧和直线，通过几何关系计算其长度，先计算BC段长，先用做图法求出点划线上的B点、C点的位置。在直角三角形BDC中，用勾股定理计算BC长。具体计算可以参照图3.1。 图3.1 工艺孔的确定图有以上分析，EC应是AB和BC的和。因此，计算出底孔所需的直径为：考虑到翻边后还有冲裁孔，故留有余量，将工艺孔定为.校核变形程度。材料翻边过程是底孔沿着圆周方向被拉伸长的过程，其变形量不应超过材料的伸长率，否则会出现裂纹。用变形前、后圆周长之比，表示变形程度。在翻边计算中称其为翻边系数m，即：式中 翻边前的孔径（mm）；翻边后的孔径（mm）。按表3.1可知允许的m值为0.72，因此计算出的值比m大，即设计合理。翻边时不会出现裂纹。表3.1 一些材料的翻边系数退火材料翻边系数KKmin白铁皮.黄铜t.-mm.铝t.-mm.硬铝.软钢t.-mm.翻边力的计算采用以下公式：式中，翻边力（N）； 板料厚度，t=1.5mm； 翻边前孔径（mm）； 翻边后孔径（mm）； 材料屈服点。 在计算翻边力时，翻边孔径取实际孔径值与翻边所需孔径相比缩小1.92mm，则也应缩小1.92mm，翻边后的实际孔径应为17.08mm。故将d=15mm，D=17.08mm代入上式中，则：翻边凸凹模间隙的计算：在平面毛坯上冲孔的翻边和先拉深后冲孔后冲孔的翻边所用的凸、凹模间隙值可按表3.2选取。表3.2 翻边时的凸、凹模间隙值表材料厚度.平毛坯翻边.拉深后翻边.当翻边时内孔有尺寸精度要求时，尺寸精度有凸模保证，此时应按下式来计算凸、凹模的尺寸：式中， 凸、凹模直径 凸、