下支座落料模设计【开题报告+CAD+说明书】.rar

大连科技学院大连科技学院毕业设计(论文)开题报告毕业设计(论文)开题报告学 院 学 院 机械工程学院专业班级专业班级机械设计制造及其自动化 19-1 班学生姓名学生姓名学生学号学生学号指导教师指导教师导师职称导师职称大连科技学院 2023 届本科毕业设计（论文）开题报告-2-1 选题的意义和研究现状1.1 选题的意义模具是工业生产的基础工艺装备，是制造各种金属和非金属零件的种重要生产工具。模具成形的零件加工方法实质是种少切削、无切前、多工序重合的生产方法。采用模具成形的工艺代替传统的切削加工工艺，可以提高生产效率、保证零件质量、节约材料，降低生产成本，从而取得很高的经济效益。本课题要求完成下支座的落料模具设计，通过对零件进行详细的工艺分析确定零件的冲压工艺方案并制定零件的制造工艺，通过该课题可使学生掌握零件冲压模具设计工艺制定及制造的一般方法，对冲压模具工艺有更深层次的认识。该实践性课题是对学生理论学习水平的实践和检验，可对以后从事类似工作有一定额指导性与实践性意义。1.2 本课题所涉及问题在国内外设计或研究的现状1.2.1 模具行业的现状随着冲压成形行业最大用户市场汽车行业今后继续迅猛发展，中国冲压行业已迎来了一个快速发展机遇期，但能否抓住机遇获得新的更快的发展，前进的道路上尚有许多阻力和障碍需要克服与突破。(1)机械化、自动化程度低(2)生产集中度低(3)冲压板材自给率不足，品种规格不配套(4)科技成果转化慢先进工艺推广慢(5)大、精模具依赖进口(6)专业人才缺乏科学技术的迅猛发展，尤其是在现有资源及环境不可过分乐观的形势下,对冲压加工乃至整个塑性加工业等都提出了严重的挑战。减轻重量，节省材料,降低能耗，开拓创新已成为塑性加工业等面临的一-个极其重要的课题。不可否认在金属加工中，冲压是成形效率和材料利用率最高的加工方式之一，其具有自己独特的特点。1.2.2 国内现状大连科技学院 2023 届本科毕业设计（论文）开题报告-3-目前，我国模具的发展与研究日渐成熟，这意味着我国将逐渐的淘汰一些不够标准的模具厂家，近年来我国模具的精度与标准化不断地发展，但不得不承认的是我国的模具制造技术与老牌发达国家还扔有着一段不小的差距。眼下我国的模具生产依然以价格作为主要竞争力，精度与标准化体系上仍然被机械发达的国家所垄断，正因如此，国产模具很难打入高端市场。在大型的复杂的高精度精密仪器上仍然需要依赖向老牌发达国家进口。但是经过我国科学家的不断努力，科学技术不断的发展，差距也在不断地缩小。虽然外国对中国的技术封锁，且我国大多数知名模具企业多为中外合资，外国资本掌握着主导权。但是，我国已经逐渐摒弃了改革开放之后的“造不如买，买不如租”的风气。自主创新意识不断地提高，在国家的大力扶持下，利用国际上的各种模具进行设计再联系本国的实际情况，已经走出了一条属于中国自己的模具发展之路。1.2.3 国外现状国外，特别是在欧美和日韩等发达国家，他们有着非常丰富且先进的生产技术和制造经验，非常值得我们所学习借鉴。在世界发达国家的许多模具生产企业都已经将非常先进的技术应用到模具当中。如：高速切削、五州联动加工已经在模具中普遍应用，极大的缩短了加工时间，提高了生产效率；有着先进的技术，使得他们制造模具的速度也异常之快；而他们的工作人员更是非常的精简，在企业里，一个人就看管着很多台机器，极大的降低了生产成本，并极大的提高了生产效率；他们的制造管理体系也非常标准、先进，信息传达准确无误。2 课题设计或研究的内容、预期目标和实施计划2.1 要设计或研究的主要内容方案论证分析1、模具方案 冲压模具是冷冲压模具，一般是指零件在没有温度变化的情况下实现落料成形。根据冲压模具的不同，冲压工艺可简单分为冲裁模和成形模。根据模具类型的不同，可分为单工艺模、复合模和级进模。由于单工序模具处理单工序，模具结构最简单，成本最低，精度可以保证。工件只是一种工艺，而一种工艺的模具是首选，但在模具设计中复杂的零件，如果要处理所有的工艺，就需要多一种工艺的模具，根据零件的冲裁工艺方案，采用单工冲裁模。设计下支座的落料模具，大批量生产，要求效率高，自动化程度好。大连科技学院 2023 届本科毕业设计（论文）开题报告-4-2、操作与定位方式 虽然零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式能够达到批量要求，且能降低模具成本，因此采用手工送料方式。材料厚度较薄，为了便于操作和保证零件的精度，采用导料销导向、挡料销定距的定位方式。3、卸料与出件方式 考虑零件厚度较厚，采用弹性卸料方式。由于零件尺寸较大，为了获得较大的推件力，使工作可靠，采用刚性推件装置。而冲孔废料则由凸模直接从凹模洞口推下的下出件方式。4、模架类型 由于零件厚度厚，冲裁间隙小，而且采用的是纵向送料的方式，所以选用后侧导柱模架。5、初选冲压设备 该冲裁件有一定的精度要求，可选用开式双柱可倾式压力机，它适合冲裁加工，有一定的精度和刚度、操作方便，价格低廉，所以选用开式双柱可倾式压力机。2.2 本课题选题特色及预期的目标1、主要特色：落料单工序模工艺相对简单，结构相对简单，所需工艺力相对较小，易于保证零件精度、易于生产及维护，单个模具的制造成本低。2、预期目标：（1）分析该制件的工艺性能并设计产品工艺方案，制定设计方案。（2）必要的工艺计算（3）模具的总体设计，主要零部件的设计（4）模具的装配、安装及调试大连科技学院 2023 届本科毕业设计（论文）开题报告-5-2.3 本课题实施计划本课题的实施计划如表 1 所示：表 1 实施计划表日日 期期计划完成内容计划完成内容第 1 周查阅课题相关资料，进行调研，对课题进行论证和研究第 2 周完成开题报告第 3 周完成外文翻译和开题报告答辩第 4 周初步确定冲压模具工艺及设计方案和设计说明书大纲第 5 周确定模具设计方案第 6 周绘制模具装配图和零件图草图第 7 周完成设计说明书初稿第 8 周绘制模具装配图和零件图 2D 图并打印修改第 9 周修改图纸和设计说明书，毕业设计系统提交论文初稿第 10 周完善图纸和设计说明书，提交设计说明书知网检测结果及图纸定稿第 11 周根据检测结果修改设计说明书，完成定稿第 12 周完成答辩 PPT，完成预答辩第 13 周毕业设计论文评阅第 14 周参加毕业设计答辩第 15 周毕业设计相关资料归档3 主要参考文献大连科技学院 2023 届本科毕业设计（论文）开题报告-6-1王孝培主编.冲压手册M.第 2 版北京:机械工业出版社.20182 李 硕 本 等 编 著.冲 压 工 艺 理 论 与 新 技 术 M.北 京:机 械 工 艺 出 版社.2019.11.213-2633肖景荣等编著.冲压工艺学M.北京:机械工业出版社.1999.56-124.4李大鑫,张秀锦.模具技术现状与发展趋势综述J.模具制造.2005.36-254.5周贤宾.冲压技术的发展J.机械工人.2022.1.12-15.6朱伟成,徐成林,宋宝阳，富壮.冲压技术发展趋势J.汽车工艺与材料.2018.1.19-20.7张苇.冲压件模具 CAD 现状与发展J.轻型汽车技术.2021.176(4).14-16.8 刘 胜 国.我 国 冲 压 模 具 技 术 的 现 状 与 发 展 J.黄 石 理 工 学 院 学报.2020.23(1).12-14.9洪慎章.实用冲压工艺及模具设计:冲压工艺及模具设计M.机械工业出版社,2015.10Song-Qing L,Yong-Qiang Z,Hui-Xian Z.Teaching Reform of Stamping Technology and Mould Design in the Internet ContextJ.Journal of Jilin Teachers Institute of Engineering and Technology,2019.指导教师意见：指导教师意见：指导教师签名：年 月 日教研室意见：教研室意见：审 查 结 果：同意开题 不同意开题 教研室主任签名：年 月 日大连科技学院 2023 届本科毕业设计（论文）开题报告-7-大连科技学院大连科技学院毕业设计（论文）毕业设计（论文）学 院学 院专业班级专业班级学生姓名学生姓名学生学号学生学号指导教师指导教师导师职称导师职称讲师讲师论文题目论文题目：下支座落料模具设计大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）摘要I下支座落料模具设计下支座落料模具设计摘摘 要要这一次的设计方案是依据日常生活中的下支座来进行的冲压设计。在冲压过程中，需要用到多种金属板材，而这些金属板件又都有一个共同特点硬度高，耐磨性差。考虑到零件的大小、使用的材料以及大规模生产的要求，我们首先对其工艺特性进行了详尽的探讨，并据此确定了冲裁技术和模具的设计方案。随后，根据计算结果，我们决定了冲压方向、压边力以及定出力等参数。随后，经过深入的工艺设计和计算，我们确定了样本的布局和裁剪方式，并对冲击压力和压力中心进行了估算。随后，根据以上数据以及冲压加工要求，并且完成了相关零部件的强度校核。在对压力机进行初步筛选之后，我们对凸模和凹模的刃口尺寸以及它们的公差进行了计算。文章的结尾部分总结了论文的主要研究内容以及不足，并提出了进一步研究方向。并绘制了模具的整体组装草图。这篇文章的研究成果为相似产品的模具设计提供了有益的参考。通过反复地实践和总结，终于将该方案确定下来。在执行结构设计时，我们对某些部件的制造技术进行了详尽的探讨，这也构成了完成此毕业设计的核心环节。此次的设计思路为后续的任务打下了稳固的基石。关键词关键词：模具，冲裁件，凸凹模 大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）AbstractDesign of blanking mould for lower supportAbstractThis design scheme is based on the stamping design of the lower support in daily life.In the stamping process,a variety of metal plates need to be used,and these metal plates have a common characteristic-high hardness and poor wear resistance.Considering the size of the parts,the materials used and the requirements of large-scale production,we first discussed the process characteristics in detail,and determined the blanking technology and die design scheme accordingly.Then,according to the calculation results,we decide the stamping direction,blank holding force and fixed force and other parameters.Then,after in-depth process design and calculation,we determined the layout and cutting mode of the sample,and estimated the impact pressure and pressure center.Subsequently,according to the above data and stamping processing requirements,and completed the strength of the relevant parts.After the initial screening of the press,the cutting edge dimensions of the punch and die and their tolerances are calculated.At the end of the paper,the main research contents and shortcomings of the paper are summarized,and the further research direction is proposed.And draw the overall assembly sketch of the mold.The research results of this paper provide a useful reference for the mold design of similar products.Through repeated practice and summary,the scheme was finally determined.In the execution of the structural design,we have carried out a detailed discussion on the manufacturing technology of some components,which also forms the core of the completion of this graduation design.This design idea has laid a solid foundation for the subsequent tasks.Key words:Mold，Blanking parts，Convex and concave die大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）目录目 录目 录摘 要.Abstract.前言.11.零件的工艺性分析.41.1 零件图.41.2 零件的工艺性.41.2.1 材料 .41.2.2 结构与尺寸.41.2.3 精度.52、确定模具总体结构方案.62.1、模具类型.62.2、操作与定位方式.62.3、卸料与出件方式.62.4、模架类型 .62.5、初选冲压设备 .63、工艺计算.73.1、条料的宽度和材料利用率的计算.73.2 搭边和条料宽度的确定.73.3 步距.93.4 条料宽度.9大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）目录3.5 材料利用率.103.6 计算冲压力与压力中心，选择压力机.103.7 确定压力中心.113.8 计算凸凹模刃口尺寸.114、模具零部件结构的确定.144.1、凸模设计.144.2.凹模设计.154.3 固定板部件结构设计.164.4 冲模的导向装置 .164.5 冲模的定位装置.174.6 卸料装置 .174.7 确定导向方式 .184.8 出件装置.194.9 紧固件.194.10 其他零件的设计.195、校核冲压设备基本参数.215.1、模具闭合高度校核：.215.2 冲裁所需总压力校核.215.3 模具最大安装尺寸校核.21总结.22致谢.23参考文献.24大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）1前言前言1.1 冲压加工的特点冲压加工的特点随着模具产业持续向科学化方向发展，它在全国经济中所占的比重也逐步上升，逐渐成为中国基础产业的一个重要组成部分。其中，冲压技术也就被广泛应用于模具生产领域之中。由于这一设计主要集中在零件冲压成型方面的研究，因此从一个更宏观的视角来看，它具有一定的创新性。因此本文就将对模具技术进行详细地分析和探讨。我们所了解的模具产业，实际上是传统机械产业与当代高科技产业的理想融合。模具加工技术是制造业中一项十分关键且应用广泛的工艺方法，可以将复杂形状和精密结构通过一次装夹就完成成型，大大提高了产品的质量以及工作效率。在我国经济飞速增长的背景下，模具产业作为核心产业之一，在我国的社会经济进步中起到了不可或缺的角色。随着科学技术不断发展，模具制造业也得到迅速进步，尤其是计算机技术在模具领域应用更加广泛。模具产业被视为工业生产的中心，其在生产中展现出了高尺寸精度、高生产效率、良好的工件一致性、低能耗和低材料消耗等多方面的优势。模具的应用范围非常广泛，包括汽车、家电等制造业，同时也广泛应用于航空航天、电子电气、建筑装饰、医疗设备、仪器仪表以及交通运输等各个领域。因此，模具的设计与生产技术对产品的品质和公司的经济回报有着直接的影响，而模具的制造工艺则是决定产品品质和成本管理水平的关键因素。随着科学技术的不断进步以及人们生活水平的不断提高，对模具行业提出了更高的要求，也推动了模具制造业向着现代化方向迈进。模具产业的发展对整个工业领域具有极其重要的影响。模具在整体的工业制造过程中起到了核心作用，它被广泛地运用在众多的工业制造领域中，这包括但不仅限于汽车生产、电子设备制造、通讯工具制造以及家用电器的制造。随着科学技术的发展，新材料、新工艺不断出现，使模具技术得到迅速发展。模具作为产品制造中的关键组件之一，对产品的整体性能有着至关重要的影响。一个国家制造业水平的高低与该国的模具行业有着密切的关系。在工业生产流程中，绝大部分的部件都是通过模具进行加工和成型的。由于模具本身结构复杂且形状多变，其质量直接影响着产品的使用性能以及寿命，同时还决定着产品成本。因此，模具的设计被认为是确保产品品质和提升劳动效率的最为关键的手段之一。目前，模具已经成为现代制造业的关键技术。采用模具进行制造的工件在尺寸准确性、一致性、生产效大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）2益和节能材料上都展现出了卓越的表现，与其他的制造技术相比，它具有明显的上风。目前，国内外许多企业已把模具列为主要的投资项目之一，并且投入了大量的资金来从事研究工作，以促进模具制造业向现代化方向迈进。随着我国经济的持续增长，社会对各种产品的需求也在不断上升，其中模具作为一个关键的基础原料，对于确保产品的高质量和提升经济回报起到了至关重要的作用。由于模具的应用广泛、品种繁多，使得它成为现代工业生产中不可缺少的工艺装备。另外，模具作为一种制造工具，能够产生更高的经济回报，其生产出的产品的价值大大超出了其本身的价值，高达数百倍之多。模具行业是现代制造业中最活跃、最有活力的部门之一，是衡量一国现代化水平高低的标志之一。因此，模具产业被视为国民经济增长的关键基石之一，并对整个社会经济的进步产生了深远的影响。在现代社会中，模具制造业已成为衡量一国综合国力强弱的标志。一个国家在模具制造方面的能力，无疑是决定其产品质量和制造工艺水平的关键要素。1.2 研究设计的目的和意思研究设计的目的和意思 随着时代进步，CAD 模具工艺也逐渐被广泛地融入到生产和加工过程中。它不仅是传统模具工艺与现代计算机技术相结合的产物，而且是先进的计算机技术应用于模具制造领域后产生的新型工艺。模具 CAD 技术为模具的设计和生产提供了一种高效、经济和快速的解决方案，这不仅显著提升了模具设备的整体质量，还缩短了模具设计和制造所需的时间，从而提高了生产效率。伴随着时代进步，中国的模具产业也引入了众多的 CAD 系统，这些系统不仅具备数据处理和计算分析的功能，还支持图形分析处理，为交互式设计提供了便利。因此，对于模具设计人员来说，使用这些软件对产品模型进行参数化建模就显得尤为重要。但是，在实际的操作和应用中，模具的设计主要依赖于人与机器的互动。因此，需要使用一些计算机辅助工具来辅助设计者完成整个设计流程。设计师在执行大多数设计任务时，主要依赖于个人的设计经验。然而，计算机技术、知识数据处理以及规则匹配等方面，并不能更有效地应用于已经成型的模具设计。因此，为了提高工作效率，必须使用计算机辅助技术来完成模具生产过程。尽管如此，基于案例推理（CBR）的工艺方法允许操作人员利用他们过去的设计经验，对原有的设计方案进行深入的调整和完善，从而制定出新的工艺策略。在工业化的进程中，模具产业对于国家经济的增长起到了至关重要的角色，因此在制造过程中，模具成型技术经常被选用，以保障产品的品质和生产效益。随着科技大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）3水平不断提高，人们越来越重视冷成形技术在实际应用中的优势，并且逐渐将其作为一种主要的生产方式加以推广和使用。此外，冷冲压模具的设计与研究对于现代工业的进步起到了极大的促进作用，通过这个课题，我们能够更深入地理解模具的制造方法和其工作机制。接下来，我们会根据实际需求来设计和制造合适的模具，并挑选更为适宜的生产工艺。本文主要针对模具结构设计进行了简要阐述。经过对各种工艺方案的结构需求进行深入分析，我们能够设计出更为合适的模具构造。1.3 课题研究思路课题研究思路在设计下支座机之前，我们对其冲压模具进行了深入的分析和预定:第一步：对下支座组件的冲压技术进行分析，以确定该零件是否适合用于冲压工艺，同时也要评估模具内的冲孔、物料下落和成型等步骤是否适合生产。第二步：在进行每个生产步骤的详细考察后，我们可以鉴定出最佳的模具来进行制造，同时评定该模具的结构是否达到了零件标记所定的标准。第三步：是生产加工部件，这涉及到多个步骤。在模具设计过程中，要精确计算以确保产品在材料效率、冲压力和各个步骤的优先权方面的性能。第四步：依据各项工艺的计算数据，我们首先规划了各个工序的流程，进而确定各个冲压力的具体数值，并对模具尺寸进行了初步设定，基于冲压力的初步决策，我们选择了合适的压力设备进行制造。第五步：计算冲裁刃口凸凹模的具体尺寸。基于冲裁的特点，对凸模和凹模的工作部分及刃口的尺寸公差进行了计算，并利用这一统计数据来确保在冲裁形成过程中各个部件达到精确的加工1。第六步：完成工艺数据的核算后，我们紧接着考虑模具的全面结构布局。首先，我们需要详细地设计工作部件的外部尺寸，然后依据这些尺寸来选定适当的标准子零件，从而全面完成模具设计工作5。第七步：包括编制装配图和各类非标准零部件的设计图，在设计时明确标注公差和其他相关信息，这一过程最后由教师进行严格审核，并完成其打印以及装订等工作。第八个步骤是：整理之前的数值计算和设计图，进行说明书的最后审核，接着打印并装订。大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）4第第 1 章章 零件的工艺性分析零件的工艺性分析1.1 零件图零件图本设计为下支座落料模具,设计工件如图 1.1 所示 图 1.1 零件图的标注方式技术要求：（1）零件名称：下支座（2）生产批量：大批量（3）材料：Q235（4）材料厚度:t=6mm1.2 零件的工艺性零件的工艺性1.2.1 材料材料 Q235 为碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。1.2.2 结构与尺寸结构与尺寸 该零件结构较复杂，形状为 R45 组成的，长度尺寸为 80mm，宽度为 65mm，厚度为 6.00mm，该零件的结构满足冲裁的要求。大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）51.2.3 精度精度 该零件上的未注尺寸为自由尺寸，按 GB/T1800.3-1998 IT12 级查询。（不知道，自己改）由以上分析可知，该零件可以用普通冲裁的加工方法制的大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）6第第 2 章章 确定模具总体结构方案确定模具总体结构方案2.1 模具类型模具类型 基于零件的冲裁技术方案，我们选择了冲裁模具。2.2 操作与定位方式操作与定位方式 尽管生产的零件数量庞大，但通过手动上料的方式，不仅可以满足批量生产的需求，还能有效地降低模具的制造成本，因此选择了手动上料的方式。设计一种用于自动上料系统中的送料装置。由于材料的厚度相对较薄，为了简化操作流程并确保部件的高精度，我们采用了导销的方向以及止动销之间的距离。2.3 卸料与出件方式卸料与出件方式 模具应有卸料机构，弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，而且弹性卸料板卸料时对条料施加的是柔性力，不会损伤工件表面，可使工件的平面度提高。所以第一套模具采用弹性卸料板，由于工件尺寸较大，所以采用下出料的出件方式，鉴于零件的尺寸较大，为了实现更高的推力并确保工作的可靠性，我们选择了刚性的推压装置，这包括杆、推板、推杆和推荐块等关键部件。冲压废料是通过冲头直接从模具的孔洞中向下推进的。在具体的生产环境中，除了那些卸料力量较为强大且使用弹压方法卸料较为困难的固定方式，鉴于操作方便，通常更有可能选用弹压方式进行卸料。45#钢材制造的卸料板在其上下表面采用研磨机对 Ra1.6um 的表面粗糙进行处理。卸料板的特定定位孔及凸模的过孔过程是在线切割机床上一次性完成的，这样做是为了确保其位置的准确性及表面的粗糙度达到 Ra1.6um2。在装卸板上，设计了三个限位块，以确保卸料动作时不会发生位置上的变化。卸料螺钉上的纹口孔与固定板一起用于引孔加工2。在冲裁过程中，弹压卸料板对条料施加压力，从而使工件达到较好的平整度。冲压零件后，将其卸掉即可继续加工或进行热处理等工序。尽管卸料的力量较小，但它主要适用于料厚不超过 3mm 的工件。由于弹压卸料板后，工件表面产生塑性变形和弹性变形，从而提高了材料利用率，减少废料数量，降低能耗。大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）72.4 模架类型模架类型 鉴于零件的厚度相对较薄，下料的间隙也相对较小，并且选择了纵向的进给方法，因此决定采用后导柱模架。2.5 初选冲压设备初选冲压设备 对于需要特定精度的下料部件，开式双柱摆式压力机是一个不错的选择。这种压力机不仅适用于下料加工，还具备良好的精度和刚度，操作简便，成本也相对较低。因此，开式双立柱摆式压力机是一个不错的选择。大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）8第第 3 章章 工艺计算工艺计算3.1 条料的宽度和材料利用率的计算条料的宽度和材料利用率的计算 在条带、条带或板材上摆放下料部件被称作排样。在生产过程中，由于零件形状不同，其加工顺序也不一样。为了降低材料的消耗，我们可以选择合适的排样，并使用同样的材料来冲压更多的部件。对于复杂形状的毛坯件，可采取不同的工艺方法进行冲裁，以便获得所需要的几何精度和尺寸公差。在大规模的生产过程中，材料的成本往往超过了下料部件成本的 60%。由于金属材料具有较高的价格和强度等特点，所以，其应用范围越来越广，用量也日益增多。因此，如何经济高效地利用材料成为了一个关键议题，特别是对于贵重的有色金属。对于金属成形工业来说，合理布置冲压件的位置，能使冲裁模设计更为简单，从而降低制造成本，提高经济效益。排样的合理性将直接影响到材料的经济效益、下料的质量、生产的效率、模具的结构和使用寿命，以及生产操作的便捷性和安全性。排样的核心目的是确保在最小的材料使用和最大的劳动效率下生产出合格的部件。材料的区域涵盖了部件的实际使用区域以及废弃物处理区。在制造零件时，由于材料成分不同或加工工艺不正确等原因而产生了大量的废屑和碎屑。为了提升材料的使用效率，一种有效的途径是缩小废物的处理面积。存在两类不同的方式。1.由于部件的形态特点，会产生结构性的废弃物。通常情况下是固定不变的，但我们可以使用大型机构的废弃物来制造小型部件。2.工艺废料涵盖了零件间的废弃物、零件与条带间的废弃物，以及由料头和料尾生成的废弃物。遵循排样的基本准则:（1）材料的使用效率应当达到最高水平（2）确保满足产品部件的下料以及后续的需求3.2 搭边和条料宽度的确定搭边和条料宽度的确定所谓的搭边，是指在整体布局过程中，在各个零件或零件与条边之间留下的边缘材料。它通常被用于保证板形稳定、防止拉伤及减少废料等方面。该设备的主要功能是确定带材的位置，确保部件的高质量和精确性，纠正定位上的误差，大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）9保证合格部件的制造。此外，它还确保带材在顶部具有刚度，不会发生弯曲，便于进给，并增强模具的使用寿命。边缘值的大小与材料的特性、部件的形态和大小、材料的厚度、进料和堵塞的方式以及卸载策略都密切相关。不同材质的带钢的边缘值会有所不同，但都小于其极限宽度。硬质材料的边界数值可能相对较低，而软质和脆性材料的边界数值则更为显著。在零件的尺寸较大、形态复杂并带有尖锐刺的情况下，搭接的边界值和原材料的搭接边界值都应该相对较大。在成形中，由于板料本身的特性不同，其宽度方向上的边界曲线也会有所差别，因此边缘值要比其他参数大得多。在手动供料和使用侧压板进行引导的情况下，边缘数值可以相对较低，而在弹性卸载过程中，该边缘数值也应适当减小。在使用自动送料机进行生产加工中，可根据不同情况选择合适的边缘值。通过正确的实践经验来确定搭接边缘的数值，或者也可以通过查阅相关表格来获取查表可得搭边值：侧边 a=4.8，工件间 a1=4.2;分析零件形状，应采用单直排的排样方式，零件可能的排样方式如图大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）10 图 3.1 零件排样图3.3 步距步距步距定义为在冲压过程中，种条料每一次向前推进的距离，它代表的是排样方向上两个相邻毛坯间的最短距离。步进的距离可以被定义为：A=c+a在这个公式里，A 代表冲裁的步长c-根据条料的进料方向，毛坯的外形轮廓的最大宽度数值a-沿着冲压方向的边界值该零件的步距确定为：A=65+4.2=69.2mm3.4 条料宽度条料宽度大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）11条料宽度：mmmmmmmmb1.958.48.45.85 3.5 材料利用率材料利用率评估材料的经济应用时，我们主要参考的是材料的使用效率。通常，材料的利用率是通过一个步距内部件的实际面积与使用的毛坯面积的百分比来衡量的。但是，为了确保这种利用率的准确性，我们还需要考虑料头、料尾和裁板过程中的边料消耗。在这种情况下，我们可以考虑使用条料（或整个板料）的整体利用率一个步距距的材料利用率：%100bHnA 式中n一个布距内冲裁件数目 A冲裁件面积 B条料宽度 H布距%100bHnA%1001.952.694943.812mmmmmm%753.6 计算冲压力与压力中心，选择压力机计算冲压力与压力中心，选择压力机冲裁力：根据零件图可算得一个零件内外周边之和 L=277.7，b=255353MPa，取b=300MPa，料厚 t=6.0，取 K=1.3，则 F=KLtb=1.3277.76.0300N=649.81KN 模具采用弹性卸料装置和推件结构，所以所需卸料力XF和推件力TF为 kN49.32kN81.64905.0XXFKF kN47.97kN81.649055.03TTFNKF则零件所需得冲压力为 kN77.779kN)47.9749.3281.649(TXFFFF总最终确定所选冲压机的型号为 J23-100 型压力机，如下表所示的是 J23-100型压力机的相关参数：大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）123.7 确定压力中心确定压力中心该零件的外观较复杂，且中间的异形孔在左右两侧并不对称，但孔的大小相当小。左右两侧的圆弧压力中心与零件的中心线之间的距离差异非常小。为了确定其压力中心，一般都要进行工艺分析和计算。而普通常规的公式计算对于异形件并不准确，本次设计我们可以使用 CAD 软件技术来确定质心的具体坐标，这个位置实际上代表了部件的压力中心。图 3.2 压力中心3.8 计算凸凹模刃口尺寸计算凸凹模刃口尺寸大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）131.刃口尺寸计算（1）落料件尺寸的基本计算公式为A0maxA)(XDD0minmax0minATTT)-()-(ZXDZDD可查得凸、凹模最小间隙 Zmin=0.2mm，最大间隙 Zmax=0.24mm，凸模制造公差mm02.0T，凹模制造公差mm03.0A。将以上各值代入ATminmaxZZ校验是否成立，经校验，不等式成立，所以可按上式计算工作零件刃口尺寸。即 85.5 mm78.49mm43.05.0-5002.0002.00A1）（D mm58.49mm2.0-78.490025.00025.0T1）（D 65 mm82.9mm36.05.0-10020.0002.00A1）（D mm62.9mm2.082.90020.0002.0T1）（DT8 451Cr13 08F 10 15 H61 T11060 1050A 1035材料厚度 Z minZ max Z minZ max Z minZ max Z minZ max0.350.030.050.020.050.010.030.50.040.080.030.070.020.040.020.020.80.090.090.060.120.040.070.0250.0451.00.110.110.080.150.050.080.040.061.20.140.180.100.140.070.100.050.071.50.190.230.130.170.080.120.060.102.00.280.320.200.240.130.180.080.122.50.370.430.250.310.160.220.110.17凹模和凸模制造公差标大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）14公称尺寸 凸模制造公差凹模制造公差18+0.0218-30+0.0230-80-0.02+0.0380-120-0.025+0.035120-180+0.04180-260-0.03+0.045260-360-0.035+0.05360-500-0.04+0.06500-0.05+0.07大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）15第第 4 章章 模具零部件结构的确定模具零部件结构的确定4.1 凸模设计凸模设计 通常，凸模结构可以被划分为两个主要种类。镶拼式凸模常采用冷挤压工艺生产，也可以使用铸造法生产。其中一种是镶嵌式设计，而另一种则是整体式设计。镶拼式凸模在使用上比较方便，但其制造难度也大。在整体式设计中，依据不同的加工技术，可以进一步细分为直通式与台阶式。直通式凸模的操作和固定部分的设计和尺寸都是相同的，这种凸模通常是通过线性切割技术来加工的。台阶式凸模通常是通过机械加工来实现的，而在形状较为复杂的情况下，成型部分通常会选择使用成型磨削技术。目前在国内生产上广泛使用的是用普通车床加工成的平面型凸模来制造模具。针对圆形凸模，GB2863-81 的冷冲模标准已经明确了这种凸模的标准构造和尺寸要求。在制造模具时可以根据不同情况选用相应的加工方法。在设计过程中，可以根据国家进行选择。这种制件的形态并不复杂，但由于其独特的构造，凸模使用了台阶式凸模，而台阶式凸模则是通过数控车床进行加工的。凸模和凹模在模具上是分开制造的。凸模与凸模固定板之间的匹配度为 H7/m6。图 4.1 冲头大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）164.2 凹模设计凹模设计 凹模的刃口形式，考虑到本例生产量大，所以采用刃口强度较高的凹模，即图 3 所示的刃口形式。凹模的外形尺寸，凹模的厚度（H）和外径分别为：kbH mm9835.0mm35式中：式中：K有 b 和材料厚度 t 决定的凹模厚度系数查表 4.1 B垂直于送料方向凹模型孔壁间最大距离 凹模壁厚 c：Hc5.1mm50.52尺寸标注如图 5 所示。表 4.1 凹模厚度系数mmt材料厚度mmb131635040.030.050.035.060.045.01005030.020.035.022.045.030.020010020.015.022.018.030.022.020015.010.018.012.022.015.0 图 4.2 凹模大连科技学院 2024 届本科毕业设计（论文）174.3 固定板部件结构设计固定板部件结构设计在冲头被固定的过程中，凸模固定板起到了与模座连接的作用，这一部分的尺寸必须小于模具本身的尺寸，以确保在实际使用中的安全性得到充分保障。通过计算，我们可以确定模具凸模固定板部件的具体厚度和尺寸:H凸固=（0.30.5）H凹 =（0.30.5）40 20（mm）图 4.3 固定板的结构4.4 冲模的导向装置冲模的导向装置 导向部件