电刷支架冲压工艺及模具设计 级进模【开题报告+UG+CAD+说明书】.rar

南南 昌昌 工工 程程 学学 院院 20 级毕业（设计）论文开题报告级毕业（设计）论文开题报告机械工程学院系（院）材料成型及控制工程 专业题 目 支架冲压工艺及模具设计 学 生 姓 名 龙翔 班 级 20 材料成型及控制工程 01 班 学 号 2020101553 指 导 教 师 付凯 日 期 2024 年 1 月 5 日南 昌 工 程 学 院 教 务 处 订 制题目：支架冲压工艺及模具设计题目：支架冲压工艺及模具设计一、选题的依据及课题的意义一、选题的依据及课题的意义冲压工艺能够快速、高效地生产大量产品，提高生产效率；冲压工艺能够实现高精度的加工，保证产品的尺寸和形状的精准度；冲压工艺可以通过优化模具设计和材料利用率，减少材料浪费，节约成本；冲压工艺适用于金属、塑料等多种材料的加工，具有较强的适用性；冲压工艺可以实现自动化生产，减少人工操作，提高生产效率和产品质量；冲压工艺具有较低的生产成本，能够降低产品的制造成本，提高竞争力1。支架是指安装在汽车底盘上，用于支撑和固定汽车各种部件的金属或塑料构件。汽车支架通常由钢材制成，用于支撑发动机、变速箱、悬挂系统、制动系统等重要部件，并将它们固定在车辆底盘上。汽车支架的设计和制造需要考虑到强度、刚性、耐久性等因素，以确保汽车在行驶过程中能够稳定、安全地运行。制作支架的过程可能包括设计、材料准备或冲压加工，焊接等。在企业实际生产中生产汽车支架一般采用冲压模具成型法。汽车支架冲压产品具有显著的优点。选择冲压工艺，是因为冲压工艺能够快速、高效地生产大量产品，提高生产效率，缩短生产周期，从而增加产量；能通过优化模具设计和材料利用率，减少材料浪费，提高材料利用率，降低生产成本；能够实现高精度的加工，保证产品的尺寸和形状的精准度，提高产品质量稳定性；能够实现自动化生产，减少人工操作，提高生产效率和产品质量，降低劳动成本；可以适用于金属、塑料等多种材料的加工，具有较强的适用性，能够满足不同产品的加工需求；可以根据产品设计需求进行模具设计和调整，适应不同产品的生产需求，提高生产的灵活性。总体来说，冲压工艺能够为企业提供高效、精准、节约成本的生产方式，提高企业的竞争力和盈利能力。2。二、研究概况及发展趋势综述二、研究概况及发展趋势综述1.支架冲压模具研究概况1.支架冲压模具研究概况支架冲压模具是用于冲压加工支架零部件的专用模具，通常由上模、下模和模具座等部件组成。支架冲压模具的研究主要包括：结构设计，材料选择，加工工艺表面处理，寿命评定，自动化设计来看，支架冲压模具的研究旨在提高模具的加工精度、使用寿命和生产效率，以满足支架零部件大批量生产的需求。随着工艺技术的不断发展，支架冲压模具的研究也在不断进步，以适应不同类型支架的生产需求3。2.支架冲压模具发展趋势2.支架冲压模具发展趋势垫片冲压模具的发展趋势体现在以下几个方面：高精度化：随着制造业的发展，对支架零部件的精度要求越来越高，因此支架冲压模具需要朝着高精度化的方向发展，以满足对零部件精度的要求。高强度化：支架冲压模具需要具备更高的强度和耐磨性，以适应高速、高强度的冲压加工工艺，延长模具的使用寿命。自动化：支架冲压模具需要朝着智能化、自动化方向发展，包括模具的快速换模系统、自动送料系统、智能监控系统等，提高生产效率和稳定性。多功能化：支架冲压模具需要具备多功能化的特点，能够适应不同类型支架的冲压加工需求，提高模具的适用范围。绿色环保：支架冲压模具的制造需要考虑绿色环保要求，选择环保材料和工艺，减少对环境的影响。快速换模：支架冲压模具需要具备快速换模的特点，以适应小批量、多品种生产的需求，提高生产灵活性。3D 打印技术：随着 3D 打印技术的发展，支架冲压模具的制造也可以采用 3D 打印技术，提高模具的制造效率和灵活性。支架冲压模具的发展趋势是朝着高精度化、高强度化、自动化、多功能化、绿色环保、快速换模和应用 3D 打印技术的方向发展，以满足制造业对支架零部件生产的要求4。三、研究内容及实验方案三、研究内容及实验方案1.研究内容1.研究内容将研究支架冲压模具的具体设计过程，垫片是一种常见的密封元件，通常用于填补或分隔两个零件之间的空隙，以防止液体、气体或杂质的渗透。垫片的研究内容主要包括以下几个方面：垫片的材料对其性能和应用范围有重要影响，要关注各种材料的密封性能、耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性、弹性模量等特性，以确定最适合不同应用场景的材料；垫片的密封性能是其最重要的功能之一，要对其进行密封性能测试，包括压缩性能、密封性能、耐久性等方面的研究，以确保垫片在实际使用中能够有效地实现密封效果；要从对垫片的结构设计进行优化，包括形状、尺寸、厚度等参数的设计，以提高垫片的密封性能和适用性等步骤进行研究 56。2.实验方案2.实验方案 1.零件分析1.零件分析需要的加工产品为支架，支架零件通常是指用于支撑和固定其他部件的零件，常见于机械设备、汽车、建筑结构等领域。支架零件的结构设计需要考虑承载能力、刚度、稳定性等因素。分析支架零件的结构设计是否符合受力要求，是否能够承受外部载荷，并且在使用过程中不会发生过大的变形或破坏。支架零件的材料选择对其性能和使用寿命有着重要的影响。分析不同材料的强度、耐腐蚀性、耐磨性等特性，选择最适合的材料以确保支架零件的可靠性和耐久性。支架零件作为机械设备的重要组成部分，其质量对整个设备的性能和安全性有着重要的影响。分析质量控制的方法和手段，包括检测技术、质量管理体系等，以确保支架零件的质量符合要求。零件分析是要确保支架零件在实际使用中具有良好的性能和可靠性7。2、冲压方案的拟定、冲压方案的拟定冲压支架的工序包括落料和冲孔,有 2 种成形工艺方案:方案一:剪条料落料，冲孔弯曲焊接。方案二:剪条料剪块料冲孔，冲槽口弯曲焊接。对于这 2 个方案，我们进行分析，可以得出：方案一的优点是工序少，生产效率较高，成形零件尺寸精度较高；缺点是废料多，材料利用率低，复合模维修较繁琐。方案二的优点是材料利用率高，模具都是单工序模，维修较方便；缺点是工序较多，生产效率较低，成形零件尺寸精度不够。综上所述，由于支架主要对孔的相对位置有要求，其边缘面并无装配要求，剪板机剪料即可，这样材料利用率高。另外该支架生产简单，采用单工序模能满足生产需要。最终决定采用成形工艺方案二8.3.CAD 结构仿真3.CAD 结构仿真支架的 CAD 结构仿真是指利用计算机辅助设计（CAD）软件进行支架结构的三维建模和仿真分析。通过 CAD 结构仿真，可以在设计阶段对支架结构进行全面的分析和评估，发现潜在的问题并进行改进，从而提高支架的设计质量和可靠性。根据仿真结果，对支架结构进行优化设计，以改善其受力性能和结构稳定性9。4.3D 打印验证方案4.3D 打印验证方案通过计算机软件制作零件及模具三维模型，验证模具的强度、精度以及合理性。再通过 3D 打印技术将零件和模具制作出来。四、目标、主要特色及工作进度四、目标、主要特色及工作进度目标：目标：冲压工艺及模具设计。主要特色：主要特色：冲压工艺是一种高效的金属加工方法，通过模具对金属材料进行快速、批量的成形。相比于其他加工方法，冲压可以在短时间内完成大量零件的生产，因此具有高效的特点，并且冲压工艺可以实现对金属材料的高精度成形，尤其适用于要求尺寸精度高、表面质量好的零部件生产。模具设计的精度和稳定性对于成形零件的精度有着重要影响，而且冲压工艺适用于各种金属材料，包括钢铁、铝合金、铜等，也适用于不同形状和尺寸的零部件生产，因此具有广泛的适用性，最后，冲压工艺相对于其他金属加工方法，冲压工艺具有较低的生产成本，尤其适用于大批量零件的生产。工作进度：工作进度：14 周 收集研究领域的背景资料，查找相关科技文献，撰写论文绪论；59 周 利用 CAD 技术完成零件和冲压模具设计，并完成 3D 打印验证零件及冲压模具的可行性；1011 周 分析实验结果，完善实验内容，总结研究成果；1213 周 撰写论文全文，校队打印；14 周 答辩五、主要参考文献五、主要参考文献1韦林涛,刘海东,蒙航宇等.优化冲压工艺降低碳排放量与制造成本J.模具工业,2023,49(09):43-47.DOI:10.16787/ki.1001-2168.dmi.2023.09.008.2赖明凯,郑东海,陈绵鹏.基于工业机器人的智能冲压工艺系统设计J.机电工程技术,2023,52(08):124-128.3王建国.冲压模具的研究与设计J.化工管理,2018(32):227-228.4宗永红.支架零件冲压模具设计及工艺J.中国高新区,2017(16):164.5 邬 庆 周.支 架 冲 压 工 艺 与 模 具 设 计 的 分 析 J.现 代 制 造 技 术 与 装备,2017(10):63+65.DOI:10.16107/ki.mmte.2017.0882.6 杨 世 涛.支 架 冲 压 工 艺 分 析 与 模 具 设 计 J.科 技风,2017(16):164.DOI:10.19392/ki.1671-7341.201716140.7 袁 小 江.汽 车 支 架 零 件 模 拟 分 析 与 工 艺 结 构 优 化 J.模 具 技术,2014(06):37-40+60.8 陈 牡 丹,徐 永 平.支 架 冲 压 工 艺 分 析 与 模 具 设 计 J.模 具 工业,2014,40(06):39-40+42.DOI:10.16787/ki.1001-2168.dmi.2014.06.012.9徐迎秋.汽车悬架支架结构分析及仿真J.时代汽车,2017(08):105-106+108.指导教师：付凯 2024 年 1 月 7 日系意见：系意见：年 月 日 毕毕 业业 设设 计计(论论 文文)机械工程 学院 材料成型及控制工程 专业 毕业设计（论文）题目：金属电刷支架冲压工艺与模具设计 完成日期：2024 年 4 月 15 日学生姓名龙翔班 级20 材料成型及控制工程 01 班学 号2020101553指导老师付凯 金属电刷支架冲压工艺与模具设计金属电刷支架冲压工艺与模具设计The stamping process and mold design of metal brush holder.总计 毕业设计（论文）31 页 表 格 2 个插 图 8 幅 I摘要随着人们生活水平的提高和经济的持续增长，模具在产品研发中的作用变得尤为突出。无论产品有多复杂或对精度有多高的要求，模具都能在当前的技术水平上为其提供良好的支持，并显著地降低生产成本。我们可以观察到，在众多常见的生活用品中，很大一部分都是通过模具来辅助加工的。在本次设计中，我们选择了电刷支架冲压模具的设计方法。在开始设计阶段，在开始之前，我们必须对模具的整体部分进行详尽的探讨，这涉及到其具体的尺寸以及所采用的相关构造等多个方面的细节。确定这些细节后，我们根据加工过程中的各个步骤进行了详细的规划。完成所有这些后，我们还绘制了相应的设计图纸。在初步的设计阶段，我们首先基于现有的文献资料，对模具的整体加工过程有了深入的了解。随后，我们对所涉及的内容进行了整合，以确保在设计过程中能够实际应用。另外，基于加工的特定需求，我们已经确定了所需的相关设备，并成功地完成了图纸的编制。这一设计流程不仅是对个人能力的一次检验和提升，无论是从设计流程的角度，还是从知识掌握程度的角度来看，都已经取得了显著的进步。关键词：关键词：冲压模具、冲压工艺、结构设计IIAbstractWith the improvement of peoples living standards and the continuous growth of the economy,the role of mold in product research and development has become particularly prominent.No matter how complex the product is or how high the precision is required,the mold can provide good support for it at the current level of technology and significantly reduce production costs.We can observe that in many common daily necessities,a large part of them are assisted by mold processing.In this design,we choose the design method of the brush bracket stamping die.At the beginning of the design phase,we first need to conduct an in-depth analysis of the entire mold part,which includes details such as the detailed dimensions and the relevant structures used.After determining these details,we carried out detailed planning according to the various steps in the processing process.Having done all this,we also drew up the corresponding design drawings.In the preliminary design stage,we first based on the existing literature,the overall processing process of the mold has a deep understanding.We then integrated what was involved to ensure that it could be applied in practice during the design process.In addition,according to the specific requirements of the processing,we determined the relevant equipment to be used,and finally completed the formulation of the drawings.This design process is not only a test and improvement of personal ability,but also significant progress has been made from the perspective of design process and knowledge mastery.Keywords:progressing die,stamping process,die designIII目 录金属电刷支架冲压工艺与模具设计金属电刷支架冲压工艺与模具设计.IIABSTRACT.II第一章第一章 绪论绪论.11.1 冲压加工的特点.11.2 研究设计的目的和任务.21.3 课题研究思路.2第二章第二章 冲压工艺分析及工艺方案的制定冲压工艺分析及工艺方案的制定.42.1 工艺刨析.42.2 零件展开计算.52.3 工艺方案的制定.6第三章第三章 排样设计与计算排样设计与计算.83.1 排样方法与原则.83.2 标定搭边数值.83.3 料带距离与条料宽度的计算.9第四章第四章 冲裁力计算冲裁力计算.114.1 冲裁力的计算.114.2 压力机的选择.134.3 模具压力中心的确定.13第五章第五章 模具工作零件刃口尺寸计算模具工作零件刃口尺寸计算.165.1 尺寸计算原则.165.2 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算.175.3 弯曲凸、凹模间隙尺寸计算.19第六章第六章 各零部件和模具总结构的设计各零部件和模具总结构的设计.206.1 凹模的设计.206.2 凸模的设计.246.3 固定板的设计.256.5 上下垫板的设计.27第七章第七章 模具其它零部件设计模具其它零部件设计.28IV7.1 定位、送料的选择.287.2 卸料出件方式的选择.287.3 上下模座的选用.297.4 模柄的选用.297.5 螺钉与销钉的选择.30第八章第八章 冲压设备的校核与选定冲压设备的校核与选定.328.1 模具的闭合高度.328.2 压力机的校核.32总总 结结.33致致 谢谢.34参考文献参考文献.36南昌工程学院本科毕业论文1第一章 绪论1.1 冲压加工的特点冲压加工的特点在冷加工过程中，冲压是最普遍的制造方法，它主要针对的材料包括板材、块状材料等。随着汽车工业和模具工业发展的需要，高强度薄板已成为汽车车身制造不可缺少的重要组成部分。钢板的厚度不超过 10mm1非常适合进行冲压操作。随着科学技术的进步，对冲压技术要求越来越高，因此需要研究出一种新的成形方法和手段以适应现代工业发展的需求。冲压工艺是由三个主要部分构成的：压力设备、冲压设备和材料。其中，压力机和冲床在整个冲压过程中起着非常重要的作用，冲压过程是在一定温度与压力作用下进行的，通过对板料加热后产生塑性流动，将金属料带成连续状态，然后冷却凝固成所需零件产品的加工方法。根据从冲压设备中获取的工件形态，可以将冲压工序划分为分离工艺和成型工艺。分离工序主要涉及将工件的一部分从废料片材上切除，或是直接将所需工件从整体片材中分离出来，同时去除剩余的废料。而成型工艺则是将待成形的板材精准地放入模腔内，随后利用压力机进行移动并施加适当压力，使板材在模腔内发生塑性变形，从而紧密贴合模腔的形状，最终获得符合期望形状的工件。这两个工艺在冲压过程中各自发挥关键作用，共同确保了工件的精确和高效生产。冲压成形作为现代工业中的一项核心加工技术，在板材零件制造领域具有举足轻重的地位。其独特的优势在于成型件的自重轻、刚度高、强度大，同时具备良好的互换性，使得生产成本得以降低。此外，冲压成形还易于实现机械自动化，生产效率高，这些优势是其他加工方法所无法比拟的。因此，冲压成形技术在制造业中具备强大的竞争力，并广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业等多个领域，对日常生活生产也产生着深远影响。随着科学技术的进步与发展，尤其是计算机及网络技术的迅速普及与推广，使冲压生产自动化程度不断地得到加强，从而使得冲压加工更加高效便捷，并成为工业生产中不可缺少的工艺方法之一。冲压成形技术，以冲压产品为基石，模具技术为关键，在现南昌工程学院本科毕业论文2代尖端科技的引领下，不断焕发新的活力。随着技术的不断进步和应用领域的拓展，冲压成形技术将继续为现代社会的发展贡献力量。1.2 研究设计的目的和任务研究设计的目的和任务 电刷支架是一种部件，它通过对冷轧板施加外部压力，从而导致材料在冲裁过程中发生变形。它的核心功能是确保板材可以顺畅地从模具中冲出，并继续进行后续操作冲压制造和处理技术在多个工业领域、家庭环境以及各种不同行业的产品制造中都获得了普遍应用。鉴于该部件的复杂形态，对其进行恰当的结构设计变得尤其关键。这一部分是机械产品的组成部分，并在产品的整体构造中起到了不可或缺的作用。它的核心功能是为电机提供稳固的安装和固定7。考虑到产品在实际中的使用以及多种组装方式，为这个部分进行了设计。它由一个电刷支架与多个零部件组成。电刷支架是一种机械设备，通过融合各个不同的组件，该产品能够机械地进行操作，从而确保其符合所有部件的操作规范。所以，当部件的制造完成后，其表面必须保证高度光洁和尺度的精确性，以确保满足所有产品要求。因此，在零件加工的全过程中，有必要进行详尽的工艺分析，挑选适当的压力设备，并仔细规划模具的构造。只有这样，才能更精确地控制部件的生产精度并优化产品的品质。当部件处于最佳的制造工艺中，它有助于减少对材料的依赖，确保产品的质量稳定，并保障整个生产流程的平稳与有序8。1.3 课题研究思路课题研究思路在设计电刷支架之际，我们事先对其冲压模具进行了全面而细致的剖析与预先规划，以确保后续设计工作的顺利进行:第一步：对电刷支架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。南昌工程学院本科毕业论文3第四步：根据工艺计算所得的各项数据，我们首先对各工序流程进行了合理规划，明确了各冲压力的具体数值，并初步设定了模具尺寸。随后，基于冲压力的初步评估，我们选定了适宜的压力设备用于制造过程。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，我们随即开始构思模具的整体结构布局。首先，我们细致地设计了工作部件的外部尺寸，随后依据这些尺寸精心挑选了合适的标准子零件，最终全面完成了模具的设计工作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。南昌工程学院本科毕业论文4第二章 冲压工艺分析及工艺方案的制定2.1 工艺刨析工艺刨析电刷支架作为机械产品的冲压部分，是由 0.5mm 厚的紫铜板制作而成。这种材料是高纯度的铜板，据相关资料显示，其屈服强度为 240Mpa，而抗拉强度为 300Mpa。该零件的外部尺寸为 21.57.89，是由板材经过折弯加工制成的，而板材的内部则有多个折弯的边缘。由于产品形状复杂且为薄壁结构，所以在冲制该零件时对设备和操作人员提出了更高的要求。在制造冲压过程中，该零件的成形阶段要求两个方向要达到对称的弯曲。但鉴于弯曲边长度存在差异，所以在进行模具压弯操作时，务必注意判断侧边滑入凹槽的长度是否有偏移，这样才能确保不改变零件原有的对称外形8。由于零件是薄板类结构，所以对凸凹模及导向板也要进行合理布置。由于零件使用的材料相对较薄，因此在设计阶段必须仔细考虑模具材料的选择，以及凸模和凹模的强度等技术规格1。南昌工程学院本科毕业论文5图 2-1 电刷支架从上述图片中，可以观察到这个部件的形态相当复杂。1.从外观角度出发，每个角度的最小圆角半径是什么？依照现有的数据，冲裁部件所具有的最小圆角半径 R 达到了 0.25t，这也表明部件的最小圆角半径是满足一定条件的。2.模具的强度直接受到冲裁件上悬臂和凹槽的影响。过大的悬臂和过小的凹槽都可能对模具的冲裁过程产生不利影响，甚至导致断裂。根据资料分析，该零件的悬臂长度应保持在 1.5t 以上。由于该零件长条状的构造特点，并未设计有悬臂和特定的凹槽，因此这一设计是符合标准的。通常情况下，冲裁部件的经济处理速度不会超过 IT14 级，但考虑到部件的实际使用需求，我们最终选择了 IT14 级的精确度，以确保其满足实际应用要求2。2.2 零件展开计算零件展开计算电刷支架的展开长度计算至关重要，它遵循的核心原则是确保板料在弯曲过程中应变中性层长度保持不变。通过严格遵循这一原则进行计算，我们能够确保电刷支架在弯曲后的形状和尺寸符合设计要求，从而满足实际应用的需求。这一标准确保了计算的准确性和可靠性，为电刷支架的设计和制造提供了重要的依据。这个部件相当小，当 R 0.5t 时，可以直接按照特定公式来确定它：12340.75LLLLLt （2-1）此零件弯曲非常复杂，在展开过程中可以采用二维软件进行辅助设计。展开如图：南昌工程学院本科毕业论文6 图 2-2 电刷支架 展开图2.3 工艺方案的制定工艺方案的制定经过对零件制造工艺的详细分析，我们确定了该零件的冲压方案。考虑到产品的大批量生产需求、高精度要求、模具的使用寿命以及手工操作的便捷性，我们深入研究了部件的外观特点，以确保冲压方案的合理性和可行性。此件零件涵盖了如落料、成形、冲孔等多个操作环节。在选择冲压工艺时，提出了以下几种可能的方案1:第一个方案:在零件加工的过程当中，我们首要步骤是采用一个工序的模具来对其外观作出冲裁处理，然后使用多个弯曲模具，根据零件的外形进行定位和成型。第二个方案:使用复合工序模具进行制造：首先使用冲裁模复合模进行冲裁以获得外观，接着使用多套复合弯曲模具进行加工。南昌工程学院本科毕业论文7第三个方案:在加工过程中，使用了多个工位级的进模，并选择了单列横排的方法。首先进行工艺孔的冲压，然后进行切边操作，接着进行弯曲，最后进行后续的切割和落料。考虑到各零件的生产量与其结构的错综复杂性，我们初步决定采用级进化模式的生产方法。由于这个部件涉及到冲孔、弯折、落料等众多环节，因此我们初步设定了一套合适的生产方案:1.起初，我们需要明确部件的配置。考虑到部件的厚重和其出色的剪切性能，以及采用了分级模具，为了修正其定位的误差、增强物料的刚性，并增长模具的使用寿命，我们决定采用包含废料的样品排放方法。2.在零件的搭边部分，可以观察到废料中有额外的工艺孔可用于料带的精确定位，而在每个工作位置，这些孔都可以通过导正销来实现精确的步距定位。3.在零件的设计过程中，由于存在冲孔和切边两个工序，需要将孔和成形两个工序分别进行。同时，由于材料的厚度和搭边都相对较小，因此应考虑分多次进行冲裁操作。4.开始时，对弯曲形成的废弃物实施切边加工，然后从零件边缘除去掉落下来的物质。5.对于这个零件，它需经过两轮弯曲塑造的动作。在这一系列动作中，料带每次的移动都需通过模具内部专用的顶料机构进行推动。初步方案是采用导料销以执行这个操作。对料带的初步位置定位，我们可以通过结合挡料块与侧刃来实施配合策略，接着借助零件内部的孔和导正销来达到一个更高精度的定位效果。结论：在对前述三个方案进行了详尽和全面的分析对比后，我们从多个维度，包括加工精确度、表面质量、操作难度和生产效率等进行了综合评价。在实际应用时可根据具体问题来选择合适的方案一和方案二。在方案三中，使用级进模的生产方式能更有效地满足生产需求。南昌工程学院本科毕业论文8第三章 排样设计与计算3.1 排样方法与原则排样方法与原则根据提供的资料，了解到排样通常存在三种不同的方式：1.对于有废料的排样，可以通过冲裁来确定零件的形状，这种排样方法特别适用于那些形状复杂且精度要求较高的冲压部件。这种方法适用于形状简单且不允许存在搭边的零件，如模具型腔内没有镶块或镶块之间留有一定间隙时。2.当进行废料排列时，零件所需的外观精度要求相对更为宽松。零件的两边可以选择无重叠，同时零件与零件冲裁的位置也需无重叠，来保障整体的形状精确度。在冲压工艺过程中，我们仅仅关注各个部件与其搭边的尺寸，这种做法能够显著降低废物的生成。3.在零件排样过程当中，冲裁时的零件并未形成搭边，同时排样两侧也没有搭边，因此在仲裁阶段只需要考量如何将零件从板料中隔离出去。特别适用于那些对零件外观尺寸相对不那么挑剔和表面精确度不甚理想的话，这种不含废弃物的样品排版方法将会是一条特别合适的路径。这一部件的构造特别繁琐，并对其制造的精确度有着具体的标准。基于先前的废物排版次序，我们初步决定以废料为主进行排样。为了使送料流程更为简便，这件零件在级进模具的生产中初步决定了采用单列横向排版的方式9。3.2 标定搭边数值标定搭边数值依照之前的废料排列技术来整理，当冲裁阶段的部件在板内断裂时。由于板材的形态特性以及冲压工艺方向的局限性，零件无法被彻底独立处理。在冲裁过程完成后，型孔与冲裁中相应的部分之间需有特定厚度来连接，同时这些部件的双边尺寸和厚度也是必要的，因此，这种壁厚被人们称作搭边。接合设计的目的是确保两个紧邻的部件能紧密地连接在一起。零件的冲裁性能直接受到其搭边大小的影响。过小的搭边尺寸有可能会导致某些部件在冲裁操作中缺乏稳固的支撑，进一步增加产生变形的风险。还有一种可能，模具会将材料拉入凹型模具中，导致模具受到挤压和磨损，进一步可能导致部件南昌工程学院本科毕业论文9出现过大的毛刺。如果搭边过大则不能保证产品的外观效果。过大的搭边壁厚在大规模生产中会导致大量材料的浪费，从而增加最终产品的产量。另外搭边量过大时对产品的表面质量也产生不利影响，因为如果不保证足够大的搭边量会导致工件报废。因此，对于搭边值，为了获取准确的工艺参数，我们可以根据零件的外观尺寸以及所采用材料的厚度等关键技术参数，来查阅相应的标准表格或技术手册。通过这一步骤，我们能够确保所选工艺参数的合理性和可靠性，从而优化电刷支架的设计和生产过程。根据实际需求，零件在使用级进模生产步距时需要载体来调整步距9。因此，该零件的搭边值为a1=4.2mm，侧面为 a=8.3mm9。3.3 料带距离与条料宽度的计算料带距离与条料宽度的计算在确定条料宽度时，需依据排样策略及搭边尺寸进行考量。这一过程可以通过运用相应的数学公式来精确计算。通过合理的排样策略和搭边尺寸的设定，能够确保条料宽度的准确性，进而提升冲压工艺的效率与产品质量。普遍运用简易公式来进行计算：012Bla，因为选用了单排方式设计，所以展件的宽度需求是 29.67mm。此外，也引入了分级模具的设计，以确保在卷料进入模具时，料带的宽度可以被准确地测量，料带载体的搭边需要增加材料。因此在模具设计过程中如何确定卷料长度是非常重要的一个问题。以下是计算结果:B29.67+24.2+1.93mm=40mm （3-1）步距的具体尺寸可以被描述为，在同一冲裁方向上，相邻两个冲件在某一固定对齐位置之间的精确间隔。这一描述不仅准确反映了步距的概念，还强调了其在冲裁过程中的重要性和精确性要求。根据组件的宽度与匹配角，我们可以按照公式来计算1：ADa1，A26.978.335mm （3-2）南昌工程学院本科毕业论文10绘制出一个排样图：图 3-1 排样图南昌工程学院本科毕业论文11第四章 冲裁力计算4.1 冲裁力的计算冲裁力的计算在选择合适的压力机时，工艺计算过程中必须充分考虑到该模具所需的冲裁力。本文根据有关资料介绍，提出了一些计算公式供设计人员参考。通常情况下，冲裁力是在凸模下压过程中对板材产生的剪切冲裁力1。因此，要想知道冲压过程中冲裁凹模所受的最大压力值，就必须根据实际情况进行适当简化，使其近似等于或接近于该零件材料所能承受的最小压下量10。通常，可以根据以下的公式来进行计算:冲裁力公式：FKLt或bFLt （4-1）式中 L冲裁刃口的周长的尺寸（mm）9；t电刷支架钣金件的厚度（mm）9;电刷支架材料的抗剪强度 300（MPa）9；K调整系数。根据手册查表K=1.39。根据排样可以看出冲裁切边部分有 4 处，冲裁冲孔 2 个，首先计算出各冲裁处的长度。2.5孔周长 7.852=15.7mm,工序 2 切边周长 140+200=240mm，切断落料工序周长=10mm。L=15.7+240+10=265.7mm （4-2）则 265.70.5 1.330051.8FmmmmMPakN冲裁 （4-3）2.冲裁时的推件力的计算 推F=nkT冲F （4-4）式中 推F-推料力（N）1；K1-推料系数，根据手册查得，其值为 0.051；n-冲裁时零件或废料在凹模内卡住的数量，n=h/t，h 为刃口部分的高（mm），t 为材料厚度（mm），其中，h=5mm，t=0.5mm，取 n=41，则南昌工程学院本科毕业论文12 推F=nkT冲F=40.0551.8=10.36 KN （4-6）3.弯曲压力的计算零件形状形，在冲裁时分两次 U 形弯曲1。计算冲裁力时为了计算简便可以根据弯曲力公式直接采用形弯曲公式计算1。弯曲力计算：F2.4bbta （4-7）=2.420.90.53000.60.7 =3.16 KN 两侧宽 2.3mm 对称 U 形弯曲力计算1：2b0.7 Bt FrtK （4-8）20.7 1.3 2.3 0.53000.20.5 0.22KN 自F自由弯曲力在冲压行程结束时的弯曲力 N2B 弯曲件的宽度 20.92a系数选取 K=0.62b材料的抗拉强度 300MPa2系数查表选取 0.7，mm2t弯曲件材料厚度2冲裁时总压力计算 总F=F冲裁+F推+F弯 （4-9）式中：冲裁力F冲裁=51.8N，卸料力F弯=3.16+0.22=3.38KN，推料力推F=10.36KN，则:总F=F冲裁+F弯+推F=65.54kN （4-10）南昌工程学院本科毕业论文134.2 压力机的选择压力机的选择在挑选压力机类型的过程中，模具的结构设计要成为我们首要考虑的因素。在这款模具中，它采用了级进模的构造方式，冲孔作业完成后，废料的顺利排出至关重要，以确保后续操作不受任何干扰。因此，在选定压力机时，我们尤为注重冲压模具的特性，力求确保所选压力机的额定压力能够充分满足模具的冲压需求，从而确保整个冲压过程的顺利进行。通过这样的考虑，我们为这款模具选择了合适的压力机类型11。本文通过对几种常用的压力机进行比较和分析，确定采用单动双螺杆型的双工位多行程精密压力机作为本课题的主要设备，并介绍了其结构原理及特点。首先选择的压力机是 J23-16型号的闭式单点压力机11，其关键参数可以在表 4-12中找到:表4-1压力机参数4.3 模具压力中心的确定模具压力中心的确定在进行冲裁的过程当中，冲裁力量在作用的点被命名为压力中心点。确定压力中心应当考虑各种零件、尺寸以及形状。在设计模具时，模具的模柄核心，或者说是凹模的南昌工程学院本科毕业论文14几何中心，都要与其压力点对齐。如果压头偏离了压力中心而使冲压成形失败的话，则要重新调整压头位置才能进行正常工作。对于那些对冲击裁切力要求不太高、间距过大的模具来说，其压力中心不应超过模柄的投影范围。否则，会引起拉伤、起皱和开裂等缺陷，甚至造成报废9。在处理复杂形状的压力中心以及涉及多个凸模冲裁的情况时，我们采取了一种有效的方法。首先，我们将复杂形状分解为多个简化形态，这样做有助于我们更清晰地理解每个部分的特性。接着，我们为每种简化形态单独定义其压力中心，这有助于我们更精确地掌握冲压过程中的力学分布。最后，我们运用多个凸模冲裁的压力中心计算技巧，将这些简化形态的压力中心综合起来，从而确保整个冲压过程的准确性和稳定性。通过这种方法，我们能够更有效地处理复杂形状的冲压问题，提高生产效率和产品质量9。基于凹模的拉深系数，我们精确计算了每个凸模在冲裁过程中所需施加于对应凹模型腔的力。对于多个凸模冲裁压力中心的计算，存在多种方法，其中解析法因其直观性和准确性而备受青睐。我们采用了这一方法，通过数学模型的建立和解析，成功得出了每个凸模冲裁时的压力中心位置，为后续的模具设计和冲压工艺提供了重要依据10。1.画出冲裁轮廓，选取直角坐标 X、Y,如下图：对形状复杂的外形求出每一线段或型孔的冲裁力，计算各部分长度 L1、L2、Ln,并求出各部分重心位置的坐标值11xy、22xy、nnxy2；根据公式计算压力中心的位置00 xy2 1 122012nnNL xL xL xxLLL （4-11）1122012nnNL yL yL yyLLL （4-12）南昌工程学院本科毕业论文15式中123nxxxx、为压力中心对应的 X 值2123nyyyy、为压力中心对应的 y 值2L 为各位置的冲裁长度2将数据代入得：0153.2x 00y经过精确计算，我们得出模具的压力中心位于（153.2，0）这一坐标位置，这一位置与料带中心的大致位置相吻合。因此，在后续的设计工作中，我们需要确保模具和料带的