插片沖壓工藝及模具設計【含CAD圖紙、說明書】【LB7】

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河南機電高等專科學校 學生畢業(yè)設計中期檢查表 學生姓名 尹歡歡 學 號 111304123 指導教師 原國森 選題情況 課題名稱 插片沖壓工藝及模具設計 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負責人： 2014 年 3 月 22 日 　河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計任務書 系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設計與制造 學生姓名: 尹歡歡 學 號: 111304123 設計題目： 插片沖壓工藝及模具設計 起迄日期: ２０13年11月 2 日 ~ 11月8 日 指導教師: 原國森 2013年11月2日 畢 業(yè) 設 計任 務 書 1．本畢業(yè)設計課題來源及應達到的目的： 本設計題目為鋼板沖孔落料模設計，通過設計，應對沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練使用相關設計手冊，獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。 2．本畢業(yè)設計課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；2.分析鋼板的成形工藝并確定其工藝方案；3.模具主要設計計算；4.繪制模具總裝圖，并繪制零件圖；5.模具的裝配及調(diào)試；6.得出設計結(jié)論。 設計題目：插片沖壓工藝及模具設計 材料：08鋼 料厚：1mm 產(chǎn)量：大批量 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 系部意見： 系領導： 年 月 日 機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號 02 零件名稱 凸凹模 零件號 00-07 零件重量 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 Cr12 設 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 銑床 虎鉗 游標卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時 一次 1 銑上平面 φ35面銑刀 游標卡尺 0.5 2 0.5 200㎜/ min 800r/min 一次 1 銑下平面 φ35面銑刀 游標卡尺 0.5 2 0.5 200㎜/ min 800r/min 一次 2 銑兩端面 φ10立銑刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min1 400r/mi 一次 2 銑兩端面 φ10立銑刀 游標卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min1 400r/mi 設 計 者 尹歡歡 指 導 教 師 原國森 共 1 頁 第 1 頁 機 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 車 工序號 4 零件名稱 沖孔凸模 零件號 22 零件重量 0.35Kg 同時加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 Cr12 58—62HRC ￠10mm×40mm 0.5Kg 設 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 車床 C6130 虎鉗 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 mm 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 mm 進給量 mm/r 主 軸 轉(zhuǎn) 速 r/min 切 削速 度m/min 基 本 工 時 1 2 車端面 彎頭車刀 游標卡尺 1.5 0.4 800 50 0.2H 2 2 車端面 彎頭車刀 游標卡尺 1 0.4 800 55 0.2H 3 2 車外圓、倒角 直頭車刀 游標卡尺 0.5 0.3 400 60 0.3H 4 3 車外圓、倒角 直頭車刀 游標卡尺 1 0.2 300 65 0.3H 設 計 者 尹歡歡 指 導 教 師 原國森 共 1 頁 第 1 頁 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 00-07 凸凹模 工序號 工 序 名 稱 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 01 下料(35×15×40) 鋸床 直尺 02 粗銑六面 銑床 虎鉗 標準 面銑刀 游標卡尺 03 磨削 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標卡尺 04 鉗工 鉆床 虎鉗 鉆刀、鉸刀、攻絲刀 高度尺、游標卡尺 05 熱處理（淬火、回火） 電熱爐 火鉗 06 磨削 磨床 磁力夾具、虎鉗 砂輪 游標卡尺 07 線切割 線切割機床 復式支撐夾具 銅絲 游標卡尺 08 鉗工 研磨工具 游標卡尺 編制 尹歡歡 校對 尹歡歡 審核 原國森 批準 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 00-02 沖孔凸模 工序號 工 序 名 稱 設 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 1 下料：鋸床下料￠10mm×40mm 鋸床 虎鉗 125mm 鋸條 200mm 鋼尺 150mm 0.5H 2 鍛造：￠8mm×43mm 空氣錘 65Kg 火鉗 鋼尺 150mm 1H 3 熱處理：退火，硬度≤229HBS 熱處理爐 鉗子 8H 4 車：車兩端面見光，粗車外形 車床 C6132 三爪卡盤 車刀 游卡尺 0~125mm 1H 5 熱處理：淬火、回火，硬度58~62HRC 熱處理爐 鉗子 8H 6 磨：磨工作端面，留單邊余量0.3 平面磨床 M7120A 電磁吸盤 Pmc195 砂輪 千分尺 0~25mm 25~50mm 2H 7 鉗：劃線 劃線平板 虎鉗 125mm 游標卡尺 0~125mm 0.5H 8 車：精車外形，留單邊磨削余量0.2~0.3mm 9 磨：精磨外形，留單邊磨削余量0.01~0.015mm 外圓磨床 M14323A 電磁吸盤 Pmc195 砂輪 千分尺 0~25mm 25~50mm 2H 10 鉗：研磨，精修至圖紙要求 拋光機 虎鉗 125mm 銼刀 千分尺 0~25mm 25~50mm 2H 11 檢驗：按圖紙要求檢驗 編制 尹歡歡 校對 尹歡歡 審核 原國森 批準 插件沖壓工藝及模具設計 摘要:本設計題目為復合模具設計，體現(xiàn)了典型復合模具設計的要求，內(nèi)容與方向。通過工藝分析，工藝方案的確定，確定了模具設計的方向，零件的選擇以及加工過程中對毛坯尺的確定，計算沖裁力，來計算壓力中心，選擇壓力機和壓力機的噸位。 本設計運用沖壓成型工藝及模具設計的基礎知識，首先對零件進行工藝性分析，以確定沖壓工序，然后計算零件的體積，便于選取合適的壓力機，最后分析了零件的特征，確定模具的設計參數(shù)、設計要點及卸料裝置的選取。 設計運用了沖裁工藝及模具設計的基礎知識。首先，分析了板材的性能要求，為選去模具的類型做了準備，同時，也為凸，凹模的材料有了依據(jù)。后分析沖裁件的特征，確定了模具設計參數(shù)，選擇其他零件及卸料裝置。也為凸，凹模尺寸的計算有了根據(jù)。還有零件的加工工藝。 關鍵詞: 復合模 凸模 凹模 Insert stamping process and die design Abstract: This design topic designs for The piercing die design of the dunnage backup plate, body now typical model The piercing die design of request, contents and direction.Pass the craft analysis, the craft project really settles, making sure the direction of The piercing die design, really settling to the blank product size, computing to the blanking pressure, compute the pressure center, choose the tonnage of the pressure machine and the pressure machine. Through the foundation knowledge, firstly, the processibility of the part is analyzed to determine the process of the stamp. Secondly, the volume of the part is computed to choose the pressing machine. Lastly the character of the part is analyzed to determine the mould design parameter and design point and choose the shedding mechanism. This design made use of to hurtle foundation knowledge of blanking craft and The piercing die design. First, Analyzed the function request of the plank material, did preparation for the type that chooses to the die, is also convex, in the meantime, the material of punch and cavitydie had a basis.Analyze to hurtle a characteristic of cut the piece behind, make sure the molding tool design parameter, choose other spare partses and unload to anticipate device.Is also convex, the calculation of the cave mold size had a basis.Still there is spare parts to process a craft. Keywords: The piercing die punch cavitydie 河南機電高等?？茖W校 畢業(yè)設計說明書 畢業(yè)設計題目：插片沖壓成形工藝及模具設計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 模具111 學生姓名 尹歡歡 學 號 111304123 指導教師 原國森 2014年4 月 20 日 目 錄 1緒 論 1 1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 1 1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 1 1.1.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 2 1.2國外模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 2 2模具工藝分析 4 2.1原始資料: 4 2.2工藝方案的確定 5 2.3主要設計計算 6 2.3.1排樣方式的確 6 2.3.2、沖壓力的計算 7 2.3.3、壓力中心的確定及相關尺寸的計算 8 2.3.4、工作零部件刃口尺寸的計算 10 2.3.5、卸料件的設計 12 3 模具的總體設計 14 3.1模具零部件的選擇 14 3.1.1模具結(jié)構(gòu)的確定 14 3.1.2定位方式的選擇 14 3.1.3卸料、出件方式的選擇 14 3.1.4導向方式的選擇 14 4 模架及工作零件設計加工 15 4.1工作零件的結(jié)構(gòu)設計 15 4.1.1沖孔凸模的設計 15 4.1.2落料凹模的設計 16 4.1.3凸凹模的設計 17 4.1.4導料銷及擋料銷的設計 18 4.1.5卸料部件的設計 18 4.1.6推件塊的設計 19 4.2模架的設計 19 4.3沖壓設備的選定 20 4.4模具零件的加工工藝 21 4.5 模具的裝配 21 5.結(jié)束語 23 致 謝 25 參考文獻 26 II 插片沖壓成形工藝及模具設計 1緒 論 目前，我國塑料技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當?shù)穆浜?，主要原因是我國在塑料模基礎理論及成形工藝、模具標準化、模具設計、模具制造工藝及設備等方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當大的差距，導致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與工業(yè)發(fā)達國家的模具相比差距相當大。 1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進口模具18.13億?美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長18%、32.4%和45.9%。進出口之比2004年為3.69:1，進出口相抵后的進凈口達13.2億美元，為凈進口量較大的國家。 在2萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(yè)只有20多家，中型企業(yè)幾十家，其余都是小型企業(yè)。?近年來，?模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型、精密、復雜、長壽命中高檔模具及模具標準件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快；"三資"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。 雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠遠不能適應國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。低檔模具過剩，高檔模具供不應求，甚至有的依賴進口，因此，模具企業(yè)必須找準自己的弱點，盡快縮短與國外的差距。 1體制不順，基礎薄弱 2開發(fā)能力差，經(jīng)濟效益欠佳 3藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低 4業(yè)化、標準化、商品化的程度低、協(xié)作差 1.1.2國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:???? 1.模具日趨大型化；??? 2.在模具設計制造中廣泛應用CAD/CAE/CAM技術(shù)；?? 3.模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；??? 4.在塑料模具中推廣應用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；? 5.提高模具標準化水平和模具標準件的使用率 6.發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術(shù)；??? 7. 模具的精度將越來越高；? ?8.模具研磨拋光將自動化、智能化；?? 9.研究和應用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；?? 10.開發(fā)新的成形工藝和模具。 1.2國外模具的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 模具是工業(yè)生產(chǎn)關鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)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)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。? 國外模具總量中,大型、精密、復雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 本課題設計進度的安排如下： 1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時間20天； 　2.確定加工方案，所用時間5天； 3.模具的設計，所用時間30天； 4.模具的調(diào)試．所用時間5天． 2模具工藝分析 2.1原始資料: 工件名稱：支撐片 工件簡圖：如下圖所示 生產(chǎn)批量：大批量生產(chǎn) 材料：08鋼 材料厚度：1mm 設計方案：復合模一次沖壓完成 圖2-1零件圖 2.2工藝方案的確定 08鋼屬于優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，其主要性能是屬于極軟低碳鋼，強度、硬度很低，塑性、韌性較好，冷加工性好。宜軋制成薄板、薄帶、冷變形材、冷拉、冷沖壓、焊接件、表面硬化件。 該零件形狀簡單，是由圓弧和直線組成的。尺寸為自由尺寸，沖裁件精度等級不高，模具的制造等級為IT9就能滿足要求。其尺寸標注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁加工的工藝要求，故決定用沖壓方式進行加工。 沖壓工藝方案的選擇 該工件僅包含落料和沖孔兩個基本工序，可以采用以下三種工藝方案： 第一：先落料，后沖孔。采用單工序模生產(chǎn)。 第二：落料—沖孔復合沖壓。采用復合模生產(chǎn)。 第三：沖孔—落料級進沖壓。采用復合模生產(chǎn)。 方案一：模具結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，但需要兩道工序兩副模具，由于兩次定位使得工件的形位誤差難以保證，尺寸較小，制件的質(zhì)量較差，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足大批量生產(chǎn)要求，操作也不安全，故不宜采用。 方案二：只需一副模具，由于一次成形，減少了多次定位出現(xiàn)的定位誤差，并且在模具結(jié)構(gòu)中采用彈性壓料裝置，使其制件質(zhì)量較好，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高。 方案三：也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作較方便，工件精度也能滿足要求，但是成本較復合模高。 通過對上述三種方案分析比較，該件的沖壓生產(chǎn)采用第二種方案進行沖裁為好。 2.3主要設計計算 2.3.1排樣方式的確 設計復合模，首先要設計的就是排樣方式，該零件形狀較規(guī)則的零件，對排可以顯著地減少廢料，所以采用對排的方式排樣，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點需要沖孔和落料兩個工序就可以完成零件的制造。工序方案如圖所示。 圖2-2排樣圖 下面對工件的搭邊值進行確定，各部分尺寸的確定由P37表2.9查得最小搭邊值a`=1.2，a`1=1.5 可由零件圖和排樣圖可以計算條料的寬度b,沖裁件的面積A A=12×7+20.36×3.2+2×5.6=165.252mm2 b=12.6+1.5+1.5=15.6mm 一個步距的長度 s=32.36+1.2+2+2.6+1.2=39.36mm 可以計算出一個步距的材料利用率為 η=2nA/BS×100%=53.8% 2.3.2、沖壓力的計算 該模具采用的復合模，擬選擇彈性卸料,上出件，沖壓力的計《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 算如下,由p29可得沖裁力《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 《課本》P65表2.5.2 F=Kltτb F——沖裁力 L——是沖裁周邊的長度 t——材料的厚度為1mm τb——材料的抗剪強度取320MPa K——安全系數(shù)是考慮到實際生產(chǎn)中，模具間隙值的波動和不均勻、刃口的磨損、板料力學性能和厚度波動等因素的影響而給出的修正系數(shù)。一般取1.3。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)得計算可得 落料力：F1=37.407KN 沖孔力：F2=5.225KN 下面我們分別對卸料力、推件力和頂件力進行計算： 卸料力 Fx=KxF1 推件力 Ft=nKtF2 F——為沖裁力 Fx——卸料力系數(shù) Ft——推件力系數(shù) 有表2.7得他們分別取0.05、0.05; n——同時卡在凹模內(nèi)的沖裁件或廢料的個數(shù)，根據(jù)凹模的修《課本》P65表2.5.2 模余量的一般要求，我取h=6mm 則n =h/t=6/1=6 可得Fx=1.870KN Ft=1.57KN 因為采用的彈性卸料和上出料方式，可知沖壓的總工藝力為 F總=Fx+Ft+F1+F2=46.072KN 為了保證沖壓力充足，一般沖裁時壓力機噸位應比計算的沖壓力大30%左右，即 F=1.3×46.072=59.894KN 2.3.3、壓力中心的確定及相關尺寸的計算 計算壓力中心，首先根據(jù)前面的設計畫出凹模型口圖如下圖，為了盡可能保證模柄軸線、壓力機滑塊的中心和壓力中心重合，依次防止偏載對模具和壓力機帶來的損害，所選用的壓力機的型號為J23-16。計算步驟如下： 1. 建立坐標系XOY如圖所示 圖2-3壓力中心 2.將組成此圖形的輪廓劃分為幾個簡單的線段，求出各個線段的長度，如下： L1=7mm（3.5，0）； L2=2.6mm(7,1.3); L3=5.6mm（9.8，2.6）； L4=2mm(12,3.6); L5=5.6mm (9.8,4.6); L6=7.4mm(7,8.3); L7=3.8mm (5.1,12); L8=20.36mm (22.18,3.2) L9=3.2mm (1.6.32.36） L10=32.36mm(0,16.18) L11=6.28mm(3.2,2.4) L12=6.28mm(3.2,9.6) 壓力中心點的確定，由公式的壓力中心位置分析可得，計算公式如下 Xc=(L1×X1+……Ln×Xn)/(L1+……Ln)=3.48 mm Yc=(L1×Y1+……Ln×Yn)/(L1+……Ln)=10.29 mm 可以得到壓力中心為圖坐標系中的位置坐標為（3.48,10.29）。這個壓力中心確定以后，在下面的設計中就要盡量保證這個中心和模柄的中心線重合，同時還要考慮到裝配和加工的方便的要求，還與壓力機的結(jié)構(gòu)相關。 2.3.4、工作零部件刃口尺寸的計算 在確定工作零件刃口尺寸之前，首先要考慮到工作零件的加工方法和模具的裝配方法，結(jié)合該模具的特點，工作零件的形狀相對比較簡單，適宜采用線切割機床分別加工落料凸凹模、凹模、凹模固定板以及卸料板等，這種加工方法可以保證這些零件各孔的同軸度，使裝配工作簡化，因此工作零件刃口尺寸計算就按分別加工的方法來計算。 1.計算凸、凹模刃口尺寸, 查《沖壓工藝與模具設計》書中表2.4得間隙值Zmin=0.100mm，Zmax=0.140mm。 1沖孔φ2mm。 沖孔以凸模為基準。由于制件結(jié)構(gòu)簡單，精度要求不高，所以采用凹模和凸模分開加工的方法制作凸、凹模。其凸、凹模刃口尺寸計算如下： 查書中表2.5得φ2mm凸、凹模制造公差： δT =0.020mm δA =0.020mm 校核： Zmax-Zm in =0.040mm 而δT+δA =0.020+0.020=0.040mm 滿足 Zmax-Zmin≥δT+δA的條件 查書中表2.6得：IT14級時磨損系數(shù)X=0.5, d凸圓形==（2+0.5×0.25）mm=2.125mm D凹圓形==(2.12+0.100) =2.220 mm 2外形落料凸、凹模刃口尺寸的計算 由于外形形狀簡單，精度要求不高，所以采用凸模和凹模分開加工的方法制作凸、凹模。 其凸、凹模刃口尺寸計算如下： 當以凹模為基準件時，凹模磨損后，刃口部分尺寸增大。 工件中未標注公差的尺寸，查閱相關資料得出其極限偏差：32.360-0.63 3.20-0.3 120-0.43 7.20-0.36 70-0.36 12.60-0.43 2.60-0.25 20-0.25 ф20-0.25. 查《沖壓工藝與模具設計》書中表2.6得磨損系數(shù)x為： 當△≥0.50時，x=0.5 當△≤0.5時，x=0.75 按式（2.8）：Aj=(Amax-x△) 32.36凹=（32.36-0.5×0.62）0+0.62/4=29.260+0.155 3.2凹=(3.2-0.75×0.3)0+0.3/4=2.97500.075 12凹=（12-0.5×0.45）0+0.45/4=11.7750+0.113 7凹=（7-0.5×0.36）0+0.36/4=6.820+0.09 7.2凹=（7.2-0.5×0.36）0+0.36/4=7.080+0.09 12.6凹=（12.6-0.5×0.45）0+0.45/4=12.3750+0.113 2.6凹=（2.6-0.75×0.25）0+0.25/4=2.4130+0.0625 2凹=（2-0.75×0.25）0+0.25/4=1.8130+0.0625 ф2凹=（2-0.75×0.25）0+0.25/4=ф1.8130+0.0625 落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別29.26mm,2.975mm,11.775mm,6.82mm,7.08mm,12.375mm,2.413mm,1.813mm,ф1.813mm不必標注公差，但在技術(shù)要求中注明：凸模實際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙Zmin=0.126mm。 2.3.5、卸料件的設計 由以上計算可知卸料力為F=1.870KN。 1橡皮的設計計算： 1根據(jù)分析橡皮允許承受的載荷大，安裝調(diào)試方便，所以采用橡膠是合適。 2根據(jù)卸料力求橡膠的橫截面積 由 FX≤FXY=Sp 可得，橡膠的橫截面面積為 S=FXY/p FXY——橡膠產(chǎn)生的壓力，設計時取大于或等于卸料力FX； p——橡膠所產(chǎn)生的單位面積壓力，與壓縮量有關，其值可按確定，設計時取預壓量下的單位面積； S——橡膠的面積 卸料板的工作行程： h工=h1+h2+t h1——凸模進入卸料板的高度1mm； h2——凸模沖裁后進入凹模的深度1mm； t——板料的厚度 即： h工=1mm+1mm+1mm=3mm 橡膠的工作行程：H工=h工+h修 其中h修為凸模的修磨余量取5mm。 即： H工=3mm+5mm=8mm 由橡皮壓縮量不超過自由高度的35%～45%橡膠的工作高度取自由高度的25%，根據(jù)以上的計算可以得知橡膠的自由高度為 H自由=4H工=32mm 每個橡膠承受的載荷為F1=F卸/4=1.87/4KN=0.468KN 試取壓縮量為40%查[3]p122單位壓力約為3MPa則 P=20%×3=0.6MPa 由上式 S=FXY/p=0.468KN/0.6=763.3N 再由S可以計算出等效的外徑D=2S1/2 /π1/2=27.95mm取29mm 3橡膠的校核 橡膠的校核要求橡膠的高徑比在0.5-1.5之間則 0. 5＜H/D=32/29=1.36＜1.5 即選1塊即可以滿足要求。 3 模具的總體設計 3.1模具零部件的選擇 3.1.1模具結(jié)構(gòu)的確定 由沖壓工藝分析可知，采用復合沖壓，所以模具類型為復合模，凸凹模在下，落料凹模和沖孔凸模在上，為典型的倒裝沖孔落料復合模。 3.1.2定位方式的選擇 因為該模具采用的是條料，控制條料的送進方向采用導料銷，控制條料的送進步距采用擋料銷定距，簡單，可靠，定位方便。 3.1.3卸料、出件方式的選擇 因為工件料厚為1.2mm，相對較薄，卸料力也比較小，故可以采用彈性卸料。又因為是復合模生產(chǎn)，所以采用上出件比較便于操作和提高生產(chǎn)效率。 3.1.4導向方式的選擇 為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整等因素該復合模采用后側(cè)導柱的導向方式。 4 模架及工作零件設計加工 根據(jù)模具設計的基本形式，可以確定模具的基本結(jié)構(gòu)原理 圖4-1模具總裝圖 1.導套 2.擋料銷 3.上模座 4.螺釘 5打桿 6.模柄 7.推板 8.鏈接推桿 9.墊板 10.螺栓 11.銷釘 12.凸模固定板 13.推件板 14.落料凹模 15.沖孔凸模 16卸料板 17.導柱 18.橡膠 19.凸凹模 20.卸料螺釘 21.下模座 22.導料銷 23.凸凹模固定板 4.1工作零件的結(jié)構(gòu)設計 4.1.1沖孔凸模的設計 根據(jù)制件的零件圖可以知道，沖孔凸模的結(jié)構(gòu)為圓形，具體結(jié)構(gòu)可以根據(jù)具體的設計需要而定。因為所用的沖孔凸模為圓形，而且的數(shù)據(jù)可得，這里所用的凸模是不需要特殊保護的小凸模，所以沖孔凸模采用圓頭直桿凸模，其總長L可根據(jù)具體設計按如下方式計算： L=h1+h2 =35mm 其中：H1為凸模固定板厚為28mm H2為凹模的厚度，為了設計更適合標準，取7mm 圖4-2沖孔凸模 4.1.2落料凹模的設計 結(jié)合工件外形并考慮加工，凹模采用整體凹模，將落料凸模設計成直通式，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割機床加工，4個M8的螺釘固定在墊板上，與凸模固定板配合按H6/m5。安排凹模在模架的位置時，要根據(jù)壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心和模柄中心重合. 凹模的高度 H=KB 取K=0.4 則H=6.24mm 此為最小值圓整到7mm即H=7mm 取凹模壁厚為c=1.5×H=10.5mm 凹模的寬度 L1 =S+2H=39.36+2×7=53.36mm 凹模的長度 取L2=b+2h=15.6+2×7=29.6mm 即凹模的輪廓尺寸為80mm×63mm×11mm 結(jié)構(gòu)詳圖如下所示: 圖4-3落料凹模 4.1.3凸凹模的設計 結(jié)合工件外形并考慮加工，凸凹模采用整體凸凹模，將落料凸凸模設計成直通式，沖裁的凸凹模外形及孔均采用線切割機床加工，1個M8的螺釘固定在下墊板上，與凸模固定板配合按H6/m5。 圖4-4凸凹模 4.1.4導料銷及擋料銷的設計 條料采用兩個導料銷導料，送進方向上采用一個擋料銷進行定位，導料定位都較可靠，方便，將其固定在卸料板上，在凹模板上設置避讓孔，其深度稍大于銷頭部高度。 4.1.5卸料部件的設計 （1）卸料板的設計 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為10mm。 卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為45~45HRC。 （2）卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設置4個卸料螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為10×10。卸料釘尾部應留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應使卸料板超出凸凹模端面1mm，有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 4.1.6推件塊的設計 推件塊用來推出卡在凹模里的之間，要有一定的行程空間，材料選用45鋼。 4.2模架的設計 該模具采用中后側(cè)導柱模架，這種模架的導柱在模具后側(cè)位置，模具較敞開。以凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。根據(jù)模具周界的具體尺寸，得采用中間導柱模架最適合具體規(guī)準是： 上模座的厚度30 ， 下模座的厚度35，材料為Q235。 上模座厚度H上模取30mm，上模墊板的厚度H墊取10mm，凸模固定板的厚度為14mm，空心墊板厚度為10mm，凹模厚度為20mm，凸凹模厚度為45mm，，下模座的厚度35mm，那么，該模具的閉合高度: H閉= H上座+ H下座 + H上墊 + H空心墊板+ H固 +H凸凹模+ H凹模- h2 =30+35+10+10+14+42+13-1=159mm H上座——上模座厚度 H下座——下模座厚度 H上墊——上墊板厚度 H空心墊板——空心墊板厚度 H固——凸模固定板厚度 H凸凹?！拱寄５拈L度 H凹?！寄：穸? h2——凸凹模沖裁后進入凹模的深度，此處取1mm. 可見該模具閉合高度小于所選壓力機J23—16,最大閉合高度為490mm,可以使用。 有模座上的導柱和導套的尺寸確定選擇的尺寸查[2]得： 導柱A22h5×150 GB/T2861.1—81 導套A22H6×80×35 GB/T2861.6—81 模柄的設計 根據(jù)壓力的相關參數(shù)，由[2]選擇模柄為壓入式模柄其參數(shù)為42.5×80 GB/T2862.1—81Q235。 由圖4-1知：模具上模部分主要由上模座、上墊板、凸模、凸模固定板、推件塊、凹模等組成。卸料方式采用彈性卸料，以橡膠為彈性組件。下模部分由下模座、凸凹模板、卸料板、橡膠等組成。沖孔廢料由漏料孔漏出，制件由推件塊從上模推出。 4.3沖壓設備的選定 通過校核，選擇閉式單點動壓力機J31-250B能夠滿足使用要求。其主要參數(shù)如下： 公稱壓力：250KN 滑塊行程：315mm 公稱壓力行程：10.4mm 滑塊行程次數(shù)：20次/min 最大閉合高度：490mm 裝模具高度調(diào)節(jié)量：200mm 導軌間距離：810mm 滑塊底面前后尺寸：850mm 工作臺墊板尺寸：950mm*1000mm 主電機功率：30KW 氣墊個數(shù)：1個 氣墊單個推出力：6.3/40 氣墊行程：150mm 外形尺寸：2262mm×2070mm 地面以上高度：5660mm 壓力機整機質(zhì)量：30.5T 4.4模具零件的加工工藝 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。其具體加工過程是：凹模，導料板等零件均是需要淬硬的零件，凹模淬硬以前，在模架的上模板上進行裝配，在凹模板上劃出各個孔的圓孔的線，并根據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心線與下模座中心線對正、鉆、攻螺孔，將下模座、凹模、導尺進行校配，校正導尺間距后，鉆、鉸銷釘孔，將三板固定，鉆孔并安裝擋料銷，安裝承料板。然后，將下模全部拆開，將凸凹模熱處理淬硬（在淬硬以前要加工出傳絲孔）后，進行線切割加工，用平面磨床磨平后重新裝配。 固定在上模座的上模部分，各凸模和凸模固定板都應淬硬，裝配前將凸模淬硬，并完成全部加工，墊板裝配前不淬硬。 4.5 模具的裝配 根據(jù)復合模裝配要點，選凹模作為裝配基準件，先裝下模，在裝上模，并調(diào)整間隙、試沖、返修。 具體的裝配如下： 首先，凸凹模的預裝配，這個過程就是仔細檢查一下各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔，是否符合圖紙要求的尺寸精度、形狀。并且將各凸模分別與相應的凹?？紫嗯浜?，檢查其間隙是否加工均勻。不合適者應重新修磨或更換。這一步也是相當重要的，防止因為一些低級的錯誤而造成裝配的不能順利進行。 其次，凸模的裝配，為了下一步裝配的方便，所以要先裝配凸模的部分，即將各個凸模插入到的相應孔內(nèi)。然后，將凸模壓入固定板凸模固定板的相應孔內(nèi)，在墊板上鉆孔，將外型凸模固定在墊板上，在與卸料板穿在一起。然后放在一邊待用。 再次，下模的裝配，裝配的過程和前面加工過程一樣，總結(jié)起來就是要先把要裝配的各個部分定位劃線，再淬火，線切割加工。具體為，將下模部分的所用部件固定在下模座上，根據(jù)設定的零部件的相對位置定位，并根據(jù)劃出壓力中心線，使壓力中心線與下模座中心線對正、鉆、攻螺孔，將下模座、凹模、導尺進行校配，校正導尺間距后，鉆、鉸銷釘孔，將三板固定，鉆孔并安裝擋料銷，安裝承料板。 接下來，裝配上模，在以裝好的下模上放等高的墊鐵，再在凹模中放入0.1mm的紙片，然后將凸模與固定板組合裝入凹模。下面預裝上模座，劃出與凹模固定板相應螺孔、銷孔位置，并鉆絞螺孔、銷孔。用螺釘將固定板組合、墊板、上模座連接在一起，但不要擰緊。將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上，裝上橡膠和卸料螺釘，并調(diào)節(jié)橡膠的預壓量，使卸料板高出凸模下端約1mm。然后，復查凸、凹模間隙并調(diào)整合適后，緊固螺釘。切紙檢查，合適后打入銷釘。 最后，裝機試沖并根據(jù)試沖結(jié)果作相應的調(diào)整。直到試沖合格后，將模具連同合格制件一同歸庫。 5.結(jié)束語 本畢業(yè)設計是我們進行完了三年的模具設計與制造專業(yè)課程后進行的，它是對我們?nèi)陙硭鶎W課程的又一次深入、系統(tǒng)的綜合性的復習，也是一次理論聯(lián)系實踐的訓練。它在我們的學習中占有重要的地位。 通過這次畢業(yè)設計使我從新系統(tǒng)的復習了所學專業(yè)知識同時也鞏固了先前學到了的知識，同時感觸最深刻的是：所學知識只有在應用中才能在更深刻理解和長時間記憶。對一些原來一知半解的理論也有了進一步的的認識。特別是原來所學的一些專業(yè)基礎課：如機械制圖、模具材料、公差配合與技術(shù)測量、冷沖模具設計與制造等有了更深刻的理解，使我進一步的了解了怎樣將這些知識運用到實際的設計中。同時還使我更清楚了模具設計過程中要考慮的問題，如怎樣使制造的模具既能滿足使用要求又不浪費材料，保證工件的經(jīng)濟性，加工工藝的合理性。 在設計的過程中通過沖壓手冊、模具制造簡明手冊、模具標準應用手冊等隊要設計的問題進行查詢，我了解了通過更多的途徑去了解我要做的設計，使設計更具合理性。也使我學會了設計過程中對資料的查詢和運用。通過這次設計，我更加深入地學習了冷沖壓技術(shù)工作設計的內(nèi)容。冷沖壓技術(shù)工作設計的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設計、模具設計及沖模制造三方面內(nèi)容，盡管三者的工作內(nèi)容不同，但三者之間存在著相互滲透、相互補充、相互依存的關系。 冷沖壓工藝設計是針對給定的產(chǎn)品圖樣，根據(jù)其生產(chǎn)批量的大小、沖壓設備的類型規(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，序組合方式及工序定位方式的確定等內(nèi)容。 沖壓模具設計則是依據(jù)制定的沖壓工藝規(guī)程，在認真考慮毛坯的定位、出件、廢料排出諸問題以及模具的制造維修方便、操作安全可靠等因素后，設計計算并構(gòu)思出與沖壓設備相適應的模具總體結(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計繪圖過程。 歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設計即將結(jié)束，在這次畢業(yè)設計中通過參考、查閱各種有關模具方面的資料，請教各位老師有關模具方面的問題，并且和同學的探討，模具設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)的一般過程，我對模具的認識過程亦是如此。經(jīng)過近三個月的努力，我相信這次畢業(yè)設計一定能為三年的大學生涯劃上一個圓滿的句號，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎。 致 謝 本設計在設計過程中得到了幾位指導老師的大力支持和幫助，再次表示誠摯的感謝！ 感謝各位老師在三年之中的教導和在做設計的過程中對我的幫助。使我在大學三年里不但學到了更多知識，而且學到了怎么做人、怎么做事。在此衷心對各位老師的辛勤教導表示感謝。雖然我就要走出學校進入社會，但是老師對我的教導和幫助我想我一輩子也不會忘記！那講課的聲音在我耳邊久久回蕩，那寫字的身影在腦海里留下了深深的印記，如果還有下一次做學生我仍然選擇做您的學生！ 畢業(yè)之后，我一定會努力工作的，不辜負各位老師對我們的深切期望，在這里也說一聲：老師你辛苦了。 祝各位老師，身體健康、萬事如意！ 參考文獻 [1]王孝培主編.沖壓手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，1990 [2]李紹林主編.實用模具技術(shù)手冊[M].上海科學技術(shù)出版社，1998 [3]陳錫棟、主編.實用模具技術(shù)手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2001 [4]王秀鳳 萬良輝主編.冷沖壓模具設計與制造[M].北京航空航天大學出版社，2005 [5]楊玉英主編.實用沖壓工藝及模具設計手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2004 [6]許發(fā)樾主編.實用模具設計與制造手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000 [7]王芳主編.冷沖壓模具設計指導[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1998 [8]李易、于成功、聞小芝主編.現(xiàn)代模具設計、制造、調(diào)試與維修實用手冊[M].北京：金版電子出版公司，2003 [9]翟德梅主編.模具制造技術(shù)[M].河南機電高等?？茖W校 [10]任嘉卉主編.公差與配合手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2000 [11]劉建超主編.沖壓模具設計與制造 [M]. 北京：高等教育出版社，1996 [12]原紅玲主編.沖壓工藝與模具設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008 [13]孫鳳勤 閻亞琳主編.沖壓與塑料成型設備[M].南京：高等教育出版社，2008 25 I