连续模设计毕业设计论文范例(2)

上海理工大学本科毕业设计（论文）

第一章 概 论

1.1 冲压概述

冲压是通过模具对板材施加压力或拉力，使板材塑性成形，有时对板料施加剪切力而使板材分离，从而获得一定尺寸，形状和性能的一种零件加工方法。由于冲压加工经常在材料冷状态下进行，因此也称冷冲压。冲压加工的原材料一般为板材或带材，故也称板材冲压。

冲压加工作为一个行业，在国民经济的加工工业中占有重要的地位。根据统计，冲压件在各个行业中均占相当大的比重，尤其在汽车，电机，仪表，军工，家用电器等方面所占比例更大。冲压加工的应用范围极广，从精细的电子元件，仪表指针到重型汽车的覆盖件和大梁，高压容器封头以及航空航天器的蒙皮，机身等均需冲压加工。

冲压加工是一种高生产率的加工方法，如汽车车身等大型零件每分钟可生产几件，而小零件的高速冲压则每分钟可生产几千件以上。由于冲压加工的毛坯是板材或卷材，一般又在冷状态下加工，因此较轻易实现机械化和自动化，比较适宜配置机器人而实现无人化生产。

冲压加工的材料利用较高，一般可达70%~80%，冲压加工的能耗也较低，由于冲压生产线具有节材，节能和高生产率等特点，所以冲压件呈批生产时，其成本比较低，经济效益较高。

冲压件在形状和尺寸精度方面的互换性好，一般情况下，可以直接满足装配和使用要求。此外，在冲压加工过程中由于材料经过塑性变形，金属内部组织得到改善，机械强度有所提高，所以，冲压件具有质量轻，刚度好，精度高和外表光滑，美观等特点。

多工位级进模可将制造工件的各种不同工序在一套模具上一次完成。对提高生产效率，节约模具以及节省机床和劳动力是最有效的办法，所以国内外在大量生产中已普遍采用。

级进模的特点就是生产批量大，可以冲压较为复杂的零件，生产效率高，生产精度也高。因此，级进模可以适应现代工业大批量生产的要求，是一项非常有潜力的技术。根据工件的形状和加工工序、送进方式的不同，级进模分为不同种类。本次毕业设计我选择的是一般多工位级进模，也就是连续模 1.2 级进模概述

一个冲压零件，如用简易模具冲制，一般来说，每项冲压工序，如冲裁（冲孔、冲切或落料）、弯曲、拉深、成型等，就需要一副模具。这对于一个比较复杂的冲压零件来说，则需要几副模具才能完成。因此这种简易模具的生产效率，相对来说仍是较低的。对于大批料生产的定型产品，用简易模具进行生产是极不适应的。

级进模是冷冲模的一种。级进模又称跳步模，它是在一副模具内，按所加工的零件分为若干个等距离工位，在每个工位上设置一定的冲压工序，完成冲压零件的某部分加工。

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中央空调温度控制器转盘冲压模设计

被加工材料（一般为条料或带料）在控制送进距离机构的控制下，经逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压零件（或半成品）。这样，一个比较复杂的冲压零件，用一副多工位级进模即可冲制完成。在一副多工位级进模中，可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成型等工序。一般地说，无论冲压零件的形状怎样复杂，冲压工序怎样多，均可用一副多工位级进模冲制完成。

多工位级进模的结构比较复杂，模具制造精度高，这对模具设计者来说需要考虑的内容很多，尤其是级进模条料排样图的设计，模具各部分结构的考虑等都是十分重要的。

级进模，尤其是多工位级进模，配合高速冲床，实现高速自动化作业，能使冲压生产料率大幅度提高。它在提高生产效率、降低成本、提高质量和实现冲压自动化等方面有着非常现实的意义。多工位级进模可以对于一些形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深、成形加工。对大批量生产的冲压零件尤其应当采用多工位级进模进行冲制。

1.3 级进模特点及其现状

级进模是在压力机一次行程中完成多个工序的模具，它具有操作安全的显著特点，模具强度较高，寿命较长。使用级进模便于冲压生产自动化，可以采用高速压力机生产。级进模较难保证内、外形相对位置的一致性。

多工位级进模冲压工艺具有生产效率高，材料利用率高，冲压设备比较简单，对操作工人技术等级要求不高等优点，所以在工业生产中，应用广泛，并以成为不可缺少的重要加工手段之一。

该模具采用级进模冲裁，因此，工序设计和排样尤为重要，有必要在这里先论述一下有关这方面的专业知识。

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第二章 级进模冲压的理论概述

2.1连续冲压的特点

连续冲压是指在压力机的一次行程中，在一副模具的不同工位同时完成多种工序的冲压。所采用的工序称为连续模，又称级进模，跳步模。在连续冲压中，不同的冲压工序分别按一定的次序排列，配料按步距间隙移动，在等距离的不同工位上完成不同的冲压工序，经逐个工位的冲刺后，便得到一个完整的零件或半成品。一般来说，无论冲压零件的形状怎样复杂，冲压工序怎样多，均可用一副多工位连续模冲制完成。对于批量非常大而厚度较薄的中小型冲压件，特别适宜采用精密多工位连续模加工。在各类冷冲模中，连续模所占比例约为27%。

连续模冲压具有以下特点：

生产效率高。连续模属于多工序模，在一副模具中可包括冲裁，弯曲，拉伸，成形等多道工序，因而具有高的劳动生产率率。

操作安全。因为手不必进入危险区域，自动送料时，模具内装有安全检测装置，可防止加工时发生误送进或意外。

模具寿命时间长。由于工序不必集中在一个工位，不存在最小壁厚的问题，且改变了凸凹模受力情况，因而模具强度高，寿命较长。

易于自动化。大量生产时，可采用自动送料机构，便于实现冲压过程的机械化和自动化。

可实现高速冲压若配合高速冲裁及各种辅助设备，连续模可进行高速冲压，目前高速冲床可达4000次/min.

可减小厂房面积，半制品运输及仓库面积。一台冲床可完成从板料到成品的各种冲压过程，并免去用单工序模时制件的周转和储存。

连续模具具有造价高去，制造周期长，模具设计制造难度大，技术含量高去。但可省去多台压力机设备。

材料利用率较其他模具低。特别是某些形状复杂的零件，产生废料较多。

较难保持内外形相对位置的一致性。因为内外形是逐次冲出的，每次冲压都有定位误差，且连续地进行各种冲压，必然会引起条料载体和工序件的变形。

由于连续模的这些特点，当零件形状异常复杂，经过冲制后不便于再单独重新定位的零件。采用多工位连续模在一副模具内连续完成最为理想，如椭圆形的零件，在使用简易冲模或复合模无法设计的模具或制造模具的情况下，采用多工位连续模却能解决问题。此外，一些由于使用或装配的需要，零件需规则排列时，也可采用连续模冲制，零件先不切除下来，而被卷成盘料，在自动装配过程中才予以分离。同一产品上的两个冲压零件，其

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某些尺寸间有相互关系，甚至有一定的配合关系，在材质，料厚完全相同的情况下，如果用两套模具分别冲制，不仅浪费原材料，而且还不能保证配合精度，若将两个零件合并在一副多工位连续模上同时冲裁，可大大提高材料利用率，并能很好地保证零件的配合精度。

但连续模的造价高，制造周期长，在使用时需要被加工的零件的产量和批量足够大，以便能够比较稳定而持续地生产，实现高速连续作业。同时，制件太大，工位数较多时，模具必然比较大，这时必须考虑到模具和压力机工作台的匹配性。

2.2条料的排样：

在连续模设计中，要确定从毛坯板料到产品零件的转化过程，即要确定连续模各工位所要进行的加工工序内容，并在条料上进行各工序的布排，这一设计过程就是条料排样。条料排样的主要内容进行优化组合形成一系列工序组，并对工序组排序，确定工位的加工工序；确定载体形式与毛坯定位方式；设计导正孔直径与导正销数量；绘制工序排样图。 2.2.1 条料的排样的设计准则

条料排样图的设计是多工位连续模设计的重要依据，是决定连续模优劣的主要因素之一。条料排样图设计的好坏，直接影响模具设计的质量。条料排样图确定了，则零件的冲制顺序，模具的工位数及各工位内容，材料的利用率，模具步距的基本尺寸和定距方式，条料载体形式，条料宽度，模具结构，导料方式等都得到了确定。排样图设计错误，会导致制造出来的模具无法冲制零件。因此，在设计条料排样图时，必须认真负责，综合考虑，进行合理组合和排序，拟出多种方案，加以比较，归纳，以确定最佳方案。只要排样图设计合理，工序安排考虑周到，就能设计出比较成功的多工位连续模。

在排样设计分析时要考虑以下原则：

要保证产品零件的精品和使用要求及后续工序的冲制需要。连续模各工序的顺序关系除一些常规冲压所考虑的问题以外，还有其他一些主意点。

工序应尽量分散，以提高模具的寿命，简化模具结构。

要考虑生产能力和生产批量的匹配，当生产能力较生产批量低时，则力求采用双排或多排，使之在模具上提高效率，同时要尽量使模具制造简单，模具寿命长。

高速冲压的连续模用自动送料机构送料时，用导正销精确定距，手工送料时则多用侧刃粗定位，用导正销精确定距。为保证条料送进的步距精度，第一工位安排冲导正孔，第二工位设导正销，在其后的各个工位上优先在易窜动的工位设置导正销。

要抓住冲压零件的主要特点，认真分析冲压零件形状，考虑好各工位之间的关系，确保顺利冲压，对性状复杂，精度要求高特殊的零件，要采取必要的措施保证。

尽量提高材料利用率，使废料达到最小限度。对同一零件利用多行排列或双行穿插去

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