模具設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、摘 要模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。本模具為止動片的沖孔落料復(fù)合模，為了滿足止動片的要求，采用順裝的復(fù)合模以保證在沖壓過程中不產(chǎn)生變形，采用直排法提高原料的利用率，在滿足要求的同時(shí)，盡量是模具簡單化，最后還有詳細(xì)的模具裝配過程和安全技術(shù)措施。關(guān)鍵詞：沖孔 落料 模具目 錄緒論 4 第一章 沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 1.1排樣方式的確定及材料利用率的計(jì)算6 1.1.1保證沖壓件的尺寸精度 61.1.2考慮沖壓件的生產(chǎn)批量 71.1.3提高原料利用率 7

2、1.1.4模具結(jié)構(gòu)論證 8 1.2選擇壓力機(jī)及確定壓力中心示范 813 冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)的使用 9 1.3.1確定模具的主要結(jié)構(gòu)要素 91.3.1.1確定送料方式 91.3.1.2確定卸料形式 91.3.1.3模架形式及工作零件刃口尺寸 101.3.2典型組合選擇 111.4 繪制模具裝配圖 12 1.4.1圖面布置 121.4.2裝配圖的繪制 151.4.3關(guān)于螺釘，銷釘?shù)漠嫹?8 第二章 沖裁模零件設(shè)計(jì) 19 2.1 圖形的繪制 19 2.1.1圖形的不繪條件 192.1.2零件圖的視圖布置 192.1.3零件圖的繪制 19 2.2 尺寸標(biāo)注 202.2.1尺寸的布置 202.2.2尺寸的標(biāo)

3、注 202.3 其它尺寸標(biāo)注 202.3.1復(fù)雜型孔的尺寸標(biāo)注 202.3.2未注公差尺寸的標(biāo)注 202.3.3其他模板上型孔的配置標(biāo)注 22第三章 模具零件的加工 24第四章 模具的裝配 254.1常用的裝模工具254.1.1平行夾254.1.2平行墊鐵254.1.3銅棒（銅榔頭）254.2模具的裝配254.2.1按零件圖和工藝要求檢驗(yàn)全部零件254.2.2底座劃漏料孔線，加工漏料孔254.2.3上模座劃線，加工模柄孔254.2.4凸模壓入固定板并磨平254.2.5組裝下模264.2.6組裝上模264.2.7安裝下模座的卸料板27第五章 壓力機(jī)的安全技術(shù)措施 28 參考文獻(xiàn)29 緒論模具是制

4、造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡

5、織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市場占整個(gè)模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點(diǎn)是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點(diǎn)，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個(gè)型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時(shí)約有80的模具需要更換。中國摩

6、托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國摩托車共有14種排量80多個(gè)車型，1000多個(gè)型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計(jì)5000多個(gè)，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個(gè)型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，總價(jià)值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。2

7、0世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨(dú)立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國。中國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)了半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。在大型模具方面已能生產(chǎn)

8、48（約122cm）大屏幕彩電塑殼注射模具，6.5kg大容量洗衣機(jī)全套塑料模具以及汽車保險(xiǎn)杠和整體儀表板等塑料模具，精密塑料模方面，以能生產(chǎn)照相機(jī)塑料件模具，多形腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具。經(jīng)過多年的努力，在模具cad/cae/cam技術(shù)，模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)，快速成型與快速制模技術(shù)，新型模具材料等方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面作出了貢獻(xiàn)。盡管我國模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我

9、國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離。（1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。（3）推廣cad/cam/cae技術(shù)；模具cad/cam/cae技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑。實(shí)踐證明，模具cad/cam/cae技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計(jì)制造水平。（4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著

10、先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。第一章 沖裁模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.1排樣方式的確定及材料利用率計(jì)算排樣論證的目的是為了畫出正確的模具排樣圖。一個(gè)較佳的排樣方案必須兼顧沖壓件的公差等級、沖壓件的生產(chǎn)批量、模具結(jié)構(gòu)和材料利用率等方面的因素。1.1.1保證沖壓件的尺寸精度 圖1-1 沖壓件圖1-1 所示沖壓件，材料為h62鋼板，料厚2mm，其未注公差尺寸精度等級為it12，屬一般沖裁模能達(dá)到的公差等級，不需要采用精沖或整修等特殊沖裁方式。從該沖壓件的形狀來看，完全可以實(shí)現(xiàn)少、無廢料排樣法

11、。但該沖壓件的尺寸精度等級決定了應(yīng)采用有廢料排樣法。查沖壓手冊，兩工件之間按矩形取搭邊值b=2mm，側(cè)邊取a=2mm。進(jìn)料步距為h=20+2.5=22.5mm；條料寬度為b=（d+2a）0-，查沖壓手冊表2-19得，條料寬度偏差=0.4mm，沖裁件垂直于送料方向的尺寸為d=65mm，則b=（d+2a）0-=（65+22.5）0-0.4=700-0.4mm（2）材料利用率計(jì)算板料規(guī)格選用 210002000mm； 采用縱裁時(shí):每板的條數(shù) n1=1000/70=14條余零每條的工件數(shù) n2=2000/22.5=88件余零每板的工件數(shù) n=n1n2=1488=1232個(gè)利用率為： =12321200

12、/(10002000) 100%=73.92% 采用橫裁時(shí):每板的條數(shù)： n1=2000/70=28條余零每條的工件數(shù)： n2=1000/22.5=44件余零每板的工件數(shù)： n=n1n2=2844=1232個(gè)利用率： =12321200/(10002000) 100%=73.92%經(jīng)計(jì)算橫裁.縱裁時(shí)板料利用率相同都為73.92%,故采用橫裁或縱裁都可以.1.1.2考慮沖壓件的生產(chǎn)批量該沖壓件的月生產(chǎn)批量為3000件，屬于中等批量的生產(chǎn)類型，因此不考慮多排、或一模多件的方案（該方案較適宜大批量生產(chǎn)，約幾十萬件以上）；結(jié)合該沖壓的形狀特點(diǎn)，采用簡易沖裁模常用的單，直排方案為宜。1.1.3提高原材料

13、利用率在繪制排樣圖的過程中，應(yīng)注意提高沖壓原材料的利用率。但提高原材料的利用率，不能以大幅提高沖裁模結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度為代價(jià)。如果單純?yōu)榱颂岣咴牧系睦寐识捎萌呕蛉乓陨?、一模多件的沖裁方案，雖然確實(shí)有助于提高原材料的利用率，但模具制造成本卻隨之大幅提高，其結(jié)果往往得不償失。圖1-2 排樣圖1.1.4模具結(jié)構(gòu)論證在保證產(chǎn)品尺寸公差等級的前提下，應(yīng)盡量簡化模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，降低模具制造費(fèi)用，這是設(shè)計(jì)模具的鐵則。圖所示的沖壓件，因外形比較簡單，且長而窄，沖壓過程容易變形，所以采用復(fù)合模沖裁排樣方案就比采用級進(jìn)模沖裁的方案好。倒裝復(fù)合模的結(jié)構(gòu)比順裝復(fù)合模簡單，所以應(yīng)優(yōu)先考慮采用倒裝復(fù)合模。1.2

14、選擇壓力機(jī)及確定壓力中心 根據(jù)圖復(fù)合模沖裁排樣圖，可初步選擇j23-16f壓力機(jī)。記錄有關(guān)技術(shù)參數(shù)功今后校核用。最大封閉高度：205mm；封閉高度調(diào)節(jié)量：45mm；工作臺尺寸前后：300mm、左后450mm;墊板尺寸厚度：40mm;孔徑：210mm；模柄孔尺寸直徑：40mm；模柄孔深度：60mm。 計(jì)算壓力中的方法教材上已有詳盡的介紹。要計(jì)算出壓力中心的精確位置既繁瑣有無必要。除了少數(shù)幾種情況，例如：精密沖裁模具、多工位自動級進(jìn)模和一些造價(jià)昂貴的模具為保險(xiǎn)起見需要精確計(jì)算外，一般情況下，可以根據(jù)對稱原理把壓力中心大致定在條料寬向的中心線和送料方向上最遠(yuǎn)的兩個(gè)凸模（有側(cè)刃時(shí)，側(cè)刃也算作凸模）距離

15、的中線的交合點(diǎn)“0”上，只要這個(gè)0點(diǎn)與實(shí)際壓力中心之間的偏距小于模柄半徑（已知模柄直徑為40mm）就能達(dá)到模具平穩(wěn)工作要求；而一旦0點(diǎn)與實(shí)際壓力中心之間的偏距超出模柄半徑的范圍，就要調(diào)整各凹模洞口在凹模板上的位置，使實(shí)際壓力中心進(jìn)入模柄半徑范圍內(nèi)。該沖件為對稱圖形，壓力中心也就可以定位于沖件圖形的幾何中心。查表得材料h62的抗張強(qiáng)度為b=400mpa;沖圓形孔尺寸：l2=28.26沖孔力f沖= l2tb =28.260.5400=5652 n沖孔推件力f推=nk推f沖(查表計(jì)算n=16 k=0.045 f沖=8284n)f推=160.045652=3617.28 n落料時(shí)的卸料力f卸k卸f落0

16、.0318103540 n 沖床總壓力f總f沖+f推+f落+f卸=9.80928103 n1.3冷沖模國家標(biāo)準(zhǔn)的使用 根據(jù)圖復(fù)合模沖裁排樣圖，結(jié)合模具制造工藝，本模具采用矩形模板。初步計(jì)算矩形模板的輪廓尺寸。（查閱gb2858.4-81）1.3.1確定模具的主要結(jié)構(gòu)要素 根據(jù)圖排樣方案論證結(jié)果，已確定本模具采用倒裝復(fù)合模結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，尚須確定如下結(jié)構(gòu)要素。1.3.1.1確定送料方式采用從前往后的縱向送料方式，（這主要取決于凹模的周界尺）。如l（送料方向的凹模長度）b（垂直于送料方向的凹模寬度）時(shí)，采用縱向送料方式；lb時(shí)，則采用橫向送料方式；l=b時(shí)，縱向或橫向均可。1.3.1.2確定卸料

17、形式模具是采用彈壓卸料板，還是采用固定卸料板，取決于卸料力的大小，其中材料料厚是主要考慮因素。由于彈壓卸料模具操作時(shí)比固定卸料模具方便，操作者可以看見條料在模具中的送進(jìn)動作，且彈壓卸料板卸料時(shí)對條料施加的是柔性力，不會損傷工件表面，因此實(shí)際設(shè)計(jì)中盡量采彈壓協(xié)力阿布，而只有在彈壓卸料板卸料力不足時(shí)，才改用固定卸料板。隨著模具用彈性元件彈力的增強(qiáng)（如采用矩形彈簧），彈壓卸料板的卸料力大大增強(qiáng)。根據(jù)目前情況，當(dāng)材料料厚約在2mm以下時(shí)采用彈壓卸料板，大于2mm時(shí)采用固定卸料板較為貼近實(shí)際。本模具所沖材料的料厚為2mm，因此可采用彈壓卸料板。1.3.1.3模架形式及工作零件刃口尺寸計(jì)算如采用縱向送料方

18、式，適宜采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)套模架（對角導(dǎo)柱導(dǎo)套模架也可）；橫向送料適宜采用對角導(dǎo)柱導(dǎo)套模架：而后側(cè)導(dǎo)柱導(dǎo)套模架有利于送料（縱橫向均可且送料較順暢），但工作時(shí)受力均衡性和對稱性比中間導(dǎo)柱導(dǎo)套模架及對角導(dǎo)柱導(dǎo)套模架差一些；四角導(dǎo)柱導(dǎo)套模架則常用于大型模具；而精密模具還須采用滾珠導(dǎo)柱導(dǎo)套。本模具采用中間導(dǎo)柱導(dǎo)套模架，一是對縱向送料方式較適宜，二是中間導(dǎo)柱導(dǎo)套模架工作時(shí)受力比較均衡、對稱。沖裁件的尺寸精度取決于凸凹模的刃口部分的尺寸。沖裁的合理間隙也要靠凹凸模刃口部分的尺寸來實(shí)現(xiàn)和保證。所以正確地確定刃口部分尺寸是相當(dāng)重要的。在決定模具刃口尺寸及制造公差時(shí)，需考慮以下原則：1）落料件的尺寸取決于凹模尺寸，

19、沖孔件的尺寸取決于凸模尺寸。因此，設(shè)計(jì)落料模時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計(jì)沖孔模時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。2）考慮到?jīng)_裁時(shí)凸、凹模的磨損，在設(shè)計(jì)凸凹模刃口尺寸時(shí)，對基準(zhǔn)件刃口尺寸在磨損后增大的，其刃口的公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸的公差范圍內(nèi)較小的數(shù)值。對基準(zhǔn)件刃口尺寸的磨損減少的，其刃口的公稱尺寸應(yīng)取工件尺寸公差范圍內(nèi)較大的數(shù)值。這樣，在凹凸磨損到一定程度的情況下，仍能沖出合格的零件。3）在確定模具刃口制造公差時(shí)，要既能保證工件的精度要求，又能保證有合理的間隙數(shù)值。一般模具制造精度比工件精度高3-4級。若零件沒有標(biāo)注公差，則可通過查出沖壓件未柱公差尺寸的極限偏差。 我們所設(shè)計(jì)的是落料模，應(yīng)該以凹模為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。查得間隙值zmin=0.29 zmax=0.35查得凸凹模的制造公差 凸=0.02mm 凹=0.025mm校核：zmax zmin =0.06 凸 + 凹 =0.045滿足：zmax zmin凸 + 凹的條件對零件圖中未注公差尺寸，由表5查出各尺寸的極限偏差：表1-1 沖裁和拉深件未注公差尺寸的極限偏差基本尺寸尺寸