沖壓模具設(shè)計畢業(yè)論文

本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ）( 2015 屆 )題 目： 異形墊片沖壓模具設(shè)計 專 業(yè)： 機械自動化 班 級： 11 機械自動化三 姓 名： 周龍 學(xué) 號： 11207013329 指導(dǎo)教師： 蔡樂安 職 稱： 副 教 授 完成日期： 2015 年 4 月 17 日 0目 錄摘要（外文） 2引言 3一、 工藝設(shè)計（一） 零件的工藝性分析4（二） 設(shè)計沖裁方案與優(yōu)劣確定4二、 排樣設(shè)計（一） 搭邊值確定6（二） 排樣圖展示7（三） 物料進距計算8（四） 確定條料寬度8（五） 導(dǎo)料板設(shè)置8三、 工藝計算（一） 材料利用率8（二） 確定壓力中心9（三） 沖裁力的計算四、 模具總體概要設(shè)計（一） 卸料方式選擇9（二） 出件與送料方式選擇91（三） 導(dǎo)向方式選擇10（四） 模具總裝圖10五、 模具零件設(shè)計（一） 刃口計算11（二） 導(dǎo)正銷15（三） 卸料部件設(shè)計15（四） 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計16（五） 凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計17六、 模架的選擇（一） 導(dǎo)柱、導(dǎo)套選用18（二） 上、下模座選用18（三） 材料選用18七、 壓力機的選擇19致謝 21文獻參考（附件及運動仿真） 22異形墊片沖壓模具設(shè)計與分析摘要：模 具 是 現(xiàn) 代 化 工 業(yè) 生 產(chǎn) 的 重 要 工 藝 裝 備 ， 被 稱 為 “工 業(yè) 之 母 ”。 而 沖 壓 模 具 又在整個模具工業(yè)中的一枝獨秀，發(fā)展極為迅速，它在人們的日常生活及現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中占有很 重 要 的 地 位 。本 畢 業(yè) 設(shè) 計 是 關(guān) 于 異 形 墊 片 的 沖 壓 模 具 設(shè) 計 ， 通 過 分 析 異 形 墊 片 的 結(jié) 構(gòu) ， 尺 寸 來 確 定 其 所 選 用 的 沖2壓 方 式 、 模 具 結(jié) 構(gòu) 以 及 工 位 排 版 等 設(shè) 計 內(nèi) 容 。 并 最 終 完 成 該 零 件 的 沖 壓 模 具 二 維 圖 紙 、 三 維 立 體 及加 工 運 動 仿 真 。 當(dāng) 所 有 的 參 數(shù) 計 算 完 后 ， 還 要 對 模 具 整 體 的 裝 配 方 案 ， 主 要 部 件 的 設(shè) 計 和 裝 配 的 技術(shù) 要 求 都 進 行 分 析 。 以 便 能 夠 清 晰 的 表 達 出 該 零 件 的 沖 壓 加 工 過 程 。關(guān)鍵詞：異 形 墊 片 ； 沖 壓 模 ； 設(shè) 計Abstract：Known as the mother of industry, the mould is an important modern technical equipment of modern industrial production. With the rapidly development, the stamping die is thriving in the mould industry. It plays an important role in daily life and in the field of modern industrial production. The graduation design is about the stamping die design of the profiled gasket. It can determine the design contents, including stamping method, the mould structure and the working layout by analyzing the structure and the size of profiled gasket. And finally the graduation design finishes the 2D drawing, the 3D drawing and the motion stimulation of that part stamping die. With all parameters done, analysis on the assembling of the moulds and requirement of main parts design and assembling was made. So it can express the stamping process of that part clearly.Key words: profiled gasket; the stamping die; design引言背景：據(jù)統(tǒng)計，2003 年我國生產(chǎn)汽車沖壓件約 240 萬噸/8 億件，機動車沖壓件約 28 萬噸/19 億件，農(nóng)業(yè)用車沖壓件約 96 萬噸/7.1 億件，家電及建筑用材沖壓件 100 萬噸/12.8億件。業(yè)內(nèi)專家預(yù)計，隨著沖壓成形行業(yè)最大市場用戶汽車行業(yè)今的迅猛發(fā)展，中國沖3壓業(yè)迎來了一個迅速發(fā)展機遇時段，但能否抓住機遇獲得新的更快的發(fā)展，前進的道路上尚有許多阻力和障礙需要克服與突破。意義：選擇沖壓模的設(shè)計作為課題是因為課題涉及知識面較廣，其主要目的是使自己能更好的鞏固和融合大學(xué)生活中所學(xué)習(xí)到的知識，并運用于實際模具設(shè)計過程中，提高自身軟件操作熟練度，設(shè)計思路及模具結(jié)構(gòu)清晰度。并且本設(shè)計的設(shè)計要求較高，對學(xué)生的設(shè)計能力是一個很好的鍛煉。課題研究內(nèi)容包括機械工程及自動化學(xué)科的材料力學(xué)，熱力學(xué)，機械原理，機械設(shè)計，公差與互換性，機械制造工藝等知識，特別鍛煉學(xué)生設(shè)計規(guī)范性的能力。使學(xué)生能得到全方位的鍛煉。課題要求學(xué)生具備較強的機械設(shè)計能力、邏輯思維能力和創(chuàng)新能力，對學(xué)生是一個挑戰(zhàn)。課題為典型的機械設(shè)計類課題，涉及機械知識全面，與工程機械專業(yè)方向結(jié)合緊密。內(nèi)容：本畢業(yè)設(shè)計是關(guān)于異形墊片的沖壓模具設(shè)計，通過分析異形墊片的結(jié)構(gòu)，尺寸來確定其所選用的沖壓方式、模具結(jié)構(gòu)以及工位排版等設(shè)計內(nèi)容。并最終完成該零件的沖壓模具二維圖紙、三維立體及加工運動仿真。以便能夠清楚的表達出該零件的沖壓過程。1、工藝設(shè)計（1）零件的工藝性分析零件三維如圖 1-1 所示，為許多機器上都需要用到的手柄，材料為厚度為 0.15mm 的H68，要求零件粗步應(yīng)定為中批量生產(chǎn)，外精度要求不高，但表面必須要保證平整而圓孔是該零件需要保證精度的重點。4綜上所述：該零件適合沖壓，零件的沖壓性能良好。圖 1-1 異形墊片二維零件圖（二）設(shè)計沖裁方案與優(yōu)劣確定該沖壓件由沖孔、壓扁、落料等多個基本工序組成。確定沖裁件工藝方案：該沖裁件的成型工序包括落料和沖孔，對其可能的加工方案有以下三種：方案一：用單工序模進行生產(chǎn)。先沖孔，后落料。方案二：用復(fù)合模進行生產(chǎn)。沖孔加落料復(fù)合沖壓。方案三：用級進模進行生產(chǎn)。沖孔加落料級進沖壓。表 1-1 三個方案優(yōu)劣程度的比較5三個方案的比較：方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，造價便宜，且每次沖裁所需的沖裁力較小，便于解決沖壓設(shè)備沖壓力噸位不足的問題。其缺點在于難以保證零件的尺寸精度，且零件較小，二次沖孔時，不能準確定位，容易使人受傷，生產(chǎn)效率低。易于加工和模具的維修，適用于小批量或試制件。方案二：只需一副模具，制件精度與生產(chǎn)效率較高，且工件最小壁厚大于凸凹模許用最小壁厚，模具強度能滿足要求。模具零部件加工制造比較困難，成本較高，并且凸凹模容易受到最小壁厚的限制，使得一些內(nèi)孔的間距、內(nèi)孔與邊緣的間距都較小的工件不宜采用。方案三：只需一副模具，生產(chǎn)效率高，模具壽命長，操作方便，精度也能滿足要求，生產(chǎn)成本較低?？偨Y(jié)：通過對上述三種方案的分析與比較,采用級進模（方案三）較為合理，精度較高。6二、排樣設(shè)計沖裁件在板料、帶料或條料上的布置方法稱為排樣。排樣的目的在于材料合理化的消耗、提高生產(chǎn)效率和延長模具使用壽命，根據(jù)材料利用率程度和成本降低方面，排樣可以分為有廢料排樣、少廢料排樣和無廢料排樣三種，根據(jù)制件在條料上的布置形式，排樣有可以分為直排樣、斜排樣、對排樣、混合排樣、多排樣等多種排樣形式。在進行多工位級進模的設(shè)計時，首先要確定條料排樣圖的設(shè)計，因為條料排樣圖的設(shè)計是進行級進模設(shè)計時的一個重要依據(jù)。多工位級進模條料排樣圖的設(shè)計是否合理，對模具設(shè)計及產(chǎn)品的最終成本的影響是很大的。尤其是在大批量生產(chǎn)中，若設(shè)計的排樣圖出現(xiàn)錯誤，會導(dǎo)致制造出來的模具無法沖制所需零件。除此以外，條料排樣圖一經(jīng)確定，沖制零件的各部分在模具中的沖壓順序、模具的工位、工序數(shù)、零件的排樣方式、模具步距的公稱尺寸、條料載的設(shè)計形式等一系列問題也就被確定了。在這套模具中，排樣設(shè)計的總原則是：先進行廢料的沖裁和條料壓扁，然后進行沖孔、壓彎，最后切斷，而且要時刻考慮模具材料的強度和剛度，以及結(jié)構(gòu)的合理性。（一）搭邊值的確定排樣時零件之間以及零件與條料側(cè)邊之間留下的工藝的余料，稱之為搭邊。搭邊的用處是補足定位誤差，保持工件條料有一定的剛度，保證零件質(zhì)量與送料方便。搭邊值過大，材料浪費。搭邊值過小，沖裁時條料容易翹曲或被拉斷，不僅會增加沖壓件的毛刺，而且還會拉入凸模、凹模間隙中損壞模具刃口，導(dǎo)致模具壽命降低?；蛴绊懰土瞎ぷ鳌８鶕?jù)制件厚度與制件的排樣方法查表 2-1 得：兩制件之間搭邊值 a1=1.8mm.側(cè)搭邊值 a =2.0mm圖 2-1 搭邊值二維7表 2-1 搭邊值和側(cè)邊值（二）排樣圖的展示圖 2-2 排樣圖二維在進行這個級進模具的工序排樣設(shè)計時，為提高模具壽命最好盡量分散各工位?？紤]到簡化模具結(jié)構(gòu)，該級進模一共有 2 個工位，其中包含有沖孔 1 個工位，落料 1 個工位。8（三）送料進距的計算條料在模具上每送進一次的距離稱為送料進距，每個進距都可以沖出一個或多個零件。L=D+1.8=55+1.8=56.8（如圖）其中 D、a1、l 如圖 2-2 所示（四）確定條料寬度由上述可知，沖裁件所采用的是有廢料排樣，且側(cè)搭邊值 a =2.0mm，所以條料寬度為 49mm。同時可知板料規(guī)格：板料 H68，板料的長度：500mm, 寬度：49mm, 采用橫裁的方法（五）導(dǎo)料板設(shè)置導(dǎo)料板