断面槽板冲压模具设计
摘要
随着社会的高速发展以及人民生活质量的提升，模具行业发展迅速，目前已成为现代工业发展重点。模具可以划分为冲压模具、注塑模具以及挤出模具等等，其中冲压模具在整个模具行业中占了很大一部分比例，而且在我们的生活中随处可见的金属勺子以及汽车外壳都属于冲压模具带来的产物，由此可见，冲压模具对人们生活有着重要影响，有着很大的发展趋势，这对于学习冲压的学生来说在今后从事本专业工作也会有更大的机遇。
本次设计的工件为断面槽板，该工件属于片状零件，工序较少，整体没有特殊结构，如弯曲等等。加工该件使用到的只有落料和冲孔两个工序。通过工序的分析我们需对模具结构进行确定，选择复合模或者级进模，最终选择了级进模的方式。排样图在整个冲压模具的设计中至关重要，可以通过排样图的设计确定模具送料方式再确定出模架的形式，本次设计采用了可前后送料的后侧导柱模架。之后我们还需对模具加工该零件冲压力进行计算选出合适的压力机，以及加工零件压力中心的计算，得到最合理的加工位置保证模具和压力机能正常工作。最后计算了刃口尺寸，根据计算结果设计模具凸模、凹模以及其他零部件，然后对模具整体结构进行整合，运用CAD对模具二维装配图以及各部分零件图进行绘制，并根据设计相关内容整理说明书。
关键词：冲压模具、断面槽板、级进模、落料、冲孔
目录
Abstract 2
第一章 绪论 4
1.1模具发展前景和趋势 4
1.2设计思路与创新思路 5
1.3模具发展重点及展望 6
第二章 断面槽板冲压工艺及分析 7
2.1零件的分析 7
2.2零件材料分析 7
2.3冲裁工艺方案的确定 8
第三章 断面槽板复合模工艺计算 9
3.1排样的设计 9
3.2材料利用率的计算 10
3.3冲裁力的计算 11
3.3.1落料力的计算 11
3.3.2卸料力的计算 11
3.3.3推件力的计算 11
3.4压力机的选定 12
3.5压力中心的计算 13
3.6冲裁工艺计算 15
3.6.1凸凹模冲裁间隙的确定 15
3.6.2凸凹模刃口尺寸的计算 16
3.7本章小结 17
第四章 断面槽板复合零部件的选用 18
4.1模具主要零件及结构的简述 18
4.2凹模的设计 18
4.3凸模的设计 19
4.4卸料板的设计 20
4.5定位零件的设计 21
4.6模架以及导柱导套的选择 21
4.7螺钉以及销钉的选用 22
4.8模具整合 22
4.9本章小结 23
第五章 压力机校核 24
5.1压力机压力校核 24
5.2模柄的校核 24
5.3模具闭合高度校核 24
总结 25
致谢 26
参考文献 27
第一章绪论
1.1模具发展前景和趋势
随着国际模具市场对模具行业的重视，我国模具行业也有了较好的发展前途及空间。由于模具行业领域的逐渐扩大，目前模具在制造业中发展速度高于其他制造业发展速度，尽管得到了高速发展，但还是不能满足市场的需求，市场模具供不应求。近年来我国模具出口比率还不能达到百分之十，这是相当少的。因为经济全球化，我国模具制造也被许多外资企业和各个民营企业看好，所以加入了WTO，这也成为了我国模具行业发展的一个重大的机遇和挑战。在迎来这些机遇和挑战的同时也面临着巨大的压力，我国需面临发达国家模具技术上的压力和其他发展中国家模具发展速度上的压力，因此我们必须要在模具技术和培养优秀人才上面下功夫才能有机会和其他发达国家达到一个水平。
现目前我国模具行业在国家一系列计划的扶持下，民营经济也有了很好的发展，给模具行业提供了大量支持。汽车、建材、以及一些家用电子产品零件都是靠模具生产和实现的。生产一台家用冰箱需要模具生产一百多个零件，生产一套家用全自动洗衣机也需要一百多套模具对零部件进行生产。但目前我国某些技术上还不能到到一定要求需向国外大量进口。
模具工业全球化的发展也使一些企业为了面对市场竞争，必须做出各种应对方针，解决模具加工中繁琐的生产工序，使模具生产周期得到更大的缩短。软件功能的齐全为缩短生产周期提供了良好的基础，目前一些软件支持模具设计、检验以及装配和生产各个流程，保证了所设计模具能正常加工零部件，防止加工后检查出不能加工的弊端，能有效我企业节约成本和生产周期。
目前各种新型技术的提升，我国也有了模具制动加工的系统，该系统能将多台机床、夹具、刀具、数控等结合生产还能做到实时监控。正因为有了技术和国家的支持我国模具产品也将向大型、精密和标准化方向发展，因为现如今一些电子产业和医疗设备发展迅速，将涉及到许多精密零件，加工更为严谨，不得不将模具做到更加精密。而目前国外发达国家普遍使用标准件对模具进行设计加工，我国为了模具工业的持续发展也必须要将模具标准化加强，模具标准件的应用和生产在国家扶持计划中也必将得到很大的发展空间。
在模具不断发展过程中，加工模具所使用到的材料也受到了重视。因为模具材料的选择也决定了模具使用寿命，良好材料极大程度上降低了模具维护成本以及提高了模具使用寿命，对企业受益匪浅。近年来在全国很多城镇工业园区出现了模具生产的身影，也引起了大家的注意。政府相关人员也对这些企业做出了相应的鼓励与支持。作为政府与企业桥梁的模具协会一直不停的努力着，深圳模具技术学会通过举办活动和组织人员交流，让很多企业和人员学习到了国际先进的模具制造技术和经验。模具协会还帮助各企业寻找市场，了解企业所需，为企业提供帮助。从这里可以看出模具发展的前景不仅非常大，而且政府也为之提供了相关支持，相信模具行业将来也会有更高的发展空间。
1.2设计思路与创新思路
在本次设计任务中，对断面槽板零件进行了冲压模具的设计。通过平日课堂的学习以及课外的查询，我对如何去设计冲压模具有了一定的了解，首先我们要对该零件进行分析，分析该零件的尺寸、精度、材料，以及所需加工工艺。然后根据前面分析结果对其零件加工模具结构进行构思，选择最合理的模具结构进行设计，完成设计后检查所设计模具与任务书要求是否一致。在分析该零件的时候我们最重要的是找到该零件的加工艺过程，然后根据加工工艺确定所设计模具的类型（本次任务书中直接给出了设计模具的类型）。选择好模具类型后我们需根据该零件尺寸、厚度根据相关公式计算模具凹模尺寸，在根据凹模尺寸设计整个模具各个板料的尺寸。设计完成后我们对装配图进行检查，检查模具图是否结构完整、卸料机构是否可以成功卸料、顶件机构能否顶出工件以及各个螺钉位置是否安排合理等等，如有问题立即做出相应调整。
通过对断面槽板零件进行分析，我们考虑到该工件只有落料和冲孔两个工序，且工件整体尺寸不大，并结合该工件厚度以及孔边距满足的冲压条件。最终选择级进模的结构对工件进行加工。在根据零件各部分尺寸及模具类型确定该模具模架，如对角导柱模架、后侧导柱模架、中间导柱模架等等，最终本次设计采用了后侧导柱模架。在设计模具的时候我们还需根据该工件厚度去考虑该件采用何种卸料方式，通过课堂学习以及课外积累的知识了解到当工件厚度≤4mm的时候可以采用弹性卸料的方式进行卸料，反之则可采用刚性卸料。弹性卸料简单来说是通过卸料板和卸料螺钉的配合在弹性作用下卸料，而刚性卸料指的是仅仅通过卸料板直接卸料的过程。两种卸料方式都各有各的好处，弹性卸料有着压料额作用而刚性卸料卸料力较大。根据本次工件厚度，采用了具有压力作用的弹性推件的方式。模具其他结构的设计也是根据相关资料和数据进行设计，由于相对简单就不在赘述。
装配图设计完成后我们需要根据装配图对模具二维零件图进行绘制，绘制标准的各个模板的二维图以及标注零件尺寸、公差。本次设计使我对零件尺寸设计标准、CAD制图有了进一步提升，设计方面有了更好的思路，能够合理运用所学知识，以及对加强了对软件的操作程度和查找知识的能力。同时在本次设计中通过和同学的互相学习老师的相处也加强了我们之间的情谊。我相信，经过这次设计能给我以后从事本行业有着重要的影响。
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