毕业设计论文
目录
零件介绍 3
设计加工该模具。 4
1零件工艺性分析 4
2确定工艺方案及级进冲裁的顺序安排 4
3模具设计计算 5
（1） 确定排样设计 5
（2）：调料宽度 6
（3）确定步距 8
(4)： 计算总压力 8
(5): 确定压力中心 8
(6)确定刃口尺寸 9
①冲孔模凸模 9
②胀形凸模 9
③翻边模尺寸计算 10
④弯曲模尺寸 11
(7)确定各主要零件的结构尺寸 13
4设计并绘制总装配图、选取标准件 14
5绘制零件图 15
6编制主要零件的加工工艺规程 19
7模具的装配 19
零件介绍
零件名称：背板
生产批量：大批量
材料： 20
设计加工该模具。
1零件工艺性分析: 冲压件的工艺性性是指冲压件对冲压工艺性的适应性，即设计的冲压件在结构，形状尺寸以及公差等各方面是否符合冲压加工的工艺要求，冲压件工艺性的好坏直接影响到冲压件的冲压加工的难易程度。
2确定工艺方案及级进冲裁的顺序安排
（1） ①先冲孔或切口，最后落料或切断；
②采用定距侧刃时，定距侧刃切边工序应安排与首次冲孔同时进行。
(2)多工序工件用单工序冲裁时的顺序安排
①先落料，使毛坯与条料分离，再冲孔或冲缺口；
②冲裁大小相同、相距较近的孔时，应先冲大孔再冲小孔 模具结构形式 综上分析，该零件尺寸不大，精度 ，该零件进行冲压加工的基本工序为冲孔、胀形、翻边、弯曲和落料，
其加工工艺方案有二种。
冲孔，翻边、胀形、弯曲、落料
冲工艺孔、胀形、冲翻边孔、翻边、弯曲、落料
分析冲压方案如下：
方案一：模具结构相对简单一点，但翻边的孔形易受下一步胀形的影响。
方案二：工序多一点，但是易保证各部的精度不受下一步的影响，故零件加工精度较高。
综上所述，为保证各项技术要求，选用方案二，其工序如下：
冲ø4的孔和3*15的矩形孔；一次性胀形内部形状；冲5-ø1.8的孔；翻边5-ø3和冲5-ø1.8的孔；翻边5-ø3；落料。
3模具设计计算
确定排样设计
排样要求级进模中大部分采用侧刃定位,侧刃位置要适当，排样时应避免凸凹模单边工作,在不浪费材料的前提下,可将交错排样改为并列排样,消除单边冲裁。
冲压件在板料或者条料上布置的方式成为排样，不合理的排样会浪费材料衡量排样经济性的指标是排样的利用率。其公式如下：
η=S/S0*100/100
S表示工件的实际面积
S0表示所用材料的面积
从上式可以看出若能减少废料的面积，则材料的利用率很高，废料可以分为工艺废料与结构废料两种。结构废料由工件的形状特点而定，一般不能改变，搭边和余料属于工艺废料。是余排样形式和冲压方式有关的废料，设计合理的排样方案，减少工艺废料能够提高材料的利用率。排样的合理与否不但影响到制件的质量，模具的结构和寿命，制件的生产率和模具的成本技术等经济指标，因此设计排样时应该考虑如下原则：
1，提高材料的利用率，但是要在不影响制件的使用性能的前提下；
2，排样方法应该使冲压操作方便，劳动强度小且安全；
3，模具结构简单，寿命高；
4，保证制件质量和对板料纤维方向的要求。
观察工件以及查表：2.5.2《搭边a和a1数值》（低碳钢）
本方案采取无废料排样
（2）：调料宽度：
由于背板里面的变形里边缘较远，故可以认为里面的变形不影响条料尺寸，R=0.8, R/t=0.8/0.8=1
弯曲件毛坯展开长度的计算：∵R〉0.5t
∴
∴L=3+3+73.4+1.571*(0.8+X*0.8)
∵X表示各段圆弧中性层位移系数
查表3.3.3得X=0.42
∴L=81.5
无侧压装置的条料宽度：B=【D+2（a+δ）+c】0-δ
即B=81.50.50
（3）确定步距：级进模进料步距为 48mm
(4)： 计算总压力
F冲=kptlτ=1.3*0.8*2*3.14*0.9*350=2057
τ表示可用抗拉强度
F卸=kFp=0.04*2057=82.28
F推=nk1Fp=h/t*k1Fp=5/0.8*0.05*2057=642.8
F翻=1.1Лt(D-d0)бb=1.1*3.14*0.8*
(3.8-1.8)*450=2486
F胀=kltбb=0.7*L*0.8*450=67374
F弯=（0.7kbt2бb）
/(r+t)=7371
(5): 确定压力中心
以水平中心线为X轴
易知y0=0
F1=kp*t*l*τ=1.3*0.8*56.5*350=20566
F2=10* F翻=24860
F3=10* F冲=20570
F4= F胀=67374
F5= kp*t*l*τ=1.3*0.8*36*350=13104
F6= kp*t*l*τ=1.3*0.8*2*3.14*2*350=4571
X0= (F1*46.5+F2*94.5+F3*142.5+F4*190.5+F5*214.5+F6*262.5)/ (F1+ F2+F3+F4+F5+F6)=152.8
即压力中心为（x0,y0）
(153,0)
(6)确定刃口尺寸
①冲孔模凸模，计算公式：dp=(dmin+XΔ)0-δp
注意δp=0.25Δ
孔ø40+0.3 X取0.5 dp=4.150-0.08=40.150.08
孔ø1.80+0.3 dp=1.90-0.07
中心距制造偏差取工件偏差的1/8
冲孔凹模，按照凸模刃口实际尺寸配制，保证双边间隙0.25~0.36
②胀形凸模，
胀形尺寸，60-0.87
胀形工序，工件未标注公差，按IT14级制造，凸凹模的制造精度按照IT9级制造，胀形单边间隙Z/2=1.1t
凸凹模的制造精度按照IT9级制造，查表得，δ凸=δ凹=0.087
D凹=（D-0.075Δ）0+δ凹
=（6-0.75*0.87）0+0.087=5.350+0.087
D凸= （D凹-Z）0-δ凸=3.590-0.087
胀形尺寸 260-0.9
胀形工序，工件未标注公差，按IT14级制造，凸凹模的制造精度按照IT9级制造，胀形单边间隙Z/2=1.1t
凸凹模的制造精度按照IT9级制造，查表得，δ凸=δ凹=0.09
D凹=（D-0.075Δ）0+δ凹
=（26-0.75*0.9）0+0.09=25.330+0.09
D凸= （D凹-Z）0-δ凸=23.570-0.087
③翻边模尺寸计算
D=4.6-0.8=3.8
d0=3.8-2*(2-0.43*1-0.72*0.8)
=3.8-2*0.994=1.8
翻边工序，工件未标注公差，按IT14级制造，凸凹模的制造精度按照IT9级制造，胀形单边间隙Z/2=1.1t
凸凹模的制造精度按照IT9级制造，查表得，δ凸=δ凹=0.063
D凸=（D-0.075Δ）0+δ凸
=（3-0.75*0.2）0+0.063=2.850+0.063
D凹= （D凹+Z）0-δ凹=6.360-0.063
④弯曲模尺寸
.1弯曲圆角部分是弯曲变形的主要变形区
变形区的材料外侧伸长，内侧缩短，中性层长度不变。
2.弯曲变形区的应变中性层
应变中型层是指在变形前后金属纤维的长度没有发生改
变的那一层金属纤维。
3. 变形区材料厚度变薄的现象
变形程度愈大，变薄现象愈严重。
4.变形区横断面的变形
变形区横断面形状尺寸发生改变称为畸变。主要影响因
素为板料的相对宽度。
(宽板) ：横断面几乎不变；
(窄板) ：断面变成了内宽外窄的扇形。
弯曲模尺寸计算
Rmin/0.8=0.5→Rmin=0.4
∵r=0.8∴r≥0.4且r/0.8≤5~8
故该零件可以成形
弯曲凸模凹模之间的间隙
C=tmin+nt=0.8+0.8*0.05=0.84
查表3.4得 n=0.05
凸模和凹模工作尺寸及公差：
弯曲件标的是外形尺寸，
故
凹模尺寸Ld=(L-0.5Δ)0+δd=7500.02
凸模尺寸Lp=(Ld-2C)0-δp=73.320-0.05=730-0.87
弯曲件凹模部分深度h0=3 查表3.4.2
∵t≤1∴h0=3mm
(7)确定各主要零件的结构尺寸
a，凹模外形尺寸的确定。
凹模厚度H的确定（按经验公式）
H=kb（H>=15mm）
其中，B为最大型孔的宽度，取b=90;k为系数，
查冲压手册取0.35
H=0.35*90=31.5mm
故凹模厚度取35mm
凹模长度L的确定
L=步距*6+2*50≈440
凹模宽度的确定
B=步距+工件宽+2C≈200
b,凸模长度的确定
凸模长度的计算为
L凸=h1+h2+h3+Δ
其中 导料板厚h1为9mm,
卸料板厚为h2为21；凸模固定板厚h3为30
L凸=90
其中弯曲凸模最长，为98mm
选用冲床的公称压力，应大于算出的总压力
P0=151.1kN
4设计并绘制总装配图、选取标准件
按以确定的模具形式及参数，从冷冲模标准中选取标准模架，根据所选的压力机，绘制模具总装配图为单排冲孔胀形翻边弯曲落料级进模，下图为装配图
5绘制零件图
（1）上模座板
（2）垫板
凸模固定板
（4）导料板
（5）凹模板
（6）下垫板
（7）凸模
6编制主要零件的加工工艺规程
（1）冲压工艺规程编制的主要内容和步骤
冲压工艺规程是指导冲压件生产过程的工艺技术文件。冲压工艺文件一般指冲压工艺过程卡片，是模具设计以及指导冲压生产工艺过程的依据。
冲压工艺规程的制订主要有以下步骤：
《1》 分析冲压件的工艺性
冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性，即设计的冲压件在结构、形状、尺寸及公差以及尺寸基准等各方面是否符合冲压加工的工艺要求。
产品零件图是编制和分析冲压工艺方案的重要依据。
《2》 确定冲压件的成形工艺方案
确定冲压件的工艺方案时需要考虑冲压工序的性质、数量、顺序、组合方式以及其它辅助工序的安排。
此项在此省略，因为另外单独制作工艺卡
7模具的装配
模具装配没有严格的工艺规程，装配工艺过程有模具钳工掌握 ，但模具装配都有一定的装配顺序。
例如：级进模先装配下模，再以下模为准装配上模，复合模时先装凸凹模，然后再装凹模和凸模，最后总装；导料板则以卸料板为基准件进行装配，无导向，导套的模具，可以先装配下模，也可以先装配上模等。冷冲模装配的主要技术要求是保证凸凹木的均匀配合间隙
装配叙述
以下模座为基准件，压装导柱
按下模座的中心线为基准，找正凹模的位置后，用平行夹将凹模与下模座夹紧，以凹模上的螺钉过孔，销孔为引导，在下模座上钻螺纹孔底孔、攻螺纹、钻、铰销孔；按凹模型孔在模座上划出漏料孔线，取下凹模，铣下模座漏料孔
将固定卸料板对凹模的长侧面找正平行，校正左右位置后与凹模一起夹紧，然后翻转过来，按凹模配作卸料板上的螺钉过孔和销孔
先将导料板对凹模的长侧找正平行，校正左右位置后与凹模一起夹紧；再找正另一块导料板后也与凹模一起夹紧；然后翻转过来，按凹模配制导料板上的螺钉过孔和销孔。
将凹模、卸料板、导料板都装在下模座上，以圆柱销定位，用螺钉连接。
以上模座为上模部件的基准件，压装导套。
以凸模固定板与凸模组件为基准，压装上凸模。
将所有凸模插入凹模的型孔，在凸模固定板和凹模之间垫等高垫铁，使凸模插入凹模型孔1mm左右；放上垫板，装上上模座，用平行夹将凸模固定板、垫板、上模座夹持在一起；将整个模具翻过来，用透光法通过下模座的漏料孔进行观察，调整凸凹模配合间隙的均匀性，调整好后拧紧平夹；将模具再翻过来，轻巧上模座，使凸模从凹模型孔中退出，垫纸试冲，再调整，再冲………直到间隙均匀为止。
拧紧平夹，取下上模部件；配钻螺钉孔、配钻、铰销孔。
装上销钉和螺钉。
将装配好的模具装在冲床上试冲，检查送料是否流畅，凸凹模配合间隙是否均匀，步距是否正确，卸料是否灵活，冲件是否符合图纸要求。
参考文献：
1、《实用模具设计简明手册》主编 邓明 机械工业出版社出版
2、《冲压工艺与模具设计》 主编 成虹 高等教育出版社出版
3、《互换性与测量技术》 主编 陈于萍 高等教育出版社出版
4、《模具设计标准化与原型结构设计》
主编 许发樾 机械工业出版社出版
5、《冲压手册》 主编 王孝培 机械工业出版社出版
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