摘 要

级进模，又称连续模或跳步模，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一个制件的所有冲压工序。工位多于5步的级进模成为多工位级进模。

本次毕业设计的课题是机械人体秤功能零件的模具设计（体重秤升降台连接件的级进模设计），主要包括级进模模具的设计以及主要模具零件加工工艺的编制。通过系统的工艺分析可知，完成该零件的冲制需要冲孔、切舌、翻边和落料等工序。通过对冲压加工中的力学分析，选取型号为JH23-40的压力机。为了保证制件的精度要求，凸模和凹模采用镶拼式的结构，模具采用导正销精定位和侧刃粗定位想结合的定位形式及弹性卸料装置及下出料的方式。完成模具设计后，编制了凸模、凹模、导柱、导套和板类零件的加工工艺和模具装配工艺。

在设计过程中，首先运用NX10.0级进模向导模块完成了模具的设计，随后应用UG10.0软件进行模具开合模运动仿真，分析各模具零件的运动轨迹，从而检验模具结构的合理性和确定好合理的开模顺序。

关键词：级进模模具；机械人体秤；刃口尺寸；零件加工工艺；运动仿真

Abstract

Progressive die, also known as continuous die or punch die, refers to at a time of press stroke, stamping die completes a various of stamping processes. The die with more than 5 steps in the station is called a multi-position progressive die.

The topic of this graduation design is the mold design of the functional parts of mechanical balance, in other words, the progressive mold design of the connecting piece of mechanical balance’s lifting platform, which includes the progressive mold design and the formulation of machining technology of the main parts. After a systematic processing analysis, the process includes punching, lancing, flanging and blanking. The JH23-40 press machine is selected through a mechanical analysis. In order to meet the accuracy requirements of the part, the punch and die set in their fixed plates. The mold combines precision positioning and rough positioning. The waste and the product are under the die and it adapts a flexible discharging device. After completing the mold design, I format the machining technology of the punch, die, guide pillar, guide sleeve and plate parts as well as the assemble process of the mold.

During the design, the progressive die Wizard module of NX10.0 software is applied first to finish the mold design. The NX10.0 3D modeling software conducts the motion simulation and the trajectory of each mold parts, thus checks the mold structure is reasonable and determines the reasonable order of opening and closing mold action.

Key Words: Progressive die; Mechanical balance; Blade size; Processing technology; Motion simulation

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第1章 绪论 1

1.1 冲压工艺的特点概述 1

1.2 国内外目前研究现状及发展 1

1.3 课题研究的目的意义 2

第2章 产品的设计要求及零件的工艺性综合分析 3

2.1 产品的设计要求 3

2.2 工艺方案的确定 3

第3章 排样方案分析及设计 5

3.1 多工位级进模的排样设计 5

3.2 排样前的制件尺寸计算及排样方案的确定 5

3.3 排样图的设计 6

3.3.1 定距方式的确定 7

3.3.2 步距精度的确定 7

3.3.3 排样图的设计 7

3.3.4 材料利用率的计算 8

第4章 冲压工艺中的力学计算 10

4.1 冲压力的计算 10

4.1.1 冲Φ3导正孔 10

4.1.2 冲第一块废料 10

4.1.3 冲Φ9翻孔预孔 11

4.1.4 冲4个方孔 11

4.1.5 冲Φ3工艺孔 11

4.1.6 冲第二块废料 12

4.1.7 冲第三块废料 12

4.1.8 翻孔 13

4.1.9 切舌工序 13

4.1.10 切断工序 14

4.2 压力中心的确定 14

4.3 压力机的选用 15

第5章 凸、凹模刃口尺寸的计算 17

5.1 凸、凹模的间隙 17

5.2 凸、凹模刃口尺寸的计算 17

5.2.1 冲Φ3导正孔、Φ9翻孔预孔和冲Φ3工艺孔 17

5.2.2 冲4个2×4方孔 18

第6章 主要零部件设计 19

6.1 主要工作零件设计 19

6.1.1 凸模设计 19

6.1.2 凸模的校核 25

6.1.3 凹模设计 25

6.2 定位零件的设计 30

6.3 托料机构的设计 32

6.4 卸料装置的设计 33

6.5 导向装置的设计 33

6.6 安装及固定零件的设计 33

6.7 模架的设计 34

6.8 模具主要零部件设计总结 34

第7章 模具的制造工艺 35

7.1 主要零部件的加工工艺 35

7.1.1 凹模的加工工艺 35

7.1.2 导套的加工工艺 35

7.1.3 板类零件的加工工艺 36

7.2 模具的装配工艺 36

7.2.1 模柄的装配 36

7.2.2 凸模的装配 36

7.2.3 卸料板的装配 37

7.2.4 模具的总体装配 37

第8章 基于UG10.0软件的模具开合模运动仿真 38

第9章 模具的工程报价 40

第10章 总结 42

参考文献 43

致 谢 45

第1章 绪论

1.1 冲压工艺的特点概述

在全世界的钢材中，板材大约占60%~70%，而其中大部分是通过冲压工艺取得成品的。冷冲压就是利用安装在压力机（如冲床、油压机等设备）上的模具（主要有凹模、凸模、凸凹模及其他零部件），在常温下对毛坯（如黑色金属板材、有色金属板材、非金属板材等）施加一定的外力，使毛坯发生分离或者产生一定程度的塑性变形，从而取得具有特定的尺寸、形状和性能的制件的加工方法。按照冲压成形特点的不同，我们可以将冲压工艺分为分离和成形工艺两大类。与其他加工相比，冲压工艺具有以下特点：^[1]

(1) 相比与铸造和锻造等方法，由冲压加工所得到的制品不仅其表面较为光洁、精度也较高，而且其尺寸相对稳定、互换性好、成本较低廉，采用精密模具冲压而成的工件其精度甚至可以达到微米级。冲压加工还可以制出其他机械加工方法难以制造的带有翻边、起伏或加强筋的制件。