畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）墊片的沖壓模設(shè)計(jì)

1、墊片的沖壓模設(shè)計(jì)摘 要 本次設(shè)計(jì)是冷沖模的一種,級(jí)進(jìn)模.它是在一副模具內(nèi)按所需加工的制件的沖壓工藝,分成若干個(gè)等距離工位,在每個(gè)工位上設(shè)置一定的沖壓工序,完成零件的某部分沖制工作.被加工材料在送料機(jī)構(gòu)的控制下,經(jīng)逐個(gè)工位的沖制后,便能得到所需的沖壓件.在這期間要參考大量相關(guān)資料和翻閱手冊(cè),并通過計(jì)算一確定具體的結(jié)構(gòu)幾尺寸,通過不短的學(xué)習(xí)和修改,在指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)下,最后畫出了一副裝配圖和五副零件圖.關(guān)鍵詞: 沖壓設(shè)計(jì).沖壓工藝性.總裝圖.stamping die design gasketabstract die of this design is a form of progressive

2、 die. it is a die within the required processing by the stamping process products, divided into a number of equidistance-position, the position of each on the setting of a certain stamping process, the completion of parts - a part of a system work. the processing materials in the feed mechanism unde

3、r the control of, the bit-by-the-post system will be able to receive the necessary stamping parts. during this period reference to a large number of relevant information and read manuals, and by calculating the structure of a specific set several dimensions, through a lot of learning and changes in

4、the patient guidance under the guidance of teachers, draw up a final assembly drawing and five zero pieces of fig.keywords: stamping design. stamping process. gad 目 錄目 錄3緒 論51沖壓件工藝分析62 確定合理的沖壓工藝方案73模具的總體設(shè)計(jì)與計(jì)算73.1排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距73.1.1條料寬度73.1.2步距83.2計(jì)算沖壓力93.2.1落料力93.2.2沖孔力93.2.3壓力機(jī)的選擇103.2.4沖裁時(shí)的推件力104

5、 確定模具壓力中心115 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算115.1沖孔部分115.2 落料部分126 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸136.1 凹模外形尺寸的確定136.1.1 凹模厚度 的確定136.1.2 凹模寬度的確定136.2 凸模長(zhǎng)度的確定147 沖壓設(shè)備的選擇158 部分零件尺寸158.1 模座158.2 導(dǎo)柱158.3 導(dǎo)套158.4 墊板168.5 凸模固定板168.6 凹模168.7 卸料板16技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析16小結(jié)17致 謝18參考文獻(xiàn)19緒 論大學(xué)三年的學(xué)習(xí)，我對(duì)模具知識(shí)有了一定的了解，而本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)三年所學(xué)的無論是基礎(chǔ)知識(shí)還是專業(yè)知識(shí)都是一次全面的檢查和考核，同時(shí)也是培養(yǎng)我解

6、決具體問題的一種能力和一次深入再學(xué)習(xí)的過程。通過上學(xué)期末對(duì)模具的課程設(shè)計(jì)和本學(xué)期的模具制造課程設(shè)計(jì)的了解，我對(duì)模具設(shè)計(jì)的思路和程序有了一定的掌握，初步具備了設(shè)計(jì)模具的能力。這次是沖壓模具的設(shè)計(jì)，要求對(duì)沖壓件進(jìn)行沖壓工藝的設(shè)計(jì)，沖模的裝配圖設(shè)計(jì)，利用電腦設(shè)計(jì)模具的零件圖以及模具零件的制造工藝設(shè)計(jì)。這就需要我對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的復(fù)習(xí)與回顧，并且通過借助于資料、手冊(cè)、圖冊(cè)等設(shè)計(jì)所需的工具書，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，進(jìn)行一次全面而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)在設(shè)計(jì)過程中要進(jìn)行反復(fù)的修改以不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，以順利完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)，同時(shí)也要力求自己設(shè)計(jì)的模具盡可能地有低成本、高生產(chǎn)率和生產(chǎn)的產(chǎn)品高

7、合格率的要求，使它具有較高的性價(jià)比。本次設(shè)計(jì)包括模具總裝配圖張，工件圖一張，模具各零件圖七張左右。 1沖壓件工藝分析級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。對(duì)于特別復(fù)雜或孔邊距較小的沖壓件，用簡(jiǎn)單?；驈?fù)合模沖制有困難時(shí)，可用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件考慮主要有以下幾個(gè)方面：（1） 材料必須符合制件設(shè)計(jì)要求,物理力學(xué)性能應(yīng)穩(wěn)定。（2） 條料厚度公差要小,常選,級(jí)精度。（3） 條料寬度公差要小,有利送料.對(duì)滾剪機(jī)滾切帶料,其料邊平直度差,不宜用作多工位級(jí)進(jìn)模沖壓.（4） 被沖零件生產(chǎn)批

8、量要足夠大,不然經(jīng)濟(jì)效益差。該零件形狀簡(jiǎn)單、對(duì)稱，是由圓弧和直線組成的由表2-10、2-11查得，沖裁件內(nèi)外所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為it14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為0.2mm將以上精度與零件簡(jiǎn)圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證其它尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采用利用導(dǎo)正銷進(jìn)行定位、剛性卸料裝置、自然漏料方式的沖孔落料模進(jìn)行加工. 圖1-1制件圖2 確定合理的沖壓工藝方案由前面的分析可以知道，該工件要經(jīng)過落料，沖孔，等工序，因此加工方案可以 有以下幾種：（1）采用復(fù)合模加工。復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精

9、度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。（2）采用級(jí)進(jìn)模加工。級(jí)進(jìn)模比單工序模生產(chǎn)率高，減少了模具和設(shè)備的數(shù)量，工件精度較高，便于操作和實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。對(duì)于特別復(fù)雜或孔邊距較小的沖壓件，用簡(jiǎn)單?；驈?fù)合模沖制有困難時(shí)，可用級(jí)進(jìn)模逐步?jīng)_出。但級(jí)進(jìn)模輪廓尺寸較大，制造較復(fù)雜，成本較高，一般適用于大批量生產(chǎn)小型沖壓件，考慮到經(jīng)濟(jì)性和加工難易程度以及加工過程中的實(shí)際情況，我們可以選擇第二種方案，也就是說加工該零件一共一副模具。模具的具體作用如下： 該副模具先沖出大孔，然后沖小孔，最后落料。 3模具的總體設(shè)計(jì)與計(jì)算該部分主要設(shè)計(jì)各副

10、模具的基本結(jié)構(gòu)和各個(gè)零件的主要尺寸，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容見以下各章節(jié)。3.1排樣、計(jì)算條料寬度及確定步距3.1.1條料寬度 差為負(fù)值。條料寬度可用公式計(jì)算： (公式3-1)式中 條料寬度方向沖裁件最大尺寸沖裁件與條料側(cè)邊的搭邊條料寬度的單向偏差條料寬度為：由公式得 （公式3-2） =（19.8+22.2）-0.5 式中查表3-1表3-1 條料寬度偏差 （mm）條料厚度條料寬度505010010020020010.50.50.51.0130.51.01.01.0341.01.01.01.5461.01.01.52.03.1.2步距 定義：條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距，每個(gè)步距可沖出一個(gè)或多個(gè)零

11、件根據(jù)材料厚度t=2查表得：兩工件間的搭邊：a=2.0mm；工件邊緣搭邊： a1=2.2mm； 根據(jù)前邊的作圖及計(jì)算確定零件的毛坯尺寸為19.8 mm，綜合各種因素及查看相關(guān)的資料后決定采用單排形式，并根據(jù)沖壓手冊(cè)p44頁(yè)表2-17查得：則進(jìn)距：h=22.65+2=25mm 條料寬度： b-=(d+2a+)- （公式3-3） =25-0.7確定后排樣方式如圖3-1：圖3-1排樣圖3.2計(jì)算沖壓力3.2.1落料力式中 材料抗剪強(qiáng)度（） 沖裁周邊總長(zhǎng)（） 材料厚度（） 系數(shù)是考慮到?jīng)_裁模刃口的磨損、凸模與凹模間隙之波動(dòng)（數(shù)值的變化或分布不均）、潤(rùn)滑情況、材料力學(xué)性能與厚度公差的變化等因素而設(shè)置的安

12、全系數(shù)，一般取13。在此模具中取1.3。 （公式3-4） 3.2.2沖孔力 1）落料工序壓力的計(jì)算；參照課本p45例題且查看沖壓手冊(cè)以確定a3（q235），b=300mpa，則：中心孔： 2個(gè)小孔： 3.2.3壓力機(jī)的選擇由于壓力機(jī)的壓力0必須大于工作中需要的壓力，所以從沖壓設(shè)計(jì)資料中可以選擇壓力為45噸的壓力機(jī)。部分參數(shù)如下：滑快行程：70 最大閉合高度：220 3.2.4沖裁時(shí)的推件力查表 序號(hào)1的凹模刃口形式，則個(gè)故 （公式3-5） 為避免各凸模沖裁力的最大值同時(shí)出現(xiàn)，且考慮到凸模相距很近時(shí)避免小直徑凸模由于承受材料流動(dòng)擠壓力作用而產(chǎn)生傾斜或折斷故把三沖孔凸模設(shè)計(jì)成階梯凸模如圖3-2圖3

13、-2階梯凸模則最大沖壓力： （公式3-6） 4 確定模具壓力中心 如圖3-4，根據(jù)圖形分析，因?yàn)楣ぜD形對(duì)稱，故落料時(shí)f落的壓力中o1；沖孔時(shí)f孔1、f孔2的壓力中心在o2上。圖4-1壓力中心設(shè)沖模壓力中心離o1點(diǎn)的距離為x，根據(jù)力矩平衡原理得： （公式4-1）由此算得 5 沖模刃口尺寸及公差的計(jì)算5.1沖孔部分對(duì)沖孔和 采用凸、凹模分開的加工方法由表2-23查得， 由表2-28查得對(duì)沖孔時(shí)：， 對(duì)沖孔時(shí)：， 故滿足條件查表2-30得，則沖 孔部分： （公式5-1） （公式5-2） 沖孔部分：尺寸極限偏差轉(zhuǎn)化為5.2 落料部分對(duì)外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時(shí)

14、，凹模磨損后刃口部分尺寸都增大，因此均屬于a類尺寸. 查表2-30得 則： （公式5-3） 該零件凸模刃口各部分尺寸按上述凹模的相應(yīng)部分尺寸配制，保證雙面值。6 確定各主要零件結(jié)構(gòu)尺寸6.1 凹模外形尺寸的確定6.1.1 凹模厚度 的確定 （公式6-1）取總壓力工件長(zhǎng) 6.1.2 凹模寬度的確定 （公式6-2） 取 步距 工件寬 凹模外形如圖6-1 圖6-1凹模6.2 凸模長(zhǎng)度的確定凸模長(zhǎng)度計(jì)算為 （公式6-3）其中初定： 導(dǎo)尺厚 卸料板厚 凸模固定板厚 凸模修磨量 則： 凸模外形如圖6-2 圖6-2落料凸模7 沖壓設(shè)備的選擇先用沖床的公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算出的總壓力；最大閉合高度應(yīng)大于沖模閉合高

15、度；工作臺(tái)臺(tái)面尺寸應(yīng)能滿足模具的正確安裝。按上述要求，結(jié)合工廠實(shí)際，可稱用j23-16開式雙柱可傾壓力機(jī)。并需在工作臺(tái)面上配備墊塊，墊塊實(shí)際尺寸可配制。雙柱可傾壓力機(jī)j23-16參數(shù)：公稱壓力：滑塊行程：最大閉合高度：連桿調(diào)節(jié)量：工作臺(tái)尺寸（前后左右）： 墊板尺寸（厚度孔徑）：模柄尺寸（直徑深度）： 最大傾斜角度：8 部分零件尺寸8.1 模座上模座： 下模座：8.2 導(dǎo)柱 8.3 導(dǎo)套 8.4 墊板 8.5 凸模固定板 8.6 凹模 8.7 卸料板技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析本次畢業(yè)設(shè)計(jì)需要完成的是要求年產(chǎn)上萬件墊片的沖模設(shè)計(jì).根據(jù)對(duì)零件尺寸,形狀,結(jié)構(gòu)等諸因素的分析,中和沖壓生產(chǎn)的實(shí)際情況,我采用的方案是：

16、沖大孔-沖小孔-落料。在制定本次設(shè)計(jì)的工藝時(shí),工序的分散與集中是比較復(fù)雜的問題,它取決于零件的批量,結(jié)構(gòu),質(zhì)量要求,工藝特點(diǎn)。對(duì)于板材沖壓件,一般來說,考慮到生產(chǎn)批量較大,應(yīng)盡量把工序集中起來,同時(shí)對(duì)模具結(jié)構(gòu)盡可能的采用鑲拼形式,以便于即時(shí)更換損壞部件。而且在模具制造中節(jié)約了成本。此次設(shè)計(jì)能夠基本上達(dá)到高效率，低成本的要求。在本副模具的制造中可采用較為簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行加工，但還存在許多不足之處。小結(jié)通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在理論知識(shí)的指導(dǎo)下，結(jié)合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中所獲的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在老師和同學(xué)的幫助下，獨(dú)立地完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)的過程中，通過自己實(shí)際的操作計(jì)算，我對(duì)以前所學(xué)過的專業(yè)知識(shí)有了進(jìn)

17、一步更深刻的認(rèn)識(shí)，也認(rèn)識(shí)到了自己的不足之處。到此時(shí)才深刻地體會(huì)到，以前所學(xué)的專業(yè)知識(shí)還是有用的，而且都是模具設(shè)計(jì)與制造最基礎(chǔ)、最根本的知識(shí)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)三個(gè)月左右，從最初的領(lǐng)會(huì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，到對(duì)拿到自己手上的沖壓件的沖壓性能的分析計(jì)算，對(duì)結(jié)構(gòu)的分析，對(duì)形狀的分析等，通過不斷地分析計(jì)算，對(duì)要進(jìn)行設(shè)計(jì)的三孔墊片有了一個(gè)比較全面深刻的認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上綜合考慮生產(chǎn)中的各種實(shí)際因素，最后確定本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的工藝方案。然后是對(duì)排樣方式的計(jì)算，直到模具總裝配圖的繪制，歷時(shí)近兩個(gè)月左右。在這段時(shí)間里，進(jìn)行了大量的計(jì)算：從材料利用率的計(jì)算，到工序壓力的計(jì)算，到工作部分刃口尺寸的計(jì)算及公差的計(jì)算，到各種零件結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算以及強(qiáng)度剛度的核算。其間在圖書館翻閱了許多相關(guān)書籍，因此從某種意義上講，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，也培養(yǎng)和鍛煉了一種自己查閱資料，獲取有價(jià)值信息的能力?？傊ㄟ^本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的鍛煉，我對(duì)模具設(shè)計(jì)與模具制造的整個(gè)過程都有了比較深刻的認(rèn)識(shí)和掌握。使我接受了一個(gè)數(shù)控專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該有的鍛煉和考查。我很感謝學(xué)校和各位老師給我這次鍛煉機(jī)會(huì)。我是認(rèn)認(rèn)真真地做完這次畢