墊圈片零件的沖裁設(shè)計(jì).docxVIP

1、中文題目：墊圈片零件的沖裁設(shè)計(jì)2沖壓件的工藝分析2.1零件的工藝分析2.1.1零件的材料分析該零件為墊圈片，如圖1-1所示，生產(chǎn)信息見表1-1圖1-1墊圈片表1-1零件參數(shù)產(chǎn)品名稱沖件材料沖件厚度未注公差等級生產(chǎn)批量墊圈Q2351mmIT12大批量Q235屬于低碳鋼，塑性良好，適于沖壓加工，同時零件尺寸不大，料厚1mm。坯料及沖裁件的剛性較好便于送料和出件，且該零件結(jié)構(gòu)簡單對稱，無尖角，對沖裁加工較為有利。2.1.2零件的尺寸分析該零件最小孔尺寸是3.5mmo滿足沖裁最小孔徑dmin1.0t=2mm的要求。另外，經(jīng)計(jì)算孔距離外形的最小孔距為5mm,滿足沖裁件最小孔邊距l(xiāng)minl.5t=3nim

2、的要求。且未注公差等級為IT12,可用于大批量沖裁完成。2.2結(jié)論分析該零件可以沖裁。因該墊片零件的精度要求不是很高，而且Q235的性能相對而言是比較適合的，所以此零件適合沖裁批量生產(chǎn)，用普通的沖裁工藝就可實(shí)行。3零件工藝方案的確定3.1成型工序分析零件耳的直徑為3.5mm的孔可以用沖孔來實(shí)現(xiàn)，中間直徑為18mm的圓也用沖孔，零件的外形用落料將其與金屬材料分開，初步分析可得：該零件所涉及的工序有沖孔、落料。3.2成型工藝分析3.2.1先落料后沖孔，采用兩套單工序模生產(chǎn)模具結(jié)構(gòu)簡單，但是需要兩套工序，兩副模具，生產(chǎn)效率低，零件精度較差，在生產(chǎn)批量較大的情況下不合適用。3.2.2落料沖孔復(fù)合沖壓，

3、采用復(fù)合模生產(chǎn)該方案只需一副模具，沖壓件的形狀位置精度和尺寸精度易保證，且生產(chǎn)效率高。盡管模具較方案單工序模生產(chǎn)復(fù)雜，但是由于零件結(jié)構(gòu)簡單模具制造并不困難。3.2.3沖孔落料沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)該方案只需一副模具，生產(chǎn)效率也高，但是與方案復(fù)合模生產(chǎn)方式相比，生產(chǎn)的零件精度較差。欲保證沖壓件的形狀位置精度，需在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，模具制造，裝配較復(fù)合模略復(fù)雜。綜合分析可得：因公差等級為IT12,且大規(guī)模生產(chǎn)，因此復(fù)合生產(chǎn)方式效率要高一些,所以這套模具采用復(fù)合模具生產(chǎn)。4工藝計(jì)算4.1間隙值查表可得沖裁模初始雙面間隙值Zmax=O.180mmZmin=0.140mm,4.2采用橫排無測壓排樣設(shè)計(jì)

4、圖4-1橫排排樣圖經(jīng)查表分析可得側(cè)邊搭邊值取2mm,兩個工件之間的距離1mm,從圖上可以看出步距S=35mm,所以：料寬Bf=(Z)max+2a+Z)0=(34+2*2+0.5)0=38.5碩取料寬為39mm計(jì)算該方案的材料利用率：n=A/B*S*100%=73%5沖壓力5.1計(jì)算沖壓力5.1.1沖裁力凸模工作過程中擊穿金屬材料所需要的壓力就是沖裁力。K取1.3.經(jīng)查表得知Q235鋼材的抗剪強(qiáng)度為304Mpa，該零件經(jīng)測量得周長為213.5,取214。F=KLtn=1.3*214*1*304=84572.8(N)工85(KN)所以沖裁力為85(KN)5.1.2卸料力卸料力：(Kx取().()5

5、)Fx=Kxf=0.05*85=4.25(KN)5.1.3頂件力頂件力(取為().06)Fd=Kdf=0.06*85=5.1(KN)5.2壓力機(jī)公稱壓力計(jì)算該模具采用剛性卸料裝置則:=85+4.25=85(KN)由公式可知采用剛性卸料裝置，頂件力和推件力不用考慮。且壓力機(jī)的公稱壓力比沖裁總壓力大1.11.3倍，貝上pM(1.11.3)=(1.11.3)85=94-111查表取壓力機(jī)型號為J23.106沖裁間隙及沖孔尺寸的計(jì)算6.1沖裁間隙查表可知初始的雙面間隙為Zmin=0.246mm,Zmax=0.360mm6.2沖孔尺寸的計(jì)算磨損后變大的尺寸A(034-0.22),尺寸的公差等級為IT12

6、,磨損系數(shù)X取1,刃口計(jì)算公式為Ad=(34-1*0.22)+0.22/4二33.78+0.055=33.835mm。磨損后變小的尺寸B1(018+0.520),B2(03.5+0.30),尺寸的公差等級為IT12,磨損系數(shù)X取1,刃口計(jì)算公式為Bdl=(18+1*0.52)-0.52/4=18.52-0.13=1839,Bd2=(3.5+1*0.3)-0.3*4=3.8-0.075=3.725mm磨損后不變的尺寸Cl(026±0.2),C2(120°±30"),尺寸公差等級為IT12,磨損系數(shù)取1,Cdl=(26+1*0.2)±0.2/8=2

7、6.2±0.025,Cd2=120°±3.75mm7凹凸模的尺寸計(jì)算7.1凸模裝置設(shè)計(jì)計(jì)算凸模裝置乙=九+人2+壓+"（取"為20mm）與凸模固定板的配合按H6/m5,得高度L為66mm圖7-1凸模裝置圖7-1凸模裝置7.2凹模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.2凹模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)凹模板刃口形式選擇直壁形刃口，落料選擇下漏料方式,凹模板厚度:凹模板厚度:H=K，（查表得知k=0.35）=0.42*34=0.42*34=14.28mm取凹模板厚度16mm計(jì)算凹模板寬度B計(jì)算凹模板寬度BW=2*16=32取凹模板長度100mm取凹模板長度100mmW2=2*16=32乙=

8、Wi+Si+脹=32+34+32=98mm計(jì)算凹模板長度LWi=2*16=32W2=2*16=32L=VVi+5i+W2=32+93+35=160mm取凹模板長度160mm圖7-2凹模板取標(biāo)準(zhǔn)模架：凸凹模板160*100*16,導(dǎo)柱25*15(),導(dǎo)套25*90*387.3其他零件7.3.1毛坯定位為便于送料操作，提高生產(chǎn)率，擬采用導(dǎo)料板(而非導(dǎo)料銷)+擋料板定位。7.3.2卸料出件由于產(chǎn)品材料為Q235,料厚1mm,剛性較好，可以采用固定卸料板剛性卸料，下出件的方式，簡化模具結(jié)構(gòu)。8模架的選取模架選用后側(cè)導(dǎo)柱模架經(jīng)查表（冷沖模具設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)踐P3I2）得：凹模周界L=160mm>B=1

9、00mm、閉合高度H=I60195、I級精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。模架160*100*160195IGB/T2851.3。技術(shù)條件：按GB/T2854的規(guī)定代替GB2851.3-81上模座選取：160*100*40下模座選?。?60*100*50曰幺士心£口通過本沖裁模項(xiàng)目設(shè)計(jì)可以看出，沖裁工藝方案和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須緊緊圍繞項(xiàng)目給出的所有信息來展開，與沖壓工藝知識相結(jié)合，深入挖掘這些信息對應(yīng)的技術(shù)內(nèi)涵，并且相互關(guān)聯(lián)，前呼后應(yīng)，全面兼顧，方能設(shè)計(jì)出合理的沖壓模具。以本項(xiàng)目為例，結(jié)構(gòu)工藝性分析時，根據(jù)零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要驗(yàn)證槽口的寬深比;確定工藝方案時，模具結(jié)構(gòu)方案已經(jīng)基本確定，并綜合考慮了生產(chǎn)

10、效率、模具成本、生產(chǎn)條件等多方面因素；固定板型空的形狀既滿足了凸模的定位要求，乂降低了加工成本，應(yīng)培養(yǎng)這種工藝思考習(xí)慣。在工藝計(jì)算時，刃口尺寸計(jì)算最為關(guān)鍵，本項(xiàng)目涉及的幾個要點(diǎn)需要掌握：1. 尺寸性質(zhì)。落料時有時有沖孔性質(zhì)的尺寸，沖孔時有時有落料性質(zhì)的尺寸，即：落料凹模的部分刃口可能實(shí)質(zhì)上是沖孔凹模的刃口，計(jì)算公式不能用錯，并旦要理解，這與刃口尺寸的計(jì)算原則（落料時以凹模為基準(zhǔn)，沖孔時以凸模為基準(zhǔn)）并不矛盾。2. 單向尺寸與雙向尺寸。當(dāng)尺寸界線的基面之一為不可見兒何要素（如軸線）時，該尺寸為單向尺寸，間隙、偏差應(yīng)該取雙向值的一半。模具制造方面，由于凹模和卸料板與下模座由同一對銷釘定位，為裝配方

11、便，凹模和卸料板的銷釘孔友線切割分別加工，所以給出了卸料板的加工工藝，應(yīng)加以理解。另外，理解此項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程后，可以按彈壓卸料方式再次進(jìn)行相關(guān)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。n參考文獻(xiàn)1 歐麥嘉，周澤宇.現(xiàn)代注塑模設(shè)計(jì)與制造.北京：電子工業(yè)出版社，2007.2 陳志剛.塑料成型工藝及模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.3 申開智.塑料成型模具.北京：中國輕工業(yè)出版社，2005.4 鄒繼強(qiáng).塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，2005.5 洪慎章.實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.6 宋玉恒.塑料注塑模具設(shè)計(jì)手冊.北京：航空工業(yè)出版社，1994.7 王孝培.塑料成型工藝及

12、模具簡明手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.8 高佩福.實(shí)用模具制造技術(shù).北京：中國輕工業(yè)出版社，1999.9 王樹勛.注塑模設(shè)計(jì).廣州：華南理工大學(xué)出版社，2005.10 丁友生，鄒吉權(quán).冷沖模設(shè)計(jì)與項(xiàng)目實(shí)踐.浙江：浙江大學(xué)出版社，2012.本設(shè)計(jì)題目為墊圈沖裁模，加強(qiáng)了設(shè)計(jì)者對沖裁?；A(chǔ)知識的理解以及運(yùn)用，為之后設(shè)計(jì)更復(fù)雜的沖裁模具做好鋪墊。該設(shè)計(jì)運(yùn)用了沖裁工藝及模具設(shè)計(jì)的基本知識，首先對零件進(jìn)行工藝分析，確定能否作為沖裁材料以及批量生產(chǎn)；然后分析了板材的性能要求，為選取模具類型做好選擇；最后分析沖裁件的特征，用于確定模具的設(shè)計(jì)參數(shù)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用落料-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)

13、。首先凹凸模沖出一個1)18mm和三個63.5mm的圓孔，然后利用之前沖好的圓孔做精確定位使外形凹凸模共同作用使工件落料成形。關(guān)鍵詞：沖裁；質(zhì)量；影響；選擇方法前言11沖壓模具概述31.1沖壓模具簡介31.2沖壓模具分類31.2.1根據(jù)工藝性質(zhì)分類31.2.2根據(jù)工序組合程度分類32沖壓件的工藝分析42.1零件的工藝分析42.1.1零件的材料分析42.1.2零件的尺寸分析42.2結(jié)論分析43零件工藝方案的確定53.1成型工序分析53.2成型工藝分析53.2.1先落料后沖孔，采用兩套單工序模生產(chǎn)53.2.2落料-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)53.2.3沖孔-落料沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)54工藝計(jì)算6

14、4.1間隙值64.2采用橫排無測壓排樣設(shè)計(jì)65沖壓力75.1計(jì)算沖壓力75.1.1沖裁力75.1.2卸料力75.1.3頂件力75.2壓力機(jī)公稱壓力計(jì)算86沖裁間隙及沖孔尺寸的計(jì)算96.1沖裁間隙96.2沖孔尺寸的計(jì)算97凹凸模的尺寸計(jì)算107.1凸模裝置設(shè)計(jì)107.2凹模板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)107.3其他零件117.3.1毛坯定位117.3.2卸料出件118模架的選取12總結(jié)13致謝14附錄14參考文獻(xiàn)15刖W(wǎng)冷沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造以塑性變形理論為基礎(chǔ)，綜合了塑性力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理與設(shè)計(jì)、機(jī)械制造工藝等多學(xué)料的應(yīng)用，是一門理論性很強(qiáng)的課程。在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的高度發(fā)展的今天，冷沖模開發(fā)的三個層面已經(jīng)

15、高度集成、緊密融合在一起。沖裁類模具是模具中的一個大類，而隨著社會、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，沖壓行業(yè)仍是方興未艾，對各層次沖壓技術(shù)人才的需求持續(xù)增長。學(xué)習(xí)沖壓成形及模具的核心在于對工藝原理的領(lǐng)悟和在工程實(shí)踐中把握，初學(xué)者應(yīng)注重理論結(jié)合實(shí)際，首先對沖壓成形做到定性地理解，然后再結(jié)合公式、表格對工藝規(guī)律進(jìn)行分析、總結(jié)并掌握基礎(chǔ)應(yīng)用，最后才是系統(tǒng)把握和綜合應(yīng)用。同時，由于冷沖模技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造的新時代，CAD等軟件的普遍應(yīng)用對于沖壓模具制造精度和周期的影響巨大。因此，要學(xué)好冷沖模技術(shù)，作為重要的工具手段，CAD等軟件也是必要修的。工程圖是工程師的語言。繪圖是工程設(shè)計(jì)乃至整個工程建設(shè)中的一個重要環(huán)

16、節(jié)。然而,圖紙的繪制是一項(xiàng)極其繁瑣的工作，不但要求正確、精確，而且隨著環(huán)境、需求等外部條件的變化，設(shè)計(jì)方案也會隨之變化。一項(xiàng)工程圖的繪制通常是在歷經(jīng)數(shù)遍修改完善后才完成的。在早期，工程師采用手工繪圖。他們用草圖表達(dá)設(shè)計(jì)思想，手法不一。后來逐漸規(guī)范化，形成了一整套規(guī)則，具有一定的制圖標(biāo)準(zhǔn)，從而使工程制圖標(biāo)準(zhǔn)化。但由于項(xiàng)目的多樣性、多變性，使得手工繪圖周期氏、效率低、重復(fù)勞動多，從而阻礙了建設(shè)的發(fā)展。于是，人們想方設(shè)法地提高勞動效率，將工程技術(shù)人員從繁瑣重復(fù)的體力勞動中解放出來,集中精力從事開創(chuàng)性的工作。例如，工程師們?yōu)榱藴p少工程制圖中的許多繁瑣重復(fù)的勞動,編制了大量的標(biāo)準(zhǔn)圖集，提供給不同的工程以

17、備套用。利用計(jì)算機(jī)及其圖形設(shè)備幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。簡稱CADo在工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，計(jì)算機(jī)可以幫助設(shè)計(jì)人員擔(dān)負(fù)計(jì)算、信息存儲和制圖等項(xiàng)工作。在設(shè)計(jì)中通常要用計(jì)算機(jī)對不同方案進(jìn)行大量的計(jì)算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計(jì)信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都能存放在計(jì)算機(jī)的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計(jì)人員通常用草圖開始設(shè)計(jì)，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計(jì)算機(jī)完成；由計(jì)算機(jī)自動產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果，可以快速作出圖形顯示出來，使設(shè)計(jì)人員及時對設(shè)計(jì)作出判斷和修改;利用計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。CAD能夠減輕設(shè)計(jì)人員的計(jì)算畫圖等重復(fù)性勞動

18、，專注于設(shè)計(jì)本身，縮短設(shè)計(jì)周期和提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。在大學(xué)三年課程學(xué)習(xí)和課程、實(shí)習(xí)，我熟練的掌握了運(yùn)用軟件進(jìn)行機(jī)械繪圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等以及專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識。在設(shè)計(jì)的過程中，雖然有一定的困難，但在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)、同學(xué)間的討論和閂己的努力下，有一定的自信完成設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)。但是由于自身的水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)中難免會出現(xiàn)不妥疏漏之處，敬請各位老師指正。1沖壓模具概述1.1沖壓模具簡介冷沖模即冷沖壓模具，亦稱沖壓模具或沖模，是利用安裝在沖壓設(shè)備上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（沖壓件）的一種加工方法。由于通常是在常溫下進(jìn)行，故而稱為冷沖壓。1.2沖壓模具分類1.2.1根據(jù)工藝性質(zhì)分類沖裁模：沿封閉或敞開的輪廓線使材料產(chǎn)生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等。彎曲模：使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產(chǎn)生彎曲變形，從而