齒輪螺栓墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)2【說(shuō)明書+CAD】

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The designers foundation knowledge of the stamping die design is reinforced and is able to design more complex stamping die through the design.This design the elementary knowledge which designs using the stamping formation craft and the die, first has analyzed the work piece formed craft and the die forming structure to the workpiece quality influence. Introduced the gear bolt filling piece stamping die design when must pay attention to the main point, through carries on the craft analysis to the workpiece, may determine the workpiece the formed processing uses set of superposable dies. Embarks from the control workpiece size precision, counter gear bolt filling piece stamping die each main dimension has carried on the theoretical calculation, by determined each work components the size, designs from the die to the spare part processing craft as well as the assembly craft and so on carries on the detailed elaboration, and carries on each important components using CAD the design.Key words: compound die；process analysis；processing of die parts.河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計(jì)與制造 學(xué)生姓名: 劉 濤 學(xué) 號(hào): 061304409 設(shè)計(jì)(論文)題目： 齒輪螺栓墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 起 迄 日 期: 2009年 3 月 11日 5月20日 指 導(dǎo) 教 師: 原 紅 玲 2009年 5 月 15日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）任 務(wù) 書1本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題來(lái)源及應(yīng)達(dá)到的目的：本設(shè)計(jì)題目為齒輪螺栓墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)，通過(guò)設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)沖壓工藝生產(chǎn)較為熟悉，能熟練使用相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，獨(dú)立完成一套模具的設(shè)計(jì)及模具工作零件加工工藝的編制。并且能夠運(yùn)用模具設(shè)計(jì)軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制。2本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)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(guó)內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀；（2）分析齒輪螺栓墊片的成形工藝并確定其工藝方案；（3）模具主要設(shè)計(jì)計(jì)算；（4）繪制模具總裝圖，并繪制零件圖；（5）得出設(shè)計(jì)結(jié)論。 設(shè)計(jì)題目：齒輪螺栓墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)材料：A3鋼 厚度：1mm生產(chǎn)批量：大批量所在專業(yè)審查意見(jiàn)：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見(jiàn)：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：齒輪螺栓墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班 級(jí) 模具064 學(xué)生姓名 劉 濤 學(xué) 號(hào) 061304409 指導(dǎo)教師 原 紅 玲 2009年 5 月 15日插圖清單圖1 工件圖3圖2 排樣圖6圖3 落料凹模刃口部分尺寸14圖4 落料凸模刃口部分尺寸14圖5 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用 16圖6 沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式 17圖7 擋料銷的位置20圖8 模具總裝圖26插表清單表1 所選壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)4機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱粗銑工序號(hào)零件名稱下模座零件號(hào)01-01零件重量同時(shí)加工零件數(shù)1材 料毛 坯牌 號(hào)硬 度型 號(hào)重 量45鋼設(shè) 備夾 具名 稱輔 助工 具名 稱型 號(hào)銑床虎鉗游標(biāo)卡尺安 裝工 步安裝及工步說(shuō)明刀 具量 具走 刀長(zhǎng) 度走 刀次 數(shù)切 削 深 度進(jìn)給量主 軸轉(zhuǎn) 速切 削速 度基 本工 時(shí)一次1銑上平面75面銑刀游標(biāo)卡尺0.521200/ min800r/min一次1銑下平面75面銑刀游標(biāo)卡尺0.521200/ min800r/min一次2銑兩端面20立銑刀游標(biāo)卡尺0.51160/ min1300r/mi一次2銑兩端面20立銑刀游標(biāo)卡尺0.51160/ min1300r/mi設(shè) 計(jì) 者劉濤指 導(dǎo) 教 師原紅玲共 1 頁(yè)第 1 頁(yè)表11 落料凹模的加工工藝過(guò)程機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡零件號(hào)零 件 名 稱落料凹模工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料將毛坯鍛壓成170135262熱處理退火3刨刨六個(gè)面，互為直角，留單邊余量0.54熱處理調(diào)質(zhì)5磨平面磨六面，互為直角6鉗工劃線劃出落料孔位置線及銷孔，螺紋孔線7加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔按位置加工螺紋孔、銷孔、穿絲孔8熱處理淬火回火達(dá)到5862HRC9磨平面精磨上、下平面10線切割按落料輪廓切割，達(dá)到尺寸要求11鉗工精修全面達(dá)到設(shè)計(jì)要求12檢驗(yàn)表12 凸凹模加工工藝過(guò)程機(jī) 械 加 工 工 藝 過(guò) 程 卡零件號(hào)零 件 名 稱凸凹模工序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容1備料將毛坯鍛壓成13179682熱處理退火，去應(yīng)力3銑立銑機(jī)床銑外輪廓，留單邊余量0.54熱處理調(diào)質(zhì)5磨平面磨各個(gè)平面，保證上下面的平行度6鉗工劃線劃出六個(gè)沖孔輪廓線7加工螺紋孔按位置加工螺紋孔8熱處理淬火回火達(dá)到6064HRC9磨平面精磨上、下平面10線切割按落料輪廓切割，達(dá)到尺寸要求11擴(kuò)孔將落料孔下端擴(kuò)大孔徑，保證上部12鉗工精修凸凹模刃口修磨量8mm使孔尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求13檢驗(yàn)河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校材料工程系模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)畢 業(yè) 實(shí) 習(xí) 報(bào) 告專業(yè)班級(jí)： 模具064 學(xué) 號(hào)： 061304409 學(xué)生姓名： 劉濤 指導(dǎo)老師： 原紅玲 成 績(jī)： 2009年5月目 錄1 緒 論12 零件的工藝性分析32.1 零件的總體分析32.1.1外形落料的工藝性32.1.2沖孔的工藝性32.1.3沖裁件的孔邊距和孔間距42.1.4尺寸精度43 工藝方案的確定54 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算64.1確定搭邊與搭肩值64.2確定零件的排樣方案64.3計(jì)算送料步距和條料的寬度74.4計(jì)算材料的利用率75 計(jì)算沖壓力和初選壓力機(jī)85.1沖裁工序總力的計(jì)算85.2初選壓力機(jī)95.3 確定壓力中心106 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定116.1 模具類型的選擇116.2定位方式的選擇116.3導(dǎo)向方式的選擇116.4 卸料方式116.5 送料方式117 模具工作零部件刃口尺寸的計(jì)算127.1沖裁孔的凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算127.2外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算128 模具主要零部件設(shè)計(jì)158.1工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)158.1.1落料凹模的設(shè)計(jì)158.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)168.1.3落料凸模（凸凹模）的設(shè)計(jì)198.2定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化198.2.1擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化198.2.2擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定208.2.3導(dǎo)料銷位置的確定208.3卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化208.3.1彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式208.3.2卸料螺釘?shù)倪x用218.3.3卸料彈簧的設(shè)計(jì)及選用218.4推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化228.4.1剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化228.4.2推件塊的設(shè)計(jì)228.4.3連接推桿的選用228.4.4推板的設(shè)計(jì)228.4.5打桿的設(shè)計(jì)228.5支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化238.5.1模架的選用238.5.2 凸模固定板的設(shè)計(jì)238.6導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化238.7緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化249 沖壓設(shè)備的的選用2510 模具總裝圖26結(jié)束語(yǔ)27致 謝28參考文獻(xiàn)29河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)學(xué)生姓名：劉 濤 班 級(jí): 模具064 學(xué) 號(hào)：061304409題 目：齒輪螺栓墊片沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì) 綜合成績(jī)： 指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ)： 劉濤同學(xué)基本上能按照任務(wù)書要求完成齒輪螺栓墊片沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)，工作量飽滿，模具結(jié)構(gòu)正確可行，說(shuō)明書基本上符合規(guī)范性要求。裝配圖和零件圖上存在一些細(xì)節(jié)錯(cuò)誤，建議成績(jī)?cè)u(píng)定為及格，可以提交答辯。指導(dǎo)者(簽字)： 2009年5月15日畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)語(yǔ)評(píng)閱者評(píng)語(yǔ)： 劉濤同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際，工作量基本達(dá)到要求，能按照規(guī)范性要求書寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，零件圖上存在一些細(xì)節(jié)錯(cuò)誤。建議成績(jī)?cè)u(píng)定為及格，修改后可以提交答辯。 評(píng)閱者(簽字)： 2009年5月15日答辯委員會(huì)（小組）評(píng)語(yǔ)： 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 2009年5月15日河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書1 緒 論目前，我國(guó)沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?，主要原因是我?guó)在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國(guó)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(dá)國(guó)家的模具相比差距相當(dāng)大。我國(guó)模具近年來(lái)發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年我國(guó)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)約有2萬(wàn)多家，從業(yè)人員約50多萬(wàn)人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢(shì)頭，模具企業(yè)總體上訂單充足，任務(wù)飽滿，2004年模具產(chǎn)值530億元。進(jìn)口模具18.13億美元，出口模具4.91億美元，分別比2003年增長(zhǎng)18%、32.4%和45.9%。進(jìn)出口之比2004年為3.69:1，進(jìn)出口相抵后的進(jìn)凈口達(dá)13.2億美元，為凈進(jìn)口量較大的國(guó)家。在2萬(wàn)多家生產(chǎn)廠點(diǎn)中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過(guò)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(lái)，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(fù)雜、長(zhǎng)壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)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(yíng)企業(yè)發(fā)展迅速；國(guó)企股份制改造步伐加快等。雖然說(shuō)我國(guó)模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國(guó)尚存在以下幾方面的不足: 第一，體制不順，基礎(chǔ)薄弱。 “三資”企業(yè)雖然已經(jīng)對(duì)中國(guó)模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動(dòng)作用，私營(yíng)企業(yè)近年來(lái)發(fā)展較快，國(guó)企改革也在進(jìn)行之中，但總體來(lái)看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，再加上國(guó)內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。 第二，開(kāi)發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中經(jīng)常處于被動(dòng)地位。我國(guó)每個(gè)模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬(wàn)美元，國(guó)外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家大多是1520萬(wàn)美元，有的高達(dá)2530萬(wàn)美元，與之相對(duì)的是我國(guó)相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過(guò)去作坊式管理，真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化企業(yè)管理的企業(yè)較少。 第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低雖然國(guó)內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來(lái)看裝備水平仍比國(guó)外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和CAD/CAM應(yīng)用覆蓋率要比國(guó)外企業(yè)低得多。由于體制和資金等原因，引進(jìn)設(shè)備不配套，設(shè)備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設(shè)備利用率低的問(wèn)題長(zhǎng)期得不到較好解決。裝備水平低，帶來(lái)中國(guó)模具企業(yè)鉗工比例過(guò)高等問(wèn)題。 第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差 由于長(zhǎng)期以來(lái)受“大而全”“小而全”影響，許多模具企業(yè)觀念落后，模具企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)水平低，專業(yè)化分工不細(xì)，商品化程度也低。目前國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占45%左右，其馀為自產(chǎn)自用。模具企業(yè)之間協(xié)作不好，難以完成較大規(guī)模的模具成套任務(wù)，與國(guó)際水平相比要落后許多。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對(duì)模具質(zhì)量、成本有較大影響，對(duì)模具制造周期影響尤甚。 第五，模具材料及模具相關(guān)技術(shù)落后模具材料性能、質(zhì)量和品種往往會(huì)影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國(guó)產(chǎn)模具鋼與國(guó)外進(jìn)口鋼相比，無(wú)論是質(zhì)量還是品種規(guī)格，都有較大差距。塑料、板材、設(shè)備等性能差，也直接影響模具水平的提高。 設(shè)計(jì)者：劉濤 2009年5月15日2 零件的工藝性分析工件名稱：齒輪螺栓墊片生產(chǎn)批量：大批量材料：A3鋼 厚度：1mm 圖1 零件圖2.1 零件的總體分析該零件為齒輪螺栓墊片，材料為A3鋼，即為Q235的舊牌號(hào)，具有良好的塑性、韌性、冷沖壓性能，能夠進(jìn)行一般的沖壓加工。零件形狀較為復(fù)雜，采用圓弧過(guò)渡，但零件對(duì)稱分布，有沖孔、落料兩個(gè)工序特征。2.1.1外形落料的工藝性齒輪螺栓墊片屬于中等尺寸零件，料厚1mm，外形較為復(fù)雜，采用圓弧過(guò)渡，以便于模具加工，減少熱處理開(kāi)裂，減少?zèng)_裁時(shí)尖角處的崩刃和過(guò)快磨損，尺寸精度要求一般。2.1.2沖孔的工藝性有兩個(gè)10的孔，尺寸精度一般。2.1.3沖裁件的孔邊距和孔間距為避免工件變形和保證模具強(qiáng)度，孔邊距和孔間距不能過(guò)小。【1】其最小許可值當(dāng)?。?。根據(jù)工件的尺寸可得 ，所以工件的尺寸符合要求。沖孔時(shí)因凸模強(qiáng)度限制孔的尺寸不應(yīng)太小，否則凸模易折斷，查表2.7.3【1】知，工件上孔的直徑大于或等于0.35倍的料度即。由任務(wù)書零件圖易于看出工件的尺寸符合要求。2.1.4尺寸精度圖示零件的尺寸均未注公差的一般尺寸，按慣例取IT14級(jí)，尺寸精度較低，符合一般沖壓的經(jīng)濟(jì)精度要求。3 工藝方案的確定該零件所需的基本沖壓工序?yàn)槁淞虾蜎_孔，可擬訂出以下三種工藝方案。方案一：?jiǎn)喂ば蚰Ｉa(chǎn)。方案二：落料沖孔復(fù)合模。方案三：沖孔落料級(jí)進(jìn)模。 采用方案一，生產(chǎn)率低，工件的累計(jì)誤差大，操作不方便，由于該工件為大批量生產(chǎn)，方案二和方案三更具有優(yōu)越性。該零件10mm的孔與外圓之間的最小距離為4mm，大于此凸凹模允許的最小壁厚（2.7mm）（1），可以采用沖孔、落料復(fù)合?；驔_孔、落料連續(xù)模。但復(fù)合模模具的形位精度和尺寸精度容易保證，且生產(chǎn)率也高。盡管模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜但由于零件的幾何形狀簡(jiǎn)單對(duì)稱，模具制造并不困難。級(jí)進(jìn)模雖生產(chǎn)率也高，但零件的沖裁精度稍差。欲保證沖壓件的形位精度，需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。通過(guò)對(duì)上述三種方按的分析比較，該零件的沖壓生產(chǎn)采用方按二的復(fù)合模為佳。4 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)復(fù)合模時(shí)，首先要設(shè)計(jì)條料排樣圖。根據(jù)工件的形狀選擇有廢料排樣，且為直排的形式，雖然材料的利用率低于少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣，但工件的精度高，且易于保證工件外形的圓角。4.1確定搭邊與搭肩值搭邊和搭肩值一般是由經(jīng)驗(yàn)確定的，查表2.5.2【1】。取最小搭邊值為，最小搭肩值。4.2確定零件的排樣方案設(shè)計(jì)模具時(shí)，條料的排樣很重要。分析零件形狀可知，確定排樣方案：條料從右至左送進(jìn)，落料凸模的沖壓力比較均勻，零件形狀精度容易保證。條料的排樣如圖2所示。2 排樣方案4.3計(jì)算送料步距和條料的寬度按如上排樣方式，并根據(jù)工件的尺寸確定送料步距為搭肩值與工件寬度之和。即查表2.5.3可知條料寬度單向偏差為0.50mm，由公式計(jì)算如下：所以確定條料的寬度B為導(dǎo)料板間距離（無(wú)側(cè)壓裝置）條料寬度方向沖裁件的最大尺寸。搭邊值C導(dǎo)料板與條料之間的間隙（查表2.5.5）4.4計(jì)算材料的利用率根據(jù)一般的市場(chǎng)供應(yīng)情況，原材料選用的冷扎薄鋼板。每塊可剪規(guī)格條料16條，材料剪切利用率達(dá)96。材料利用率通用公式【1】式中A一個(gè)沖裁剪的面積。n 一個(gè)步距內(nèi)的沖裁件數(shù)量。B條料寬度。S步距。材料利用率： 5 計(jì)算沖壓力和初選壓力機(jī)5.1沖裁工序總力的計(jì)算由工件結(jié)構(gòu)和前面所定的沖壓方案可知，本模具采用彈性卸料裝置和下出料方式的沖裁模?？紤]到模具刃部被磨損、凸凹模不均勻和波動(dòng)、材料力學(xué)性能及材料厚度偏差等因素的影響。本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力P按下式計(jì)算：式中 P沖裁力（KN）。K系數(shù)，一般取1.3 L沖裁件剪切周邊長(zhǎng)度（mm）。t沖裁件材料厚度（mm）被沖材料的抗剪強(qiáng)度。上式中抗剪強(qiáng)度與材料種類和坯料的原始狀態(tài)有關(guān)，可在手冊(cè)中查詢，為方便計(jì)算，可取材料的，故沖裁力表達(dá)式又可表示為：查手冊(cè)【3】的 取極限值查表2.6.1【1】卸料力系數(shù)卸料力推件力推件力系數(shù),由手冊(cè)查得n同時(shí)卡在凹模的工件(或廢料)數(shù),其中n=h/th凹模刃部直壁洞口高度（mm），t料厚( mm) 查手冊(cè)【5】表2.9.4 可得和h=6mm,故n=6/1.54工序總力5.2初選壓力機(jī)壓力機(jī)的公稱壓力必須大于或等于工序總力。查手冊(cè)【2】初選開(kāi)式可傾壓力機(jī)參數(shù)初選壓力機(jī)型號(hào)為J23-16和J23-25，見(jiàn)表一。表一 所選擇壓力機(jī)的相關(guān)參數(shù)型號(hào)公稱壓力/kN滑塊行程/mm最大封閉高度/mm工作臺(tái)尺寸/mm可傾斜角/。封閉高度調(diào)節(jié)量/mmJ23-16160552203004503545J23-252506527037056030555.3 確定壓力中心 模具的壓力中心就是沖壓力合力的作用點(diǎn)。為了保證壓力機(jī)和模具的正常工作，應(yīng)使模具的壓力中心和壓力機(jī)滑塊的中心線相重合。否則沖壓時(shí)滑塊會(huì)承受偏心載荷，導(dǎo)致滑塊的滑軌和模具的導(dǎo)向部分不正常磨損，還會(huì)使合理間隙得不到保證，從而影響制件的質(zhì)量降低模具壽命甚至損壞模具。而本模具所沖裁的制件形狀左右對(duì)稱，所以模具的壓力中心在幾何圖形的中心點(diǎn)上。6 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇與確定6.1 模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用倒裝復(fù)合沖壓，所以模具類型為倒裝復(fù)合模。6.2定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，所以選用導(dǎo)料銷和擋料銷來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)沖裁條料的定位。6.3導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工作質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。6.4 卸料方式該模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，沖孔廢料直接由沖孔凸模從凸凹模內(nèi)孔推下。工件厚度為1mm，料厚相對(duì)較厚，卸料力也比較小，故可采用彈性卸料。6.5 送料方式采用手動(dòng)送料。7 模具工作零部件刃口尺寸的計(jì)算該零件屬于無(wú)特殊要求的一般沖孔落料件，外形尺寸由落料獲得，小孔尺寸則由沖孔得到。查表2.3.3可知 又模具的精度等級(jí)為IT14級(jí)。查表2.2【4】 取7.1沖裁孔的凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算凸模尺寸凹模尺寸校核：即 滿足公差間隙條件。7.2外形落料凸模、凹模刃口尺寸的計(jì)算此落料件為形狀較為復(fù)雜的零件，所以利用凸凹模配作法，這種方法有利于獲得最小的合理間隙，放寬對(duì)模具的加工設(shè)備的精度要求。以落料凹模為基準(zhǔn)件，由公差表查得工件個(gè)尺寸的公差等，確定x采用配作法，計(jì)算凹模的刃口尺寸，首先是根據(jù)凹模磨損后輪廓變化情況正確判斷出模具刃口各個(gè)尺寸在磨損過(guò)程中是變大還是變小，還是不變這三種情況，然后分別按不同的計(jì)算公式計(jì)算。a、凹模磨損后會(huì)增大的尺寸-第一類尺寸A 第一類尺寸： b、凹模磨損后會(huì)減小的尺寸-第二類尺寸B 第二類尺寸：c、凹模磨損后會(huì)保持不變的尺寸 第三類尺寸C 第三類尺寸：其落料凹模的基本尺寸計(jì)算如下：第一類尺寸：磨損后增大的尺寸：第三類尺寸：磨損后基本不變的尺寸：圖3 落料凹模刃口部分尺寸落料凸模的基本尺寸與凹模相同，分別是71.63mm、16.785mm、4.775mm、19.74mm、39.69mm，不必標(biāo)注公差，但要在技術(shù)條件中注明：凸模實(shí)際刃口尺寸與落料凹模配制，保證最小雙面合理間隙值Zmin=0.100（落料凸模、凹模刃口部分尺寸分別見(jiàn)圖4、5）圖4 落料凸模刃口部分尺寸8 模具主要零部件設(shè)計(jì)8.1工作零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)8.1.1落料凹模的設(shè)計(jì)凹模采用整體式凹模，各沖裁的凹?？拙捎镁€切割加工。安排凹模在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。整體式凹模裝于下模座上, 凹模高度可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，即 凹模高度H=Kb 凹模壁厚C=(1.52)H式中b-凹?？椎淖畲髮挾龋ǖ獴不小于15mm）C-凹模壁厚， 指刃口至凹模外形邊緣的距離K=系數(shù)（查表240【5】K=0.22）凹模高度H=Kb=0.2271.63=15.76mm 按表取標(biāo)準(zhǔn)值H=16mm凹模壁厚C= C=(1.52)H =24mm32mm（）凹模壁厚取32mm。凹模寬度凹模上螺孔到凹模外緣的距離一般取（1.72.0）d, 圖5 凹模上的螺孔設(shè)計(jì)與選用d為螺孔的距離，由于凹模厚度為16mm，所以根據(jù)表2.46【2】查得螺孔選用4M8的螺釘固定在下模座。故選用如圖6 。 螺孔到凹模外緣的最小距離【6】：a2=1.5d=1.58=12mma3=1.13d=1.1389mm凹模上螺孔到銷孔的距離一般取b2d,所以b應(yīng)大于16。根據(jù)上述方法確定凹模外形尺寸須選用矩形凹模板16012516（JB/T7643.1）【6】8.1.2 沖孔凸模的設(shè)計(jì)因?yàn)樗鶝_的孔均為圓形，而且都不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺(tái)階式。一方面加工簡(jiǎn)單，另一方面便于裝配與更換。查表1214【5】沖兩個(gè)孔的圓形凸?？蛇x用標(biāo)準(zhǔn)件B型式。如圖7所示。圖6沖孔凸模的結(jié)構(gòu)形式凸模長(zhǎng)度一般是根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要而確定的，其凸模長(zhǎng)度用下列公式計(jì)算： L=h1+h2+h3+h式中 L凸模長(zhǎng)度， mm h1凸模固定板高度，mm h2卸料板高度，mm h3導(dǎo)料板高度，mm h附加高度，一般取1520mm沖裁10mm孔凸模尺寸及其組件確定和標(biāo)準(zhǔn)化（包括外形尺寸和厚度） 小凸模長(zhǎng)度 L=20+14+6+18=58mm由小凸模刃口d=11.15mm查手冊(cè)【2】表2.54可知 h=5mm, D1=16mm, D=15mm, L=58。小凸模強(qiáng)度校核 要使凸模正常工作，必須使凸模最小斷面的壓應(yīng)力不超過(guò)凸模材料的許用壓應(yīng)力，即 對(duì)于圓形凸模 式中 圓形凸模最小截面直徑，mm t沖裁材料厚度，mm 沖裁材料的抗剪強(qiáng)度，取140Mpa【3】 凸模材料許用強(qiáng)度，取120Mpa【3】dmin=4.67mm 所以承壓能力足夠。抗縱向彎曲力校核對(duì)于圓形凸模（有導(dǎo)向裝置） 式中 Lmax 允許的凸模最大自由長(zhǎng)度，mm F 沖模力,N 凸模最小截面的直徑，mm= =631.99mm 所以長(zhǎng)度適宜。凸模固定端面的壓力q =式中q凸模固定端面的壓力，MPa F落料或沖孔的沖裁力，N 模座材料許用壓應(yīng)力（查表得120160Mpa【3】） q =0.91MPa凸模固定板端面壓力小于120160Mpa，凸模固定板承受的壓力合適。8.1.3落料凸模（凸凹模）的設(shè)計(jì)結(jié)合工件外形并考慮加工，外形凸模用線切割機(jī)床加工成直通式凸模，用兩個(gè)M8的螺釘固定在墊板上，凸模按下式計(jì)算：L=h1+h2+h3+h其中： h1為固定板厚度（20 mm），h2為卸料板厚度（14mm），h3為導(dǎo)料板厚度（6 mm）， h為附加長(zhǎng)度，主要考慮凸模進(jìn)入凹模的深度（1mm）及模具閉合狀態(tài)下卸料板到凸模固定板間的安全距離（15mm20mm）等因素。所以：L=20+14+6+1+17=58 mm凸模固定板材料可用45鋼，結(jié)構(gòu)形式和尺寸規(guī)格見(jiàn)手冊(cè)【5】表15.57可得16012520。8.2定位裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】8.2.1擋料銷及導(dǎo)料銷的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化由設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可得該套模具所用擋料銷與導(dǎo)料銷的規(guī)格尺寸一樣，根據(jù)手冊(cè)【4】選用。型號(hào)：JB/T7649.9 625mm材料為45鋼的圓柱擋料銷,硬度4348HRC8.2.2擋料銷與導(dǎo)料銷位置的確定由模具整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，導(dǎo)料銷及導(dǎo)料銷都應(yīng)通過(guò)卸料板固定于模具的凸凹模上。且在模具閉合狀態(tài)下，應(yīng)高出卸料板3mm【1】。根據(jù)分析選用廢料孔后端定位時(shí)擋料銷位置如圖8 圖7 擋料銷的位置 L=D/2+C+d/2+0.1 =72/2+74.2+6/2+0.1mm=113.3mm 8.2.3導(dǎo)料銷位置的確定導(dǎo)料銷位于條料的同一側(cè)，采用從右向左的送料方式，送料的方向?qū)Я箱N應(yīng)裝在后側(cè)。8.3卸料裝置的設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)化【7】8.3.1彈性卸料板的結(jié)構(gòu)形式模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，選用手冊(cè)【6】圖77（b）的卸料板形式。由表78查得彈性卸料板厚度為12mm。裝模具時(shí)卸料板孔與凸凹模得單邊間隙為0.10mm，在模具開(kāi)啟狀態(tài)，卸料板應(yīng)高出模具凸凹模工作刃口0.30.5mm，以便順利卸料，卸料板的工作行程為3.5mm。8.3.2卸料螺釘?shù)倪x用采用圓柱頭卸料螺釘45鋼，熱處理硬度3545HRC 規(guī)格 M1290 JB/T7650.58.3.3卸料彈簧的設(shè)計(jì)及選用根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選6根彈簧，每根彈簧的卸料力為： 根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸,查手冊(cè)【5】試選彈簧的具體參數(shù)是:D=35mm, d=6mm, H0=120mm , t=14.5mm, F許=960N, H1=88.4mm, 并計(jì)算如下：，校核：所以所選彈簧是合適的。彈簧的規(guī)格為： 外 徑：D=35mm 鋼絲直徑：d=6mm 自由高度：H0=120mm 裝配高度：H2=H0-H0 =120mm26.04mm93.96mm8.4推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【5】8.4.1剛性推件裝置的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化本套模具的推件裝置所需推件力大，且為了推件平穩(wěn)可靠，應(yīng)采用剛性推件裝置。其結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)手冊(cè)【5】8.4.2推件塊的設(shè)計(jì)本推件塊的端面外形應(yīng)跟落料凹模的刃口形狀一致，整體外形應(yīng)設(shè)計(jì)成臺(tái)階式以便與凹模配合完成推件，而在沖裁時(shí)不致與把推件塊推出滑到模外。推件塊在自由狀態(tài)下應(yīng)高出凹模面0.20.5mm。推件塊和凹模的配合：由于外形件的相對(duì)尺寸較大，外形形狀相對(duì)復(fù)雜，所以推件內(nèi)形與凹模為間隙配合H8/f8，推薦外形與凹模為非配合關(guān)系，屬內(nèi)導(dǎo)向。8.4.3連接推桿的選用為了使推件裝置推出平穩(wěn)采用3根推桿。每根推桿所承受的力為： 由手冊(cè)查取適合本裝置的推桿規(guī)格為：665mm 8.4.4推板的設(shè)計(jì)由推出結(jié)構(gòu)需要，推板適宜選用圓形即手冊(cè)的A型。8.4.5打桿的設(shè)計(jì) 打桿選用帶肩A型打桿與推板配合以起到平穩(wěn)推件作用。 其材料45鋼 熱處理硬度4348HRC 規(guī)格： A11110mm JB/T7650.18.5支撐固定零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】由凹模周界L160mm,B=125mm，及卸料板的外形尺寸，材料選為HT200,0I級(jí)精度的后側(cè)導(dǎo)柱模架。技術(shù)要求按JB/T80701995的規(guī)定。8.5.1模架的選用上模座標(biāo)記：16012540 GB/T2855.5下模座標(biāo)記：16012550 GB/T2855.6模柄標(biāo)記： B4090 GB/T2862.381（見(jiàn)于手冊(cè)5）8.5.2 凸模固定板的設(shè)計(jì)因凸凹模的尺寸較大所以直接用螺釘緊固在下模座上。凸模固定板的設(shè)計(jì):為了保證安裝、固定牢靠，凸模固定板必須有一定的厚度，由經(jīng)驗(yàn)公式【6】計(jì)算凸模固定板厚度。H=（11.5）D=（11.5）11.215mm11.215mm16.823mm查手冊(cè)【6】表7-2本模具取H=16mm，其外形尺寸應(yīng)與凹模的外形尺寸一致規(guī)格為160mm125mm16mm8.5.3墊板的設(shè)計(jì)【6】在本模具采用的彈性卸料裝置中，上模座中設(shè)有推板等零件的裝置和讓位空間，會(huì)使的其厚度變薄，影響其抗壓強(qiáng)度，所以應(yīng)設(shè)一塊墊板。其規(guī)格根據(jù)凹模外形尺寸選取160mm125mm12mm。8.6導(dǎo)向零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】本組模具采用的是后側(cè)導(dǎo)柱模座只需兩對(duì)相同型號(hào)的導(dǎo)柱導(dǎo)套。本模具沖裁間隙小應(yīng)按H6/h5配合，材料選用20鋼熱處理要求滲碳深度0.81.2mm，硬度5862HRC ，技術(shù)要求按JB/T80701995的規(guī)定。導(dǎo)柱標(biāo)記： B20h510030 GB/T2861.2導(dǎo)套標(biāo)記： B20H64523 GB/T2861.28.7 緊固零件的設(shè)計(jì)與標(biāo)準(zhǔn)化【6】本模具采用螺釘固定，銷釘定位。其具體數(shù)據(jù)如下：內(nèi)六角圓柱頭螺釘標(biāo)記：GB/T70.1 M1070 螺釘標(biāo)記：GB/T5782 M1235 銷釘標(biāo)記：GB/T11.21 8m6809 沖壓設(shè)備的的選用通過(guò)前面的設(shè)計(jì)知道，上模座厚度為40mm，上模墊板厚度為12mm，固定板厚度為16mm，凸模長(zhǎng)度為58mm，凹模厚度為16mm，下模座厚度為50mm，凸模沖裁后進(jìn)入凹模的深度為2mm。該模具的閉合高度： 模具閉合高度159mm,根據(jù)前面初選的壓力機(jī)，選擇JC2325型壓力機(jī)，其工作臺(tái)尺寸為370560mm,最大閉合高度為270mm，連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度為55mm.最終經(jīng)過(guò)校核，選擇JC2325型壓力機(jī)能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 工稱壓力：250KN 滑塊行程：55mm 最大閉合高度270mm 最大裝模高度：250mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度：55mm 工作臺(tái)尺寸（前后左右）：360mm560mm 墊板尺寸（厚度孔徑）：40mm210mm 模柄孔尺寸:6075mm 最大傾斜角度：30010 模具總裝圖由以上設(shè)計(jì)，可得到模具的總裝圖（裝配圖見(jiàn)附圖）。模具上模部分主要由上模板、墊板、凸模固定板、凹模板、推件塊等組成。推件方式由剛性推件裝置憑借壓力機(jī)的壓力來(lái)完成廢料的推出。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等組成。卸料方式采用彈性卸料，以彈簧為彈性元件。其工作過(guò)程是：條料在送進(jìn)模具時(shí)由擋料銷限位，導(dǎo)料銷導(dǎo)向，使得條料精確定位。模具在工作時(shí)，上模部分隨壓力機(jī)下行，當(dāng)上模部分與條料接觸時(shí)，卸料板起壓料作用與凹模一起作用將條料壓緊隨上模下行，壓力機(jī)滑塊繼續(xù)下行沖孔凸模進(jìn)入凸凹模在壓力及刃口作用下完成沖裁。壓力機(jī)滑塊回程，上模部分跟著一起上行，在打料桿等一系列推件裝置的作用下將制件推出凹模腔內(nèi)，沖孔廢料從凸凹模型孔內(nèi)落下，與此同時(shí)卸料板在彈簧恢復(fù)的作用下也將條料從凸凹模上撥落下來(lái)，完成卸料，卸料裝置復(fù)位。條料再送進(jìn)一個(gè)步距等待下一次回程沖裁。 圖8模具總裝圖結(jié)束語(yǔ)齒輪螺栓墊片屬于形狀較為復(fù)雜的沖壓件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定本制件的排樣方案及沖裁力，然后選取合適的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是工件為外形是圓弧過(guò)渡，工件為非對(duì)稱件，必須計(jì)算好壓力中心使壓力中心與壓力機(jī)的滑塊中心相重合。最后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)三年學(xué)習(xí)中的最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)以前所學(xué)的知識(shí)及所掌握的技能的綜合運(yùn)用和檢驗(yàn)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識(shí)，對(duì)機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對(duì)于模具設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過(guò)在新飛電器有限公司、洛陽(yáng)中國(guó)一拖的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對(duì)于模具特別是塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過(guò)程方面的知識(shí)，而對(duì)于模具的制造工藝更是實(shí)現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和在工廠師傅的講解下，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊(cè)和書籍，設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，難免遇到了一定的困難，但在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力下，相信會(huì)完滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中不妥之處在所難免，肯請(qǐng)各位老師指正。 致 謝首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，她對(duì)我的仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。原紅玲老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，她我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，她給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向她表示真誠(chéng)的感謝！感謝母校河南機(jī)電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗同學(xué)，和他們?cè)谝黄鹩懻?、研究使我受益非淺。最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！參考文獻(xiàn)1劉建超、張寶忠主編，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造。高等教育出版社，2004年6月2王孝培主編，中國(guó)模具設(shè)計(jì)大典之沖壓模具設(shè)計(jì)。江西科學(xué)技術(shù)出版社，2003年1月3虞蓮蓮、曾正明主編，實(shí)用鋼鐵材料手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社，2001年2月4寇世瑤主編，互換性與測(cè)量技術(shù)。高等教育出版社，2004年7月5馮炳堯，韓泰榮，殷振海，蔣文森編，模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)。上海科學(xué)技術(shù)出版社，1988年3月6高軍，李熹平，修大鵬主編，沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件選用與設(shè)計(jì)指南.化學(xué)工業(yè)出版社，2007年7月7薛啓翔主編，沖壓模具與制造?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2004年3月8中國(guó)機(jī)床總公司編著，全國(guó)機(jī)床產(chǎn)品供貨目錄。機(jī)械工業(yè)出版社，2002年6月9馮炳堯主編，模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè).上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985年6月10王孝培主編，沖壓手冊(cè)。機(jī)械工業(yè)出版社，1988年2月27