墊圈片沖裁模設計（全套含CAD圖紙）

墊圈片沖裁模設計（全套含CAD圖紙）,墊圈,片沖裁模,設計,全套,cad,圖紙 摘 要本次課題為墊圈片沖裁模設計，介紹了墊圈沖孔-落料級進模設計的一般方法及步驟。沖裁模具的設計首先要通過對零件的工藝分析，確定工藝方案并通過必要的工藝計算，然后再進行模具設計，繪制模具總裝圖和零件圖。關鍵詞：方法；零件；步驟；工藝計算 目 錄前 言11 沖壓模具概述21.1 沖壓模具概念21.2 沖壓模具分類21.2.1 根據工藝性質分類21.2.2 根據工序組合程度分類22 沖壓件的工藝分析32.1 零件的工藝分析32.1.1 零件的材料分析32.1.2 零件的尺寸分析32.1.3 結構分析33 零件成型工藝方案的確定43.1 成型工序分析43.2 成型方案確定43.2.1 先落料后沖孔，采用兩套單工序模生產43.2.2 落料-沖孔復合沖壓，采用復合模生產43.2.3 沖孔-落料沖壓，采用級進模生產44 工藝計算54.1 搭邊值54.2 采用橫排無側壓排樣設計55 沖壓力65.1 計算沖壓力65.1.1 沖裁力65.1.2 推件力65.2 壓力機公稱壓力計算66 沖裁間隙及刃口尺寸計算76.1 沖裁間隙76.2 刃口尺寸計算77 凹凸模的尺寸計算97.1 凸模裝置設計97.2 凹模板結構設計97.3 其他零件117.3.1 毛坯定位117.3.2 卸料出件118 模架的選取119 模具總裝圖129.1 凹模板139.2 凸模13總 結15致 謝16參考文獻17前 言模具在工業(yè)中被稱為是工業(yè)之母，也是我國國民經濟的基礎工業(yè)。在數字化技術應用高度發(fā)展的今天，各種各樣的商品被不斷的生產出來，其中大多數商品的生產都依賴于模具的多樣化。模具在制造業(yè)中所具有的重要地位，使得模具的制造能力和技術水平已成為衡量國家制造業(yè)水平和創(chuàng)新能力的重要標志。沖壓模具技術作為模具制造業(yè)中最重要的組成部分，大批量的機械電子，輕工業(yè)乃至國防裝備方面，都大量使用了沖壓零件。所以沖壓模具水平的高低，發(fā)展前景的好壞會直接影響制造業(yè)的發(fā)展。隨著經濟的高速發(fā)展對模具制造業(yè)提出了越來越高的要求，也為其他發(fā)展提供了巨大的動力。如今模具的生產方式廣泛采用CAD/CAM等技術，采用高速切削加工技術，快速成型技術和快速制模技術的一系列的先進技術。級進模，由多個工位組成，各工序按順序關聯完成不同的加工，在沖床的一次行程中完成一系列不同的沖壓加工?？梢园_裁、彎曲成型和拉伸等多道工序，具有很高的生產效率。且級進模操作安全，易于自動化。多用于批量大、零件小、材料薄的產品。通過對本課題的研究，增強對工藝步驟中難點解決的能力。但是由于自身的水平有限，而且缺乏經驗，設計中難免會出現不妥疏漏之處，敬請各位老師指正。1 沖壓模具概述1.1 沖壓模具概念利用安裝在沖壓設備（沖床）上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種加工方法。 1.2 沖壓模具分類1.2.1 根據工藝性質分類沖裁模：沿封閉或敞開的輪廓線使材料產生分離的模具。如落料模、沖孔模、切斷模、切口模、切邊模、剖切模等 。彎曲模：使板料毛坯或其他坯料沿著直線（彎曲線）產生彎曲變形，從而獲得一定角度和形狀的工件的模具。拉深模：是把板料毛坯制成開口空心件，或使空心件進一步改變形狀和尺寸的模具。成形模：是將毛坯或半成品工件按圖凸、凹模的形狀直接復制成形。而材料本身僅產生局部塑性變形的模具，如脹形模、縮口模、擴口模、起伏成形模、翻邊模、整形模等。1.2.2 根據工序組合程度分類單工序模：在壓力機的一次行程中，只完成一道沖壓工序的模具。復合模：只有一個工位，在壓力機的一次行程中，在同一工位上同時完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。級進模（也稱連續(xù)模）：在毛坯的送進方向上，具有兩個或更多的工位，在壓力機的一次行程中，在不同的工位上逐次完成兩道或兩道以上沖壓工序的模具。2 沖壓件的工藝分析2.1 零件的工藝分析該零件為墊圈片，如圖1-1所示，生產信息見表1-1。圖1-1 墊圈片表1-1 零件參數產品名稱沖件材料沖件厚度公差等級生產批量墊圈Q2351mmIT12大批量2.1.1 零件的材料分析Q235屬于低碳鋼，塑性良好，適于沖壓加工。2.1.2 零件的尺寸分析該零件最小孔尺寸是3.5mm。滿足沖裁最小孔徑dmin1.0t=2mm的要求?？拙嚯x外形的最小孔距為5mm，滿足沖裁件最小孔邊距l(xiāng)min1.5t=3mm的要求。且該零件的公差等級為IT12，可用于沖壓完成。2.1.3 結構分析該零件結構簡單對稱，無尖角，對沖裁加工較為有利，所以此零件適合沖裁批量生產。3 零件成型工藝方案的確定3.1 成型工序分析零件中直徑為3.5mm的孔可以用沖孔來實現，中間直徑18mm的圓也可用沖孔完成，零件的外形用落料將其與金屬材料分開。初步分析可得：該零件所涉及的工序有沖孔、落料兩個步驟。3.2 成型方案確定3.2.1 先落料后沖孔，采用兩套單工序模生產單工序模模具結構簡單，但是需要兩套工序，兩副模具，生產效率低，零件精度較差，在生產批量較大的情況下不合適用。3.2.2 落料-沖孔復合沖壓，采用復合模生產該方案只需一副模具，沖壓件的形狀位置精度和尺寸精度易保證，且生產效率高。模具結構復雜，但是由于零件結構簡單，模具制造并不困難。3.2.3 沖孔-落料沖壓，采用級進模生產該方案只需一副模具，方便加工與生產，滿足批量生產和減少成本。 由上述分析可知，零件成形方案采用沖孔-落料沖壓，級進模方式生產。4 工藝計算4.1 搭邊值該零件為圓形墊片，查表2-191確定搭邊值。兩制件之間的搭邊值a=1mm；側搭邊值a1=2mm。4.2 采用橫排無側壓排樣設計因側邊搭邊值取2mm，兩個工件之間的距離1mm，步距S=35mm，所以：料寬 B0-=（Dmax+2a+z)0- = (34+22+0.5)0- = 38.50-0.1mm取料寬為38mm。排樣圖如圖4-1所示。圖4-1橫排排樣圖5 沖壓力5.1 計算沖壓力5.1.1 沖裁力凸模工作過程中擊穿金屬材料所需要的壓力就是沖裁力。K為安全系數，一般取1.3。且Q235鋼材的抗剪強度為Tb=304MPa。該零件經計算得周長為L總=L1+L2+L3=106.7+56.52+11=173.5，取174。沖裁力：F=KLtTb=1.31741304=68764.8（N）69（KN）5.1.2 推件力推件力：（KT取0.55）FT=nKTF=（11/1）0.05569=41.74542（KN） n=h/t (h為凹模洞口直刃壁高度，t為材料厚度)5.2 壓力機公稱壓力計算該模具采用剛性卸料裝置，總沖壓力為：推件力+沖裁力 =F= FT+F沖=42+69=111（KN）且壓力機的公稱壓力比總沖壓力大1.11.3倍，則：P（1.11.3）F=（1.11.3）111=122144（KN）由表4-31壓力機參數以及注意壓力機行程需大于工件高度兩倍的要求，因此選用J23-16F壓力機。其規(guī)格查附錄3-21可得。具體參數為：公稱壓力：160KN滑塊行程：70mm最大閉合高度：205mm閉合高度調節(jié)量：45mm工作臺尺寸：300mm450mm工作臺板厚度：40mm模柄孔尺寸：40mm60mm6 沖裁間隙及刃口尺寸計算6.1 沖裁間隙查表2-71可得：沖裁雙面間隙Zmin=0.24mm，Zmax=0.36mm ；Zmax -Zmin=0.12。IT12零件精度的磨損系數一般選X=.75。6.2 刃口尺寸計算凹模凸模采用分開加工。 為保證間隙值，必須滿足下列條件p+dZmax-Zmin 其中凸模p，凹模d。計算公式： 落料：設工件尺寸為 D0- Dd=（Dmax-X）0+d Dp=（Dd-Zmin）0-p=（Dmax-X-Zmin）0-pd- 沖孔：設工件孔的尺寸為 d0+D dp=（dmin+ X）0-p d- dd=（dp+Zmin）0+d=（dmin+ X+Zmin）0+d式中：dp，dd沖孔時凸凹模直徑 Dp，Dd 落料時凸凹模尺寸 dmin工件最小的孔徑 Dmax 工件最大的外徑該材料料厚 t=1mm，墊圈的最小孔徑是f3.5,外圓直徑為f34，且Zmax-Zmin=0.12。經查表3-21得：落料時 d=0.03 ，p=0.02 p+d=0.05Zmax-Zmin=0.12沖孔時 d=p=0.02p+d=0.04Zmax-Zmin=0.12落料時，凸凹刃口尺寸：Dd=（Dmax-X）0+d=（34-0.750.24）+0.030=33.82+0.030Dp=（Dd-Zmin）0-p =（33.82-0.24）0-0.02=33.580-0.02沖孔時刃口尺寸： dp1=（dmin+ X）0-p=（3.5+0.750.24）0-0.02=3.680-0.02 dd1=（dp1+Zmin）0+d=（3.68+0.24）+0.020=3.92+0.020dp2=（dmin+ X）0-p=（18+0.750.24）0-0.02=18.180-0.02dd2=（dp2+Zmin）0+d=（18.18+0.24）+0.020=18.42+0.0207 凹凸模的尺寸計算7.1 凸模裝置設計凸模裝置計算公式如下：L=h1+h2+h3+h（取h為20mm)與凸模固定板的配合按H6/m5，得高度L為66mm 圖7-1 凸模7.2 凹模板結構設計凹模板刃口形式選擇直壁形刃口，落料選擇下漏料方式：（1）計算凹模板厚度： H=KS2 （k取=0.42） =0.4234 =14.28 mm取凹模板厚度16mm。（2）計算凹模板寬度B： W1=216=32 mm W2=216=32 mm L=W1+S1+W2=32+34+32=98mm取凹模板長度100mm。（3）計算凹模板長度L： W1=216=32 mm W2=216=32 mm L=W1+S1+W2=32+94+32=158mm取凹模板長度160mm。故凹模板規(guī)格：160X100X16，如圖7-2所示。圖7-2 凹模板7.3 其他零件7.3.1 毛坯定位為便于送料操作，提高生產率，擬采用導料板（而非導料銷）和擋料板定位。7.3.2 卸料出件由于產品材料為Q235，料厚1mm，剛性較好，采用剛性卸料板，下出件的方式。8 模架的選取模架選用后側導柱模架，經查表4-32得：凹模周界L=160mm、B=100mm、閉合高度H=160195、I級精度的后側導柱模架。模架160*100*160195 I GB/T2851.3。技術條件：按GB/T2854的規(guī)定代替GB2851.3-81上模座選?。?6010040下模座選取：160100509 模具總裝圖1-圓柱銷；2-上模板；3-墊板；4-導套；5-導柱；6-下模板； 7-凹模板；8-導料板；9-卸料板；10-凸模；11-凸模固定板；12-螺釘；13-圓柱銷；14-圓柱銷；15-內六角螺釘 圖9-1 裝配總圖9.1 凹模板圖9-1凹模板9.2 凸模圖9-2凸模1圖9-2凸模2圖9-3凸模3總 結確定本篇論文的題目后搜集了關于沖壓模具的大部分資料和信息。在本次設計中，該墊片零件采用級進模生產，模具加工簡單，操作方便。選擇材料時，根據材料的性能挑選出Q235這種綜合性能較好的普通鋼，分析了該材料的工藝性，根據零件的結構特點確定工藝方案。1.尺寸性質。落料時有時有沖孔性質的尺寸，沖孔時有時有落料性質的尺寸，即：落料凹模的部分刃口可能實質上是沖孔凹模的刃口，計算公式不能用錯，并且要理解，這與刃口尺寸的計算原則(落料時以凹模為基準，沖孔時以凸模為基準)并不矛盾。2.單向尺寸與雙向尺寸。當尺寸界線的基面之一為不可見幾何要素（如軸線）時，該尺寸為單向尺寸，間隙、偏差應該取雙向值的一半。由于自身能力的有限，缺乏了解部分知識，在此次設計中，老師給予了我許多幫助，其中每一次的修改，每一次的嘗試都是向前邁了一大步。因此，我會在之后的實踐中不斷完善信念。致 謝經過這么長時間的努力，此次畢業(yè)設計終完成。在這次的設計中有自己難以克服的問題，但是在老師的幫助下，許多問題迎刃而解。在此，我要感謝老師對我的幫助以及指導，使我這次的畢業(yè)設計能夠克服多個問題，順利完成。此次為我補習的知識令我受用很大，受益良多。在此，我要感謝老師對于我的指導，感謝老師在我困難時給予我的幫助，感謝學校提供的學習環(huán)境，讓我可以順利的完成本次設計。參考文獻1丁又生.冷沖模具設計與項目實踐浙江：浙江大學出版社，2014.2姜奎華.沖壓工藝模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社，20133文建平.金屬加工. 北京：機械工業(yè)出版社，2013.4丁友生,鄒吉權.冷沖模設計與項目實踐. 浙江：浙江大學出版社，2012.5歐麥嘉,周澤宇.現代注塑模設計與制造. 北京：電子工業(yè)出版社，2007.6陳志剛.塑料成型工藝及模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社，2007.7洪慎章.實用注塑成型及模具設計. 北京：機械工業(yè)出版社，2006.8鄒繼強.塑料制品及其成型模具設計. 北京：清華大學出版社，2005.9申開智.塑料成型模具. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2005.10王樹勛.注塑模設計. 廣州：華南理工大學出版社，200515