鑰匙冷沖壓模具設(shè)計與制造.doc

1、 綜合訓練報告書題 目 鑰匙冷沖壓模具設(shè)計與制造 機械工程 學院 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 班學生姓名 學號 。指導教師 。完成日期 2011年11月20日 .機械工程學院二一一年十一月綜合訓練任務(wù)書 設(shè)計題目： 鑰匙冷沖壓模具設(shè)計與制造 姓名 專業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班級0803班 學號 200802010329指導老師 教研室主任 一、訓練目的機械產(chǎn)品設(shè)計制造綜合訓練是專業(yè)教學計劃中規(guī)定的重要實踐教學環(huán)節(jié),通過完成鑰匙冷沖壓模具的設(shè)計制造過程，鞏固和深化學生綜合運用所學機械設(shè)計、制造工藝及CAD/CAM技術(shù)等方面的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能，較全面地獲得機械產(chǎn)品的生產(chǎn)實際知識和

2、綜合應(yīng)用能力，以培養(yǎng)具備現(xiàn)代機械設(shè)計制造技術(shù)基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，具有較強的工程實踐能力和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型工程師。二、訓練任務(wù)在四周時間內(nèi)完成指定產(chǎn)品(機械裝置）的設(shè)計、零件加工及裝配。2.1 指定產(chǎn)品（機械裝置）的設(shè)計1）產(chǎn)品功能分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計2）零件設(shè)計2.2 零件制造工藝設(shè)計1）機械加工工藝過程卡2）機械加工工序卡3)復(fù)雜零件數(shù)控編程(備選）2.3 加工制造2.4 檢驗分析2.5 產(chǎn)品裝配 2。6 綜合訓練說明書三、訓練要求1）進行產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計，運用CAD技術(shù)完成零件三維建模和產(chǎn)品裝配建模。2）繪制指定零件的工程圖，按國標正確標注尺寸、形位公差及技術(shù)要求。3）對零件進行正確的工藝分析，按

3、指定的格式填寫加工工藝文件。分析產(chǎn)品零件圖樣，確定毛坯，擬訂工藝路線,選擇設(shè)備及工藝裝備.根據(jù)機械加工工藝卡片，確定各工序的加工余量，計算工序尺寸及公差，詳細地說明整個零件各個工序的要求.4）進行復(fù)雜零件的刀具路徑與指定數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控程序生成。編制零件的加工工序卡，填寫加工程序單，填寫刀具調(diào)整單。5）完成零件加工制造。按照制定工藝文件，在老師指導下，遵守機床設(shè)備操作規(guī)程,獨立調(diào)整、操作相應(yīng)機床,進行零件加工。6）零件加工質(zhì)量檢測。正確地選用檢驗方法及計量器具,對零件進行質(zhì)量檢測和分析。7）產(chǎn)品裝配。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，正確裝配。8)撰寫綜合訓練說明書(上交電子稿和打印稿).說明書應(yīng)涵蓋整個訓練內(nèi)

4、容，字數(shù)不少于3。5千字。9）加工制造過程必須做好安全防范工作。四、成績評定成績評定是對學生在實訓過程的能力、態(tài)度表現(xiàn)情況綜合給出成績，具體考核包括以下內(nèi)容：1)機械設(shè)計能力。包括結(jié)構(gòu)設(shè)計正確、合理性，工程圖質(zhì)量，工藝參數(shù)選定等。（20分）2)CAD技術(shù)應(yīng)用能力。利用CAD/CAM 軟件系統(tǒng)完成設(shè)計、編程情況,包括零部件的設(shè)計和造型、自動編程的刀位文件和 NC 程序。（15分)3）實際加工操作水平，所完成的零件質(zhì)量以及裝配質(zhì)量.（40分）4）綜合訓練報告。（15分）5）平時成績。(10分）目 錄課程設(shè)計任務(wù)書I前言1模具設(shè)計1.1設(shè)計要求1.2工件工藝分析1.3沖壓方案的確定1.4模具結(jié)構(gòu)形式

5、的確定1。5模具的設(shè)計計算1。5。1沖裁力設(shè)計計算1.5.2卸料力、推件力的計算1。5。3壓力機所需總的沖壓力計算1。5。4排樣設(shè)計1.5。5送料步距與條料寬度計算1.6.工作零件設(shè)計計算1。6。1凸模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計1。6。2凹模組件1。6.3定位零件1。6。4卸料與推件零件1.6。5模架1.6.6.模具的閉合高度,沖模與壓力機的關(guān)系2。零件制造工藝設(shè)計2。1零件工藝設(shè)計2。1.1.1鑰匙凸模毛坯的選擇2。1。1.2鑰匙凸模工藝分析2。1。2機床的選擇2。1.3 確定鑰匙凸模加工工藝路線2。1.4零件數(shù)控加工工藝分析2.1.5零件加工工藝卡2。1.6零件加工工序卡2.1.7加工程序單.2.1

6、.8加工零件檢測與分析3。心得體會4.參考文獻冷沖壓模具設(shè)計與制造說明書0引言機械設(shè)計制造綜合訓練是在我們完成的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課之后,所進行的一種綜合性的實踐環(huán)節(jié)，目的是為了加強我們創(chuàng)新能力、工程能力和綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)。通過強化實踐鍛煉,讓我們成為能夠滿足企業(yè)要求的應(yīng)用型人才.由于磨具是在機械行業(yè)中非常具有代表性，所以我們選擇了冷沖模具作為實驗對象。1 鑰匙的模具設(shè)計1.1設(shè)計要求設(shè)計一冷沖壓模具加工鑰匙毛坯,鑰匙毛坯結(jié)構(gòu)形狀及尺寸見樣品。1.2沖壓件鑰匙毛坯的工藝分析依據(jù)設(shè)計要求與資料數(shù)據(jù)，零件生產(chǎn)為大批量生產(chǎn),材料為2mm厚的鋁合金板。該工件包括沖孔、落料、兩個工序，零件精度一般，工件

7、尺寸全部取自由公差，普通模具能滿足。1.3沖壓方案的確定該工件包括落料沖孔、裁邊等工序,可有以下幾個方案：方案一：先沖孔后落料，采用級進模具生產(chǎn)。方案二：落料-壓彎-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模具生產(chǎn)。方案二模具工序集中，一次成型。但磨具各個零件復(fù)雜，加工難度大，需要的零件多而且復(fù)雜；方案一需要一副模具生產(chǎn)效率高盡管模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜但由于零件幾何形狀簡單模具制造并不難，通過上述方法比較，該方案采用方案一為佳。1。4選擇模具結(jié)構(gòu)形式磨具結(jié)構(gòu)如下圖:本次設(shè)計采用典型級進模模具。模具結(jié)構(gòu)件附錄模具裝配圖。沖裁件如圖1.1所示，其外形為鑰匙毛坯,中間有個14×7的長方形孔。裝在上模部分的有鑰匙凸模6

8、和沖孔凸模，通過凸模固定板5、墊板13用螺柱與定位銷與上模座2固定在一起。裝在下模部分的凹模8是和墊板9用螺柱與下模座固定在一起，上下模采用導柱7導套11導向.1。5模具的設(shè)計計算已知沖裁件尺寸尺寸如下圖 11凸模的基本尺寸與凹模相同。1。5.1沖裁力設(shè)計計算對于普通平刃口的沖裁F=KLtk為系數(shù)，常取1。3，L為沖件周長，為抗剪強度MPa，t為板厚查表【冷沖模設(shè)計】表23有=130MPaF=KLt=1。3*1302105=3。5KN1。5.2卸料力、推件力的計算F卸 =K卸F，F(xiàn)推=K推F，F(xiàn)頂=K頂F查表【冷沖模設(shè)計】表3-8有K卸=0。05,K推=0.05，K頂=0.06故F卸 = F推

9、=0.05×3.5=0。175KN F頂=0.06×9。9=0.21KN1。5。3壓力機所需總的沖壓力計算有前面章節(jié)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計可知采用的是彈壓卸料裝置和上出件模具F總=F+F卸+F頂=3。5+0.175+0.21=3。885KN1.5.4工件的排樣有工件零件圖可知工件形狀結(jié)構(gòu)簡單，可采用直排方法排樣，搭邊值為a和a1查表【冷沖模設(shè)計】表3-10有a=2.0mm,a1=2。0mm1。5。5送料步距與條料寬度計算1.送料步距A A=D+a=22+2=24mm2.條料寬度B=621。6。工作零件設(shè)計計算1.6.1、凸模組件及其結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模組件 由工件形狀結(jié)構(gòu)和磨具結(jié)構(gòu)可知凸模應(yīng)

10、采用普通凸模，凸模有兩個,分別為沖孔凸模,落料凸模。長度L=18mm 有模具結(jié)構(gòu)設(shè)計對于凸模材料，模具刃口要有高的耐磨性,并能承受承受沖擊是的沖擊力，因此應(yīng)有高的硬度和適當?shù)捻g性。具體由同組的同學集體對零件進行了工藝分析繪制好零件圖后結(jié)果在在下面會詳細介紹。1。6。2凹模組件凹模洞口形狀采用臺階式,凹模外形尺寸如下圖紙:凹模的固定采用螺釘固定在下模板上,定位采用銷釘，凹模的技術(shù)要求是型孔軸線與頂面應(yīng)保持垂直，凹模底面與頂面應(yīng)保持平行。1.6。3定位零件沖模的定位零件用以控制條料的正確送進以及單個毛胚的正確位置。擋料裝置 用于保證毛坯能順利地插入長方形孔中，應(yīng)保證導正裝置的孔與定位塊長方形孔之間

11、的有一定的間隙。尺寸為14。4×7。4。1.6.4卸料與推件零件卸料裝置中間有一比鑰匙形狀大的孔，便于落料.推件零件主要起到傳導動力的作用，給模具一定的外力。從而帶動模具有規(guī)律的運動。1。6。5模架模架由上、下模座、模柄及導向裝置（導柱、導套）組成。模架已標準化,查機械設(shè)計手冊選取后側(cè)導柱模架,當沖裁件厚度為0。84mm時,導柱與導套選用H7/h6配合級精度模架.模柄查機械設(shè)計手冊選用螺紋固定式上模柄。1.6.6模具的閉合高度，沖模與壓力機的關(guān)系模具的閉合高度H模具應(yīng)介于壓力機的最大裝模高度Hmax與最小裝模高度Hmin之間,否則就不能正常安裝和工作。其關(guān)系為：Hmin+10mmH模

12、具Hmax-5mm。2.零件制造工藝設(shè)計2.1. 1。1鑰匙凸模毛坯的選擇 考慮到鑰匙凸模的作用要求及配合關(guān)系，且鑰匙凸模為耗損件，選用718S模具鋼. 2。1.1。2鑰匙凸模工藝分析 （1）：由于要與凸模定位板采用過盈配合，且為6級精度要求，表面粗糙度為0.8，采用精銑。 （2)其余部分其余部分為自由公差粗糙度要求為3.2，粗銑即可達到要求. （3）熱處理 為了提高導套的綜合性能需進行淬火加高溫回火處理。2.1.2機床的選擇 參考各機床參數(shù)以及結(jié)合實驗樓設(shè)備的實際情況，機床型號選擇如下:銑床XK714 2。1。2 確定鑰匙凸模加工工藝路線 參照前述加工工藝分析，現(xiàn)將導套的加工工藝路線列述如下

13、:下料銑上表面銑輪廓熱處理銑下表面2.1。3零件數(shù)控加工工藝分析零件1零件圖1所示，零件外形規(guī)則，被加工部分的各尺寸、形位、表面粗糙度值等要求較高。工件復(fù)雜程度一般.選用通用通用夾具裝夾工件，采用試切法對刀,找正工件X、Y、Z軸零點，零點位于毛坯上表面的中心位置，(1) 根據(jù)零件圖樣要求給出加工過程為： 1。銑上表面，保證表面粗糙度。 2。粗銑上臺階外輪廓，保證表面粗糙度。 3。銑下臺階外輪廓，保證表面粗糙度。 4.精銑上臺階外輪廓，保證表面粗糙度。 5.銑下表面，保證表面粗糙度. (2）刀具及切削用量的選擇工步1：銑上表面,使用45面銑刀，切削用量：F=500mm/min，n=600r/mi

14、n。工步2：銑上臺階外輪廓，使用10立銑刀，切削用量：F=600mm/min，n=1200r/min，=0.8mm。工步3：銑下臺階外輪廓，使用10立銑刀，切削用量:F=600mm/min，n=1200r/min，=0。8mm。工步4：精銑上臺階外輪廓，使用4立銑刀，切削用量:F=600mm/min，n=1200r/min,=0.5mm。工步4：銑下表面，使用30面銑刀，切削用量：F=500mm/min,n=600r/min。2.1。5零件加工工藝卡 沖壓模具鑰匙凸模加工工藝過程卡湖南工程學院機械加工工藝過程卡產(chǎn)品名稱沖壓模具零件名稱鑰匙凸模共(1）頁第（1）頁材料牌號45毛坯種類45毛坯外型

15、尺寸65×33×33每毛坯可制件數(shù)1每臺件數(shù)1備注工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備夾具刀具量具工時準備單件01下料下料,65×33×3302調(diào)制將毛坯進行調(diào)質(zhì)處理，保證硬度道道2630HRC03銑頂面銑削頂面，銑削厚度2.5，一次加工完畢，保證表面粗糙度達到要求XK714壓板16面銑刀游標卡尺銑底面銑削底面，銑削厚度2.5，一次加工完畢，保證表面粗糙度達到要求XK714壓板16面銑刀游標卡尺04銑外輪廓1粗糙度和精度應(yīng)達到要求XK714壓板12平底銑刀游標卡尺05銑外輪廓2銑外輪廓,粗糙度和精度應(yīng)達到要求XK714壓板12平底銑刀游標卡尺標記處數(shù)更改文件號簽字

16、日期標記處數(shù)更改文件號簽字日期設(shè)計審核標準化會簽日期2.1.6零件加工工序卡選用通用夾具裝夾工件，采用試切法對刀，找正工件X、Y、Z軸零點，工件坐標系及零件裝夾示意如表1.2、1。3所示.表1。2 鑰匙凸模（零件名稱)加工工序卡湖南工程學院機械加工工序卡片產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號沖壓模具鑰匙凸模Jx00-04材料材料名稱毛坯種類毛坯尺寸零件重每臺件數(shù)卡片編號第 X頁718S模具鋼板料65×33×331共 X頁加工工序圖 工序號工序名設(shè) 備夾具工量具刃具工步工步內(nèi)容及要求銑床 轉(zhuǎn)速(r/min）工件轉(zhuǎn)度（m/min)軸向進給量(mm/r)徑向進給量（mm/r)走刀次數(shù)1銑平面

17、60060020.512粗銑上臺階輪廓120012000。80.05233粗銑下臺階輪廓120012000。84精銑上臺階輪廓120012000.85銑底平面6006002工藝編制學號34審 定會 簽工時定額校 核執(zhí)行時間批 準2。1.7上定位板加工程序單%N100 G0 G17 G40 G49 G80 G90N102 G91G28 Z0。N104 S1400 M3N106 G0 G90 G54 X13.945 Y30。202N108 Z50。N110 Z10.N112 G1 Z-1. F400。N114 X12。959 Y24。283 F800.N116 G3 X17.891 Y17.379

18、 R6.N118 G1 X23.473 Y16.448N120 G2 X33。5 Y-4。611 R12.N122 G1 Y4。611N124 G2 X-23.473 Y16.448 R12.(刀具名稱= 6. FLAT ENDMILL 刀具號碼=215 刀徑補正=0 刀長補正=0 刀具直徑=6。 刀角半徑=0。 ）（加工余量: XY方向=0. Z方向=0. )(工件坐標= G54 ）N1754 G1 X24。5N1756 G2 X30。5 Y8.611 R6.N1758 G1 Y4.611N1760 Y4。611N1762 Y8。611N1764 G2 X24。5 Y-14.611 R6.N

19、1766 G1 X0.N1768 G3 X6. Y-20.611 R6.N1770 G1 Y-26。611N1772 G0 Z50.N1774 G91 G28 Z0.N1776 M05N1778 M30%2.1.8加工零件檢測與分析零件加工后，用游標卡尺檢測個加工表面尺寸，結(jié)果如表2。5所示.所加工零件尺寸全部合格.表2。5 零件檢測記錄表測量對象d1d2L1L2要求尺寸21mm26mm5mm23.2mm檢測計量器具游標卡尺游標卡尺游標卡尺游標卡尺測量值2126523.2結(jié)果合格合格合格合格3.心得體會： 通過此次課程設(shè)計,使我更加扎實的掌握了有關(guān)高頻電子線路方面的知識,在設(shè)計過程中雖然遇到了

20、一些問題,但經(jīng)過一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識欠缺和經(jīng)驗不足.實踐出真知，通過親自動手制作，使我們掌握的知識不再是紙上談兵。過而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計過程中,我們不斷發(fā)現(xiàn)錯誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取.最終的檢測調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多問題，最后在老師的指導下，終于游逆而解。在今后社會的發(fā)展和學習實踐過程中,一定要不懈努力,不能遇到問題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問題所在，然后一一進行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退,那樣永遠不可能收獲成功，收獲喜悅,也永遠不可能得到社