《畢業(yè)設(shè)計－圓形雙孔墊片沖壓模具設(shè)計》

1、目 錄摘要.Abstract. TOC o 1-2 u 1 緒論.1 中國沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向.1 課題背景.1 沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀.2 中國沖壓模具的發(fā)展方向.3 本次設(shè)計的主要方向內(nèi)容及目的.52 沖壓的工藝性分析.7 結(jié)構(gòu)與尺寸.7 2.2 精度.7 材料.83 確定沖裁工藝方案.94 模具總體設(shè)計方案.10 模具類型.10 操作與定位方式.10 4.3 卸料與出件方式.105 工藝與設(shè)計.12 5.1 排樣的設(shè)計與計算.12 5.2 計算沖壓力與壓力中心 初選壓力機.12 5.3 計算凹凸模刃口尺寸及公差.156 零件刃口尺寸的計算.167 模具的總體設(shè)計.17 7.1 模具類

2、型的選擇.17 7.2 固定方式的選擇.17 7.3 卸料出件方式的選擇.17 7.4 導向方式的選擇.17 7.5 主要的零件設(shè)計.17 7.5.1 落料凸模.17 7.5.2 沖孔凸模與其強度校核.18 7.5.3 凹模.19 7.5.4 定位零件的設(shè)計.19 7.5.5 導料板的設(shè)計.20 7.5.6 卸料板的設(shè)計.20 7.5.7 卸料螺釘?shù)倪x擇.20 7.6 模架與其他零件的設(shè)計.20 7.7 凹凸模材料的選擇.21 7.8 模具總裝圖.21 7.9 沖壓設(shè)備選定與參數(shù).22 7.10 模具零件加工工藝.228 結(jié)論與展望.24致謝.26參考文獻.28摘 要隨著CAD技術(shù)的發(fā)展，一些

3、國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中1。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻。標準模架庫為用戶可以根據(jù)

4、產(chǎn)品確定模具設(shè)計方案后，可以直接利用現(xiàn)有的標準化的模具零部件快速完成模具的設(shè)計。這樣設(shè)計人員會有更多的時間去研究模具的結(jié)構(gòu)，從而加快了模具的設(shè)計過程，縮短了模具設(shè)計的研制周期，降低了生產(chǎn)成本，提高了系統(tǒng)的可維護性，減輕了模具設(shè)計人員的勞動，使設(shè)計人員從大量繁重和重復的計算工作中解脫出來，有更多的時間從事創(chuàng)造性的設(shè)計，從而提高了模具的設(shè)計效率、質(zhì)量和水平。許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。模具是沖壓加工的一種重要的工藝裝備，同時又是原料及設(shè)備的“效益放大器”，模具工業(yè)又稱為“工業(yè)之母”，是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造

5、業(yè)水平高低的重要標志。 沖壓加工在汽車、電子、電器、儀表、航空和航天產(chǎn)品及日用品生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，我國工業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)品更新?lián)Q代很快。本次墊片模具設(shè)計課程設(shè)計題目雖然簡單，但是設(shè)計過程還是得按規(guī)范要求一步一步去做。 在設(shè)計過程中鍛煉了我們查閱資料、CAD制圖、Pro/Engineer制圖、Word文檔編輯等多方面的能力。也培養(yǎng)了我們團隊合作意識，我們即將面臨畢業(yè)，這次課程設(shè)計也給了我們一次真槍實彈的演習，可以讓我們在走向工作崗位之前較深層次的接觸機械設(shè)計、模具設(shè)計和沖壓模具。感謝學校給了我們這次演習的機會，同時也感謝悉心指導我們的老師和一起“戰(zhàn)斗”的同學們！關(guān)鍵詞：CAD Pro/

6、ENGINEER 沖壓模 墊片AbstractWith the CAD technology, some domestic enterprises have popularized the two-dimensional mold CAD, and are starting to use UG, Pro / Engineer, I-DEAS, Euclid-IS and other international common software, individual manufacturers have also introduced Moldflow, C-Flow , DYNAFORM, O

7、ptris and MAGMASOFT other CAE software, and successfully applied to the stamping die design. The automotive panel die as the representative of a large stamping die manufacturing technology has made great progress, Dongfeng Motor Corporation mold factory, mold manufacturers such as FAW mold center is

8、 capable of producing part of the car cover mold. In addition, many research institutions and universities to carry out technology research and development of mold. After years of efforts, in the mold CAD / CAE / CAM technology has made significant progress; in improving the quality and reduce the m

9、old design and manufacturing cycle, and other aspects of the mold to make a contribution. Standard mold base for the user to determine the mold design based on product, you can directly use the existing standard mold parts quickly mold design. This designer will have more time to study the structure

10、 of the mold, thereby speeding up the mold design process and shorten the development cycle of mold design, reduced production costs and improve the maintainability of the system, reducing the mold designer Labor, the designers from the calculation of a large number of heavy and repetitive work, fre

11、eing more time for creative design, mold design to improve the efficiency, quality and standards. Many die for enterprises to increase investment in technological progress, technological progress as a business development will be an important driving force.Stamping die is an important process equipm

12、ent, raw materials and equipment, but it is also the efficiency amplifier, mold industry also known as mother of the industry is the basic industry of national economy.The level of mold production technology has become the measure of a countrys manufacturing industry an important indicator of the le

13、vel.Stamping in the automotive, electronics, appliances, instruments, aviation and aerospace products and daily necessities has been the production of a wide range of applications.At present, Chinas rapid industrial development, product upgrading soon.The gasket die design course design questions is

14、 simple, but the design still have to do it step by step according to specifications. In the design process of training our access to information, CAD drawings, Pro / Engineer Drawing, Word document editing, and many other capabilities. We also develop a sense of teamwork, were due for school, the c

15、urriculum design also gives us a live ammunition exercise allows us to work in the deeper levels of exposure before the mechanical design, mold design and stamping dies. Thank the school has given us the opportunity to exercise, but also for the careful guidance of our teachers and with the battle o

16、f the students!key words: CAD, Pro/ENGINEER, Stamping die, Gasket1 緒論1.1 中國沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向 課題背景80年代以來，中國模具工業(yè)發(fā)展十分迅速。國民經(jīng)濟的高速發(fā)展對模具工業(yè)提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力1。這些年來，中國模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展。目前，中國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一2。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占3

17、3%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將國內(nèi)模具市場的一半左右3。2006年汽車年產(chǎn)量728萬輛4。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到2006年汽車行業(yè)將需要各種塑料件47萬噸，因此模具發(fā)展空間十分廣闊5。家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機、空調(diào)等，在國內(nèi)的市場很大。目前，我國的彩電

18、的年產(chǎn)量已超過3200萬臺，電冰箱、洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了1000萬臺6。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動作用。在中國，人們已經(jīng)越來越認識到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，認識到模具技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力7。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術(shù)研究的機構(gòu)和院校

19、已達30余家，從事模具技術(shù)教育的培訓的院校已超過50余家8。其中，獲得國家重點資助建設(shè)的有華中理工大學模具技術(shù)國家重點實驗室，上海交通大學CAD國家工程研究中心、北京機電研究所精沖技術(shù)國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學橡塑模具國家工程研究中心等9。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)、模具的電加工和數(shù)控加工技術(shù)、快速成型與快速制模技術(shù)、新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻。 沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀模具是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分,是工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)裝備,用模具生產(chǎn)的產(chǎn)品,其價值往往是模具價值的幾十倍10。模具技術(shù)是一門技術(shù)綜合性強的精密基

20、礎(chǔ)工藝裝備技術(shù),涉及新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的開發(fā)與推廣應(yīng)用,是冶金、材料、計量、機電一體化、計算機等多門學科以及鑄、鍛、熱處理、機加工、檢測等諸多工種共同打造的系統(tǒng)工程。用模具生產(chǎn)制品具有高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復雜程度等特點,這是其他任何加工制造方法所不及的。目前,模具制造業(yè)已成為與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)互為依托的產(chǎn)業(yè),模具工業(yè)技術(shù)水平的高低已成為衡量國家制造業(yè)水平的重要標志之一。對任何國家來說,制造產(chǎn)業(yè)是綜合國力及技術(shù)水平的體現(xiàn),而模具行業(yè)的發(fā)展是制造產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。針對這種情況,國家出臺了相應(yīng)的政策,正積極發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)。 中國沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀改革開放帶了我國的經(jīng)濟進入高

21、速發(fā)展的時期，模具的市場的需求量也進一步的增加。模具行業(yè)也一直以15%左右的增速再發(fā)展。因此帶來的模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分的巨大變化，一些國有專業(yè)模具廠也如雨后春筍般的建立起來，同時也帶來了以集體、獨資、私營和合資等形式的快速發(fā)展。賦有“模具之鄉(xiāng)”的浙江寧波和黃巖地區(qū)是現(xiàn)今我國規(guī)模最大的兩個地方；廣東地區(qū)也漸漸掀起了開建模具廠的浪潮；其中科龍、康佳等集團紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資或是外商獨資形式的模具企業(yè)現(xiàn)也有幾千家11。近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進步的投資力度，將技術(shù)進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、

22、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個別廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具的制造技術(shù)已取得很大進步，東風汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具12。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計制造周期等方面做出了貢獻。例如，吉林大學汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學模具技術(shù)

23、國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當一部分大型、精密、復雜和長壽命模具依賴進口。 中國沖壓模具的發(fā)展方向 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。達到這

24、一要求急需發(fā)展如下幾項： (1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機軟件的發(fā)展和進步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓和技術(shù)服務(wù)的力度；進一步擴大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。 (2)高速銑削加工國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，

25、對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。13模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。 (4)電火花銑削加工電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的

26、新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。 (5)提高模具標準化程度我國模具標準化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標準件使用覆蓋率已達到30%左右。國外發(fā)達國家一般為80%左右。 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進表面處理技術(shù)選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進的氣相沉積(Ti

27、N、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。 (7)模具研磨拋光將自動化、智能化模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。 (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國長遠發(fā)展的目標。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。我國沖壓模具與發(fā)達國家企業(yè)之間的差距不小，因此要發(fā)揮整體優(yōu)勢和綜合競爭力，要加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、完善合作機制，創(chuàng)造性地工作14。也需要加大對模具相關(guān)專業(yè)人才的綜合素質(zhì)培訓投入。1.2本次設(shè)計的主

28、要方向、內(nèi)容及目的 沖壓工藝在機電產(chǎn)品制造行業(yè)中應(yīng)用廣泛是眾目共睹的，而沖模是實現(xiàn)沖壓工藝的主要工藝裝備，在模具制造行業(yè)中占有重要的地位。沖模技術(shù)的水平直接和生產(chǎn)率產(chǎn)品質(zhì)量（尺寸公差和表面粗糙度等）、一次刃磨的壽命以及設(shè)計和制造模具的周期緊密相關(guān)。提高沖模技術(shù)水平有利于獲得優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、廉價的產(chǎn)品，技術(shù)經(jīng)濟效果顯著，深受制造行業(yè)的重視。沖壓-就是在溫室下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具-在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件(或半成品)的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓加工的特點：由

29、于冷沖壓加工具有上述突出的優(yōu)點，因此在批量生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，是國防工業(yè)及民用工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的加工方法。沖壓成型加工必須具備相應(yīng)的模具，而模具是技術(shù)密集型產(chǎn)品，其制造屬單間小批量生產(chǎn)，具有難加工、精度高、技術(shù)要求高、生產(chǎn)成本高（約占產(chǎn)品成本的10%30%）的特點。所以，只有在沖壓零件生產(chǎn)批量大的情況下，沖壓成型的加工優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得好的經(jīng)濟效益。 本次模具設(shè)計為圓形墊片，圓形墊片結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，應(yīng)用十分廣泛，可中大批量生產(chǎn)。墊片一般是沖裁件，材料為10號鋼，精度等級根據(jù)用途而定，一般為IT11IT14級，圖1-1即本次設(shè)計的墊片零件圖。

30、圖1-1 墊片零件圖 2 沖壓的工藝性分析2.1 結(jié)構(gòu)與尺寸圖2-1 墊片零件尺寸圖 如圖2-1，該零件結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，只有沖孔和落料兩部分。工件為圓形直徑為=40上偏差為0下偏差為-0.2，小孔直徑為=8mm上偏差為0.1偏差為0，其中工件上的兩孔圓心距離為20mm，孔與工件邊緣的最小距離為6mm，其工件厚度為T=2mm，以上尺寸均符合b2t。由于沖裁件為圓形其R20=B/2適合落料。所以此工件適合沖裁加工。2.2 精度 由于沒有特殊要求，工件的尺寸全部為自由公差，記作IT14。這樣利用普通沖裁方式便可以達到零件圖樣的要求。2.3 材料 10號鋼，厚度為2mm帶料，由沖壓工藝與模具設(shè)計課

31、本P359中付表查得，黑色金屬的力學性能可查得牌號10鋼的材料狀態(tài)為退火狀態(tài)，抗剪強度為255333/MPa，抗剪強度為294432b/MPa，斷后身長率為29%，10號鋼平均含碳量為萬分之10，強度硬度不高，但塑性韌性都很好。由于此材料具有較高的彈性和良好的塑性故適合適合沖裁。3 確定沖裁工藝方案 方案一：先落料后沖孔。 采用單工序模具生產(chǎn)。 方案二：落料沖孔一起。 采用復合模具生產(chǎn)。 方案三：沖孔落料分開。 采用級進模具生產(chǎn)。 分析： 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但要兩種工序，兩套模具。成本高而且生產(chǎn)率底，勞動強度大，難以滿足30萬件/年的大批量生產(chǎn)。故不能選用。 方案二只需要一套模具，工件的精度

32、及生產(chǎn)來年較高，但工件厚度為2mm模具強度差，制造難度較大，且沖壓后成品件留在模具內(nèi)，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，操作不方便。 方案三只需要一套模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，工件精度也滿足要求。 通過三種方案比較分析，該件適宜用第三種方案，并使用順裝凸模。4 模具總體設(shè)計方案4.1 模具類型根據(jù)零件沖裁工藝方案，選用級進沖裁模具。4.2 操作與定位方式零件的生產(chǎn)批量以給定30萬件/年，但尺寸不大，可用手工送料方式，就可以達到要求，這樣可以降低模具成本，由于考慮零件的尺寸較小，材料厚度較薄，為了便于操作和保證零件的精度要求，應(yīng)采用導料板導向，考慮用擋料銷和導正銷的定位和定距的方式15。4.

33、3 卸料與出件方式考慮零件的厚度較薄，采用彈性卸料的方式，為了便于操作和提高生產(chǎn)率。彈性卸料采用橡膠，其設(shè)計如下表，選用的四塊橡膠的厚度必須一致，不然會導致受力不均勻，運動產(chǎn)生傾斜，影響模具的正常工作。 表4-1 卸料行程表項 目公 式 結(jié) 果 備 注卸料板工作行程hh=h1+t+h2 6mmh1為凸模凹進卸料板的高度 2mmh2為凸模沖裁后進入凹模的深度 2mm 橡膠的工作行程H1 H=h+h3 14mmh3為凸模修模量 取8mm橡膠自由度 H2H2=4H 56mm橡膠的預(yù)壓縮量H3H3=15%H2 一般情況H3=10%15%H2每個橡膠承受的載荷F1F1=Fx/4 Fx=6992 選用四個

34、圓形筒件膠的外徑D 滿足要求效核橡膠的自由高度H2橡膠的安裝高度H4H4=H2-H3 47mm5 工藝與設(shè)計5.1 排樣的設(shè)計與計算 考慮到材料利用率的問題，采用頂排的方式，由教課書，P63頁式（212）查得剪板機下料的公差查得=0.6，式中橫向塔邊值與縱向塔邊值可查表（210）得a=1.2 mm a1=，哦、由公式：B=D+2（a1+）+C1-，計算得條料的寬度為43mm步距為。一個步距的材料的利用率為62.8%?？僧媹D得： 圖5-1 排樣圖5.2 計算沖壓力與壓力中心 初選壓力機 沖裁力，由參考書沖壓模具設(shè)計與制造P107式318得：F=KLtbF沖裁力 N；L沖件周邊長度 mm；t材料厚

35、度 mm；b材料抗剪強度 MPa；K考慮到模具的間隙不均勻，刃口的磨損，材料的力學性能與厚度的波動等諸多因素引入的修正系數(shù)，一般取K=1.3?？梢缘茫盒读狭x=KxF=0.045*122525.3=5513Kx和Kt可以由表17查得壓力F1 F1=2F 參考模具設(shè)計與制造 P35式1-22 P1.3）F 根據(jù)沖壓模具設(shè)計與制造P37表17可查得選取壓力機的型號為JG23-40壓力中心的計算：計算壓力中心的時候，先畫出凹模型口圖（圖5-2）根據(jù)壓力中心的原理。該零件是對稱的，用解析法求得模具的壓力中心，計算如下：L1=1/4nd=L2=L3=L4 X1=X4*X2=X8 L5=8所以壓力中心為

36、（60，0）由計算知該工件沖裁力不大，符合條件。 圖5-2 凹模型口圖5.3 計算凹凸模刃口尺寸及公差 由于材料薄模具間隙小，故凹凸模采用配作加工為宜。又依據(jù)排樣圖可知，凸模的加工較凹模困難，因此選用凹模作基本件制造，故不論沖孔落料，只計算凹模刃口尺寸及公差16。沖孔凸模刃口尺寸均屬于磨損后，減少的尺寸，按式234計算即Bp=（bmin+X）圖中未表注的尺寸的公差為IT14，查出公差值后的沖孔尺寸為：b1=8上偏差為0.1，下偏差為0；b2=8上偏差為0.1，下偏差為0；b3=40上偏差為0，下偏差為-0.2；由教課書P81表221查得IT14級時磨損補償系數(shù)x=0.5由式Bp=（bmin+X

37、）上偏差為0，下偏差為/4Bp1=（8+0.5*0.1）=8.05上偏差為0.025，下偏差為0；Bp2=（8+0.5*0.1）=8.05上偏差為0.025，下偏差為0；Bp3=（40+0.5*0.2）=40.1上偏差為0，下偏差為-0.05；6 零件刃口尺寸的計算在確定工件零件刃口尺寸的計算方法前，首先要考慮工件零件的加工方法及模具裝配的方法，結(jié)合模具的特點，工作零件的形狀相對簡單。17適宜采用線切割機床分別加工落料凸模，凹模，凸模固定板以及卸料板。這種加工方法，可以保證孔的同軸度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法落料來計算落料： 表 6-1 刃口尺寸計算尺寸分類尺

38、寸轉(zhuǎn)換 計算公式結(jié)果備注落料R40（）表為刃口偏差系數(shù)取為工件公差值沖裁間隙允許最小值 R8沖孔8Dt=dmin+XDa=dt+Zmin/2孔心距 20LA=L/8LA=207 模具的總體設(shè)計 由沖壓工藝分析可知，控制級進沖壓，所以模具類型為級進模。 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料板，無側(cè)壓裝置控制條料的送進步距采用擋料銷初定距，導正銷精定位，而第一件的沖壓裝置，因為條料長度有一定的余量，可以靠操作工目測來定。7.3 卸料出件方式的選擇 因為工件厚度為2mm，相對較薄，卸料力也較小，故可以采用彈性卸料又因為是級進模生產(chǎn)，所以采用下出件比較便于操作與提高生產(chǎn)率。7.4 導向方

39、式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該級進模采用中間導柱的導向方式。 7.5 主要的零件設(shè)計落料凸模 結(jié)合工件外型并考慮到加工，將落料凸模設(shè)計成直通式，采用線切割機床加工2個M8mm螺釘固定在墊板上，與凸模固定板的配合按H6/M5其長度計算公式為：根據(jù)參考書沖壓工藝與模具設(shè)計P71 式217 L=h1+h4+h5L=h1+h4+h582h1為凸模固定板的板厚 （mm）；h4為彈壓卸料板厚度 （mm）；h5為預(yù)壓狀態(tài)下卸料橡膠的厚度 h5=（0.85-0.9）H 公式中的是凸模端面縮進卸料板的厚度； H為自由狀態(tài)下橡膠的厚度 ； 沖孔凸模與其強度校核 （1）沖孔凸模 因為所沖的孔

40、均為圓形，而且都不屬于需要特別加工，特別保護的小凸模，所以沖孔采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面便于裝配與更換18。沖8孔的凸模結(jié)構(gòu)如圖四。 （2）抗壓抗彎強度校核 凸模能正常工作，其最小截面承受的壓力必須小于凸模材料允許的壓應(yīng)力：由參考書沖壓工藝與模具設(shè)計P71 式219 d4t/式中 d凸模最小直徑（mm）； t板料厚度（mm）； 板料抗剪度（MPa）； 凸模材料許用力（MPa）。 凸模材料為一般工具鋼，淬火硬度為5862HRC，可取為1000-1600MPa，沖裁低碳鋼時，取300MPa按照d4t/計算達到抗壓強度。 沖壓時凸?？v向抗彎能力可利用桿件受軸向壓力的歐拉公式進行校核。 當凸

41、模有導向時，相當于一端固定，另一端鉸支的壓桿，凸模不發(fā)生失穩(wěn)彎曲的最大長度，參考沖壓工藝與模具設(shè)計P72 式224得：Lmin270d/FLmin失穩(wěn)彎曲的最大長度（mm）； F沖裁力（N）； d凸模最小直徑（mm）。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計算凸模的抗彎強度可以達到?jīng)_裁的要求。 凹模 凹模采用整體凹模，各種沖裁的凹模均采用線切割機床來加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)壓力中華心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模炳重合，其尺寸為： 凹模厚度 H=K1K2 K1 K2凹模刃口周邊長度修正系數(shù) 查表218 F為沖裁力 凹模壁厚C=（1.52）H=49.566 所以取凹模厚度為 35 凹模壁厚 50 凹模寬度 B=b+

42、2c=46+2*50=146 b為排樣寬度 凹模長度取146 （3*40+x） x為送料余量 凹模輪廓尺寸 146*146*35 定位零件的設(shè)計 落料凸模下部設(shè)計有兩個導料銷，為8孔作導正，導正孔的導正銷的結(jié)構(gòu)圖見圖8-1 圖8-1 導正銷結(jié)構(gòu)圖 導正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導正，考慮到料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面2mm，所以導正銷直線部分長，采用H7/h6安裝在落料凸模上，導正銷導正部分與導正孔采用H7/h6配合。 導料板的設(shè)計 導料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導料板與條料之間的間隙取1mm，這樣就可以確定導料板的寬度了，導料板的厚度按國際標準，導料板選用45鋼制作，熱處理

43、硬度4045HRc，用螺釘和銷釘固定在凹模上，導料板的進料端安裝有承料板。 卸料板的設(shè)計 卸料板的周界尺寸和凹模尺寸相同，厚度為14mm采用45鋼,淬火硬度4045HRc。 卸料螺釘?shù)倪x擇 卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為12mm，螺釘部分M10*10mm。 該模具采用中間導柱模架。這種模架的導柱在模具中間位置，沖壓時間可防止由于偏心力矩而引起的模具傾斜，以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 導柱 d/mm*L/mm 分別為28*160 32*160 導套 d/mm*L/mm*D 分別為2*115*42 32*115*45 上模座厚度 H取45mm 上模板厚度H取10mm 下模板厚度 H取

44、50mm該模具閉合高度為：H=H上+L+H+H下-h2=45+82+33+50-2=208mmL凸模長度 82mmH凹模厚度 33mmH2凸模沖裁后進入凹模深度 2mm 可見該模具閉合高度小于所選壓力機JG2340最大裝模高度（230mm）可以使用該壓力機。7.7 凹凸模材料的選擇 因工件材料為10鋼，t3mm生產(chǎn)為大批量生產(chǎn)。要求模具壽命比較高。故選用W18Cr4V的材料為凹凸模具的材料。凸模熱處理要求6062HRC，凹模熱處理要求6163HRC。7.8 模具總裝圖 通過以上計算，模具總裝圖，模具上模部分有上模板，墊板。凸模（3個），由凸模固定板以及卸料板組成，卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為

45、彈性元件。19下模部分有下模座，凹模板，導料板組成。沖孔廢料和成品均有漏料孔漏出。條料送進時，采用活動擋料銷作為粗定距，在落料凹模上安裝兩個導正銷，利用條料上，8孔作為導正銷孔進行導正，依次作為條料送進的精定距操作完成第一個步?jīng)_壓后，把條料抬進向前移動，用落料孔套在活動擋料銷上并向前推進，沖壓時凸模導正銷再作準確定距。7.9 沖壓設(shè)備選定與參數(shù) 通過校核計算，選擇開式雙柱可傾壓力機JG2340能滿足使用條件，其主要技術(shù)參數(shù)如下：公稱壓力 400KW 最大閉合高度 300mm滑快行程 100mm 最大裝模高度 230mm工作臺尺寸（前后*左右） 420mm*630mm墊片尺寸 （厚度*孔徑） 8

46、0mm*150mm模柄孔尺寸 50mm*70mm最大傾斜角度 307.10 模具零件加工工藝 本副沖裁模具，模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件，固定板以及卸料板，若采用線切割加工技術(shù)，這些零件就變的相對簡單了。下面為圖四落料凹模的技工工藝過程如表7-1 表7-1 落料凸模加工工藝工序號工序名稱工序內(nèi)容1下料下50mm*85mm的材料2熱處理退火3粗車，銑要求41mm*83mm4熱處理調(diào)質(zhì)5精銑要求40mm*82mm6熱處理按處理工藝淬火達到5362HRc7鉗工精修全面達到設(shè)計要求 凹模固定板以及卸料板都屬于板類零件，其加工工藝比較規(guī)范20。8 結(jié)論與展望此次畢業(yè)設(shè)計是我們進行完四年的機械設(shè)計制造專業(yè)

47、課程后進行的他是對我們四年來所學課程的又一次深入系統(tǒng)的綜合性復習，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓練。它在我們的學習結(jié)業(yè)的關(guān)口，顯得尤為重要。通過這次設(shè)計，讓我們很好的復習了一遍所學的機械設(shè)計方面的專業(yè)知識，同時由于模具設(shè)計不是我們的專業(yè)走向，所以很多知識課本上沒有講過，在通過書籍網(wǎng)絡(luò)學習掌握這些知識，完成這次設(shè)計后，我們對于沖壓模具設(shè)計有了更深的認識，也有了一次獨立設(shè)計模具的經(jīng)歷。這次設(shè)計讓我感觸頗深：所學的知識只有在應(yīng)用之中才能更深的理解和長時間的記憶。對于一些原本一知半解的理論也有了進一步的認識。特別是在原來所學的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機械制圖，互換性，機械設(shè)計基礎(chǔ)等有了更深層次的理解，使我們進一步

48、的了解到怎樣將課本知識運用到實際當中。同時還使我們更清楚了模具設(shè)計過程中要考慮的問題，如怎樣是制造的模具技能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件經(jīng)濟性，加工工藝的合理性.在設(shè)計過程中通過沖壓手冊，模具制造手冊，模具標準應(yīng)用手冊等對要設(shè)計的問題進行查詢，使我更加熟料的掌握了怎么通過更多的途徑去做好設(shè)計，使設(shè)計更加合理。也使我學會了設(shè)計過程中對資料的查詢和應(yīng)用。通過這次設(shè)計，我更深入的學習了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計，模具設(shè)計及沖壓模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透，相互補充，相互依賴的關(guān)系。冷沖壓工藝設(shè)計是針對給定的產(chǎn)品樣圖，根

49、據(jù)其生產(chǎn)批量的大小，沖壓設(shè)備的類型規(guī)格，模具制造能力及工人技術(shù)水平等具體生產(chǎn)條件，從對產(chǎn)品零件圖的沖壓工藝性分析入手經(jīng)過必要的工藝計算，制定出合理的工藝方案，最后編寫沖壓工藝卡的一個綜合分析計算設(shè)計過程。沖壓工藝方案的確定包括工序性質(zhì)，數(shù)量的確定，工序順序的安排，工序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。沖壓模具設(shè)計則是根據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)格，認真考慮毛坯的定位，出件，廢料排除等諸問題以及模具的制造維修方便，操作安全可靠等因素后，設(shè)計計算并構(gòu)思出于沖壓設(shè)備相適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu)，然后繪制出模具總裝圖和所有非標準零件圖的整個設(shè)計繪圖過程。經(jīng)歷了幾個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，在這次設(shè)計中通過參考，查閱各種

50、有關(guān)模具方面的資料，請教各位老師有關(guān)模具方面的問題，并且和同學的探討，模具設(shè)計在實際中可能遇到的具體問題，使我在這短暫的時間里，對模具的認識有了一個質(zhì)的飛躍。從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學習事物所必經(jīng)的一半過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過幾個月的努力，我相信這次畢業(yè)設(shè)計一定能為大學生涯畫上一個圓滿的句號。為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。一些基本的工作，但由于時間和能力所限，尚有許多問題需進一步的探討和完善。致 謝大學四年學習時光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學們表達我由衷的謝意。感謝我的家人對我大學四年學習的默默支持；感謝我的母校荊楚理工學院給了我在大學四年深造的機會，讓我能繼續(xù)學習和提高；感謝母校的老師和同學們?nèi)陙淼年P(guān)心和鼓勵。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨；同學們在學習中的認真熱情，生活上的熱心主動，所有這些都讓我的四年充滿了感動。 這次畢業(yè)論文設(shè)計我得到了很多老師和同學的幫助。從論文選題到搜集資料，從寫稿到反復修改，期間經(jīng)歷了喜悅、聒噪、痛苦和彷徨，在 HYPERLINK :/paper.taomoo