毕业设计（论文）-散热板冲压成形工艺及模具设计

散热板冲压成形工艺及模具设计1 绪 论模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着我国加入WTO，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。全套图纸加扣 30122505821.1模具的现状和发展趋势1.1.1国内模具的现状 现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在700亿至850亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持15%的年增长率（据不完全统计，2005年国内模具进口总值达到700多亿，同时，有近250个亿的出口），到2007年模具产值预计为700亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年9000多万美元增长到2006年的2亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2005年我国汽车产销量均突破550万辆，预计2007年产销量各突破700万辆，轿车产量将达到300万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前，中国17000多个模具生产厂点，从业人数约50多万。1999年中国模具工业总产值已达245亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra1.5m的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 1、 模具CAD/CAM技术状况 我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。 21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了CAD/CAM技术。其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。 模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五”、九五“期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDS的UG，美国Parametric Technology公司 Pro/Engineer，美国CV公司的CADSS，英国DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E, 以色列公司的Cimatron 还引进了AutoCAD CATIA 等软件及法国Marta-Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的Euclid-IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。 在冲压成型CAE软件方面，除了引进的软件外，华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生实践中得到成功应用，产生了良好的效益。 快速原型（RP）传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样样制作难等问题，实现了以三维CAD模型作为制模依据的快速模具制造，它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 2、模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。 模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（TD处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志，就我国而言，经过了这几十年曲折的发展，模具行业也初具规模，从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展，模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。减短了生产周期。采用模具CAD/CAM技术，还可提高模具质量，大大减少设计和制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是pro/E和UG等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。1.1.2国内模具发展趋势巨大的市场需求将推动我国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面: 1)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。2)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 3)全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。4)电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。6)优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。7)模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。1.2国外模具的现状和发展趋势模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为600650亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。2004年中国模协在德国访问时，从德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约5000家。2003年德国模具产值达48亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有90家，这90家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的90%，可见其规模效益。 随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元左右，而国外模具工业发达国家大多1520万美元，有的达到 2530万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到451.3散热片零件的冲压工艺及模具设计与制造方面1.3.1 散热片零件的冲压工艺的设计思路冲压加工与其它加工方法相比,无论在技术方面,还是在经济方面,都具有许多独特的优点.如:冲压在少,无切屑加工方法之一,是一种省能,低耗,高效的加工方法,因而制品的成本较低.冲压件的尺寸公差由模具保证,具有一模一样的特征,所以产品质量稳定,冲压可以壁薄,重量轻,形状复杂,表面质量好,刚性好的工件.冷冲压生产靠压力机和模具完成加工过程,其生产效率高,操作方便,易于机械化与自动化,用普通压力机进行冲压加工,每分钟可达几十件,用高速压力机生产,每分钟可达数百件或千件以上.1.3.2 散热片模具的设计思路冲裁是冲压基本工序之一，它是利用冲压模在压力机作用下，将平板坯料沿一定的轮廓线产生分离的一种冲压工序。根据变形机理的不同，冲裁可分为普通冲裁和精密冲裁，常用的冲裁有落料，冲孔，切口，切断，剖切等。其中以落料冲孔翻边应用最多，落料是沿工件的外形封闭轮廓线冲切，冲下部分为工件，冲孔是沿工件的内形封闭轮廓线冲切，冲下部分为废料，翻边主要是内孔翻边和外缘翻边比较多。1.3.3散热片模具设计的进度1.了解目前国内外冲压模具的发展现状，所用时间20天；2.确定加工方案，所用时间5天；3.模具的设计，所用时间30天；4模具的调试所用时间5天 2 散热片冲压工艺的分析2.1工件工艺性分析与方案确定2.1.1散热片冲裁件工艺性分析 图1 零件图零件名称：散热片材料：铝L3料厚：0.5mm数量：大批量生产未注公差尺寸按IT11级精度制造该零件形状简单，对称，是由圆弧和直线组成的，冲裁件内外形所能达到经济精度为IT11IT14，孔中心与边缘距离尺寸公差为0.5mm，将以上精度与零件的精度要求相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其他未注尺寸，生产批量等情况也均符合冲裁的工艺要求，故可采用冲压方式进行加工。外形落料的工艺性：散热片属于中等尺寸零件，料厚0.5mm，外形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。冲孔的工艺性：内孔尺寸精度要求一般，可采用冲孔。2.1.2工艺方案的确定该零件所需要的冲压工序为冲孔、落料、翻边，可拟定出以下三种工艺方案：方案一：用简单模分三次加工，即落料冲孔内孔、外缘翻边方案二：冲孔落料复合模内孔、外缘翻边方案三：冲孔、落料、翻边级进模采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。散热片零件可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料级进模。复合模模具的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率高，尽管模具结构比较复杂.级进模生产率也高，但零件的冲裁精度稍差，与保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造，安装较复合模并不复杂。通过对上述三种方案的分析比较，散热片的冲压生产采用方案二冲孔落料复合模更为合理。2.2排样设计2.2.1确定零件的排样设计复合模时，首先要设计条料排样图，由于散热片零件外形矩形，形状较复杂，可采用直排排样的方法，可提高生产率。如下图二为零件的排样图。图2 排样图2.2.2条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查文献1中表2.9取得搭边值a1=1.8mm，侧面a=2mm。计算条料宽度： B=27+22=31mm步距： S=61.8mm材料利用率的计算：计算冲压件毛坯的面积：A=61.827-2333.14-（410+223.14）=1559.52mm2一个步距的材料利用率：=A/(Nbs) 100%式中 A一个冲裁件的面积，mm2; n一个步距内的冲裁件数量； B条料宽度，mm; s进距， mm得 =1559.52（61.831）100%=81.4% 2.3冲裁力的计算及压力机的选定2.3.1冲裁力的计算式中 P冲裁力（KN）。K系数，一般取1.3 L冲裁件剪切周边长度（mm）。t冲裁件材料厚度（mm）被冲材料的抗剪强度。上式中抗剪强度与材料种类和坯料的原始状态有关，可在手册中查询，为方便计算，可取材料的b=1.3b，故冲裁力表达式又可表示为：F=Ltb 1.3Ltb=11960NF卸=K卸F=956.8NF推=nK推F=59800NF总=F+F推+F卸=72716.8N2.3.2压力机的初选查冲压模具简明设计手册表13.9选J23-10其相关参数为： 最大封闭高度：180， 工作台尺寸：3602402.3.3压力中心的计算因为制件的冲孔及落料部分对称分布，故压力中心为其几何中心。即： ， 。3 冲压模的结构设计3.1 凸、凹模刃口尺寸计算3.1.1冲孔凸模刃口尺寸计算查书冲压工艺与模具设计P21表2.3知：铝冲裁模具初始双面间隙 Zmin=0.02mm Zmax=0.03mm1、 冲孔6mm的刃口尺寸的计算。由于制件结构简单，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分开加工的方法制作凸、凹模。冲孔时以凸模为设计基准，首先确定凸模尺寸，使凸模的基本尺寸接近或等于工件孔的最大极限尺寸；然后将凸模尺寸增大到最小合理间隙即得到凹模尺寸。 查P25表2.5得凸、凹模制造公差：凸= -0.02mm 凹= 0.02mm校核： ZmaxZmin=0.01mm 凹 + 凸 =0mm满足: ZmaxZmin 凹 + 凸的条件。查表2.6得：IT11级时磨损系数x=0.75冲孔时，按式 d凸=（dmin+x）0 =60-0.02 d凹=（d凸+Zmin)+0 = 6.0200.022、冲孔R2mm周围的刃口尺寸的计算。由于形状复杂（尺寸数多），故选用配作法制作模具刃口。冲孔时，应以凸模为基准来配做凹模。工作时，凸模磨损后，冲裁件尺寸变大。3.1.2落料凸凹模刃口尺寸计算落料时，凸凹模按分别制造法计算。落料时以凹模为设计基准，首先确定凹模尺寸，使凹模的基本尺寸接近或等于工件轮廓的最小极限尺寸；然后将凹模尺寸减小到最小合理间隙值即得到凸模尺寸。D凹=（Dmin -x）0+凸 =(60-0.75x0.1) 0+凸 =59.925D凸=（D凹-Zmin）0-凹 =59.905以上公式中 D凹、D凸落料凸凹模的基本尺寸 d凸、d凹冲孔凸凹模的基本尺寸 Dmin落料件的最大极限尺寸 Dmin冲孔件的最小极限尺寸 凸、凹凸模、凹模的制造公差3.2模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用冲孔落料复合方式冲压，所以模具类型为复合模，本零件的冲压包括冲孔和落料两个工序，为方便小孔废料和成形工件的落下，采用倒装结构，即落料凹模安排在上模，凸凹模安排在下模部分。本制件是大批量生产，安排生产可采用手工送料方式能够达到批量生产,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式。由于制件的精度要求不高，制件的外形复杂程度一般，所以选用挡料销、始用挡料销进定位和导向。为确保零件的质量及稳定性，选用导柱、导套导向。采用手工送料方式，为了提高开敞性和导向均匀性，采用中间导柱模架。本模具采用正装结构，冲孔废料和工件留在凹模孔洞中，为了简化模具结构，可以在下模座中开有通槽，使废料和工件从孔洞中落下。工件厚度为0.5mm，料厚比较薄，选用弹性卸料板来卸下条料废料。3.3冲压模主要零部件的设计与标准选用3.3.1凹模的结构设计和标准化凹模刃口的结构形式：凹模结构分为整体式和镶拼式两种。整体式凹模刃口形状分为直壁式和斜壁式。由于本零件结构简单各面均为垂直面，所以本模具宜采用直壁式。3.3.2定位零件的设计在本模具中采用的是条料，所以导料销、挡料销作为定位装置，起导向同时起定位的作用。用挡料销挡住搭边或冲件轮廓，以限定条料的送进距离。在本模具中试用固定挡料销，其结构简单、制造容易，在模具中广泛应用作定距装置。3.3.3固定挡料销的设计与标准化固定挡料销的设计根据标准件，选用此挡料销如图3图3固定挡料销的结构3.3.4始用挡料销位置确定根据步距要求，模具上需要一个始用挡料销。 由始用挡料销剖视图知其位置，其中L=61.8mm。如图4图4始用挡料销3.3.5导料销的设计与标准化挡料销一般有两个，设置在条料的同侧，条料沿两个导料销确定的直线送进。从右向左送料时，挡料销装在后侧；从前向后送料时，导料销装在左侧。固定导料销一般设计在凹模上。活动挡料销一般设在弹压卸料板上；导料螺钉一般设在固定板或下模座平面上。导料销的材料一般采用T7,T8，热处理硬度为4652HRC，粗糙度在1.6m以下，装配时采用H7/s6配合。3.3.6导向装置的设计导向装置用来保证上模相对于下模正确的运动，对于生产批量较大，零件的要求较高，寿命要求较长的模具，一般都需要采用导向装置，本模具中应用导柱导套装置来完成导向。3.3.7卸料兼压料板的设计卸料是以圆形弹压卸料板卸料，出件是通过推杆推件块将制件从凹模中推出。凸模与卸料板采用间隙配合，为H8/f8。通过顶杆及卸料螺钉的位置，确定弹压卸料板的最宽度为40。弹压卸料板和推件块的厚度分别由凸模和凹模的高度及厚度协调决定。它们的材料都是用45钢。如图5所示:图5卸料兼压料板3.4连接与固定装置的设计3.4.1模柄的设计本模具属于中小型模具,采用模柄将上模固定在压力机的滑块上。模柄是作为上模与压力机滑块连接的零件。对它的基本要求是:一要与压力机滑块上的模柄孔正确配合,安装可靠；二要与上模正确而可靠的连接。在本模具中选用压入式模柄，通过凸缘与上模座连接并加止转销防止转动。这种模柄可较好的保证轴线与上模座轴线垂直,适用与各种中、小型模具。模柄材料通常采用Q235或Q275钢,在此选用Q235钢.其支撑面应垂直于模柄的轴线(垂直度不应超过0.02:100)。模柄在本模具选用标准尺寸，并根据前文压力机的参数确定模柄的直径和长度。其具体参数如下：d=400.050mm， L=79mm现制草图如下并标明其具体尺寸： 图6 模柄结构简图3.4.2凸模固定板的选择根据凸模的直径、高度及紧固螺钉、销钉、卸料螺钉等的尺寸位置确定选用矩形固定板，其规格为LBH=806316。如下图 图7 凸模固定板3.4.3垫板的设计垫板的作用是直接承受和扩散凸模传递的压力，以降低模座承受的单位压力，防止模座被压出凹坑，影响凸模的正常工作。模具中最为常见的凸模垫板，模具是否加装垫板，要根据模座所受的压力大小进行判断，若模座所受单位压力大于模座的材料的许用压应力，则需加垫板。垫板的外形尺寸可与固定板相同，其厚度一般取310mm。垫板材料为45钢，淬火硬度为4348JRC。垫板上，下表面应磨平，以保证平行度要求。为了便于模具装配，垫板上的销钉通孔直径可比销钉直径增大0.310.5mm。垫板的外形尺寸和固定板相同，厚度取16mm。如下图：图8 垫板3.4.4螺钉与销钉的设计模具上常用的紧固零件是螺钉和销钉，螺钉和销钉都是标准件，设计模具是按标准选用即可。螺钉用于固定模具零件，一般选用内六角螺钉；销钉起定位作用，常用圆柱销钉，螺钉、销钉规格根据冲压力的大小、凹模厚度等确定。所以螺钉的规格选用M12，在根据实际要求,查标准选用GB 70-85 M12；销钉的公称直径可取与螺钉大径相同或小一个规格,因此根据标准选用GB 119-86 A12, 根据有关资料,可选取材料为45钢.根据定位方式及坯料的形状与尺寸,选用合适的标准定位零件.4 模架及组成零件的确定4.1 模架的选用本模具选用由上模座,下模座,导柱,导套组成导柱模模架及其零件已经标准化，在此选用中间导柱模架。41.1上模座的确定本模中具选用标准模架。如下图：图9 上模座4.1.2下模座的确定本模中具选用标准模架。如下图;图10 下模座5 模具闭合高度及压力机有关参数的校核5.1模具的闭合高度模具的闭合高度：H闭=h上模座+h垫板+h凸模固定板+h落料凹模+t+h卸料板+h下模座。H=25+5+16+20+0.5+15+30= 96.5mm5.2压力机的校核5.2.1公称压力 根据公称压力的选取压力机型号为J23-10,它的压力为72.71KN211.2KN,所以压力得以校核;5.2.2行程次数 行程次数为45/min.因为生产批量为中批量,又是手工送料,不能太快,因此是得以校核.满足使用要求。5.2.3工作台面的尺寸 根据下模座LB=250mm160mm,且每边留出30mm50mm,即L1B1=290mm200mm,而压力机的工作台面L2B2=370 mm560mm,冲压件和废料从下模漏出, 故符合要求,得以校核;5.2.4 滑块模柄孔尺寸 滑块上模柄孔的直径为40mm,模柄孔深度为60mm,而所选的模柄夹持部分直径为40mm,长度为56mm故符合要求,得以校核。6 绘制模具总装图和非标零件工作图图11装配图由以上设计，可得到模具的总装图即是上图，其工作过程是：模具在工作时，将毛坯放在凹模上用始用挡料销进行定位，模具下行卸料板接触毛坯将其压紧，同时冲孔凸模在下行过程中进行冲孔，模具继续下行落料凸模进行落料。冲裁完成，废料直接从下方落下，工件卡在凸模上，当模具回升时，工件随凸模一起上行当到达一定高度后，卸料板在橡胶块的作用下将制件卸下，如此继续完成下一次工作。6.1模具的装配总装时，首先应根据主要零件的相互依赖关系，以及装配方便和易于保证装配精度要求来确定装配基准件，例如复合模一般以凸凹模作为装配基准件，级进模以凹模作为装配基准件；其次，应确定装配顺序，根据各个零件与装配基准件的依赖关系和远近程度确定装配顺序。装配结束后，要进行试冲，通过试冲发现问题，并及时调整和修理直至模具冲出合格零件为止。装配前的准备通读设计图样，了解正装式复合模的结构特点；本模具的装配工艺要点是：同时保证落料和冲孔用凸凹模间隙的均匀，打料机构工作可靠，能及时推出工件，查对各零件已完成装配前的加工工序，并经检验合格；确定装配方法和装配顺序：经查对认定模具零件已加工完成，可采用直接装配方法，结合模具结构特点，对凸凹模、凸模先进行分组装配，再进行总装配，选用以凸凹模为基准件，先装配上模，再装配下模及辅助零件；装配模柄：将模柄压入上模座后，钻、铰销孔，打入止转销；装配凸凹模：按照压入法操作要求，将凸凹模压入固定板中，检查凸凹模相对固定板基准面的垂直度，并压入凸模，用工艺定位器法检查配合间隙的均匀性，待凸凹模全部压入，认定间隙分布均匀后，磨平固定板支撑面和凸凹模刃口面；装配凸模：将凸模压入固定板中，按压入法装配要领，检查其相对固定板基准面的垂直度，认定合格后，磨平固定板支撑面和刃口面；装配下模：将组装好的凸模固定板和下垫板，按照设计要求位置，安装在下模座上，紧固螺钉，钻、铰销孔，装入圆柱销；装配上模：将组装好的凸凹模固定板和上垫板，安装在上模座上，紧上螺钉，用工艺定位器法控制上下模的配合间隙，使其均匀，认定均匀后，在上模相应部位钻、铰销孔，打入圆销；安装凹模：将凹模安装在下模相应部位，凹模和凸凹模间隙，用垫片法或直接安装法控制其均匀性。试切：用纸试冲，观察冲切纸边的状况，经调整并认定均匀后，钻、铰另一组销孔，打入圆销；装配其他零件并试模：上模安装顶杆，顶件块，检查打料机构工作的可靠性。顶件块在最低位置时，应突出凸凹模刃口0.20.5mm。安装卸料板和弹簧，安装后的卸料板下平面比凸凹模刃口面低0.20.5mm。在设计指定的压力机上，装配好的模具进行试冲。试模时重点检查打料机构和顶出机构的动作是否及时、可靠。每一次冲压后，上模随压力机上行到上死点时，条料和顶出的工件都应该出现在下模凹模工作面上，以便及时清除。装配后应保证间隙均匀，落料凹模刃口面应高出冲孔凸模工作端面2mm。结束语大学三年的学习即将结束，毕业设计是其中最后一个实践环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能的综合运用和检验。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用。在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练地掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识，对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的。对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习。经过在新飞电器有限公司、在洛阳中国一拖的生产实习，我对于冷冲模具、塑料模具的设计步骤有了一个全新的认识，丰富和加深了对各种模具的结构和动作过程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是有了全新的理解。在指导老师的细心指导下和在工厂师傅的讲解下，我们对于模具的设计和制造工艺有了系统而深刻的认识。同时在实习现场亲手拆装了一些典型的模具实体并查阅了很多相关资料，通过这些实践，我们熟练掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工艺。通过在图书馆借阅相关手册和书籍，更系统而全面了细节问题，锻炼了缜密的思维和使我们初步具备了设计工作者应有的素质。设计中，将充分利用和查阅各种资料，并与同学进行充分讨论，尽最大努力搞好本次毕业设计。 在设计的过程中，将有一定的困难，但有指导老师的悉心指导和自己的努力，相信会完满的完成毕业设计任务。由于学生水平有限，而且缺乏经验，设计中不妥之处在所难免，肯请各位老师指正。致谢时光如电，岁月如梭，三年的大学生活即将结束，而我也即将离开可敬的老师和熟悉的同学踏入不是很熟悉的社会中去。在这毕业之际，作为一名工科院校的学生，做毕业设计是一件必不可少的事情。毕业设计是一项非常繁杂的工作，它涉及的知识非常广泛，很多都是书上没有的东西，这就要靠自己去图书馆查找自己所需要的资料；还有很多设计计算，这些都要靠自己运用自己的思维能力去解决，可以说，没有一定的毅力和耐心是很难完成这样复杂的工作。在学校中，我主要学的是理论性的知识，而实践性很欠缺，而毕业设计就相当于实战前的一次总演练。毕业设计不但把我以前学的专业知识系统的连贯起来，也使我在温习旧知识的同时也可以学习到很多新的知识；这不但提高了我们解决问题的能力，开阔了我们的视野，在一定程度上弥补我们实践经验的不足，为以后的工作打下坚实的基础。由于本人资质有限，很多知识掌握的不是很牢固，因此在设计中难免要遇到很多难题，在有课程设计的经验及老师的不时指导和同学的热心帮助下，克服了一个又一个的困难，使我的毕业设计日趋完善。毕业设计虽然很辛苦，但是在设计中不断思考问题，研究问题，咨询问题，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同时也汲取了更完整的专业知识，锻炼了自己独立设计的能力，使我受益匪浅，我相信这些经验对我以后的工作一定有很大的帮助，而且也锻炼我的吃苦耐劳的精神，让我在这个竞争的社会里有立足之地。最后，我衷心感谢各位老师特别是我的指导老师老师在这一段时间给予我无私的帮助和指导，并向你们致意崇高的敬意，以后到社会上我一定努力工作，不辜负你们给予我的知识和对我寄予的厚望！参考文献1 赵志伟等.模具发展现状J.模具制造，2007,6：242 李绍林、马长福主编.实用模具技术手册M.上海科学技术出版社,19983 陈锡栋、周小玉主编.实用模具技术手册M.北京：机械工业出版社，20014刘建超、张宝忠主编.冲压模具设计与制造M.高等教育出版社，20045王孝培主编.中国模具设计大典之冲压模具设计M.江西科学技术出版社，20036虞莲莲、曾正明主编.实用钢铁材料手册M.机械工业出版社，20017寇世瑶主编.互换性与测量技术M.高等教育出版社，20048冯炳尧、韩泰荣、殷振海、蒋文森编.模具设计与制造简明手册M.上海科学技术出版社，19889冯炳尧主编.模具设计与制造简明手册M.上海科学技术出社,198510王孝培主编.冲压手册M.机械工业出版社，198829