模具设计专业 设计模板

毕业设计论文题目：冲压模具设计的应用学生姓名柴询询学号2004312245专业机电一体化班级20043735指导老师张浩浩批阅老师完成日期2006年11月10日毕业设计论文开题报告题目：冲压模具设计的应用学生姓名柴询询学号2004312245专业机电一体化班级20043735指导老师张浩浩完成日期2006年11月10日论文/设计/报告原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文/设计/报告是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了论文/设计/报告中特别加以标注引用的内容外，本论文/设计/报告不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：年月日论文/设计/报告版权使用授权书本论文/设计/报告作者完全了解学校有关保障、使用学位论文/设计/报告的规定，同意学校保留并向有关论文/设计/报告管理部门或机构送交论文/设计/报告的复印件和电子版，允许论文/设计/报告被查阅和借阅。本人授权省级优秀论文/设计/报告评选机构将本论文/设计/报告的全部或部分内容编入有关数据应力感生库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文/设计/报告。本论文/设计/报告属于1、保密□，在年解密后适用本授权书。2、不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日一、课题名称冲压模具设计的应用。二、课题来源本题由三峡大学职业技术学院冲压模具与制造设计组提供。三、研究的目的和意义目的：通过本课题的设计，学生能全面理解和掌握冲压工艺，模具设计，模具设计，模具制造等，内容，掌握冲压工艺与模具设计的基本方法和步骤，模具零件的常用加工方法及工艺规和编制，模具装配工艺制定；独立提高写作能力和与人合作互门交流的能力。意义：模具在现代生产中，是生产各种工业产品的重要工艺装备，它以其特定的形状，通过一定的方式使原材料成形，例如：冲压件和锻件是通过冲压成锻造方式便金属材料在模具内发生塑性变形而获得的金属铸件，粉末冶金零件的及塑料，陶瓷、橡胶、玻璃等非金属制品，绝大多数也是用模具成形的。由于模具成形具有优质、高产、省料和低成本等特点，现已在国民经济各个部门，特别是汽车、拖拉机、航空航天、仪器仪表、机械制造，应用电器，石油化式等工业部门得到极其广泛的应用。四、阅读的主要文献及资料名称参考文献1．史铁梁《模具设计指导》北京.机械工业出版社.2003.82.赵孟栋《冷冲模设计》北京.机械工业出版社.19973.高锦张《塑性成形工艺与模具设计》机械工业出版社.2001.84.胡石玉于敏建《精密模具制造工艺》南京.东南大学出版社.2004.75.刘建超张宝忠主编《冲压模具设计与制造》北京.高等教育出版社.20046．王孝培主编《冲压手册》北京.机械工业出版社.19907．冲模设计手册编写组编著《冲模手册》北京.机械工业出版社.20008．模具实用技术丛书编委会《冲模设计应用实例》北京.机械工业出版社.19949．冯炳尧韩泰荣蒋文森编《模具设计与制造简明手册》第二版上海.科学技术出版社.199810．模具设计与制造技术教育丛书编委会《模具制造工艺与装备》北京.机械工业出版社.200311．许发越主编《模具标准应用手册》北京.机械工业出版社.199412．李天佑主编《冲模图册》北京.机械工业出版社.1988五、本课题的研究背景，国内外研究现状水平及发展趋势随着社会经济的发展，人们对工业产品的品种、数量、质量及款式有越来越高的要求。为了满足人类的需要，世界上各工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具工业，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平，并取得了显著的经济效益。现在，大家都认识到研究和发展模具技术，对于促进国民经济的发展具有特别重要的意义，模具技术已成为衡量一下国家产品制造水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各个国家的高度重视和赞赏。我国对模具工业的发展也十分重视，国务院1989年3月颁布的关于当前国家产业政策要点的决定当中,就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务.现在,我国的模具工业已初具规模,全国已有200多个模具专业厂,6000多个生产点,年产模架30多万套，还有数以万计的模具私营企业和个体劳动者，在满足模具需求方面，起着不可忽视的作用，可以说，中国在模具技术方面，已有一支较强的队伍。近年来，我国模具技术的进步主要表现在：1）研究开发了几十种模具新钢种及硬质合金，硬质合金等新材料，并采用了一些热处理新工艺，使模具使用寿命得到延长。2）发展了一些多工位级进模和硬质合金模等新产品，并根据国内生产需要研制了一批精密塑料注射模。3）研究开发了一些新技术和新工艺，如三维曲面数控仿形加工，模具表面抛光，表面皮纹加工以及皮纹辊制造技术，模具钢的超塑性，成形技术和各种快速制模技术等。4）模具加工设备已得到较大的发展，国内已能批量生产精度坐标磨床，计算机控制（CNC）仿形铣床，CNC电火花线切割机床以及高精度的电火花成形机床等。5）模具计算机辅助设计和辅助制造（模具CAO/CAM）已在国内的十保龄球单位得到开发应用。六、工作的主要阶段进度1．学习毕业设计（论文）要求及有关规定。（1—2周）2．阅读指定的参考资料及文献。（2—3周）3．完成开题报告，交指导教师批阅。（3—5周）4．完成毕业设计初稿，交指导教师批阅。（5—10周）5．完成毕业设计，全部成果交指导教师批阅。（11—13周）6．毕业答辩。（13—14周）一．材料结构及尺寸分析1．材料A3为普通碳素钢，具有良好的可冲压性能。2．零件结构冲裁结构简单，并在四处有R2圆角。3．尺寸精度由题意可知：孔边距12mm的公差为0.11属11级精度，其它基本尺寸按IT14确定工件尺寸的公差，查《模具设计指导》表3-1：零件外形：66074.024052.030052.0R30052.0零件内孔：1036.00孔心距：360.31mm结论：适合冲裁。二．工艺方案选择及模具结构类型1落料——冲孔单模冲压2冲孔，落料一起加工复合冲压3冲孔——落料连续级进冲压方案一属于单工序冲压，由于此制件生产批量较大，尺寸又较小，这中方案生产效率低，操作也不安全，故不采用；方案二属复合冲压，由于制件结构尺寸小，壁厚小，结构简单的零件，在压力机的一次行程中，在一副模具的同一位置上同时完成两种或两种以上的简单工序的冲压方法；方案三属连续级进冲压；根据题意可知方案二和方案三都符合，由于孔边距尺寸12有公差要求，为了更好保证加工零件的可靠精度，采用复合冲压最为合适。三.排样的选择排样方法的选择原则；1冲裁小工件或某种工件需要客条料时，应沿板料顺长方向进行排样符合材料规格及工艺要求；2冲裁弯曲毛坯时，应考虑板料轧制方向；3冲件在条料上的排样，应考虑冲压生产率，冲模耐用度，冲模结构是否简单和操作的方便与安全等；4条料宽度选择与在板料上的排样应优先选用条料宽度较大而步距较小的方案，以便经济地裁切板样，并减少冲压用的时间。先采用直排式，算材料利用率。计算材料利用率η，由文献《冷冲模设计》材料利用率通用计算公式：η=AA0100%式中：A。—得到制件的总面积（mm2）A—一个步距的条料面积（LB）（mm2）βα由图得：sinα=3018=53α=arcsin53=36.5°β=73图中：SCDE=A2SABC=A3S阴=A1A4为直径为10的小圆面积故扇形面积为：A2=21824=216mm2A1=36073π3030=573.05mm2圆面积A4=πr2=π52=78.5mm2A3=1524=360mm2A0=A1+2(A2+A3)－2A4=1568.05mm2查表2-5普通低碳钢板料搭边值得：a1=2.2mma=2.5mmA=BL=(66+22.2)(30+2.5)=70.432=2266.88mm2故:η=AA0100%=88.226605.1568100%=62.9%选择板料900mm1000mm，可装14条（70mm1000mm）的条料每张板料可做378个工件，则总的材料利用率η为：η=BLNA100%式中N—一张板上冲件总数目；L—板料长度（mm）；B—板料宽度（mm）；η=BLNA100%=100090005.1568378100%=69.9%采用斜排，角度为30°由上题可知：a1=2.2mma=2.5mm采用有侧压板的冲压时，条料宽度为B，B=D+2a1冲裁零件的毛坯面积：F=1568.05mm2由上方案可得：条料宽度B=24246666cos30°+22.2=74.6mm送料进距h=30+1.2=31.2mm一个进距内的材料利用率为：η=BhnF100%=2.316.7405.1568100%=67.3%横裁时的条料数：n1=6.741000=13每条板料可裁13条条料每条件数：n2=h2.5sin3033a900）（=2.31)5.25.033(2900=28每条条料可冲28件零件。板料可冲总件数：N=1328=366件板料利用率：η=BhnF100%=100090005.1568366=9000005742698=63.8%排样方式一个进距内的材料利用率板材利用率方案一直排69.2%65.9%方案二斜排30°67.3%63.8%从表数据可看出：直排材料利用率等，斜排时材料利用率，料宽较小，冲压时辅助时间消耗较多，直接影响冲压生产率，由此可得最适合采用直排。四．冲压力与压力中心计算计算压力中心，完成本制件所需的冲压力，由冲裁力，卸料力，推料力组成。1冲裁力F冲—由冲孔力，切口力，切断力和侧面刃冲压力四部分组成，由文献《冷冲模设计》冲裁力F冲（N）的计算公式：F冲=ltσb或F冲=kltτ0式中：K—常数，为1.3；L—冲裁周边长度（mm）；τ0—材料的抗剪强度（MPa）;σb—材料的抗拉强度（MPa）；由文献《模具设计指导》表4-12得：σb=432MPa(为计算方便,圆整为450MPa)由上步可知：l1=360732π30=38.2mm矩形的边长和为：L2=242+30+60=144mm两圆的周长为：L3=2π52=62.8mm冲裁的总周边长度为：L=l1+l2+l3=38.2+144+62.8=283.2mm由上述计算可得：F冲=4502244.5=220.05(KN)2〉卸料力和推料力，由文献《塑性成形工艺与模具设计》的计算公式：F卸=K卸F冲F推=K推F冲n式中，K推，K卸—系数，查文献《塑性成形工艺与模具设计》表2-11料厚/㎜K卸K推K顶卸料力，推料力和顶料力的系数得：K卸=0.05K推=0.055N—卡在凹模有壁洞口内的制件件数，一般在3-5件，本题取n=5F卸=0.05220.05=11.1025（KN）F推=50.055220.05=60.5（KN）冲裁时所需冲压力为冲裁力，卸料力和推件力之和，这些力在选择压力机时是否要考虑进去，应根据不同的模具结构区别对待。采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模的总压力为：F总=F冲+F推采用弹性卸料装置和下出料方式的总压力为：F总=F冲+F卸+F推采用弹性卸料装置和上出料方式的总冲压力为：F总=F冲+F卸+F顶本题采用弹性卸料装置和下出料方式，故总冲压力为：F=F冲+F卸+F推钢0.10.065～0.0750.10.150.1～0.50.045～0.0550.0630.080.5～2.50.04～0.050.0550.062.5～6.50.03～0.040.0450.05﹥6.50.02～0.030.0250.03铝、铝合金、纯铜、黄铜0.025～0.080.03～0.070.02～0.060.03～0.09=220.05+11.1+60.5=291.65（KN）五．计算压力中心由于该零件图为不规则图形，则压力中心即不规则图形的形心如图：建立直角坐标系，查《机械工程师手册》表2-1-2得：yc=)