围板附件落料冲孔模具设计(附件)
本次设计的产品是拖拉机围板附件，课题来源于实际生产，与实际相结合，本产品有三道工序来完成，经过两道弯曲工序，一道冲孔落料工序，其中冲孔落料部分最后拼焊到弯曲件上获得最终的产品，本套模具设计的是拖拉机围板附件冲孔落料模具设计，材料Q195，材料厚度为2mm，通过对零件在形状结构上的工艺性分析、材料性能分析、尺寸大小及其精度、冲压的可行性、经济以及技术方面进行分析从而制定出冲压工艺方案，通过大量的查阅和寻找资料，充分的利用二维Auto CAD软件绘制二维图，利用UG，Pro-e等三维软件进行三维图的绘制进行模具设计，最后得出全套的模具工程图。
关键词 生产实际，围板附件，落料冲孔，模具设计
目 录
1 绪 论 1
1.1 冲压模具的地位及其发展 1
1.2 本套模具设计的重点及其难点 1
2 冲压件形状和选择方案 1
2.1 工艺可行性分析 3
2.2 经济技术方面进行比较和工艺方案的确定 4
2.2.1 技术和经济性分析 4
2.2.2 模具的结构分析 4
2.2.3 确定工艺方案 4
3 落料冲孔复合模具的设计 5
3.1 初步设计复合模具的总体结构 5
3.2 零件的工艺计算 5
3.2.1 零件的尺寸参数 5
3.2.2 确定搭边值 6
3.2.3 毛坯的排样方式 6
3.2.4 确定条料的宽度 8
3.3 计算冲裁力和选择确定冲压设备 9
3.4 计算确定压力中心 11
3.5 凸、凹模的刃口尺寸计算 13
3.5.1 冲孔凸模、凹模刃口尺寸计算 14
3.5.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
落料凸模、凹模刃口尺寸计算 15
4 选用冲压设备及其参数 16
5 冲裁模主要工作零部件的设计及选用 17
5.1 落料凹模的设计 17
5.2 凸凹模的设计 21
5.3冲孔小凸模的设计 23
6 其他部分零部件设计和选用 25
6.1 卸料装置尺寸的设计 25
6.1.1 卸料装置的选择 25
6.1.2 弹性元件的设计 26
6.1.3 推件装置的设计 28
6.2 定位零件的选取 29
6.3 模架以及其他零件的设计 30
7 总装配图及压力机的校核 34
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
1 绪 论
1.1 冲压模具的地位及其发展
模具是现代工业生产里面重要组成部分，在铸造、冲压、塑料、玻璃等行业中都得到广泛地应用。在一些发达国家生产的模具总产值部分已经达到很高的产值，模具的设计制造已然成为一个独立的行业，模具的设计是一项技术性很强的工作，设计过程是一个创造性的过程，设计包括有合理模具结构的选择以及对于各部分零部件的设计，要依据针对于零件制定的工艺规程，充分考虑毛坯的定位等，近些年来，我国的模具行业在快速的发展，制造的工艺和自动化水平也在不断地发展，极大的提高模具制造的精度和质量，模具的涉及面广，在电子、汽车、家电、手机等等行业的生产制造具有举足轻重的作用，已经成为衡量一个国家和地区内工业水平的一个很重要的指标。
20世纪80年代以来，我国冲模的设计水平及制造能力经过几十年不断的发展，在我国的东部地区浙江慈溪一带和南部地区广东深圳一带的模具发展最为领先，在现代信息、计算机技术的支撑下，已具备相当高的水平，然而我国的模具发展与国际先进水平相比较仍然有较大的差距。目前，应该进一步提高和改进的方面：加大力度发展大型、高精密、结构复杂、使用寿命长、高效率生产的模具；进一步发展多工位级进模、具有多功能模具；开发和利用先进的冲模加工方式和装备，大力培养模具设计和在模具制造方面的高级专门人才，进一步开发新材料、表面处理新技术的应用等。
1.2 本套模具设计的重点及其难点
本设计的目的是为了更好的让所学的知识与实际相结合，提高自身的计算制图能力与查阅资料的能力，正确的运用所学的专业知识，以便更好的过渡到即将的工作中，指导实际工作。本次设计的产品是拖拉机围板附件的冲孔落料模具设计，产品需要进行冲孔和落料两道工序，产品的尺寸大，材料Q195，厚度2mm，冲裁的力大，属于中、大型模具，在模具设计时要考虑结构合理性，冲压对于材料的主要要求：（1）好的冲压性能；（2）良好的表面质量；（3）要符合国家规定的厚度公差，充分考虑材料的性能和选择合理的冲裁间隙对于零件的质量的影响。
2 冲压件形状和选择方案
本产品是拖拉机围板附件，有三道工序完成本产品，包括弯I、弯II、冲孔落料三道工序完成该零件，本套模具设计的部分是落料冲孔部分工序，弯I、弯II、冲孔落料是分别三套模具来完成，冲孔落料部分是弯I、弯II完成后进行拼焊的形式焊接到零件上来获得完整的零件，对于该产品的工艺分析我们可以从技术与经济两方面来充分考虑，在技术方面，主要分析本零件的结构形状特点，尺寸的大小，零件的尺寸精度要求以及了解零件材料的性能等等各种因素是不是符合冲压工艺的要求；在经济方面，主要根据零件的产量，该产品的成本，采用冲压的生产方式是否经济，是否可以用其它更适合的加工方式来进行加出此零件。
图 2-1
本课题：围板附件冲孔落料模具设计
图2-2
零件的材料：Q195
零件材料厚度：2mm
产量：10000件/年
零件的总体尺寸：86.3mm X 333mmX2mm。
图2-3 零件三维图
2.1 工艺可行性分析
（1）材料分析：
图2-1为产品的工件三维图，材料为Q195，Q195是一种普通碳素结构钢，这种钢的屈服值为195MPa，Q195钢的价格较便宜，常用于建筑方面，结构和用于摩托车架等等，，伸长率（δ5/%）：≥33（钢材厚度或直径≦16mm），≥32（钢材厚度或直径>16-40mm，具有高的金属塑性、金属韧性和良好的焊接性能，良好的压力加工性能，但其强度低。
下表是Q195材料的性能指标参数如下所示：
表2.1 材料Q195的机械性能
材料
名称
牌 号
材料
-
315~390
195
-
该模具生产效率较高便于机械自动化生产，可以采用导正销对来对板材位置进行精确的校正，结构简单，但在加工制造模具的过程比较困难，制造成本相对较高。
（3）复合模具
复合模具是在一次压力机行程中，在模具的同一工位同时完成数道分离工序的模具。
3.2 零件的工艺计算
3.2.1 零件的尺寸参数
图3-1 零件图
搭边值一般根据经验来确定，查资料《新编实用冲压模具设计手册》，本次设计的材料为Q195的碳含量为0.12%左右，材料的厚度为2mm,由于排样的方式使得条料的形状是一块板，所搭边值需要稍微取大一点，减小板料在冲裁后的弯曲程度，再结合查表2-29 得到两制件间的搭边值a1=4(mm),侧搭边值a=4.5(mm)。
1 绪 论 1
1.1 冲压模具的地位及其发展 1
1.2 本套模具设计的重点及其难点 1
2 冲压件形状和选择方案 1
2.1 工艺可行性分析 3
2.2 经济技术方面进行比较和工艺方案的确定 4
2.2.1 技术和经济性分析 4
2.2.2 模具的结构分析 4
2.2.3 确定工艺方案 4
3 落料冲孔复合模具的设计 5
3.1 初步设计复合模具的总体结构 5
3.2 零件的工艺计算 5
3.2.1 零件的尺寸参数 5
3.2.2 确定搭边值 6
3.2.3 毛坯的排样方式 6
3.2.4 确定条料的宽度 8
3.3 计算冲裁力和选择确定冲压设备 9
3.4 计算确定压力中心 11
3.5 凸、凹模的刃口尺寸计算 13
3.5.1 冲孔凸模、凹模刃口尺寸计算 14
3.5.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
落料凸模、凹模刃口尺寸计算 15
4 选用冲压设备及其参数 16
5 冲裁模主要工作零部件的设计及选用 17
5.1 落料凹模的设计 17
5.2 凸凹模的设计 21
5.3冲孔小凸模的设计 23
6 其他部分零部件设计和选用 25
6.1 卸料装置尺寸的设计 25
6.1.1 卸料装置的选择 25
6.1.2 弹性元件的设计 26
6.1.3 推件装置的设计 28
6.2 定位零件的选取 29
6.3 模架以及其他零件的设计 30
7 总装配图及压力机的校核 34
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
1 绪 论
1.1 冲压模具的地位及其发展
模具是现代工业生产里面重要组成部分，在铸造、冲压、塑料、玻璃等行业中都得到广泛地应用。在一些发达国家生产的模具总产值部分已经达到很高的产值，模具的设计制造已然成为一个独立的行业，模具的设计是一项技术性很强的工作，设计过程是一个创造性的过程，设计包括有合理模具结构的选择以及对于各部分零部件的设计，要依据针对于零件制定的工艺规程，充分考虑毛坯的定位等，近些年来，我国的模具行业在快速的发展，制造的工艺和自动化水平也在不断地发展，极大的提高模具制造的精度和质量，模具的涉及面广，在电子、汽车、家电、手机等等行业的生产制造具有举足轻重的作用，已经成为衡量一个国家和地区内工业水平的一个很重要的指标。
20世纪80年代以来，我国冲模的设计水平及制造能力经过几十年不断的发展，在我国的东部地区浙江慈溪一带和南部地区广东深圳一带的模具发展最为领先，在现代信息、计算机技术的支撑下，已具备相当高的水平，然而我国的模具发展与国际先进水平相比较仍然有较大的差距。目前，应该进一步提高和改进的方面：加大力度发展大型、高精密、结构复杂、使用寿命长、高效率生产的模具；进一步发展多工位级进模、具有多功能模具；开发和利用先进的冲模加工方式和装备，大力培养模具设计和在模具制造方面的高级专门人才，进一步开发新材料、表面处理新技术的应用等。
1.2 本套模具设计的重点及其难点
本设计的目的是为了更好的让所学的知识与实际相结合，提高自身的计算制图能力与查阅资料的能力，正确的运用所学的专业知识，以便更好的过渡到即将的工作中，指导实际工作。本次设计的产品是拖拉机围板附件的冲孔落料模具设计，产品需要进行冲孔和落料两道工序，产品的尺寸大，材料Q195，厚度2mm，冲裁的力大，属于中、大型模具，在模具设计时要考虑结构合理性，冲压对于材料的主要要求：（1）好的冲压性能；（2）良好的表面质量；（3）要符合国家规定的厚度公差，充分考虑材料的性能和选择合理的冲裁间隙对于零件的质量的影响。
2 冲压件形状和选择方案
本产品是拖拉机围板附件，有三道工序完成本产品，包括弯I、弯II、冲孔落料三道工序完成该零件，本套模具设计的部分是落料冲孔部分工序，弯I、弯II、冲孔落料是分别三套模具来完成，冲孔落料部分是弯I、弯II完成后进行拼焊的形式焊接到零件上来获得完整的零件，对于该产品的工艺分析我们可以从技术与经济两方面来充分考虑，在技术方面，主要分析本零件的结构形状特点，尺寸的大小，零件的尺寸精度要求以及了解零件材料的性能等等各种因素是不是符合冲压工艺的要求；在经济方面，主要根据零件的产量，该产品的成本，采用冲压的生产方式是否经济，是否可以用其它更适合的加工方式来进行加出此零件。
图 2-1
本课题：围板附件冲孔落料模具设计
图2-2
零件的材料：Q195
零件材料厚度：2mm
产量：10000件/年
零件的总体尺寸：86.3mm X 333mmX2mm。
图2-3 零件三维图
2.1 工艺可行性分析
（1）材料分析：
图2-1为产品的工件三维图，材料为Q195，Q195是一种普通碳素结构钢，这种钢的屈服值为195MPa，Q195钢的价格较便宜，常用于建筑方面，结构和用于摩托车架等等，，伸长率（δ5/%）：≥33（钢材厚度或直径≦16mm），≥32（钢材厚度或直径>16-40mm，具有高的金属塑性、金属韧性和良好的焊接性能，良好的压力加工性能，但其强度低。
下表是Q195材料的性能指标参数如下所示：
表2.1 材料Q195的机械性能
材料
名称
牌 号
材料
-
315~390
195
-
该模具生产效率较高便于机械自动化生产，可以采用导正销对来对板材位置进行精确的校正，结构简单，但在加工制造模具的过程比较困难，制造成本相对较高。
（3）复合模具
复合模具是在一次压力机行程中，在模具的同一工位同时完成数道分离工序的模具。
3.2 零件的工艺计算
3.2.1 零件的尺寸参数
图3-1 零件图
搭边值一般根据经验来确定，查资料《新编实用冲压模具设计手册》，本次设计的材料为Q195的碳含量为0.12%左右，材料的厚度为2mm,由于排样的方式使得条料的形状是一块板，所搭边值需要稍微取大一点，减小板料在冲裁后的弯曲程度，再结合查表2-29 得到两制件间的搭边值a1=4(mm),侧搭边值a=4.5(mm)。
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