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河南機電高等?？茖W(xué)校 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中期檢查表 學(xué)生姓名 趙仕文 學(xué) 號 111304106 指導(dǎo)教師 翟德梅 課題名稱 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務(wù)書 有 無 開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)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(zé)人 年 月 日 河南機電高等專科學(xué)校 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 畢業(yè)設(shè)計題目 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 班 級 模具 111 學(xué)生姓名 趙仕文 學(xué) 號 111304106 指導(dǎo)教師 翟德梅 2014 年 4 月 23 日 河南機電高等?？茖W(xué)校 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設(shè)計與制造 學(xué) 生 姓 名 趙仕文 學(xué) 號 11134106 設(shè)計題目 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 起迄日期 2013 年 11 月 2 日 2014 年 4 月 13 日 指 導(dǎo) 教 師 翟德梅 2013 年 11 月 2 日 畢 業(yè) 設(shè) 計任 務(wù) 書 1 本畢業(yè)設(shè)計課題來源及應(yīng)達到的目的 本設(shè)計題目為引線片沖裁工藝及模具設(shè)計 體現(xiàn)了典型沖裁模的設(shè)計要求 內(nèi)容及 方向 有一定的設(shè)計意義 通過對該零件模具的設(shè)計 進一步加強了沖壓模設(shè)計的基礎(chǔ) 知識 為設(shè)計更復(fù)雜的沖壓模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗 2 本畢業(yè)設(shè)計課題任務(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 原始數(shù)據(jù) 名稱 引線片沖裁件 生產(chǎn)批量 大批量生產(chǎn) 材料 Q235 t 1 5mm 2 其技術(shù)要求為 1 毛刺小于 0 15 2 制件要求平整 3 未注明公差等級按 IT14 選取 所在專業(yè)審查意見 負責(zé)人 年 月 日 系部意見 系領(lǐng)導(dǎo) 年 月 日 零件號 零 件 名 稱模具號 00 04 凸模 牌 號 硬 度 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 XYZ 003 Cr12MoV 58 62HRC 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 02 鍛造達尺寸 45mm 25 mm 70mm 蒸汽錘 直尺 03 粗銑六面達尺寸 40mm 20mm 60mm 立式銑床 虎鉗 10 面 銑刀 游標(biāo)卡尺 04 磨上下表面及一直角面 平面磨床 磁力夾具 精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 刀 口尺 05 鉗工劃線去毛刺做螺紋孔 立式鉆床 虎鉗 鉆頭 鉸刀 絲錐 高度尺 游標(biāo) 卡尺 06 熱處理 淬火 回火 保證硬度 48 52HRC 熱處理爐 硬度儀 游標(biāo) 卡尺 07 磨削上下面及一直角面 平面磨床 磁力夾具 精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 刀 口尺 08 線切割各個型孔留余量 0 02mm 線切割慢走絲機床 復(fù)式支撐 0 2mm 黃銅絲 千分表 游標(biāo) 卡尺 09 檢驗 游標(biāo)卡尺 編制 趙仕文 校對 趙仕文 審核 翟德梅 批準(zhǔn) I 摘 要 本設(shè)計題目為引 線 片 沖裁模 體現(xiàn)了典型沖裁模的設(shè)計要求 內(nèi)容及方向 有一定的設(shè)計意義 通過對該模具的設(shè)計 加強了設(shè)計者對沖裁模設(shè)計基礎(chǔ)知 識的理解和運用 為設(shè)計更復(fù)雜的沖裁模具做好了鋪墊 本設(shè)計運用沖裁工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識 首先分析了板材的性能要求 為選取模 具的類型做好了準(zhǔn)備 然后計算了沖裁件的沖裁力 便于選取壓力機噸位及確定壓力機型 號 最后分析了沖裁件的特征 便于確定模具的設(shè)計參數(shù) 設(shè)計要點及卸件裝置 本設(shè)計采用了沖孔 落料級進模成形引 線 片 成形原理可劃分為兩個 階段 首先沖孔凸模與凹模共同作用先沖出兩個 1 85mm 和兩個 6 5mm 的孔 而后利用第一步?jīng)_出的兩個 1 85mm 和兩個 6 5mm 的孔做精確定 位使外形凸模與凹模共同作用使工件落料成形 關(guān)鍵詞 沖孔 落料級進模 沖孔凸模 凹模 壓力機噸位 II Abstract The topic for the design is gasket blanking die design It has manifested the typical blanking die s design request the content and the direction has certain design significance Through the design of the component mold strengthens the designer s understand and utilize to the blanking die design basical knowledge has prepareed for designing more complex blanking die The design has utilize blanking craft and the basical knowledge of the mold design has first analyzed the property requirement of the plate has prepared for selecting the mold type then has calculated the blanking strength has advantaged to select the press tonnage and determine press model Finally has analyzed the characteristic of the products has advantaged to finite the mold design variable the design main point and shedder This design used piercing and blanking progressive die to form the products The forming principle can be divided to two stages First piercing punch and die affect together and pierce two holes of 1 85mm and two holes of 6 5mm then use the three holes as pinpoint to make the product formed Key word Piercing and blanking progressive die Piercing punch Press Tonnage III 目 錄 1 緒 論 1 2 零件工藝性分析 3 2 1 零件要求 3 2 2 材料分析 4 2 3 結(jié)構(gòu)分析 4 2 4 精度分析 4 3 工藝方案及工藝計算 5 3 1 工藝方案確定 5 3 2 工藝計算 5 1 排樣設(shè)計 5 2 沖裁工藝力的計算 7 3 3 初選壓力機 8 4 模具的總體設(shè)計 9 4 1 模具類型的選擇 9 4 2 操作方式 9 4 3 卸料 出件方式 9 1 卸料方式 9 2 出件方式 9 4 4 確定送料方式 9 4 5 確定導(dǎo)向方式 10 5 模具零件設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 11 5 1 工作零件設(shè)計 11 1 模具間隙 11 2 落料凹模和沖孔凸模刃口的制造公差 11 3 沖孔凸模 12 4 凹模采用整體式結(jié)構(gòu) 14 5 2 其他板類零件的設(shè)計 14 5 3 橡膠的選用 15 1 根據(jù)卸料力求橡膠的橫截面積 15 2 橡膠的高度尺寸 15 3 校核 16 5 4 模柄的選用 16 5 5 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選擇 16 5 6 緊固零件的選擇 16 5 7 所選設(shè)備的校核 16 6 模具總裝圖 17 7 模具零件加工工藝 19 8 模具的裝配 22 設(shè) 計 總 結(jié) 24 致 謝 25 參考文獻 26 IV 零件號 零 件 名 稱模具號 01 01 凹模 牌 號 硬 度 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 XYZ 003 Cr12 60 62HRC 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工序號 工 序 名 稱 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 工 時 01 下料 02 鍛造達尺寸 110 mm 100 mm 25mm 蒸汽錘 直尺 03 粗銑六面達尺寸 100mm 90 mm 21mm 立式銑床 虎鉗 20 面銑刀 游標(biāo)卡尺 04 磨上下表面及一直角面 平面磨床 磁力夾具 精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 刀口 尺 05 鉗工劃線去毛刺做螺紋孔 立式鉆床 虎鉗 鉆頭 鉸刀 絲 錐 高度尺 游標(biāo)卡 尺 06 熱處理 淬火 回火 保證硬度 60 62HRC 熱處理爐 硬度儀 游標(biāo)卡 尺 07 磨削上下面及一直角面 平面磨床 磁力夾具 精密平口鉗 砂輪 游標(biāo)卡尺 刀口 尺 08 線切割各個型孔留余量 0 02mm 線切割慢走 絲機床 復(fù)式支撐 0 2mm 黃銅絲 千分表 游標(biāo)卡 尺 09 檢驗 游標(biāo)卡尺 編制 趙仕文 校對 趙仕文 審核 翟德梅 批準(zhǔn) 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 1 1 緒 論 目前 我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達國家相比還相當(dāng)?shù)穆浜?主要原因是我國 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 模具制造工藝及設(shè)備等 方面與工業(yè)發(fā)達的國家尚有相當(dāng)大的差距 導(dǎo)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(dāng)大 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束 畢業(yè)設(shè)計是在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程 生產(chǎn)實習(xí)其中最后一個實踐環(huán)節(jié) 是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能的綜合 運用和檢驗 在學(xué)校的近三年學(xué)習(xí)中 已完成了模具專業(yè)教學(xué)計劃中所要求的 理論課程 在畢業(yè)前夕 通過畢業(yè)設(shè)計的實踐環(huán)節(jié) 進行已學(xué)知識的全面總結(jié) 和應(yīng)用 提高綜合能力的培訓(xùn)及擴大模具領(lǐng)域的新知識 畢業(yè)設(shè)計其目的在于鞏固所學(xué)知識 熟悉有關(guān)資料 樹立正確的設(shè)計思想 掌握設(shè)計方法 培養(yǎng)實際工作能力 通過設(shè)計 使我在工藝性分析 工藝方案 論證 工藝計算 零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 編寫技術(shù)文件和閱讀技術(shù)文獻等方面受到一 次綜合訓(xùn)練 畢業(yè)設(shè)計要達到的具體要求是 1 系統(tǒng)總結(jié) 鞏固過去所學(xué)的基礎(chǔ)知識和專業(yè)課知識 2 運用所學(xué)知識解決模具技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的實際工程問題 以此進行綜合知識 的訓(xùn)練 3 通過某項具體工程設(shè)計和實驗研究 達到多種綜合能力的培養(yǎng) 掌握設(shè) 計和科研的基本過程和基本方法 4 提高和運用與工程技術(shù)有關(guān)的人文科學(xué) 價值工程和技術(shù)經(jīng)濟的綜合知 識 改革開放以來 隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展 市場對模具的需求量不斷增長 近年來 模具工業(yè)一直以15 左右的增長速度快速發(fā)展 模具工業(yè)企業(yè)的所有 制成分也發(fā)生了巨大的變化 除了國有專業(yè)模具廠外 集體 合資 獨資和私 營也得到了快速的發(fā)展 浙江寧波和黃巖地區(qū)的模具之鄉(xiāng) 廣東一些大集團公 司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè) 科龍 美的 康佳等集團紛紛建立了自己的模具制 造中心 中外合資和外商獨資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家 隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展 采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用 近年來 隨著我國經(jīng)濟的騰飛和產(chǎn)品制造業(yè)的蓬勃發(fā)展 模具制造業(yè)也相應(yīng)進 入了高速發(fā)展的時期 據(jù)中國模具工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計 1995年我國模具工業(yè)總產(chǎn)值 約為145億 而2003年已達450億左右 年均增長14 另據(jù)統(tǒng)計 我國 不含臺 灣 香港 澳門地區(qū) 現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點已超過20000家 從業(yè)人員有60萬人 模具年產(chǎn)值在一億以上的企業(yè)已達十多家 可以預(yù)見 我國經(jīng)濟的高速發(fā)展將 對模具提出更為大量 更為迫切的需求 特別需要發(fā)展大型 精密 復(fù)雜 長 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 2 壽命的模具 同時要求模具設(shè)計 制造和生產(chǎn)周期達到全新的水平 我國模具 制造業(yè)面臨著發(fā)展的機遇 無疑也面臨著更大的挑戰(zhàn) 我做的是冷沖壓模具設(shè)計 冷沖壓是利用安裝在壓力機上的沖模對材料施 加壓力 使其產(chǎn)生分離或塑性變形 從而獲得需要零件 俗稱沖壓件或沖件 的一種壓力加工方法 因為它通常是在室溫下進行加工 所以稱為冷沖壓 冷沖壓與其他加工方法相比 具有獨到的特點 所以在工業(yè)生產(chǎn)中 尤其 在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛 相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用冷沖壓加工 產(chǎn)品零部件 如汽車 拖拉機 電器 儀表 電子 國防以及日用品等行業(yè) 在這些工業(yè)部門中 沖壓件所占的比重相當(dāng)大 不少過去有鑄造 鍛造 切削 加工方法制造的零件 現(xiàn)在已經(jīng)被質(zhì)量輕 剛度好的沖壓件所代替 通過沖壓 加工制造 大大提高了生產(chǎn)效率 降低了成本 可以說如果在生產(chǎn)中不廣泛采 用沖壓工藝 許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率 提高質(zhì)量 降低成本 進行 產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實現(xiàn)的 在大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程 生產(chǎn)實習(xí) 我熟練地掌握了機械制圖 機 械設(shè)計 機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識 對機械制造 加工的工 藝有了一個系統(tǒng) 全面的理解 達到了學(xué)習(xí)的目的于模具設(shè)計這個實踐性非常 強的設(shè)計課題 我們進行了大量的實習(xí) 經(jīng)過在新飛電器有限公司 洛陽中國 一拖的生產(chǎn)實習(xí) 我對于模具特別是沖壓模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認識 豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作過程方面的知識 而對于模具的制造工藝更是有 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 同時在現(xiàn)場查閱了 很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體 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)手冊和書籍 設(shè)計中 充分利用 和查閱各種資料 并與同學(xué)進行充分討論 盡了最大努力做畢業(yè)設(shè)計 在設(shè)計的過程中 雖然有一定的困難 但在指導(dǎo)老師的細心指導(dǎo) 同學(xué)間 的討論和自己的努力下 自信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù) 由于我的水平有限 而且缺乏經(jīng)驗 設(shè)計中難免會出現(xiàn)疏漏和不妥之處 敬請各位老師指正 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 3 2 零件工藝性分析 2 1 零件要求 制件如下圖 1 所示 圖 1 該制件名稱為引線片沖裁件 其技術(shù)要求為 1 毛刺小于 0 15 2 制件要求平整 3 大批量生產(chǎn) 4 材料 Q235 t 1 5mm 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 4 5 未注明公差等級按 IT14 選取 設(shè)計任務(wù) 完成引線片沖裁工藝及模具設(shè)計 2 2 材料分析 1 T7026GB 摘 自 該制件材料為 Q235 屬于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 由于這種材料含碳量較低 綜合性能較好 強度 塑性和焊接等性能得到很好地配合 用途廣泛 化學(xué)成分 C 0 20 Si 0 35 Mn 1 4 S 0 045 P 0 045 力學(xué)性能 抗剪強度 為 304 373MP a 抗拉強度 b432 461 MPa b 屈服強度 s為 235MPa 伸長率 21 25 2 3 結(jié)構(gòu)分析 該零件結(jié)構(gòu)不復(fù)雜 形狀對稱 零件局部寬度小于料厚 可以直接沖出 來 因此零件滿足沖裁要求 2 4 精度分析 圖示零件未標(biāo)注尺寸公差按 IT14 選取 即普通沖裁可以達到零件的精度 要求 由以上分析可知 該零件的沖裁性能好 沖裁加工能夠達到設(shè)計要求 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 5 3 工藝方案及工藝計算 3 1 工藝方案確定 該零件需要落料和沖孔兩道工序完成 可采用的方案有三種 方案一 單工序沖裁 先落料后沖孔 方案二 復(fù)合沖裁 落料沖孔同時完成 方案三 級進沖裁 先沖孔在落料 由于是大批量生產(chǎn) 因此方案一不滿足生產(chǎn)效率的要求 方案二和方案三 都具有較高的生產(chǎn)效率 雖然方案二比方案三操作方便 制件不但要求得到較 高的精度和平整度 而且被沖裁板料較薄并不允許產(chǎn)生翹曲 而且沖裁件部分 厚度小于料厚 因此采取方案三比較容易沖裁得到 即采用級進沖裁 此方案 為先沖出四個孔 兩個大孔和兩個小孔 和兩個相同的矩形 接著進一個工位 在沖裁出零件的外輪廓 即落料得到所需要的制件 3 2 工藝計算 1 排樣設(shè)計 根據(jù)工件形狀 這里選用有廢料的直對排排樣類型 查表 3 3 2 得搭邊值 a1 2mm 側(cè)搭邊值 a 2 5mm 每個零件的面積經(jīng)計算得 99 9605mm2 根據(jù)排 樣的方案可以得到兩種方案 方案一 條料的寬度 B 29 2 2 33mm 進距 S 13 72 1 5 15 22mm 查表 3 4 得 裁板誤差 0 5mm 于是得到如圖所示的排樣圖 2 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 6 根據(jù) GB T708 2006 可知 這里選用的鋼板規(guī)格為 1800 1180mm 采用橫 裁法 則可裁的寬度為 33mm 的條料 54 條 每條條料可沖出 77 個零件 采用縱 裁法 則可裁的寬度為 33mm 的條料 35 條 每條條料可沖出 118 個零件 54729 605039 1418 橫 3 8 7縱 兩者比較得 采用橫截法利用率比較高些 方案二 條料的寬度 B 11 51 2 2 15 51mm 進距 S 30 1 5 31 5mm 查表 3 4 得 裁板誤差 0 5mm 于是得到如圖所示的排樣圖 3 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 7 根據(jù) GB T708 2006 可知 這里選用的鋼板規(guī)格為 1800 1180mm 采用橫 裁法 則可裁的寬度為 15 51mm 的條料 116 條 每條條料可沖出 37 個零件 采 用縱裁法 則可裁的寬度為 15 51mm 的條料 76 條 每條條料可沖出 57 個零件 163729 60504 39881 橫 5 7縱 兩者比較得 采用橫截法利用率比較高些 總和比較上邊兩種方案可以得出 方案二的利用率稍微高些 但是方案二 的送進距離過大 給操作者帶來很大的不便 且性價比不高 故而選取方案一 作為排樣方式 2 沖裁工藝力的計算 由于采用級進模沖裁 則總的沖裁力 為落料力 和沖孔力 之F沖 裁 落 料 F沖 孔 和 其中 Kt t 1 33 54 6271 1 5 450 47935N F落 料 L落 料 b K t 1 33 26 219 1 5 450 23007N 沖 孔 沖 孔 b 則總沖裁力 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 8 2 2 47 935 23 007 141 884KN F沖 裁 沖 孔 落 料 由表 3 8 查得 O 045 F 0 045 2 47 935 4 31KN K卸 F卸 卸 由表 3 30 查得凹模刃口直壁高度為 6mm 則 n 4 61 5 3 3 初選壓力機 由前述計算出沖裁工藝力 可得總的沖壓力 F總 141 884 4 31 146194NF總 沖 裁 卸 則選擇 J23 25 開式壓力機 主要參數(shù)如 3下 公稱壓力 250000N 最大閉合高度 270mm 最大裝模高度 220mm 閉合高度調(diào)節(jié)量 55mm 工作臺尺寸 370 560mm 墊板尺寸 200 50mm 模柄孔尺寸 R40 60 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 9 4 模具的總體設(shè)計 4 1 模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知 采用級進模沖裁 所以模具類型為級進模 4 2 操作方式 零件的生產(chǎn)批量為大批量 但合理安排生產(chǎn)可用手動送料方式 既能滿足 生產(chǎn)要求 又可以降低生產(chǎn)成本 提高經(jīng)濟效益 4 3 卸料 出件方式 1 卸料方式 卸料力分為兩種 為剛性卸料和彈性卸料 由于剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu) 常用于較硬 較厚且精度要求不高 的工件沖裁后卸料 當(dāng)卸料板只起卸料作用時與凸模的間隙隨材料厚度的增加 而增大 單邊間隙取 0 2 0 5 t 當(dāng)固定卸料板還要起到對凸模的導(dǎo)向作用 時卸料板與 凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙 此時要求凸模卸料時不能完全 脫離卸料板 主要用于卸料力較大 材料厚度大于 2mm 且模具結(jié)構(gòu)為倒裝的場 合 彈壓卸料板具有卸料和壓料的雙重作用 主要用于料厚小于或等于 2mm 的 板料由于有壓料作用 沖件比較平整 卸料板與凸模之間的單邊間隙選擇 0 1 0 2 t 若彈壓卸料板還要起對凸模導(dǎo)向作用時 二者的配合間隙應(yīng)小 于沖裁間隙 常用作落料模 沖孔模 正裝復(fù)合模的卸料裝置 工件平直度較高 料厚為 1 5mm 相對較薄 卸料力較小 彈壓卸料模具比 剛性卸料模具方便 操作者可以看見條料在模具中的送進動態(tài) 且彈性卸料板 對工件施加的是柔性力 不會損傷工件表面 所以采用彈性卸料 2 出件方式 因采用級進模生產(chǎn) 故采用向下落料出件 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 10 4 4 確定送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開式壓力機且垂直于送料方向的凹模寬度 B 小于送料 方向的凹模長度 L 故采用橫向送料方式 即由前向后送料 4 5 確定導(dǎo)向方式 方案一 采用對角導(dǎo)柱模架 由于導(dǎo)柱安裝在模具壓力中心對稱的對角線 上 所以上模座在導(dǎo)柱上滑動平穩(wěn) 但上下配合度不好 方案二 采用后側(cè)導(dǎo)柱模架 由于前面和左 右不受限制 送料和操作比 較方便 因為導(dǎo)柱安裝在后側(cè) 工作時 偏心距會造成導(dǎo)套導(dǎo)柱單邊磨損 嚴(yán) 重影響模具使用壽命 且不能使用浮動模柄 方案三 四導(dǎo)柱模架 具有導(dǎo)向平穩(wěn) 導(dǎo)向準(zhǔn)確可靠 剛性好等優(yōu)點 常 用于沖壓件尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件 以及大量生產(chǎn)用的自動沖壓 模架 方案四 中間導(dǎo)柱模架 導(dǎo)柱安裝在模具的對稱線上 導(dǎo)向平穩(wěn) 準(zhǔn)確 常用于縱向送料的落料模 復(fù)合模 根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式 為提高模具壽命和工 件質(zhì)量 該級進模采用中間導(dǎo)柱模架的導(dǎo)向方式 即方案四最佳 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 11 5 模具零件設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)件的選擇 5 1 工作零件設(shè)計 工作零件包括凹模 凸模 由于零件外形不規(guī)則 其模具采用配合加工制 作制造 即落料時以凹模為基準(zhǔn) 只需計算凹模刃口尺寸和公差 沖孔以凸模 為基礎(chǔ) 只需計算凸模刃口尺寸及公差 1 模具間隙 由于零件有平面度的要求 這里選用 類沖裁間隙 有表 3 20 2 查得 C 3 7 t 即 0 03 1 5 0 045mm 0 07 1 5 0 105mmminCmaxC 2 落料凹模和沖孔凸模刃口的制造公差 落料凹模和沖孔凸模刃口的制造公差都按 IT7 級 4 選取 公差值由 GB T1800 3 79 6 查得 則尺寸 9 8 13 3 4 2 R1 85 由沖壓件尺寸公差按 IT14 精度查表 3 8 5 查得偏差值 其具體值見下表 1 零件 尺寸 0 1294 0 1265 0 128 R1 85 0 125 0 1237 0 1265 15 3 9 8 磨損系 數(shù)查表 234 0 75 0 75 0 75 1 1 1 模具 制造偏 差 GB 1800 3 79 6 0 01 5 0 01 5 0 015 0 2 5 0 0 1 0 0 12 0 0 1 0 45 0 43 表 1 落料凹模刃口尺寸計算如下 凹模磨損后 變大的尺寸有 9 4 3 7 15 3 1 5 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 12 刃口尺寸計算公式 0 max A 凹凹 凹 0 15 151 9 4 7293 凹 0 10 12 382凹 0 45 0 45 A3凹 0 10 1 3 4凹 凹模磨損后 變小的尺寸有 3 25 刃口尺寸計算公式 0min BA 凹凹 00 12 12 3 254839 凹 凹模磨損后 無變化的尺寸有 R1 85 C 0 5 0 5 1 85 0 5 0 048 C凹 凹 0 5 0 25 0 048mm 1 874 0 006 mm 凸模的刃口尺寸按凹模尺寸配作 保證雙面間隙在 0 045mm 0 105mm 之間 沖孔凸模刃口尺寸計算如下 00 15 15 3 25 734B 1凹 0 20 241凸 00 15 15 89 2凹 0 20 29 4B凸 3 沖孔凸模 由于凸模為圓形和矩形 且圓形凸模徑向尺寸較小 因此采用凸模固定板 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 13 固定 凸模與固定板采用 H7 m6 的過渡配合 并通過臺階 D 壓緊在固定板的臺 階孔上 防止凸模被頂出 其工作部分采用 表 2 27 2 5860JBIT 查得 1 85 的凸模 1 85 5 D 50 L 2 2m 6 5 的凸模 6 5 8 11 50 2 矩形凸模 1 65 1 8 50 如下圖 4 所示 圖 4 凸模壓應(yīng)力校核 圓形凸模的校核 min4td 壓 1 441 5360 非圓形凸模壓應(yīng)力校核 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 14 minFA 壓 31 9574793510 凸模材料的許用壓應(yīng)力 壓 帶有導(dǎo)向裝置的凸模彎曲應(yīng)力校核 圓形凸模 max1 85270FL 6 12 非圓形凸模 max1203 96IF I 凸模最小橫截面積的慣性矩 4m F 沖裁力 N D 凸模的最小直徑 mm 允許的凸模最大自由度 mm maxL 綜上所述凸模的壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力都合適 4 凹模采用整體式結(jié)構(gòu) 凹模采用整體式結(jié)構(gòu) 外形為矩形 計算凹模的尺寸如下 凹模的厚度 H H Kb O 42 33 13 86 取 H 15 查表 3 29 2 得 K 0 42 凹模的壁厚 C C 1 5 2 H 22 5 30 取 C 30 凹模的長度 L L 33 2 30 93 凹模的寬度 B B 15 2 2 30 90 根據(jù)凹模外形尺寸的計算 則可查得標(biāo)準(zhǔn)凹模外形為 100 90 16 7 落料 凹模 Cr12MoV 熱處理 60 65HRC 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 15 5 2 其他板類零件的設(shè)計 當(dāng)凹模的外形尺寸確定后 可根據(jù)凹模的外形尺寸查閱有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的凸模固 定板 墊板 卸料板和模座的外形尺寸 卸料板 其厚度為凹模厚度的 0 8 1 倍 8 得 100 90 16 材料為 45 鋼 墊板 查 JB T7643 3 得 墊板 100 90 8 材料為 45 鋼 凸模固定板 查 JB T580 94 得 凸模固定板 100 90 16 材料為 45 鋼 模座 查 GB T2855 2 2008 得 滑動導(dǎo)向下模座 160 100 30 材料為 HT200 查 GB T2855 1 2008 得 滑動導(dǎo)向上模座 160 100 40 材料為 HT200 5 3 橡膠的選用 根據(jù)模具的總體設(shè)計可以得到 選用橡膠作為彈性卸料裝置 1 根據(jù)卸料力求橡膠的橫截面積 F 1pP 212 8264 852 F 橡膠橫截面積 2m 橡膠所產(chǎn)生的彈性壓力 設(shè)計時取大于或等于卸料力 N 與橡膠壓縮量有關(guān)的單位 MPa 查表 8 78 7 壓縮量取 30 p 取 1 52 2 橡膠的高度尺寸 使用橡膠時 不應(yīng)使最大相對壓縮量過大 避免橡膠過早失去彈性而損壞 其允許最大壓縮量應(yīng)不超過自由高度的 45 一般取 0 35 0 45 H總 自 由 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 16 工作行程計算式 可得自由高度 3 5 4 H自 由 0 25 3 工 作 H工 作 卸料板或者推件板壓邊工作行程與磨具修邊量或者調(diào)整量 4 6mm工 作 之和再加 1mm 經(jīng)計算得 12mm總 3 校核 橡膠的自由高度 h 與直徑 D 之比滿足大于 0 5 小于 1 5 的要求 故而選用 的橡膠合理 5 4 模柄的選用 根據(jù)初選設(shè)備 J23 25 模柄孔的尺寸 查得 JB T7646 1 2008 得 壓入式模 柄 40 60 材料為 Q235 鋼 5 5 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的選擇 查 GB T2861 1 2008 和 GB 2861 3 2008 得 導(dǎo)柱 20 130 材料為 20 鋼 表面用滲碳處理 導(dǎo)套 20 70 28 材料為 20 鋼 表面用滲碳處理 5 6 緊固零件的選擇 模具上常用的緊固零件是螺釘和銷釘 螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件 根據(jù)凹模 的厚度而選擇 凹模的厚度為 16mm 即螺釘選擇 M6 40 銷釘選擇公稱直徑為 5 40 5 7 所選設(shè)備的校核 由標(biāo)記為 下模座 中間導(dǎo)柱 160 100 40GB T2885 1 2008 可知 下模 座平面的最大外形尺寸為 294 259mm 長度方向單邊小于壓力機工作臺面尺寸 500 194 mm 2 103mm 下模座的平面尺寸單邊大于壓力機工作臺孔尺寸 294 220 mm 2 37mm 故而滿足模具的安裝要求 模具的閉合高度為 30mm 8mm 16mm 12mm 16mm 16mm 40mm 138mm 小于壓力 機的最小閉合高度 因此選用的設(shè)備合適 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 17 6 模具總裝圖 通過以上設(shè)計 可得到如圖5所示的模具總裝圖 模具上模部分主要由上模 座 墊板 凸模 8個 凸模固定板及卸料板等組成 卸料方式采用彈性卸料 以橡膠為彈性元件 下模部分由下模座 凹模板 導(dǎo)料板等組成 沖孔廢料和 成品件均由漏料孔漏出 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 18 圖 5 引線片級進模裝配圖 1 凹模 2 螺釘 3 導(dǎo)料板 4 彈性橡膠體 5 導(dǎo)套 6 螺釘7 下模座 8 模柄 9 止轉(zhuǎn)銷 10 銷釘 11 墊板 12 導(dǎo)柱 13 凸模固定板 14 凸 模 15 螺釘 16 卸料板 17 側(cè)刃切刀 18 銷釘 19 螺釘 20 下模座 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 19 7 模具零件加工工藝 本副沖裁模 模具零件加工的關(guān)鍵在工作零件 固定板以及卸料板 若采 用線切割加工技術(shù) 這些零件的加工就變得相對簡單 落料凸模的加工工藝過程如下表 2 所示 表 2 落料凸模的加工工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工序簡圖 示意圖 1 備 料 將毛坯鍛造成長方體 20 15 55mm 2 熱 處 理 退 火 3 刨 刨 6 面 互為直角 留單 邊余量 0 5 4 熱 處 理 調(diào) 質(zhì) 5 磨 平 面 磨 6 面 互為直角 6 鉗工劃線 劃出各孔位置線 7 加工螺釘孔 安裝孔及穿絲孔 按位置加工螺紋孔 銷釘 孔及穿絲孔等 8 熱 處 理 按熱處理工藝 淬火回火 達到 58 62HRC 9 磨 平 面 精磨上 下平面 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 20 10 線 切 割 按圖線切割 輪廓達到尺 寸要求 11 鉗工精修 全面達到設(shè)計要求 12 檢 驗 按產(chǎn)品零件圖檢驗 圖 7 所示凹模的加工工藝過程如下表 3 所示 表 3 凹模加工工藝過程 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 工序簡圖 示意圖 1 備 料 將毛坯鍛成長方體 110 100 25mm 2 熱 處 理 退 火 3 粗 刨 刨六面達到 103 93 21mm 互 為直角 4 熱 處 理 調(diào) 質(zhì) 5 磨 平 面 磨六面 互為直角 6 鉗工劃線 劃出各孔位置線 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 21 7 銑漏料孔 達到設(shè)計要求 8 加工螺釘孔 銷 釘孔及穿絲孔 按位置加工螺釘孔 銷釘孔及穿絲孔 9 熱 處 理 按熱處理工藝 淬 火回火達到 60 62HRC 10 磨 平 面 精磨上 下平面 11 線 切 割 按圖切割型孔達到 尺寸要求 12 鉗工精修 全面達到設(shè)計要求 13 檢 驗 按產(chǎn)品零件圖檢驗 河南機電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 22 8 模具的裝配 根據(jù)級進模裝配要點 選凹模作為裝配基準(zhǔn)件 先裝下模 再裝上模 并 調(diào)整間隙 試沖 返修 具體裝配見下表 4 所示 表 4 引線片級進模的裝配 序號 工 序 工 藝 說 明 1 凸 凹模預(yù)配 1 裝配前仔細檢查各凸模形狀及尺寸以及凹模形孔 是否符合圖紙要求尺寸精度 形狀 2 將各凸模分別與相應(yīng)的凹模孔相配 檢查其間隙 是否加工均勻 不合適者應(yīng)重新修磨或更換 2 凸模裝配 以凹?？锥ㄎ?將各凸模分別壓入凸模固定板的 形孔中 并擠緊牢固 3 裝配下模 1 在下模座上劃中心線 按中心預(yù)裝凹模 導(dǎo)料板 2 在下模座 導(dǎo)料板上 用已加工好的凹模分別確 定其螺孔位置 并分別鉆孔 攻絲 3 將下模座 導(dǎo)料板 凹模 固定擋料銷裝在一起 并用螺釘緊固 打入銷釘 4 裝配上模 1 在已裝好的下模上放等高墊鐵 再在凹模中放入 0 12 的紙片 然后將凸模與固定板組合裝入凹模 2 預(yù)裝上模座 劃出與凸模固定板相應(yīng)螺孔 銷孔 位置并鉆鉸螺孔 銷孔 3 用螺釘將固定板組合 墊板 15 上模座連在一起 但不要擰緊 4 將卸料板套裝在已裝入固定板的凸模上 裝上橡 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 23 膠和卸料螺釘 并調(diào)節(jié)橡膠的預(yù)壓量 使卸料板 高出凸模下端約 1mm 5 復(fù)查凸 凹模間隙并調(diào)整合適后 緊固螺釘 6 安裝導(dǎo)正銷 承料板 7 切紙檢查 合適后打入銷釘 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 24 設(shè) 計 總 結(jié) 本畢業(yè)設(shè)計是我進行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進行的 它是 對我們?nèi)陙硭鶎W(xué)課程的又一次深入 系統(tǒng)的綜合性的復(fù)習(xí) 也是一次理論聯(lián) 系實踐的訓(xùn)練 它可以說又是一次對專業(yè)知識的學(xué)習(xí)的深入和系統(tǒng)掌握 通過這次畢業(yè)設(shè)計使我從新系統(tǒng)的復(fù)習(xí)了所學(xué)專業(yè)知識 同時也鞏固了先 前學(xué)到的知識 同時感觸最深刻的是 所學(xué)知識只有在應(yīng)用中才能更深刻理解 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(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)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(shè)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(shè)計中 同時還使我更清楚了模具設(shè)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(shè)計的過程中通過沖壓模具設(shè)計手冊 模具制造簡明手冊 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng) 用手冊等對所要設(shè)計的問題進行查詢 通過更多的途徑去了解我要做的設(shè)計 使設(shè)計更具合理性 也使我學(xué)會了設(shè)計過程中對資料的查詢和運用 通過這次 設(shè)計 我更加深入地學(xué)習(xí)了冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計的內(nèi)容 冷沖壓技術(shù)工作設(shè)計 的內(nèi)容包括冷沖壓工藝設(shè)計 模具設(shè)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(guān)系 冷沖壓工藝設(shè)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(shè) 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(shè)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 工序組合方式及工序定位方式的確 定等內(nèi)容 沖壓模具設(shè)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(shè)計 計算并構(gòu)思出與沖壓設(shè)備想適應(yīng)的模具總體結(jié)構(gòu) 然后繪制出模具總裝圖和所 有非標(biāo)準(zhǔn)零件圖的整個設(shè)計繪圖過程 歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束 在這次畢業(yè)設(shè)計中通過參考 查閱各 種有關(guān)模具方面的資料 請教指導(dǎo)老師有關(guān)模具方面的問題 并且和同學(xué)的探 討模具設(shè)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 這是每個人認識事物所必經(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(shè) 計一定能為三年的大學(xué)生涯劃上一個圓滿的句號 為將來走上工作崗位奠定堅 引線片沖裁件沖裁工藝及模具設(shè)計 25 實的基礎(chǔ) 致 謝 首先感謝本人的導(dǎo)師翟德梅老師 她仔細審閱了本文的全部內(nèi)容并對我 的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議 翟德梅老師淵博的知識 誠懇的為 人 使我受益匪淺 在畢業(yè)設(shè)計的過程中 特別是遇到困難時 她給了我鼓 勵和幫助 在這里我向她表示真誠的感謝 感謝母校 河南機電高等?？茖W(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)及實踐環(huán)境 使我學(xué)到了許多新的知識 掌握了一定的 操作技能 感謝各位老師在三年之中的教導(dǎo)和在做設(shè)計的過程中對我的幫助 使我在大學(xué)三年里不但學(xué)到了更多知識 而且學(xué)到了怎么做人 怎么做事 我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí) 生活中認識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 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 在這里向你們道一聲 老師你們辛苦了 最后深深地祝愿祝各位老師 身體健康 萬事如意 河南機電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計說明書 26 參考文獻 1 肖祥芷 中國模具設(shè)計大典 M 江西 江西科學(xué)技術(shù)出版社 2003 2 何旭貴 張榮清 沖壓工藝和模具設(shè)計 M 北京 機械工業(yè)出版社 2012 3 王孝培 沖壓手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 2012 4 蔡蘭 機械零件工藝手冊 M 北京 機械工業(yè)出版社 1995 5 許毓潮 何祚蒨 機械手冊 M 北京 水利電力出版社 1988 6 何祖舜 蔡君亮 機械設(shè)計與工藝手冊 M 寧夏 寧夏人民出版社 1989 7 陳炎嗣 沖壓模設(shè)計手冊 多工位級進模 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2013 8 曹立文 王冬 丁海娟 郭士清 新編實用沖壓模具設(shè)計手冊 M 北京 人 民郵電出版社 2007 9 原紅玲 沖壓工藝與模具設(shè)計 M 北京 機械工業(yè)出版社 2007 10 翟德梅 段維峰 模具制造技術(shù) M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2009