支架板冲压模具设计和数控工艺设计

本科毕业设计（论文）通过答辩

摘 要

随着当今科技的发展，工业生产中模具的使用越来越引起人们的重视，冲压技术，并结合数控技术加工，可以大大的提高劳动生产效率，减轻工人负担，具有重要的技术进步意义和经济价值。

本设计提出采用模具来生产支架板的新工艺，采用倒装式复合模结构。本设计结合落料冲孔的特点，具体解决了压力机的选择与校核、凸模和凹模刃口尺寸计算及结构设计、定位方案设计、卸料方式的设计、主要模具零件的加工工艺、标准零件的选用、模具的装配等一系列的设计工作，这些设计可为类似的零件模具设计提供现实的指导意义。此次模具设计的突出特点是尝试使用复杂的复合模具，解决常规冲压工艺模具套数多、工艺路线长、生产成本高、效率低等缺点，并为以后此类零件冲压工艺的编制及模具设计提供了可靠的依据。

在本次毕业设计中利用计算机辅助设计（CAD）绘制模具主要工作零件图和模具的总装配图，运用了数控切削加工、数控线切割电加工等先进加工技术。是一次对所学知识的全面总结和运用，是巩固和加深各种理论知识灵活运用的实践过程。

关键词： 复合模，冲压工艺，落料冲孔，支架板，数控工艺，计算机辅助设计

I

本科毕业设计（论文）通过答辩 ABSTRACT

With today's technology, industrial production in the mold caused by the use of more and more people's attention, combined with CNC technology stamping process, can greatly increase labor productivity, reduce the burden of workers has important significance and economic value of technological progress.

The proposed design of the mold to produce the arm plate using new techno -logy, the use of flip-style compound module structure. The design combines the characteristics of the blanking punch, the choice of specific solutions and check the press, punch and die edge size calculation and structural design, location de -sign, the design of the discharge mode, the main mold parts processing The mo -ld design is characterized by the attempt to use complex composite molds, die stamping process to resolve copy number of more conventional, process route le -ngth, high production costs, efficiency and low defects, and for the future establi -shment of such parts stamping process and die design a reliable basis.

During the graduation project using computer-aided design (CAD) to draw the main working parts of dies and molds Figure general assembly drawing, using th e NC machining, CNC wire cutting EDM and other advanced processing technol -ogy. Is a comprehensive knowledge of the summary and application, is to conso -lidate and deepen the use of a variety of theoretical knowledge and flexible prac -tice.

Key Words: compound die， stamping process，blanking punch，support plate，CNC Computer，Aided Design Technology

II

本科毕业设计（论文）通过答辩 目 录

摘要 ................................................................. I 绪论 ................................................................ 1 第1章 模具结构形式的确定 ........................................... 4

1.1 分析零件的冲压工艺性 ........................................ 4 1.2 确定冲压工艺方案 ............................................ 4 第2章 模具总体设计 ................................................. 5

2.1 模具类型的选择 .............................................. 5 2.2 操作与定位方式 .............................................. 5 2.3 卸料、出件方式 .............................................. 5 2.4 确定送料方式 ................................................ 6 2.5 确定导向方式 ................................................ 6 第3章 模具工艺参数确定 ............................................. 7

3.1 排样设计与计算 .............................................. 7 3.2 搭边值的确定 ................................................ 7 3.3 进距与条料宽度计算 .......................................... 8 3.4 材料利用率的计算 ........................................... 10 第4章 计算冲压力与冲压机的选择 .................................... 11

4.1 落料力的计算 ............................................... 11 4.2 冲孔力的计算 ............................................... 12 4.3 卸料力的计算 ............................................... 12 4.4 推件力的计算 ............................................... 12 4.5 总的冲压力F的计算 ......................................... 13 4.6 压力机的选择 ............................................... 13 第5章 模具压力中心的确定 .......................................... 14 第6章 冲裁间隙的确定 .............................................. 15 第7章 凸、凹模刃口尺寸的计算 ...................................... 17

7.1 刃口尺寸计算的基本原则 ..................................... 17 7.2 刃口尺寸的计算 ............................................. 17 第8章 冲裁模零部件结构设计 ........................................ 21

III

本科毕业设计（论文）通过答辩 8.1 工作零件的设计与计算 ....................................... 21 8.2 橡胶的选用 ................................................. 25 8.3 模架及其它结构零件的设计 ................................... 26 第9章 数控工艺和模具的装配 ........................................ 28

9.1 数控工艺编制 ............................................... 28 9.2 模具的装配 ................................................. 29 结 论 ............................................................. 30 致 谢 ............................................................. 31 参考文献 ........................................................... 32

IV

本科毕业设计（论文）通过答辩

绪 论

选题的背景及意义

模具工业是国民经济各部门发展重要基础产业之一。由于冲压加工具有节材、节能和生产率等突出特点，决定了冲压成本低廉，效益较好，因而冲压生产在制造行业中占有重要地位。冷冲压加工是在室温下，利用安装在压力机上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需冲压件的一种工艺设备。冷冲模在实现冷冲压加工是至关重要的，没有先进的冲模技术，就不能实现先进的冲压工艺。

冲压加工技术应用范围十分广泛，在国民经济各工业部门中，几乎都有冲压加工或冲压产品的生产。如飞机、拖拉机、电机、电器、仪表、铁道、电信、化工以及轻工日用新产品中均占有相当的比重，并具有如下特点：

1）生产率高、操作简单、容易实现机械化和自动化，特别适合成批大量生产； 2）冲压零件表面光洁，尺寸精度稳定；互换性好，成本低廉；

3）在材料消耗不多的情况下，可以获得强度高，刚性大，而重量小的零件； 随着科学技术的进步和工业生产的迅速发展，模具已成为当代工业生产的重要手段，冲压生产和模具工业得到了世界各国的高度重视。另外一个方面很好的掌握了模具的设计方法，将在以后的工作中对我有很大的帮助，同时，数控技术的迅速发展也让模具工业更先进、更合理。所以我选择冷冲模具设计作为我的毕业题目。本设计是支架板冲压模具设计和数控工艺编制。

模具工业的发展现状及市场前景

模具产业的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志。目前，世界模具市场可以说是供不应求，市场需求量维持在700亿至850亿美元，被称为“不衰亡工业”。同时，我国的模具产业经过几十年的曲折发展，也迎来了新一轮的发展机遇，从以前只能靠进口到现在部分进口，已经跨越了一大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产，只能依靠进口来满足生产的需要。

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本科毕业设计（论文）通过答辩 国内外的研究动态

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新与进步。其主要表现在以下几个方面：

1）随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使模具的设计和应用更为方便。计算机技术与模具技术完美结合，模具计算机辅助（CAD,CAM/辅助工程（CAE)是20世纪70年代迅速发展起来的，到80年代已进入了实用化，大大减少了模具设计与制作人员的重复劳动，使设计人员可以把主要精力放在创新和开发上。特别是pro/E、UG等软件的应用，数控技术的发展，以及电火花和线切割技术的推广更进一步推动了模具产业的发展。

2）简易制模工艺的研究，为了及时的更新产品的花色品种，降低成本和适应小批量产品生产的要求，开展了简易制模工艺。

3）模具标准化，目前发达国家模具标准化程度达到了模具加工工作量的30%以上，并且有完美的标准化体系，包括零件标准和模架标准，国际化组织已制定了国际模具系列标准，标准件品种多，规格全，质量高，而且均已商品化，特别是对一些通用件的使用越来越多，其大大提高了他们的互换性，加强了各个地区的合作。对整个模具行业水平的提高也起到了重要作用。

我国冲压行业存在的阻力

阻力一，机械化、自动化程度低。目前，代表当今国际水平的大型多工位压力机在我国的应用较少，中、小企业设备普遍比较落后，耗能耗材高，环境污染严重，精冲机价格昂贵，是普通压力机的5-10倍，多数企业无力投资，阻碍了精冲技术在我国的推广应用，尤其是内高压成型设备投资大，国内难以起步；

阻力二，生产集中度低；

阻力三，冲压板材自给率不足，品种规格不配套； 阻力四，科技成果转化慢，先进工艺推广慢； 阻力五，大、精模具依赖进口；

阻力六，专业人才缺乏，业内掌握先进设计分析技术和数字技术的高素质人才远远不能满足冲压行业飞速发展的需要。另外，众多合资公司由外方进行工程

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本科毕业设计（论文）通过答辩 国内外的研究动态

随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新与进步。其主要表现在以下几个方面：

1）随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使模具的设计和应用更为方便。计算机技术与模具技术完美结合，模具计算机辅助（CAD,CAM/辅助工程（CAE)是20世纪70年代迅速发展起来的，到80年代已进入了实用化，大大减少了模具设计与制作人员的重复劳动，使设计人员可以把主要精力放在创新和开发上。特别是pro/E、UG等软件的应用，数控技术的发展，以及电火花和线切割技术的推广更进一步推动了模具产业的发展。

2）简易制模工艺的研究，为了及时的更新产品的花色品种，降低成本和适应小批量产品生产的要求，开展了简易制模工艺。

3）模具标准化，目前发达国家模具标准化程度达到了模具加工工作量的30%以上，并且有完美的标准化体系，包括零件标准和模架标准，国际化组织已制定了国际模具系列标准，标准件品种多，规格全，质量高，而且均已商品化，特别是对一些通用件的使用越来越多，其大大提高了他们的互换性，加强了各个地区的合作。对整个模具行业水平的提高也起到了重要作用。

我国冲压行业存在的阻力

阻力一，机械化、自动化程度低。目前，代表当今国际水平的大型多工位压力机在我国的应用较少，中、小企业设备普遍比较落后，耗能耗材高，环境污染严重，精冲机价格昂贵，是普通压力机的5-10倍，多数企业无力投资，阻碍了精冲技术在我国的推广应用，尤其是内高压成型设备投资大，国内难以起步；

阻力二，生产集中度低；

阻力三，冲压板材自给率不足，品种规格不配套； 阻力四，科技成果转化慢，先进工艺推广慢； 阻力五，大、精模具依赖进口；

阻力六，专业人才缺乏，业内掌握先进设计分析技术和数字技术的高素质人才远远不能满足冲压行业飞速发展的需要。另外，众多合资公司由外方进行工程

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