沖壓件托板畢業(yè)論文設(shè)計

1、東風(fēng)汽車公司技師學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書系 部： 機械工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級： 學(xué) 生 姓 名： 二O一二 年六 月目錄目錄 2前言 3一、零件圖 4二、沖裁件的工藝性 5三、確定沖壓工藝方案 6四、主要工藝參數(shù)的計算 8五、排樣圖 11六、沖裁間隙 13七、凸凹模刃口尺寸的確定 14八、模具的閉合高度 16九、主要零部件的設(shè)計及選用 17十、模具的使用及維護說明書 18參考文獻 19結(jié)束語 20前言首先感謝所有老師對我們辛勤授課，在用理論結(jié)合實踐這一科學(xué)的教學(xué)方法下使我對模具有了初步的認識和理解，載校期間帶我們到長安模具公司由企業(yè)的技術(shù)人員或工人技師為我們辦主題技術(shù)講座然后到生產(chǎn)現(xiàn)場更深

2、刻的了解模具。在模具行業(yè)上初步了解了沖壓模具的一些知識，之間我遇到一些問題不知從何無從下，感覺腦袋里沒得那個概念一樣，可能是剛接觸須下功夫。在課堂上老師講的知識很容易懂，但下來就是另一回事。后來慢慢接觸時間長了多花點功在不懂的地方上結(jié)果就不一樣了，所以學(xué)習(xí)偷不得懶，你對它怎樣，得到的就是怎樣。就像洪老師說的，不要把模具看成只是幾塊冰冷的鐵塊，它是有生命的。 不過也接觸到不少的新東西，模具工藝的編制，模具的結(jié)構(gòu)的了解，和模具尺寸計算。總的來說我是失敗的，沒有把這課程學(xué)得很貫通，感覺就是有點懂又不懂的感覺！ 一、零件圖：壓件:托板生產(chǎn)批量：大批量材料：08Ft2mm比例：1:1二、 零件的工藝性分

3、析1、 零件的功用和經(jīng)濟性該零件為某機械產(chǎn)品上的一個支承板，零件工作時受力不大，所以對零件的剛度和強度要求不高。按圖紙要求，此產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)，采用冷沖壓加工經(jīng)濟性良好，且容易實現(xiàn)自動化。2、 零件的材料 此零件所用材料為08F，由書沖壓模具及設(shè)備28頁表2-3得知08F經(jīng)退火后，抗剪強度為:216-304MPa抗拉強度為:275-383MPa伸長率為32%，所以其強度均達到工作要求，且此材料為常用沖壓材料，故此材料適用于冷沖壓。3、 零件的結(jié)構(gòu)、 形狀：此材料由矩形、圓弧、孔組成，形狀對稱，結(jié)構(gòu)較簡單。、 懸壁與凹槽：由零件圖可知，此零件無懸壁與凹槽，所以不影響冷沖壓。、 尖角：由零件圖可知

4、此零件有四個尖角，尖角的出現(xiàn)會使模具的加工難度增加并且在熱處理時很容易在尖角處開裂，為了減少沖裁時尖角處的崩刃和過快磨損，應(yīng)以圓弧過度，沖裁件的最小圓角半徑可由沖壓模具及設(shè)備88頁表4-2選取。、 沖孔的最小尺寸：由零件圖可知孔直徑D=10mm，查書沖壓模具及設(shè)備88頁4-3無導(dǎo)向凸模沖孔的最小尺寸，圓形孔（直徑）D=1.3t（t為材料厚度）由已知圖知t=2mmD=101.3t=2.6 該零件符合冷沖壓孔的要求。、 孔與孔之間和孔與邊緣之間的距離：由零件圖可知該零件只有一個孔，經(jīng)計算知中心孔10與各邊緣中最小孔邊距L=10mm一般要求C（1-1.5）t LR+0.5t 孔10均滿足要求，所以適

5、宜沖壓。4、 表面粗糙度和精度：a、表面粗糙度:由圖知Ra=6.3m b、精度：查書19頁表2-3標準公差值：580-0.74、300-0.52、R80-0.22、10+0.030公差等級分別為IT11 IT12 IT12 IT9再查書沖壓模具及設(shè)備89頁表4-5該零件的外形尺寸公差值為0.220.30 內(nèi)孔尺寸公差值：0.10一般沖裁能達到IT8IT7級滿足冷沖壓要求5、 綜上所分析:將圖紙中的尖角改為圓角后，并與客戶會簽圖紙后該零件的工藝性較好，可以用冷沖壓加工。三、 確定沖壓工藝方案1、 確定工藝類型：、 由沖壓模具及設(shè)備2頁表1-1工藝類型有沖裁、彎曲、拉深、成形。、 此零件可通過落料

6、成形、沖孔獲得。、 由于該零件的結(jié)構(gòu)較簡單，形狀對稱，尺寸精度及表面粗糙度要求不高，所以沖壓工藝中沖裁均能滿足要求、不需增加附加沖壓工序。該零件的工藝類型為沖裁2、 確定沖壓次數(shù)和順序、 次數(shù)：該零件只有一種工藝-沖裁。若落料和沖孔同時進行，則一次；若先落料（沖孔）后沖孔（落料）則只有一次即可。、 順序：該零件對孔10+0.030的精度要求高應(yīng)先落料后沖孔，如果需要修整和校平應(yīng)在沖裁工序完成后再進行。3、 組合方式 1、單工序：先落料（沖孔）后沖孔（落料） 2、復(fù)合：落料與沖孔 3、級進：落料、沖孔 對以上三種進行分析：1、單工序： 采用單工序?qū)⒂袃纱螞_裁，先落料（沖孔）后沖孔（落料），其優(yōu)點

7、是設(shè)備要求不高，設(shè)計容易模具使用方便壽命長。缺點是生產(chǎn)效率低，操作安全性不高，該零件為大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率要求高。所以不宜采用。2、復(fù)合： 復(fù)合式?jīng)_壓只需要一次沖裁工序，生產(chǎn)效率高，模具使用方便且模具的壽命長、安全性高，易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，但模具的設(shè)計制造難度大，對設(shè)備的要求高，維護成本也高。3、級進： 級進式有兩道工序，由于孔10+0.030的精度要求比其他尺寸精度要求高，所以應(yīng)先落料后沖孔，此方式生產(chǎn)效率高，設(shè)備要求不太高。綜上分析：采用級進沖壓。四、 主要工藝參數(shù)的計算a) 排樣排樣方法： 考慮到為了提高材料的利用率，材料的成本，操作方便，模具的生產(chǎn)成本，設(shè)計的難易，經(jīng)濟效益，設(shè)備的強度及

8、模具的壽命，應(yīng)選擇合理的排樣方法。故選擇少廢料排樣材料的利用率：1、 橫排列方式： 計算單個零件的面積A=1327mm 查書沖壓模具及設(shè)備107頁表4-18 a=2 a=2.2、 單個工件所需的寬度B=30+2a=34.4 Bn.B且當n=29時較合適 查書沖壓模具及設(shè)備30頁表2-5拌料寬度B取100較合適。2、 板料的長度L：由B=1000查書沖壓模具及設(shè)備30頁表2-5經(jīng)比較L=2000較合適 L=n.lL為橫排列個數(shù) l=（58+a/2+a/2） n=33、 n為一張板料的沖裁零件數(shù):n=n.n=2933=957、 一張板料的利用率0=nA /BL100%=9571327/100020

9、00=63.49%3、 豎直排列方式： 、單個零件的面積A=1327mm查沖壓模具及設(shè)備10頁表4-18 a=2.2 a=2板料的寬度B、單料的寬度B=58+2.2a=62.4 Bn.60.2+a查書沖壓模具及設(shè)備30頁表2-5經(jīng)計算B取1000n=16 、板料的長度L進距S=30+2=32mm查書沖壓模具及設(shè)備30頁表2-5經(jīng)計算L取1800最為合適n=L/S=56件、一張板料的沖裁零件數(shù)n n=n.n=1656=896 、一張板料的利用率0=n.A/BL100%=66%4、 以上兩種均為板料的橫裁時所得結(jié)論。5、 綜上所述：采用板料的橫裁零件豎直排列時28501800的板料時材料的利用率最

10、大 五、排樣圖 定位和導(dǎo)向方式的確定： 由于零件的精度的要求，可選用擋料銷、導(dǎo)料板側(cè)壓裝置來實現(xiàn)條料的定位和導(dǎo)向。 導(dǎo)料板間距B0=B+Z=Dmax+2a+Z Z為導(dǎo)料板與條料之間的最小間隙 查書沖壓模具及設(shè)備108頁4-2 Z=5mm B0=67.4mm（二）沖壓力及壓力中心的計算： 零件的周長L=193mm 沖裁力：F=KLtb L=193mm t=2mm b=304MPa 查書沖壓模具及設(shè)備28頁表2-3得 修正系數(shù)一般取值:K=1.3 F=1.319323.4=152547.2N 選擇卸料方式： 為了提高材料的利用率降低模具的設(shè)計難度及成本以及對該沖裁件的分析得：選擇彈性卸料裝置和下出

11、料方式 沖壓力 F=F+Fx+FT 卸料力：Fx =KxF Kx為卸料力系數(shù) 查書沖壓模具及設(shè)備110頁表4-22知Kx=0.065 Fx =673.92Kgf 推件力： FT =nKTF n一般取值為15 KT為推件力系數(shù) 查書沖壓模具及設(shè)備110頁表4-22知 KT=0.065 n=4 FT =33522.13N F=F+Fx+FT=152373.2+7618.67+33522.13=193514.09N 壓力機標稱壓力： P(1.11.3) F =1.3193514.09 =251568.317N 查書沖壓模具及設(shè)備41頁表3-5 壓力機為開式雙柱可傾式壓力機 Jc23-35 壓力機型號

12、為：Jc23-35 壓力中心： 該零件形狀規(guī)則對稱、質(zhì)量均勻 壓力中心即在其幾何中心上孔10的圓心上六、 沖裁間隙的確定： 因間隙對沖裁件質(zhì)量起著決定性作用，對沖裁件質(zhì)量、沖壓力、模具的壽命都有很大的影響，但對其各個的影響的規(guī)律各不相同，因此找不到一個絕對合理的間隙值同時滿足沖裁件的斷面質(zhì)量最佳、尺寸精度最高、模具的壽命最長、沖壓力最小等各方面的要求。考慮到模具在使用過程中會逐漸磨損，間隙會不斷增大，所以采用最小的合理間隙的重要性是不言而喻的。 該零件的材料厚度t=2mm 查書沖壓模具及設(shè)備92頁表4-9知 Zmin=0.120 Zmax=0.160 確定合理的間隙的方法有理論確定法和經(jīng)驗確定

13、法兩種。我采用的是理論確定法，分析：由Z=2t(1-h0/t)tan 推知：、 當材料的厚度t越大Z就越大、 當產(chǎn)生裂紋時凹模擠入材料的深度h0越深時Z越小單面間隙Z的取值應(yīng)在0.1200.140范圍內(nèi)此產(chǎn)品零件生產(chǎn)為大批量生產(chǎn) 查書沖壓模具及設(shè)備94頁4-11 沖裁間隙類型應(yīng)為，此時模具的壽命較高，再查書沖壓模具及設(shè)備95頁表4-12知：Z落=（7.010.0）%tZ孔=（3.07.0）%t 沖孔模間隙應(yīng)比落料模的間隙?。ㄓ蓴嗝娴馁|(zhì)量要求可知），而且為試模調(diào)試方便所以應(yīng)取偏小值。 單面間隙值Z孔=0.13mm Z落=0.14mm 七、 凸凹模刃口尺寸的確定我采用的是配作加工。 （一）、落料模

14、： 落料時沖壓件尺寸由凹模決定，所以應(yīng)以凹模為基準，配作凸模。 刃口的尺寸計算： （注：由于凹模磨損后刃口尺寸的變化都是增大。） 尺寸38：（由互換性與技術(shù)測量查得其上偏差為0下偏差為-0.62） Ad=(Amax-x) =(38-0.5 0.62) =37.69 尺寸R8 Ad=(Amax-x) =(8-0.5 0.22) =7.89尺寸30 Ad=(Amax-x) =（30-0.50.52） =29.74 尺寸58 Ad=(Amax-x) =(58-0.50.74） =57.63圖p落料凸模刃口尺寸按凹模實際刃口尺寸配作，保證雙間隙為0.28mm。凸凹模刃口尺寸的標注如圖p A 、B所示。

15、（二）、沖孔模： 沖孔時沖壓件的尺寸由凸模決定，所以應(yīng)以凸模為基準配作凹模。 凸模刃口尺寸的計算：、 （注：由于凸模磨損后刃口尺寸的變化都是減小。）沖孔10 bp=（bmin+x） =(10+0.50.03) =10.015圖L沖孔凹模刃口尺寸按凸模實際刃口尺寸配作，保證雙間隙為0.26mm。凸凹模刃口尺寸的標注如圖L 1、2所示。八、模具的閉合高度 在前面選擇壓力機時已確定型號J2325開式雙柱可傾式壓力機 查表P4135 滑塊的行程為65 最大閉合高度為270模具閉合高度滿足公式： Hmin+10HmHmax-5 205+10Hm270-5 滿足 215Hm265模具的結(jié)構(gòu)圖如下彈簧的選取

16、：切邊作用線長度：L=192mm剪切強度：=270MPa 產(chǎn)品厚度：t=2mm 剪切力：F=Lt =192272 =10368Kgf 脫模力：F1=F0.065 =103680.065 =673.92Kgf根據(jù)模具結(jié)構(gòu)我選直徑為30mm的彈簧，為了滿足有足夠的卸料力所以我選擇自由長度為45mm的，這樣根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)保證彈簧的預(yù)壓長度為8mm終壓長度為13mm。根據(jù)所以我選擇彈簧型號為SSWM30-45九、主要零部件的設(shè)計及選用 （一）、凹模 因我設(shè)計的模具為級進模，先沖孔后落料且沖孔和落料均采用的是下出料。所以凹模上主要有圓孔和工件形狀的孔組成。凹模輪廓尺寸的確定：根據(jù)查書沖壓模具及設(shè)備140

17、頁表4-29知： L=l+2c B=b+2c 考慮到螺釘、銷釘、導(dǎo)料銷、擋料銷的安裝位置和他們之間的距離，他們與凹模邊緣的距離，其厚度的確定設(shè)計是根據(jù)螺釘?shù)男肷疃群桶寄５膭偠惹也恍∮?mm，所以我選凹模板的尺寸為： LBxH=164135X35凹模的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： （二）、凸模 我設(shè)計的凸模包括沖孔凸模和落料凸模，其中沖孔凸模可以采用標準件，落料凸模因為與工件的外形尺寸像似，所以是非標準件。凸模的厚度是根據(jù)上模板、墊板、凸模固定板、壓料器的厚度同時也考慮到模具的閉合高度確定。 沖孔凸模我采用的是標準件，查書汽車沖壓標準件40頁帶肩凸模，因此零件所需沖的孔直徑為10mm，同樣要考慮到我所設(shè)

18、計的模具結(jié)構(gòu)的閉合高度和凸模要吃入凹模的深度經(jīng)計算我要選用的沖孔凸模型號為：GPHAR-D10-SBR10-L90 材料為：GCr15 落料凸模可以根據(jù)前面的設(shè)計數(shù)據(jù)加工出來，其圖所示：（三）、壓料器 壓料器的外形尺寸和凹模的外形尺寸一樣，壓料器的厚度是根據(jù)沖壓模具及設(shè)備160頁可知壓料器的厚度H可取30mm，所以： LBxH=164135x28 有模具的結(jié)構(gòu)圖可知要在壓料器上加工相應(yīng)的過孔和螺紋孔、擋料銷的讓位裝置，壓料器的結(jié)構(gòu)圖如下圖： (四)、凸模固定板 凸模固定板的外形尺寸和凹模的外形尺寸一樣，凸模固定板的厚度是根據(jù)沖壓模具及設(shè)備160頁可知凸模固定板的厚度H可取25mm，所以： LB

19、xH=164135x25 又由于要在凸模固定板上加工相應(yīng)的過孔和螺紋孔，所以凸模固定板的結(jié)構(gòu)圖請見下圖：（五）、墊板同樣，墊板的外形尺寸和凸模固定板的外形尺寸一樣LB=164135 ，墊板的厚度由沖壓模具及設(shè)備160頁可知，墊板的厚度可取310mm?？紤]到所加工的零件厚度比較厚，所需的沖壓力比較大，所以為了保證墊板有足夠的強度，我取墊板的厚度為H=15mm。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)圖要在墊板上加工相應(yīng)的過孔，所以墊板的結(jié)構(gòu)圖如下圖：(六)、上模板 由沖壓模具及設(shè)備159頁可知矩形模板的長度要比凹模的長度長4070mm(七)、下模座 下模座的長和寬與上模座的長和寬尺寸一樣，厚度比上模座的厚度厚35mm，但

20、是如果其強度達到工作強度要求也可以等于上木做的厚度，所以厚度我取45mm，根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)圖可知要在下模板上做一些螺紋孔和一些過孔，下模座的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：（八）、導(dǎo)柱和導(dǎo)套 導(dǎo)套：我采用的是標準間，查書汽車沖壓標準件614頁，根據(jù)我所設(shè)計的模具結(jié)構(gòu)高度，我選用的導(dǎo)套為：PQM-GGBA-D32-L80材料是GCr15 導(dǎo)柱：導(dǎo)柱我同樣是用的標準件，查書汽車沖壓標準件607頁根據(jù)我的模具結(jié)構(gòu)閉合高度，我選用的導(dǎo)柱為：PQM-GGPA-d32-L200 材料是GCr15（九）、限位行程塊 限位行程塊我采用的也是標準件，查書汽車沖壓標準件253頁考慮到我的模具結(jié)構(gòu)閉合高度，我采用的是：SSBS-D

21、50 材料是：SS400 內(nèi)六角螺釘材料是：SCM435（十）、限位螺釘、彈性擋料銷、擋料銷、定位銷、 限位螺釘：查書汽車沖壓標準件198頁套筒式限位螺釘考慮到壓料器的行程，我選用：CCSR-D13-L85 材料為：SCM435 彈性擋料銷: 查書汽車沖壓標準件636頁彈性擋料銷考慮到彈性擋料銷與凹模之間的距離，為了保證凹模的強度，我選用的是：PQM-SGPA-d4-L20 材料為：S45C 擋料銷：查書汽車沖壓標準件639頁固定擋料銷，考慮到擋料銷與周邊的尺寸關(guān)系保證凹模的強度，我選用：PQM-KKGP-d8-L13 材料為；S45C 定位銷：查書汽車沖壓標準件640頁定位銷，考慮到定位銷與凹?？字g的距離為了保證凹模的強度要求，我選用：PQM-DDPI-d12-d18-L18 材料是：SUJ2(十一)、模柄 查書汽車沖壓標準件選QM-14