沖壓畢業(yè)設(shè)計(jì)——滑軌

1、 汽車工程學(xué)院 模具設(shè)計(jì)與制造畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 滑 軌 班 級(jí)： 模具班 姓 名： 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間： 前 言板料沖壓是金屬性加工的一種基本方法。它用一生產(chǎn)各種板料零件，具有生產(chǎn)效率高、尺寸精度好、重量輕、成本低、并易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等特點(diǎn)。現(xiàn)代電器電機(jī)、電子、儀表、日用生活用品、航空航天以及國防工業(yè)等各個(gè)工業(yè)部門中均占有越來越重要的地位，沖壓加工已在國民經(jīng)濟(jì)各部門得到廣泛的應(yīng)用，并且已經(jīng)走進(jìn)了我們的生活隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，加工技術(shù)不斷深化，加工件的精度日趨提高。近年來，模具的制造也得到長足的進(jìn)步，至今，如何從沖壓工序基本應(yīng)力與變形狀態(tài)的分析著手，改善沖件的質(zhì)量精度，并提高模具

2、的使用壽命也就顯得愈為重要。由于作者才疏學(xué)淺、缺乏經(jīng)驗(yàn)，對(duì)沖壓模具還有很多不了解的地方，在設(shè)計(jì)過程中有不少錯(cuò)誤與不當(dāng)之處。懇請(qǐng)廣大的老師、同學(xué)不吝賜教，誠摯希望能得到諸位的批評(píng)指正。 目錄 前言畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)分表3畢業(yè)設(shè)計(jì)階段性檢查表4畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯問題原始記錄5 任務(wù)書7正文8899105.沖壓力和壓力中心的計(jì)算116.壓力機(jī)的選擇137.凸凹模刃口尺寸計(jì)算138.結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算1319 2011.主要模具零件加工工藝21 12. 致 謝26 13.參考文獻(xiàn)27陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)分表工 程 系班 級(jí)專 業(yè)學(xué)生姓名學(xué)生學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師畢業(yè)設(shè)計(jì)題目項(xiàng) 目參考標(biāo)準(zhǔn)分實(shí) 得 分（一

3、）課題評(píng)定成績（0.6）1.設(shè)計(jì)過程考評(píng)成 績 設(shè)計(jì)過程中的獨(dú)立性10分工作態(tài)度及出勤情況5分按時(shí)完成任務(wù)情況5分2.設(shè)計(jì)質(zhì)量考評(píng)成 績題目的難易程度，設(shè)計(jì)方案的合理性15分設(shè)計(jì)過程中分析、解決問題能力的表現(xiàn)15分掌握基礎(chǔ)理論的情況10分資料收集、文獻(xiàn)閱讀情況10分設(shè)計(jì)圖紙、說明書的質(zhì)量、規(guī)范程度20分設(shè)計(jì)的創(chuàng)新意識(shí)及應(yīng)用價(jià)值10分（二）答 辯 成 績（0.4） 40分40分20分總評(píng)成績課題評(píng)定成績×0.6答辯成績×0.4 分成績等級(jí)指導(dǎo)教師評(píng)語答辯小組意見答辯組組長簽章： 二 年 月 日學(xué)院畢業(yè)考核委員會(huì)意見學(xué)院畢業(yè)考核委員會(huì)主任簽章： 二 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)階段性檢查

4、表專 業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造班 級(jí)姓 名學(xué) 號(hào)設(shè)計(jì)課題滑軌起止日期檢 查 內(nèi) 容完成情況指導(dǎo)建議設(shè)計(jì)態(tài)度備 注1模具類型及結(jié)構(gòu)的確定2模具結(jié)構(gòu)草圖的繪制3繪制模具非標(biāo)準(zhǔn)零件工作圖4編制典型零件的制造工藝5編制塑件的模塑成型工藝指導(dǎo)教師 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯問題原始記錄設(shè)計(jì)圖存在問題問題1題目記錄回答記錄問題2問題3問題4問題5問題6問題7問題8問題9問題10其他 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書名稱：滑軌材料：20鋼 t=1.5生產(chǎn)批量：100萬件陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書/論文正文1.沖壓件工藝分析1.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析該產(chǎn)品為滑軌，需沖孔，落料，2道工序完成，產(chǎn)品形狀簡單，無狹槽

5、，尖角?？着c孔，孔與零件邊緣之間最小距離c，滿足最小沖裁邊距要求，可以一次沖裁成型。因無公差要求，按IT14級(jí)公差進(jìn)行計(jì)算?，F(xiàn)對(duì)沖孔、落料進(jìn)行分析。工序尺寸精度，粗糙度，斷面質(zhì)量分析尺寸精度 尺寸為自由尺寸，精度要求不時(shí)很高，一般沖壓工藝可以滿足要求。沖裁件斷面質(zhì)量 一般用普通沖裁方式2以下的金屬板料時(shí)，其斷面粗糙度Ra可達(dá)12.53.2um，毛刺允許高度為0.010.05.本制件在斷面粗糙度和毛刺高度上沒有太嚴(yán)格要求。所以只要模具精度達(dá)到一定要求，沖裁件的斷面質(zhì)量可以保證。 制件材料分析對(duì)于沖壓件一般要求的力學(xué)性能是強(qiáng)度低，塑性高，表面質(zhì)量和厚度公差符合國家標(biāo)注。該制件的材料為20鋼，其力學(xué)

6、性能是強(qiáng)度，硬度，塑性適中。經(jīng)退火后，用沖裁的加工方法是完全可以成型的。另外制件對(duì)于厚度和表面質(zhì)量沒有嚴(yán)格的要求所以盡量采用國家標(biāo)準(zhǔn)的板材，其沖裁出的制件的表面質(zhì)量和厚度公差就可以保證。經(jīng)上述分析，制件的材料性能符合沖壓加工要求。2.沖壓工藝方案的確定完成此制件需要沖孔、落料兩道工序，又因按IT14級(jí)進(jìn)行加工，其加工的工藝方案分為以下3種：第一種方案：采用單工序模逐步加工特點(diǎn)：由于采用單工序模，模具制造簡單，維修方便，但生產(chǎn)效率低，工件精度低，不適合大批量生產(chǎn)。第二種方案：采用復(fù)合模特點(diǎn)：生產(chǎn)效率高，制件精度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜維修困難。 第三種方案;采用連續(xù)模加工特點(diǎn)：能夠滿足工件工藝要求，且生產(chǎn)

7、效率高，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，自動(dòng)化生產(chǎn)，但模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造精度不是很高。此工件精度要求不高，且屬于大批量生產(chǎn)，經(jīng)上述所得，采用第二種加工方法。又因是板材料，所以采用后側(cè)導(dǎo)柱、彈性卸料的倒裝復(fù)合模。3.沖模結(jié)構(gòu)的確定模具的形式采用復(fù)合模，先將2個(gè) 6、17和扇形圓孔進(jìn)行沖裁，然后進(jìn)行落料。廢料從漏孔排除，不用清除廢料，彈壓卸料板壓著板料，工件的表面平直度較好。定位裝置采用固定擋料銷定位。結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，定位可靠。擋料銷安裝的凹模板上，沖孔，落料都是靠擋料銷定位。卸料裝置采用彈壓卸料板，即有卸料作用，又有壓料的作用。導(dǎo)向零件送料時(shí)以導(dǎo)料板導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)簡單，導(dǎo)向性好；模具的導(dǎo)向若靠滾珠式導(dǎo)柱，導(dǎo)套

8、進(jìn)行導(dǎo)向，雖然導(dǎo)向精度高，壽命長，但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，此工件的精度要求不是很高，所以不采用滾珠式導(dǎo)柱，導(dǎo)套導(dǎo)向，采用滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向即可。模架采用后置導(dǎo)柱模架。受力平衡，滑動(dòng)平穩(wěn)，可縱向或橫向送料。4.排樣和材料的利用率 根據(jù)工件的特性，和形狀，采用如下排樣圖，查表得，工件邊緣搭邊值a=2.5，工件間搭邊值為a=2所以，工件的排樣如圖：4.2板料的選擇及利用率 查板材標(biāo)準(zhǔn)得宜選用100×1000的鋼板，每張鋼板可剪裁為15張90×1000，每張可沖裁165個(gè)工件,所以每張材料的利用率為×100%=78.83%式中：材料利用率 n板料所裁條料數(shù)L板料長度 L=10

9、00B板料寬度 B=1005.沖壓力與壓力中心的計(jì)算落料力 F=KLt 式中：F沖裁力 K L沖裁件的周邊長度 L= t材料厚度 t=1.5 材料的抗剪強(qiáng)度 查模具工手冊(cè)表5-3 =400450MPa,在這取450MPa F= ×××450=KN5.2沖孔力 F=KLt×2××6×2×F= KLt×2××6×KL沖裁件的周邊長度t材料厚度材料的抗剪強(qiáng)度 查模具工手冊(cè)得=400450MPa5.3卸料力 = 式中：卸料力 沖裁力 ×= KN5.4推件力 =n 式中：推件

10、力 n卡在漏料孔中的工件 設(shè)n=12 系數(shù) 查表得 沖裁力 =12××=2KN5.5總壓力 F= = =KN壓力中心的計(jì)算以工件左下角為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系=代入數(shù)值得: = =6.壓力機(jī)的選擇壓力機(jī)類型的選擇該制件是結(jié)構(gòu)簡單的中小型沖裁件，大批量生產(chǎn)，沖壓件的尺寸精度要求不是很高，故選用開式雙柱可傾壓力機(jī)壓力機(jī)規(guī)格的選擇公稱壓力的選擇 ,選擇公稱壓力為=400KN,型號(hào)為JB23-40開式雙柱可傾壓力機(jī),最大閉合高度為210，裝模高度調(diào)節(jié)量50，滑塊行程為100，連桿調(diào)節(jié)長度65，在工作臺(tái)上備置墊塊。壓力機(jī)的校核經(jīng)查表得最大閉合高度H=210，最小閉合高度H=160H-5&

11、gt;H> H-10,所以，壓力機(jī)符合要求。7凸凹模刃口尺寸計(jì)算7.1落料 以凹模為基準(zhǔn)配作凸模，落料凸模按間隙值配置落料凹模 D=86 D=50 D=14 D D制作精度為TI14級(jí)，故x=0.5,z=0.132,z=0.24, zzD=D-x=× D D=24 D7.2沖孔 以凸模為基準(zhǔn)配做凹模d=6 d=17 8.結(jié)構(gòu)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算凹模的設(shè)計(jì)計(jì)算凹模厚度H：H=KS垂直與送料方向的凹模寬度B：B=S（2.54）H送料方向的凹模長度L：L=S2 S式中： S垂直送料方向的凹模刃壁間最大距離 S送料方向的凹模刃壁間最大距離 S送料方向的凹模刃壁至凹模邊緣的最小距離K代入數(shù)值得

12、： H= B= L=b2c=166c251.6取40，查表標(biāo)準(zhǔn)化，凹模板寬度B=170故確定模板外形尺寸為170×100×25查標(biāo)準(zhǔn)模板標(biāo)準(zhǔn)化 凹模尺寸為：H=30 B= L=170凹?？卓谛问?一般直刃壁刃口強(qiáng)度高，修磨后刃口尺寸不變，制造方便。所以采用直刃孔口凹模。凹?？卓诟叨萮 其孔口高度不宜太高，一般可按材料厚度選?。簍0.5 h=35 t=0.55 h=510t=510 h=1015 該制件的材料厚度為1.5， 所以凹?？卓诟叨萮=5導(dǎo)料板導(dǎo)料板的高度 查表 取8卸料裝置 卸料裝置分剛性卸料和彈性卸料兩種，彈性卸料裝置即起卸料作用又起壓料作用，所得沖裁零件質(zhì)量較好

13、，平直度較好。因此，采用彈壓卸料裝置。彈性元件為橡膠。橡膠允許承受的負(fù)載較大，安裝調(diào)整靈活方便。卸料板凸臺(tái)部分高度： h=H（0.10.3）t 式中： h卸料板凸臺(tái)部分高度 H導(dǎo)料板高度 H=8 t制件材料厚度 t=1.5 h=H0.2t=卸料板高度為凹模厚度的（7080）， 所以其高度為20卸料板與凸模間隙 查表 Z=0.1 凸模固定板凸模固定板的厚度一般取凹模厚度的（6080）其厚度為20固定板與凸模為過渡配合（H7/n6或H7/m6）。橡膠的計(jì)算HH=（0.10.15）HH=t（0.11）510H=（0.350.45）H式中：H橡膠的自由高度 H欲壓高度 H工作壓縮高度 H最大變形程度

14、t制件材料厚度代入數(shù)值得：H34 H取40 H=10 H=16 H=4校核：HH H 16410 所以該橡膠可用。橡膠裝模高度：HH=404=36凸模的設(shè)計(jì)該制件形狀不是很復(fù)雜，凸模作成整體式。由于沖孔凸模直徑比較小，為6、17，為了保證凸模的強(qiáng)度和剛度，所以作成臺(tái)階式。而且臺(tái)階式凸模裝配修磨方便。與凸模固定板配合部分按過渡配合（H7/m6）制造。最大直徑的作用是形成臺(tái)階，以便固定，保證工作時(shí)凸模不被拉出。凸模長度計(jì)算 L=HHHHH 式中：L凸模長度 H凸模固定板的厚度 H卸料板的厚度 H制件材料厚度 H橡膠在合模狀態(tài)時(shí)的高度 H凸模伸入凹模的深度 一般為0.51 代入數(shù)值得：H=20201

15、.526=68模柄設(shè)計(jì)模柄的作用是將上模與壓力機(jī)的滑塊相連接，在安裝模柄時(shí)應(yīng)注意模柄直徑與壓力機(jī)模柄孔直徑要一致。模柄的形式采用壓入式模柄。模柄與上模座的連接，采用過渡配合（H7/m6）結(jié)構(gòu)如圖所示：選標(biāo)準(zhǔn)模架根據(jù)模板尺寸200×200，所以選模架為200×200后側(cè)導(dǎo)柱模架。模具閉合高度的計(jì)算H= HHHHHHHH式中：H上模座厚度 H=45H墊板的厚度 H=8H凸模固定板 H=20 H橡膠壓縮后的高度 H=36 H卸料板的厚度 H=20H材料厚度 H=1.5H凹模厚度 H=26H下模座厚度 H=50所以：H= 取207壓力機(jī)的選擇前面由沖壓力初選壓力機(jī)為400KN壓力機(jī)

16、。通過模具零件設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果和繪制草圖得知：模具的閉合高度為207，初選壓力機(jī)的最大閉合高度為210，最小閉合高度為160，滿足設(shè)計(jì)要求所以確定選用JB23-40開式雙柱可傾壓力機(jī)9.裝配圖10. 滑軌 機(jī)械加工工藝規(guī)程車間工作程序材料 毛料種類零件名稱第 頁20鋼板料滑軌共 頁工序號(hào)工序名稱工作地設(shè)備名稱設(shè)備型別附注1切料剪床2沖孔 落料開式雙柱可傾沖床JB23-403修邊4去毛刺5檢驗(yàn)游標(biāo)卡尺編號(hào)更改單位簽字日期工藝員工藝組長工藝室主任11.主要零件加工工藝編制凹模加工工藝過程 材料：Cr12 硬度：HRC58-62序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1下料鋸床下料90X852鍛造鍛六方200×2

17、00X373退火消除內(nèi)應(yīng)力，并改善加工性能4銑銑六方互為對(duì)角尺 160×160×5磨6鉗劃線 鉆，攻螺紋M12，銷10，穿絲孔7銑銑個(gè)型孔留磨量，并銑漏料孔8熱處理淬火HRC58629磨磨上下平面，各型孔到尺寸10線切割線切割型孔，留研磨量0.010.0211鉗研磨型孔到尺寸12檢沖孔凸模加工工藝過程 材料：Cr12 硬度：HRC58-62序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1下料鋸床下料10X882車按圖樣車削成型，留欲磨量3熱處理淬火HRC58624磨外圓磨到尺寸精度要求，兩端面互為90度5鉗將工作面修光，并刃磨刃口整修成形6檢凸模固定板加工工藝過程 材料：45 序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1

18、下料鋸床下料90X602鍛造鍛六方200×200×293退火消除內(nèi)應(yīng)力，并改善加工性能4銑銑六方互為對(duì)角尺 160×160×5磨磨上下平面到尺寸6鉗劃線 鉆，攻螺紋M12，銷10，穿絲孔7銑銑各沉孔到尺寸8線線切割型孔到尺寸9檢卸料板加工工藝過程 材料：45 序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1下料鋸床下料90X602鍛造鍛六方200×200X293退火消除內(nèi)應(yīng)力，并改善加工性能4銑銑六方互為對(duì)角尺 160×160×5磨磨上下平面到尺寸6鉗劃線 鉆，攻螺紋M8，鉆，擴(kuò)各型孔，留磨量，穿絲孔7線線切割型孔到尺寸8磨磨各型孔到尺寸9銑10磨磨臺(tái)階面到尺寸11鉗鉗工修磨各型孔12檢墊板加工工藝過程 材料：45 硬度：HRC44-48序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1下料鋸床下料90X302鍛造鍛六方200×200×133退火消除內(nèi)應(yīng)力，并改善加工性能