裝配圖沖大小墊圈復合模(論文+DWG圖紙)

裝配圖沖大小墊圈復合模(論文+DWG圖紙),裝配,大小,墊圈,復合,論文,dwg,圖紙 湖南科技大學畢業(yè)設計說明書湖南科技大學畢 業(yè) 論 文論文題目 沖大小墊圈復合模學科、專業(yè) 機 械 制 造 及 其 自 動 化 姓名 賀建平 指導老師及姓名 錢書琨 教 授 . 摘要：模具是制造業(yè)的重要工藝基礎，在我國模具制造屬于專用設備制造業(yè)。本設計是空氣濾清器殼反拉深、沖孔復合模設計，沖模的結構性能直接反映了沖壓技術水平的高低。選用材料時應考慮模具的工作特性，受力情況，沖壓件材料性能，沖壓件的精度，生產批量以及模具材料的加工工藝性能和工廠現有條件等因素。沖床的選用主要是確定沖床的類型和噸位。板料冷沖壓加工是機械加工的一個重要組成部分。它應用十分廣泛。但由于傳統(tǒng)的加工存在著沖壓工藝方案選擇不合理、沖壓間隙選擇過大，壓力機不相匹配等問題。本文就以空氣濾清器殼反拉深、沖孔復合模設計主要介紹了沖壓模具設計的全過程：1. 經工藝分析工藝計算，間隙值的選擇，確定了該設計工藝流程及沖模結構形式。2. 同時對所設計的模具分別進行了分析說明，3. 對壓力機做出了合理的選擇，4. 整個過程采用AutoCAD軟件繪制模具的二維裝配圖和個別零件圖。 關鍵字：沖壓模；空氣濾清器殼；沖裁間隙；沖壓工藝。Abstract: Board material cold to press , it processes to be machined one important component. It is very extensive that it employs . But because the choice with unreasonable choice and pressing the interval that traditional processing is pressing the craft scheme is too big, question of matching of the press. etc. This text presses The automobile rim falls the materal drawing compound mold with the main introduction of mold design to the clutch housing:1. Calculate by analysis , craft by craft, interval choice of value, confirm this design technological process and structural form of trimming die. 2. Analyzed separately to moulds designed that explain at the same time ,3. Having made the rational choice to the press,4. The whole course adopts AutoCAD software to draw the two-dimentional installation diagrams and specific part pictures of the mould . Key word: Press the mould ；automobile rim； the interval of blanking；press the craft。1一 序 言 沖壓技術概述沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的成形加工方法。沖壓和鍛造同屬塑性加工(或稱壓力加工)，合稱鍛壓。沖壓的坯料主要是熱軋和冷軋的鋼板和鋼帶。全世界的鋼材中，有6070%是板材，其中大部分是經過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包、容器的殼體、電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產品中，也有大量沖壓件。 沖壓件與鑄件、鍛件相比，具有薄、勻、輕、強的特點。沖壓可制出其他方法難于制造的帶有加強筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性。由于采用精密模具，工件精度可達微米級，且重復精度高、規(guī)格一致，可以沖壓出孔窩、凸臺等。 冷沖壓件一般不再經切削加工，或僅需要少量的切削加工。熱沖壓件精度和表面狀態(tài)低于冷沖壓件，但仍優(yōu)于鑄件、鍛件，切削加工量少。 沖壓是高效的生產方法，采用復合模，尤其是多工位級進模，可在一臺壓力機上完成多道沖壓工序，實現由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的全自動生產。生產效率高，勞動條件好，生產成本低，一般每分鐘可生產數百件。 沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質量要求。成形工序的目的是使板料在不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在實際生產中，常常是多種工序綜合應用于一個工件。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。 沖壓用板料的表面和內在性能對沖壓成品的質量影響很大，要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、無表面裂紋等；屈服強度均勻，無明顯方向性；均勻延伸率高；屈強比低；加工硬化性低。 在實際生產中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗，如拉深性能試驗、脹形性能試驗等檢驗材料的沖壓性能，以保證成品質量和高的合格率。 模具的精度和結構直接影響沖壓件的成形和精度。模具制造成本和壽命則是影響沖壓件成本和質量的重要因素。模具設計和制造需要較多的時間，這就延長了新沖壓件的生產準備時間。模座、模架、導向件的標準化和發(fā)展簡易模具(供小批量生產)、復合模、多工位級進模(供大量生產)，以及研制快速換模裝置，可減少沖壓生產準備工作量和縮短準備時間，能使適用于減少沖壓生產準備工作量和縮短準備時間，能使適用于大批量生產的先進沖壓技術合理地應用于小批量多品種生產。沖壓設備除了厚板用水壓機成形外，一般都采用機械壓力機。以現代高速多工位機械壓力機為中心，配置開卷、矯平、成品收集、輸送等機械以及模具庫和快速換模裝置，并利用計算機程序控制，可組成高生產率的自動沖壓生產線。 在每分鐘生產數十、數百件沖壓件的情況下，在短暫時間內完成送料、沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設備和質量事故。因此，沖壓中的安全生產是一個非常重要的問題。12 沖壓技術的發(fā)展趨勢進入90年代以來，高新技術全面促進了傳統(tǒng)成形技術的改造及先進成形技術的形成和發(fā)展。21世紀的沖壓技術將以更快的速度持續(xù)發(fā)展，發(fā)展的方向將更加突出“精、省、凈”的需求。沖壓成形技術將更加科學化、數字化、可控化?？茖W化主要體現在對成形過程、產品質量、成本、效益的預測和可控程度。成形過程的數值模擬技術將在實用化方面取得很大發(fā)展，并與數字化制造系統(tǒng)很好地集成。人工智能技術、智能化控制將從簡單形狀零件成形發(fā)展到覆蓋件等復雜形狀零件成形，從而真正進入實用階段。注重產品制造全過程，最大程度地實現多目標全局綜合優(yōu)化。優(yōu)化將從傳統(tǒng)的單一成形環(huán)節(jié)向產品制造全過程及全生命期的系統(tǒng)整體發(fā)展。對產品可制造性和成形工藝的快速分析與評估能力將有大的發(fā)展。以便從產品初步設計甚至構思時起，就能針對零件的可成形性及所需性能的保證度，作出快速分析評估。沖壓技術將具有更大的靈活性或柔性，以適應未來小指量多品種混流生產模式及市場多樣化、個性化需求的發(fā)展趨勢，加強企業(yè)對市場變化的快速響應能力。重視復合化成形技術的發(fā)展。以復合工藝為基礎的先進成形技術不僅正在從制造毛坯向直接制造零件方向發(fā)展，也正在從制造單個零件向直接制造結構整體的方向發(fā)展。深入研究沖壓變形的基本規(guī)律、各種沖壓工藝的變形理論、失穩(wěn)理論與極限變形程度等；應用有限元、邊界元等技術，對沖壓過程進行數字模擬分析，以預測某一工藝過程中坯料對沖壓的適應性及可能出現的質量問題，從而優(yōu)化沖壓工藝方案，使塑性變形理論逐步起到對生產過程的直接指導作用。制造沖壓件用的傳統(tǒng)金屬材料，正逐步被高強鋼板、涂敷鍍層鋼板、塑料夾層鋼板和其他復合材料或高分子材料替代。隨著材料科學的發(fā)展，加強研究各種新材料的沖壓成形性能，不斷發(fā)展和改善沖壓成形技術。在模具設計與制造中，開發(fā)并應用計算機輔助設計和制造系統(tǒng)（CAD/CAM），發(fā)展高精度、高壽命模具和簡易模具（軟模、低熔點金模具等）制造技術以及通用組合模具、成組模具、快速換模裝置等，以適應沖壓產品的更新?lián)Q代和各種生產批量的要求。推廣應用數控沖壓設備、沖壓柔性加工系統(tǒng)（FMS）、多工位高速自動沖壓機以及智能機器人送料取件，進行機械化與自動化的流水線沖壓生產。精沖與半精沖、液壓成形、旋壓成形、爆炸成形、電水成形、電磁成形、超塑成形等技術得到不斷發(fā)展和應用，某些傳統(tǒng)的沖壓加工方法將被它們所取代，產品的沖壓加工趨于更合理、更經濟。. 1-3 一般人在參觀現代人化的工廠時，都不大注意參觀沖壓車間，往往覺得沖壓車間不過是通過許多發(fā)著噪聲的龐大機器的組合體，從成卷的鋼帶上生產出一個個零件而已，他們更感興趣的是那些常常被稱為“自動化”的比較新的加工方法和生產制造工藝。 數控就是一個突出的例子。然而，數控對于現代化制造業(yè)的貢獻及其應用的廣泛程度與沖壓技術相比，卻是微不足道的，無論是在洗衣房，還是在廚房，沖壓零件無處不在。如果沒有沖床及其相關設備，如果沒有壓印金屬零件的技術，汽車就會貴得使普通人根本買不起，罐頭起子也不會象現在這樣便宜。 冷沖壓是一種金屬壓力加工方法，它是在常溫下利用沖模在壓床上對金屬板料施加壓力，使其分離或變形，從而得到一定形狀零件的加工方法，它是建立在金屬材料塑性基礎上的一種工藝。 冷沖壓技術是一種先進的金屬加工方法，它有以下特點： 1 它是無屑加工； 2 所用設備是沖床； 3 所用的工具是各種形狀的沖模； 4 所用的原料多為金屬或非金屬冷沖壓與其他加工方法比較,在技術上、經濟上有許多優(yōu)點：在壓床簡單沖壓下，能得到形狀復雜的零件，而這些零件用其他的方法是不可能或者很難得到的。制得的零件一般不進一步加工，可直接用來裝配，而且有一定精度，具有互換性。在耗料不大的情況下，能得到強度高、足夠剛性而重量輕、外表光滑美觀的零件。材料利用率高，一般為7085。生產率高，沖床沖一次一般可得一個零件，而沖床一分鐘的行程少則幾次，多則幾百次。同時，毛坯和零件形狀規(guī)則，便于實現機械化和自動化。沖壓零件的質量主要靠沖模保證，所以操作方便，要求的工人技術等級不高，便于實現組織生產。在大量生產的條件下，產品的成本低。冷沖壓的缺點是模具要求高、制造復雜、周期長、制造費昂貴，因而在小批量生產中受到限制。另外，沖壓件的精度決定于模具精度，如零件的精度要求過高，用冷沖壓生產就難以達到。 故可知，冷沖壓制品所得零件具有表面質量好，質量輕，成本低的優(yōu)點，是一種經濟的加工方法。我們現在所達到的生活標準，在很大程度上應歸功于金屬沖壓制品，沖壓技術及工廠里與其有關的設備，仍然是我們的面包和黃油，是不可缺少的。 本說明書將著重介紹設計“沖壓大小墊圈”的模具全過程，主要包括零件的結構分析及工藝性分析，模具類型及結構形式的選擇以及與之相關的零件設計和計算分析。 二 設計任務及產品圖課題名稱：“沖壓大小墊圈”的模具設計的主要內容 根據圖紙所給的產品形狀，經過計算和分析，確定適當的模具結構形式和制品成型的自動程度，設計一幅滿足工藝條件和使用要求的模具。設計要求及任務根據相關資料，盡量設計出結構簡單和標準化的模具。制品要求從一塊板料上沖出三個大小不同的墊圈，且要求廢料少，材料的利用率高。模具的公差等級為78。畫出模具的裝配圖及非標準零件或標準件需加工的零件圖。產品圖（見圖1、零件圖上） 三 產品的工藝性分析由產品圖可知，該產品為對稱結構，且厚度均勻，而三個墊圈的結構尺寸有一定聯(lián)系，即大墊圈的內徑與小墊圈的外徑相近，故完全可以從一塊板料上制得。 從圖1可知，該產品的公差等級為11級，且要求無刺邊。 四 沖壓零件的工藝方案擬定由零件的工藝特性及產品圖可知，沖壓該產品有兩種工藝方案可供選擇。 方案一：將產品從板料上由小到大沖壓，即先沖最小墊圈的內徑，再沖出小墊圈（也就是沖中型墊圈的內徑），其次沖出中型墊圈，最后沖出大墊圈。方案二：一次完成三個墊圈的沖壓 無論方案一還是方案二，都會使墊圈的內外徑擴大或縮小，然而根據使用的要求，其墊圈的內徑只能有適當擴大，而外徑擴大和縮小一點點均可。五 模具類型及結構形式的選擇 根據沖壓零件的工藝方案可知，其模具的類型有兩種供選擇。 類型一：連續(xù)模 類型二：復合模 因連續(xù)模具有結構復雜和成本高，不適合設計要求，故應選復合摸其優(yōu)點如下：（1）沖件精度比較高，不受送料誤差影響，內外形相對位置零件一致（2）沖件表面叫平直。（3）適宜沖簿料件，也適宜沖脆性或軟質材料。（4）可以用充分利用短材和邊角材。沖模面積小。其初定結構如圖2所示，顯然這是一套倒裝復合模。 六 排樣及裁樣的方法1、排樣 根據材料的經濟利用，同時又考慮沖裁件的質量，故采用少量廢料排樣，如圖3所示。（總裝配圖上） 2、裁樣的方法 板料的規(guī)格選用2mm 600mm 1200mm,為了操作方便，采用條料單排，由排樣圖可知搭邊值a=1.5mm、a1=2mm,則送進距：A=D+a1=90+2=92(mm)： 條料寬度：B=D+2a=90+2 1.5=93(mm)I、縱裁法： n1=1200/93=12 n2=600/92=6則材料的利用率為=12( /4)614.526001200100=61.9 橫裁法: n1 =1200/92=13 n2 =600/93=6則材料的利用率為: =13( /4) 614.526001200100=67.1由于橫裁法的材料利用率高,故采用橫裁法裁料。七 工序壓力計算及壓力機的選擇 根據產品見圖1表1-24得： =340373Mpa, 取=343Mpa1、沖裁力計算： F落=1.3 dt =1.33.14502343 =252022.68(N) F孔=1.3 dt =1.33.14502343 =140012.6(N) F孔=1.3 dt =1.33.14282343 =78407.056(N) 其相關數據見下表：公稱壓力：/KN800發(fā)生公稱壓力時滑塊距下死點距離/mm9 滑塊行程 /mm130最大封閉高度固定和可傾式 /mm380活動臺位置最高 /mm480最低 /mm240封閉高度調節(jié)量 /mm100滑塊中心到床身距離 /mm290 工作臺尺寸左右800前后540工作臺孔尺寸前后380左右210直徑260立柱間距 /mm380活動臺壓力機滑塊中心到床身緊固工作臺平面距離/mm270模柄孔尺寸（直徑深度） /mm6075工作臺板厚度 /mm100墊板厚度 /mm100傾斜角（可傾式工作臺壓力機）30行程次數 次/分鐘605、壓力中心的確定由產品圖可知，沖裁件對稱，故其壓力中心為其對稱中心，即沖裁件墊 圈的圓心。 八 凸凹模刃口尺寸的計算在1附表15，查得相關參數見下表：基本尺寸極限偏差公差等級900-0.301250+0.1601128+0.10011 =8 九 模具零件的選用設計及必要計算 一工作零件凸模 1、凸模的構造及固定方法，由零件圖可知，其外形為圓形，為增加凸模的強度與剛度而做成臺階式，同時為了使于其固定，且配合為H7/m6,并采用機械固定。2、凸模尺寸確定，根據1及本模具結構，可知其長度為凸模固定板的厚度h1、附加長度h2與推件厚度h3之和，則h11.5d=1.514.5=26.75取h1=h2通常取1520mm=h1+h2+h3=683、凸模強度校核由公式14-2） dmin4t/c(mm)式中dmin凸模最小直徑c凸模材0料的許用應力（Mpa）,對一般工具鋼，凸模淬火硬度HRC為5862時，取10001600Mpa,如有良好導向可取20003000Mpa。t-材料厚度-材料的抗剪強度（Mpa）查1表124，其=588（T10A） 故dmin4.7,而計算刃口尺寸大于dmin,所以凸模設計滿足要求，其相關尺寸及結構見圖4（零件圖上第10頁） 凹模 由于沖裁件的外形為圓形，另為了使在修模后刃口尺寸不變且刃口強度高，所以采用圓柱形洞口，根據經驗公式（ H=kb=0.02890=25.2式中：b沖裁件最大外形尺寸（mm） k系數。見圖2表220取H為33凹模的固定方法，采用螺釘固定其結構如圖5所示（零件圖第13頁 凸凹模根據本模具結構沖裁特點，需采用三個凸凹模，從強度考慮，壁原受到最小的限制，由表221得選用本模具的經驗數據，如下表：料厚最小壁厚最小直徑D24.921 由零件尺寸可知，其凸凹模完全滿足相應要求，為了便于固定，故做成臺階式，其相關尺寸，如圖6、7、8所示。（零件圖第14、15、22頁） 二定位零件 沖模的定位零件是用來保證材料的正確送進及在模具中的正確定位由本模具是沖裁條料，故導向零件用導料銷，保證進距的則用檔料銷定位。 導料銷，為了保證板料準確到位，采用兩個導料銷，根據進料方向（從右向左）且導料銷裝在后側，另外導料銷為標準桿，按GB 286、11-8.1，可洗用A型，如圖9所示。 檔料銷 由本模具結構，選用彈簧彈頂檔料銷，如圖10所示，按GB 286.11-8.1，由5表1933得，相關數據，見下表：DDd1lL基本尺寸極限偏差10-0.040-0.0762182032其彈簧規(guī)格為：1.61230 卸料裝置與推件裝置 彈壓卸料板1、卸料與凸凹模彈邊間隙為:a=(0.10.2) t=0.20.4 取a=0.32、彈簧的選用與計算初定彈簧個數n=6,而P卸=11341 (N)則每個彈簧所要承受的力為:P0=11341/6=1890(N)查1表1139,則可知選用65Mn圓鋼絲彈簧,其規(guī)格為24號,相關數據見下表:D(mm)D(mm)F2(mm)f(mm)H(mm)P2(N)40821.32.51953100則彈簧的欲壓縮量Fb=P0F2/P2 =310021.3/3100=13Fw=1t=3(mm)取修磨量 Fg=5(mm)則彈簧實際所需最大壓縮為:F1=F0+Fw+Fg=13+3+5 =21(mm)21.3(mm)所以所選彈簧基本滿足要求3、卸料螺釘的選擇由公式d= (摘自1P350)式中: P-沖載力 n-螺釘個數(一般取偶數) -極限強度取n=6,材料為45綱,則 =610Mpa,又P=511046(N)d=6.67按GB 2867.6-81, 查1表1114,得相關數據見下表:dd1ILDHD2D1D2Stbcc1rr110M8107015106.29.89.28521.20.50.5-1故卸料板的設計如圖11所示。（零件圖第21頁）、推薦裝置 由于本模是一次性沖三個墊圈，由于其結構可知，協(xié)定模均要推件裝置，考慮使干預件塊由帶螺紋孔（便于今后修模和更換配件）的圓柱銷立、連接，二推薦快由帶螺紋孔（便于今后修模和更換配件）的圓柱銷連結，二推件相關尺寸見圖12，13。（2）頂板；其結構及尺寸見圖142、彈件頂件裝置（1）推件快：根據相關尺寸結構，其數是為1，基本尺寸見圖15選用氨脂彈性，由推件力F推=6700N， 按GB2867.9-81，查1表147，相關數學，如圖16所示。 四模架及導向裝置I、模架由凹模外經尺寸（150）可知，模架的凹模周邊為DO=160，按GB255.6-81,在6表194查表: 上模座16016045 下模座16016055由于模架的最大高度小于壓力機的最小閉合度,故將上下模座適當加厚,其相關尺寸見圖片17,18(零件圖第6，18頁) 、導向裝置 1，倒柱：按GB2661.6-81,在1表1115查得, 2，倒套：按GB2881.6-81,現選用A型,采用低熔點合金固定。 五固定與支承零件I、 螺釘選用凸緣模柄，用3個螺釘固定在模座的窩孔內，按GB2862.3-81,在表1表1129查的相關數據,見圖20(零件圈第8頁) 、固定板與墊板1、 固定板:主要作用是在凹凸模固定在模板座上,其平面輪廓尺寸,除保證凹凸模按裝外,還應考慮螺釘與銷釘孔的位置,形式有圓形和矩形兩種,一般取其厚度為凹模厚度的608,采用過渡配合(H7/m6),壓裝后端面要磨平,以保證沖模的垂直度。由于上述條件，現確定相關尺寸，見圖21、22。2墊板：其作用是在直接承受和擴散改工作零件傳遞壓力，保護模座，以免被壓陷，其作用一般取412mm,現取H=10，故墊板的設計尺寸及結構，如圖23（所示零件圖P4。20）、緊固件1、 螺釘為了使于安裝，本模具的螺釘選用圓柱頭內六角螺釘，其規(guī)格按GB119-76，在1表1135查得相關數據如下表所示DDHS I L0 8 125 8 6 25 25 55 20 10 15 108 80 202、 圓注銷按GB119-76，在表1138查得，數據見下表D C L 10 30 10 70 8 110六其他零件導筒 根據漏料孔及其他尺寸，設計如圖24托板 由導筒及橡膠的尺寸，設計如圖25頂桿 根據模柄內徑及頂板尺寸，現設計相關尺寸，見圖26螺母 按GB 53-76， 在1表1139查得dSDH243236.910名稱材料熱處理硬度上模座HT200HRC2832下模座HT200HRC2832凸模Cr12Mo淬火HRC6062凹模A3淬火HRC5860凸凹模Cr12Mo淬火HRC6062固定板45HRC4348卸料板HT200HRC4348導套20滲碳淬硬HRC5660導柱20滲碳淬硬HRC5660頂件板A3HRC4348螺釘A3頭部淬硬HRC3540托板HT20彈簧65Mn頂桿45HRC4348頂板40墊板45淬硬HRC4348圓柱銷45淬硬HRC4348固定導筒45HRC2832橡膠墊圈聚氨脂卸料螺釘45HRC3540檔料銷45HRC4348定位銷T10A淬硬HRC5054模柄A3HRC4348十一 小結本著綜合系統(tǒng)的熟悉模具設計要求，步驟，模具結構及行業(yè)從設計、造模、生產全過程的特點 ，培養(yǎng)獨立完成一項設計任務的能力的目的，我經過近兩個月的認真分析設計，在老師的指導下設計出這套沖大墊圈復合模，在設計中我充分考慮模具的生產適用性，對模具各部位的結構、性能及工作原理，都有了較為明確的慨念，在設計中過程中，我體會到以下幾點對模具設計工作者的重要性。 1、在保證產品質量和效率的情況下，要盡量簡化模具結構，以降低成本。 2、模具中零部件材料選用適當，盡量做到既經濟又適用。 總之，畢業(yè)設計對我來說是一次很好的鍛煉機會，怎樣做到熟能生巧，怎樣做到得心應手，還要求今后多練習、多總結 十二參考資料 1實用沖壓模具設計手冊 鄭可皇 宇航出版社出版1990.5月 2冷沖工藝與模具設計 劉湘云 航空工業(yè)出版社 1994年8月 3模具實用技術設計綜合手冊 王 樹 勛 華南理工大學 1995年6月 4沖壓手冊王孝培 機械工業(yè)出版社 1983年11月5冷沖壓及塑料模設計手冊6 6沖壓及塑料伐型工藝與模具設計資料 虞 傳寶 機械工業(yè)出版社 1992年12月畢業(yè)設計（論文）答辯委員會主任： （簽名）委員： （簽名）（簽名）（簽名）（簽名） 答辯成績： 總評成績：