沖壓件墊板零件沖壓模具設(shè)計(jì)【止動(dòng)件落料沖孔復(fù)合?！俊菊f(shuō)明書+CAD+PROE】

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注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核19 3.5 編寫工藝零件機(jī)械加工工藝20結(jié)束語(yǔ)21前 言在“十五”規(guī)劃中，模具被認(rèn)為是“工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑都要求模具工業(yè)發(fā)展與之相適應(yīng)。中國(guó)成模具制造大國(guó)當(dāng)今世界正進(jìn)行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，中國(guó)正成為世界模具大國(guó)?，F(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時(shí)，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。有人說(shuō)，現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術(shù)水平的高低，在很大的程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。我國(guó)沖壓模具無(wú)論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國(guó)發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過(guò)于求，市場(chǎng)竟?fàn)幖ち摇Ｍ瑫r(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展注塑模具也飛速發(fā)展起來(lái)，因?yàn)樽⑺苣?yōu)點(diǎn)很多。塑料具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度大、絕緣性好、成型生產(chǎn)率高和價(jià)格低廉等特點(diǎn)。塑料已成為金屬的子代用材料，出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢(shì)。2)由于汽車輕量化、低能耗的發(fā)展要求，汽車零部件的材科構(gòu)成發(fā)生明顯的以塑代鋼的變化。從國(guó)內(nèi)外汽車塑料應(yīng)用的情況看，汽車塑料的用量已成為衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。3)注塑成型由于可以一次成型各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精密和帶有金屬嵌件的制品，并目成型周期短，可以模多腔，大批生產(chǎn)時(shí)成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，因此在塑料加行業(yè)中占有非常重要的地位。本設(shè)計(jì)是通過(guò)設(shè)計(jì)復(fù)合冷沖模和注塑模來(lái)熟悉模具設(shè)計(jì)與制造工藝，了解其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和工作原理，加深對(duì)所學(xué)習(xí)的知識(shí)的理解。由于本人所學(xué)模具知識(shí)水平有限，視野狹小,在設(shè)計(jì)中還存在這樣那樣的問(wèn)題和錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。第一章 專業(yè)課程概述1.1專業(yè)課程設(shè)計(jì)的目的和要求專業(yè)課程設(shè)計(jì)是材料成型及控制工程專業(yè)教學(xué)中重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一，它是在沖壓工藝于模具設(shè)計(jì)、塑料成型工藝于模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝三門理論課程教學(xué)之后，為了加強(qiáng)學(xué)生所學(xué)的知識(shí)和提高學(xué)生的初步設(shè)計(jì)能力及實(shí)際動(dòng)手能力二開設(shè)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。1.1.1專業(yè)課程實(shí)際的目的 1、綜合運(yùn)用和鞏固本課程及有關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生從事模具設(shè)計(jì)于制造的初步能力，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。 2、培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。經(jīng)過(guò)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)生能全面理解和掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設(shè)計(jì)、模具制造、等內(nèi)容；掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟、模具零件的常用加工方法及工藝規(guī)程的編制；獨(dú)立解決在制定沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)、編制模具零件加工工藝規(guī)程中出現(xiàn)的問(wèn)題；會(huì)查閱技術(shù)文獻(xiàn)和資料，以完成從事本專業(yè)技術(shù)工作的人員在模具設(shè)計(jì)與制造方面所必須具備的基本能力訓(xùn)練。 3、在課程設(shè)計(jì)中，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)證負(fù)責(zé)、踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和眼睛的科學(xué)態(tài)度，強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)和時(shí)間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。1.1.2 專業(yè)課程設(shè)計(jì)要求 1、樹立正確的設(shè)計(jì)思想，盡量結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，結(jié)合考慮技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、可靠性、安全及先進(jìn)性等方面的要求，嚴(yán)肅認(rèn)真地進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2、獨(dú)立擬定指定制件的成型工藝，正確選擇成型設(shè)備。3、合理確定模具結(jié)構(gòu)，很據(jù)制件圖及模具要求，提出模具結(jié)構(gòu)方案，并使其結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時(shí)可根據(jù)模具設(shè)計(jì)和加工要求，提出修改制件圖紙的要求，但這必須征得用戶同意后方可實(shí)施。4、正確確定模具成型零件的形狀和尺寸。所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)模具零部件加工工藝性好、制造方便、造價(jià)便宜、裝配調(diào)整、維護(hù)維修方便。模具使用效率高，安全可靠，使用壽命長(zhǎng)。5、充分考慮制件的設(shè)計(jì)特色，盡量減少后加工工序。 6、要求所編制的模具零件加工工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實(shí)際，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。 7、設(shè)計(jì)說(shuō)明書要求文字通順、條理清晰、書寫工整。圖紙圖面整潔、標(biāo)注齊全、圖樣及標(biāo)注符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。1.2 專業(yè)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1.2.1 專業(yè)課程設(shè)計(jì)課題專業(yè)課程設(shè)計(jì)所用的制件盡量從生產(chǎn)實(shí)踐中選取，要求該零件具有一定的典型意義。沖壓模具課題：選用只有兩道工序的制件，擬定用沖孔落料復(fù)合模或兩道工序的連續(xù)模作為制件的成型方法，設(shè)計(jì)模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設(shè)計(jì)題目。塑料模具課題：選擇無(wú)側(cè)向抽芯的塑料件，擬定用注射模成型的方法，設(shè)計(jì)模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設(shè)計(jì)題目。1.2.2專業(yè)課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排表1.1 專業(yè)課程設(shè)計(jì)安排表項(xiàng)目工藝與設(shè)計(jì)畫裝配圖畫零件圖編制模具制造工藝卡片整理、答辯沖裁模2-3天2.5天1-1.5天0-1天2天注射模2-3天2.5天1-1.5天0-1天2天1.2.3 專業(yè)課程設(shè)計(jì)工作量1、沖裁模具、塑料注塑模具裝配圖各一張。2、沖裁模具、塑料注射模具工作零件圖。3、沖模、塑模工作零件（各一份）機(jī)械加工工藝卡各一份（附在說(shuō)明書）。4、模具設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份，字?jǐn)?shù)要求10000-15000字。第二章 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝工件如下圖，材料Q235，料厚1mm，表面不允許有明顯的劃痕。技術(shù)要求：1 未注圓角為R1 2 未注公差為IT14級(jí) 3 材料厚度t=1mm圖2.1 制件圖2.1 沖壓工藝性分析1、材料：該零件的材料為Q235，是普通的碳素工具鋼，板厚為1mm，具有良好的可沖壓性能。 2、該零件的形狀比較簡(jiǎn)單、規(guī)則，并在轉(zhuǎn)角處有R1的圓角過(guò)渡，孔邊距較大，且孔的尺寸是8，工藝性較好。 3、尺寸精度，零件上所有孔的位置精度為IT12IT14，尺寸精度為IT13，其余尺寸都是未注公差，屬于自由公差，精度比較低，符合沖裁件的工藝性要求。查公差表可以得到如圖所示的結(jié)果。結(jié)論：適合沖壓。2.2 工藝方案確定該工件包括落料、沖孔另個(gè)基本工序：方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案三：沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大中批量生產(chǎn)需求。方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都很高。方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，但位置精度不如復(fù)合模具沖裁精度高。通過(guò)對(duì)以上三種方案的分析比較，成型該零件采用方案二復(fù)合模具成型。2.3 確定模具類型及結(jié)構(gòu)形式1、該零件質(zhì)量要求不高，板厚1mm，孔邊距較大,為了保證零件的精度，可以選用正裝復(fù)合模。2、定位方式的選擇：控制條料的送進(jìn)方向采用兩個(gè)導(dǎo)料銷，控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷。3、卸料、出件方式的選擇：采用彈性卸料、上出件，下模剛性頂件。4、導(dǎo)向方式的選擇：為了方便操作，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 沖壓件的形狀簡(jiǎn)單，精度要求也不高，為了使得模具的壽命較高，采用有導(dǎo)向、彈性卸料、下出件的模具結(jié)構(gòu)形式。2.4 工藝計(jì)算 1、確定最佳排樣方式，并計(jì)算材料利用率，選擇板料的規(guī)格。 該零件為較規(guī)則的矩形零件，可直接設(shè)置為斜排排樣方式，如圖：圖2.2 查沖壓手冊(cè)表218，最小搭邊值為：工件間2mm 側(cè)面1.5mm工件面積：1171.2mm2斜排：取搭邊值1.2mm條料寬度：B=57.45mm 步距：L=36mm材料利用率：=1171.2/（57.4536）=56.6選用12500mm1250mm,可以裁43條，每條可以沖34件。總的材料利用率：43341171.2/(25001250)=552、計(jì)算沖壓合力并預(yù)選沖床L=145mm+37.7mm=182.7mmt=1mm =450MP沖壓力：F=Lt=182.71450=82.2KN查沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)表3-11 K=0.05 K=0.055 K=0.06卸料力：F= KF=0.0582.2KN= 4.1KN正裝復(fù)合模：頂件力F頂 = KF=0.0682.2=5KN沖裁合力F=FKF=91.3KN根據(jù)沖壓合力預(yù)選 J23-16的曲柄壓力機(jī)3、確定沖裁壓力中心先求xx1=0 x2=4.5 x3=9 x4=17 x5=25 x6=33.5 x7=42 x8=50 x9=58x10=51.5 x11=45 x12=41.5 x13=38 x14=29 x15=20 x16=16.5 x17=13 x18=6.5 x19=13 x20=45L1=28 L2=9 L3=8 L4=16 L5=8 L6=17 L7=8 L8=16L9=36 L10=13 L11= 8 L12= 7 L13=8 L14=18 L15=8L16=7 L17=8 L18=13 L19=L20=8x=x iLi/Li=8444.96/286.2=29.5再求yy1=14 y2=28 y3=32 y4=36 y5=32 y6=28 y7=32 y8=36 y9=18 y10=0 y11=4 y12=8 y13=4 y14=0 y15=4 y16=8 y17=4 y18= 0 y19=18 y20=18y=yi Li/Li=4832.32/286.2=16.93 取x=29.5mm y=17作為模具的壓力中心的位置4、確定沖裁凸模和凹模工作刃口尺寸落料以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模根據(jù)凹模和最小間隙計(jì)算，也可根據(jù)據(jù)凹模實(shí)際尺寸和間隙值配制。沖孔以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，沖孔凹模根據(jù)凸模和最小間隙計(jì)算，也可根據(jù)凸模十幾尺寸和間隙值配制。沖孔用分別加工法計(jì)算，落料、中心尺寸用配合加工法進(jìn)行計(jì)算。間隙差沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 表34，Z=0.1mm Z=0.14落料凹模磨損后變大的尺寸20、14、26、2，凹模公差按/4磨損系數(shù)查沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 表3-5A1=（200.50.74）=19.63A2=（140.50.27）=13.86A3=（260.50.62）=25.69A4=（20.50.27）=1.86沖孔凸模磨損后變小尺寸6 公差為IT13級(jí)凸、凹模公差按IT8級(jí)，=0.018mm =0.018mm校核間隙=0.0180.018=0.0360.140.10.04 可行磨損系數(shù)查沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 表3-5，X=0.5。B1（60.50.16）6.08B1（6.080.1）6.185、確定彈性元件聚氨脂橡皮允許承受的載荷較彈簧大，而且安裝調(diào)整方便，所以選用橡皮。卸料力為F=4.1KN橡皮的高度：H=H/(0.25-0.3)=23.328 取25式中H=t+1+H=1+1+5=7 (H=47)橡皮的面積：A=卸料力F/p=2038510600mm式中p為橡皮預(yù)壓（壓1015H）的單位面積上的壓力，取0.260.5取一塊整開凸模孔和四個(gè)卸料螺釘孔14014025面積校核：1401403500483.14=15296.16mm10600mm 可行2.5 編寫工藝文件表2.1 沖壓工藝過(guò)程卡材料牌號(hào)規(guī)格材料技術(shù)要求毛坯尺寸每件毛坯可制件數(shù)毛坯重量輔助材料Q235（125001250）條料（157.451250）34件工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容加工簡(jiǎn)圖設(shè)備工藝裝備0下料剪板機(jī)上裁板57.4512501落料 沖孔落料沖孔復(fù)合沖裁J23-16落料沖孔復(fù)合模2.6 選擇和確定模具主要零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸1、工作零件的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì)（1） 凸凹模：為了便于加工，凸凹模設(shè)計(jì)成直通型，1個(gè)M8沉頭螺釘固定在墊板上，與凸凹模固定板的配合按H7/m6。其總長(zhǎng)L=H固定板+H卸料板+（H橡膠H預(yù)壓）=52mm（2） 凹模：凹模采用薄凹模結(jié)構(gòu)，薄凹模厚度尺寸（可以參考單工序凹模的厚度計(jì)算方法H=Ks=0.2458=13.9mm）取14mm。凹模壁厚尺寸 C=（1.52）H3040mm 取C=32式中Ks查沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 表315，取0.24工件長(zhǎng)邊尺寸：b=54.5mm凹模板邊長(zhǎng)： B58+2(3040)=118138 一般選取LB故取B=140 L=140，故薄凹模板長(zhǎng)、寬、厚度尺寸14014014mm，空心墊板長(zhǎng)、寬、厚度尺寸16014025mm （3）沖孔凸模：沖孔凸模采用臺(tái)階式，與凸模固定板的配合按H7/m6。其總長(zhǎng)：L=H固定板+H凹模+H空心墊板=45mm （4）模具剛性校核凸凹模尺寸較大，模具強(qiáng)度較大，所以不需要進(jìn)行模具強(qiáng)度校核。小凸模：?jiǎn)蝹€(gè)凸模所受力：沖裁力：37.7X450=17KN 沖裁合力：11.3=11300 NLmax95d/=958/=57.2mm30 無(wú)導(dǎo)向 可行2、其他板的尺寸參考典型組合結(jié)構(gòu)（GB2872.1-81）凸凹模墊板：1401406 凸凹模固定板：14014018卸料板：16014015空心墊板：16014015小凸模固定板：16014020小凸模墊板：160140103、模架的規(guī)格上模座的規(guī)格：14014035下模座的規(guī)格：14014040模柄的規(guī)格：A3050mm導(dǎo)套：A25H78033 導(dǎo)柱：A25h6130 4、模具的閉合高度的計(jì)算H=219.5mm2.7 校核所選壓力機(jī) J23-16壓力機(jī)：標(biāo)稱壓力 160KN；滑塊行程55（次/min）；連桿調(diào)節(jié)高度45mm；最大裝模高度220mm，工作臺(tái)尺寸（前后左右）300450mm，模柄孔尺寸（直徑深度）3050，電機(jī)功率1.5KW。校核以上所有參數(shù)，均可以滿足使用要求。所以J23-25能滿足該模具的使用要求。2.8 編制工作零件機(jī)械加工工藝卡表2.2 凹模機(jī)械加工工藝規(guī)程卡凹模機(jī)械加工工藝規(guī)程 材料Cr12MoV 硬度 6064序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料鍛件（退火狀態(tài)） 165145302粗銑銑六面尺寸160.3140.325.5 。注意兩大平面與兩相鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角度尺測(cè)量達(dá)到基本垂直要求。3磨平面磨光兩大平面厚度達(dá)25.3mm，并磨四個(gè)側(cè)面，達(dá)到兩相鄰側(cè)面垂直，垂直度0.02mm/100mm4鉗工劃線 劃出孔和凹模洞口穿絲孔中心線鉆孔 鉆螺紋、銷釘?shù)卓缀桶寄６纯诖┙z孔鉸孔 鉸銷釘孔到要求攻絲 攻螺紋孔到要求5熱處理淬火+低溫回火 使材料硬度達(dá)到60-64HRC6磨平面磨光六個(gè)面 消除淬火變形和氧化皮，并達(dá)到工藝所要求的尺寸7退磁消除坯料殘余磁8線切割割凹模洞口，并留0.01-0.02的研磨余量9鉗工研磨凹模洞口內(nèi)壁側(cè)面到尺寸，粗糙度Ra值0.8m10檢驗(yàn)按圖紙檢驗(yàn)12