皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)【13張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告】,13張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告,皮帶,接頭,級(jí)進(jìn)模,設(shè)計(jì),13,CAD,圖紙,畢業(yè)論文,任務(wù)書(shū),開(kāi)題,報(bào)告 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 課題名稱 皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 專業(yè)、學(xué)號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 基本要求、重點(diǎn)需要 研究的問(wèn)題 基本要求：大批量生產(chǎn)；要求設(shè)計(jì)一副沖壓模具，裝配圖0號(hào)圖紙一張以及所有非標(biāo)準(zhǔn)件的零件圖。 主要內(nèi)容：根據(jù)工藝分析選定模具種類，確定模具結(jié)構(gòu)型式；確定模具的壓力中心；確定模具閉合高度；凸、凹模和墊板等零件的強(qiáng)度計(jì)算。 解決問(wèn)題：優(yōu)化排樣，實(shí)現(xiàn)分步?jīng)_裁和多次L型彎曲。 計(jì)劃 進(jìn)度 安排 00～01周 進(jìn)一步熟悉有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，繪制工件的零件圖 02～05周 根據(jù)工藝分析選定模具種類，確定模具結(jié)構(gòu)型式；確定模具的壓力中心；確定模具閉合高度；凸、凹模和墊板等零件的強(qiáng)度計(jì)算以及彈簧、橡皮等彈性零件的計(jì)算和選用；選擇沖壓設(shè)備 06～07周 校核模具與壓力機(jī)的有關(guān)尺寸和有關(guān)零件的強(qiáng)度及剛度，繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖 08～09周 繪制模具的裝配圖和零件圖 10～11周 整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 應(yīng)收集 的資料 及主要 參考文獻(xiàn) 賈俐俐主編的《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》，人民郵電出版社 張正修主編的《實(shí)用沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社 陳炎嗣主編的《沖壓模具實(shí)用結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社 指導(dǎo)教師（簽名）： 職稱： 系（教研室）主任（簽名）： 分管院長(zhǎng)（簽章）： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 設(shè)計(jì)題目： 皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 專業(yè)年級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 姓　 名： 指導(dǎo)教師、職稱： 一、本設(shè)計(jì)課題的目的意義，主要及擬解決的關(guān)鍵性問(wèn)題（附參考文獻(xiàn)） 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是“皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)”。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，經(jīng)歷了沖壓工藝制定和相應(yīng)模具設(shè)計(jì)以及沖壓設(shè)備的選擇的全過(guò)程。同時(shí)較全面的綜合運(yùn)用和理解沖壓模具設(shè)計(jì)與制造等課程的基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)從事沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的初步能力。通過(guò)這次設(shè)計(jì)增強(qiáng)了分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，了解和熟悉沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的一般步驟，更深入的認(rèn)識(shí)沖壓模具零件的設(shè)計(jì)和加工過(guò)程。通過(guò)此次設(shè)計(jì)更培養(yǎng)了我在模具設(shè)計(jì)過(guò)程中認(rèn)真負(fù)責(zé)，踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(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。設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用CAD制圖軟件來(lái)完成模具圖形的繪制，無(wú)形中又讓自己對(duì)CAD有了更深入了解和掌握。 解決問(wèn)題：優(yōu)化排樣，設(shè)計(jì)模具，實(shí)現(xiàn)分步?jīng)_裁和多次L型彎曲。 參考文獻(xiàn)： 賈俐俐主編的《沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)》，人民郵電出版社 張正修主編的《實(shí)用沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，化學(xué)工業(yè)出版社 陳炎嗣主編的《沖壓模具實(shí)用結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》，機(jī)械工業(yè)出版社 二、本設(shè)計(jì)課題的主要設(shè)計(jì)、預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果 根據(jù)工藝分析選定模具種類，確定模具結(jié)構(gòu)型式；依據(jù)工件設(shè)計(jì)排樣；確定模具的壓力中心；確定模具閉合高度；凸、凹模和墊板等零件的強(qiáng)度計(jì)算。 預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果能批量化生產(chǎn)，滿足實(shí)用性、功能性的市場(chǎng)要求。 三、設(shè)計(jì)方法和步驟 （1）收集并分析有關(guān)設(shè)計(jì)的原始資料。 （2）工藝設(shè)計(jì)，包含了工藝性分析和工藝方案的確定。 （3）排樣設(shè)計(jì)。排樣設(shè)計(jì)反映了產(chǎn)品的加工過(guò)程、模具結(jié)構(gòu)及材料的利用率等，是多工位級(jí)進(jìn)模工藝設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵一步。 （4）總體概要設(shè)計(jì)。以工序排樣圖為基礎(chǔ)，根據(jù)產(chǎn)品零件成形要求，確定模具及其組件的結(jié)構(gòu)形式、裝配關(guān)系、設(shè)備類型等，概要設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)是模具的裝配草圖。 （5）詳細(xì)設(shè)計(jì)。確定模具各組成零件的具體結(jié)構(gòu)形式、尺寸、精度、選用的材料、加工的技術(shù)要求、熱處理方法及要求等，零件詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)是模具的零件圖。 四、設(shè)計(jì)工作的總體安排及進(jìn)度 00～01周 進(jìn)一步熟悉有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，繪制工件的零件圖 02～05周 根據(jù)工藝分析選定模具種類，確定模具結(jié)構(gòu)型式；確定模具的壓力中心；確定模具閉合高度；凸、凹模和墊板等零件的強(qiáng)度計(jì)算以及彈簧、橡皮等彈性零件的計(jì)算和選用；選擇沖壓設(shè)備 06～07周 校核模具與壓力機(jī)的有關(guān)尺寸和有關(guān)零件的強(qiáng)度及剛度，繪制模具的結(jié)構(gòu)草圖 08～09周 繪制模具的裝配圖和零件圖 10～11周 整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 五、指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)： 簽字：　　　　　　 年　月　日 六、系(教研室)審查意見(jiàn)： 簽字：　　 年　月　日 七、學(xué)院審查意見(jiàn)： 分管院長(zhǎng)簽章： 年　月　日 目錄 目錄 1 摘要 1 Abstract 2 1 本課題的目的、意義與主要內(nèi)容 3 1.1 目的 3 1.2 意義 3 1.3 沖壓模具的相關(guān)研究動(dòng)態(tài) 3 1.3.1我國(guó)模具的發(fā)展現(xiàn)狀 3 1.3.2未來(lái)沖壓模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 4 1.4 設(shè)計(jì)方法及步驟 5 2 零件沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析和沖壓工藝分析 6 2.1 沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析 6 2.2零件沖壓工藝性分析 6 2.2.1零件工藝分析 8 2.2.2確定沖壓基本工序 8 2.2.3排樣方案的確定 8 2.2.4材料利用率 9 2.2.5連續(xù)模的送料定位系統(tǒng)的選用 10 3級(jí)進(jìn)模零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 11 3.1沖裁模具凸模和凹模刃口尺寸計(jì)算 11 3.1.1沖壓力的計(jì)算 11 3.1.2壓力中心的計(jì)算 16 3.1.3模具主要零件尺寸計(jì)算 16 3.2選擇沖壓設(shè)備 17 3.3沖模的閉合高度 17 3.4固定與聯(lián)接零件 18 3.4.1模柄的類型及選擇 18 3.4.2固定板 19 3..4.3模架 20 3.4.4墊板 20 3.4.5螺釘和銷釘 21 3.4.6卸料裝置 21 3.4.7彈簧的選用與計(jì)算 22 4結(jié) 論 25 參考文獻(xiàn) 26 第 1 頁(yè) 摘要 分析皮帶連接件的結(jié)構(gòu)和成形工藝設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模，測(cè)量工件尺寸并計(jì)算加工所需沖壓力。設(shè)計(jì)了兩步距為一工序加工工件外輪廓，分工序加工兩次L型彎曲，并在第二次彎曲前落料。確定模具零部件的加工工藝，并應(yīng)用CAD作圖。 關(guān)鍵詞：級(jí)進(jìn)模，兩次L型彎曲，零部件的加工工藝。 Abstract Analyze?the?structure?of?the?belt?connection?and?forming?process?to?design?progressive?die,?measure?the?size?of?the?workpiece?and?calculate?required?pressure.?Design?the?two?steps?away?from?the?process?workpiece?contour,?divided?into?two?L-shaped?bending?process,?and?bending?blanking?before?the?scond?time.?Confirm?the?processing?of?die?parts?with?CAD?drawing. Key?words:?progressive?die,?twice?L?bending,?machining?parts.? 第 25 頁(yè) 1 本課題的目的、意義與主要內(nèi)容 1.1 目的 這次皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)是在學(xué)習(xí)沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)理論課后，完成的一個(gè)重要理解運(yùn)用環(huán)節(jié)。利用設(shè)計(jì)皮帶連接件的沖壓工藝和模具，來(lái)增強(qiáng)沖壓設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)的運(yùn)用能力，通過(guò)解決這次設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，為將來(lái)畢業(yè)從事相關(guān)工作打好基礎(chǔ)。并培養(yǎng)實(shí)事求是、刻苦創(chuàng)新的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和優(yōu)良作風(fēng)。 1.2 意義 本次畢設(shè)的題目是皮帶連接頭級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)，主要有沖孔、落料及兩次L型彎曲工序等，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容就是對(duì)皮帶連接頭零件進(jìn)行沖壓工藝分析，在分析選擇各種方案后，敲定滿足沖壓性能可以進(jìn)行批量生產(chǎn)的方案。在進(jìn)行合理的工藝計(jì)算后，選擇沖壓設(shè)備、模具零件，繪制CAD圖。然后設(shè)計(jì)出有沖孔、裁邊、落料、彎曲的級(jí)進(jìn)模。 1.3 沖壓模具的相關(guān)研究動(dòng)態(tài) 1.3.1我國(guó)模具的發(fā)展現(xiàn)狀 半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)沖壓模具行業(yè)有飛速的發(fā)展，在汽車、航空、船舶、家電和通信等行業(yè)有了大規(guī)模的發(fā)展。特別近年來(lái)，沖壓模具有了長(zhǎng)足的發(fā)展，沖壓設(shè)計(jì)和沖壓生產(chǎn)水平有了很大提升。龐大、精細(xì)、耐用和高效模具的使用也迅速增添，模具使用壽命和加工質(zhì)量顯著提高，模具從設(shè)計(jì)到交貨日期期大大縮短，CAD/CAM繪圖軟件在沖壓工藝中得普遍的使用。 沖壓生產(chǎn)企業(yè)的資本成分有了很大轉(zhuǎn)變，集體、合資、私營(yíng)和獨(dú)資的模具廠也得到了快速發(fā)展，除去國(guó)有企業(yè)的專業(yè)模具廠外，像黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”和浙江寧波；廣東的許多大型組織和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)：像美的等公司迅速發(fā)展，也已建立了自己的沖壓模具加工廠；中外合資企業(yè)和外商獨(dú)資企業(yè)也有幾千家沖壓模具生產(chǎn)廠。 (1) 汽車的外形沖壓的大型沖壓模具已經(jīng)有了飛速發(fā)展和廣泛運(yùn)用，像國(guó)內(nèi)的東風(fēng)、一汽等汽車廠已經(jīng)能獨(dú)立完成部分汽車外形模加工生產(chǎn)。 (2) 多工位級(jí)進(jìn)模等體現(xiàn)高水平的生產(chǎn)技術(shù)、已大面覆蓋，從小到電器芯片模具，大到汽車外形、建筑金屬部件等。這些生產(chǎn)出來(lái)的沖壓模具在質(zhì)量、使用壽命、生產(chǎn)速率上油了明顯的進(jìn)步 (3) CAD/CAM/CAE繪圖軟件的廣泛應(yīng)用也體現(xiàn)在沖壓模具上，隨著沖壓加工越來(lái)越普遍，專用于模具的CAD等軟件也研發(fā)出來(lái)。在將先進(jìn)技術(shù)視為企業(yè)發(fā)展原動(dòng)力的今天，加大技術(shù)研發(fā)的投資力度成為近年來(lái)許多模具企業(yè)的趨勢(shì)。這也造就了科研機(jī)構(gòu)和各大專院校舉辦模具技術(shù)的研發(fā)活動(dòng)。經(jīng)過(guò)這些努力，現(xiàn)今CAD/CAE/CAM在模具設(shè)計(jì)方面有明顯進(jìn)步；這些進(jìn)步在加強(qiáng)模具質(zhì)量和縮短模具加工設(shè)計(jì)周期等得到了很好的體現(xiàn)。而外國(guó)，更專業(yè)、更實(shí)用的像UG的軟件得到了很好運(yùn)用，小部分廠商引進(jìn)了尖端設(shè)計(jì)CAE 軟件，并運(yùn)用加工完成了模具設(shè)計(jì)。 (4)模具加工技術(shù)：電加工和數(shù)控加工等在沖壓技術(shù)發(fā)展上起了很大作用。沖壓加工機(jī)床種類增多，加工水平顯著提高。 (5) 沖壓技術(shù)在經(jīng)濟(jì)性快捷性方面有了長(zhǎng)足的發(fā)展，特別代表了這一領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)的(RPM)已經(jīng)成長(zhǎng)起來(lái)，許多擁有國(guó)際先進(jìn)水平的國(guó)內(nèi)廠商已經(jīng)能成功運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)造沖壓模具制造。 (6) 在深度發(fā)展中，我國(guó)的模具標(biāo)準(zhǔn)件有了更廣的使用，種類有更寬的增加。在材料方面，性能好優(yōu)質(zhì)模得到了打量的運(yùn)用。 在發(fā)展了這么多年后，國(guó)內(nèi)的沖壓行業(yè)達(dá)到了很大規(guī)模，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)水平有了很大進(jìn)步，但還與最先進(jìn)的制造水平有所差距。隨著與國(guó)際接軌的步伐，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)壓力下，人們明白了知識(shí)就是競(jìng)爭(zhēng)力，除了增加產(chǎn)品質(zhì)量的外更加強(qiáng)了研發(fā)力度。模具制造是我國(guó)模具開(kāi)發(fā)制造水平與國(guó)際先進(jìn)水平相差至少10年，相比特別大的，復(fù)雜的，復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)中最基本的元素的鏈，由于關(guān)鍵技術(shù)的落后，我國(guó)的模具不具長(zhǎng)的使用壽命，使國(guó)內(nèi)模具制造水平難以再進(jìn)一步。 1.3.2未來(lái)沖壓模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 未來(lái)沖壓模具的發(fā)展趨勢(shì)要向更短的交貨日期、更高的精度要求、更好的質(zhì)量、更低的價(jià)格方面發(fā)展： (1)在模具生產(chǎn)設(shè)計(jì)的今天，我們離不開(kāi)CAD等繪圖軟件的運(yùn)用，更是成為了模具制造的一部分。隨著計(jì)算機(jī)軟件的進(jìn)步，CAD/CAM/CAE軟件已經(jīng)基本在成熟工藝要求下普及，企業(yè)將會(huì)增加對(duì)CAD輔助技術(shù)訓(xùn)練和強(qiáng)度進(jìn)一步拓寬科技服務(wù)的CAE分析；應(yīng)用范圍。 (2)在國(guó)外，模具制造的發(fā)展方向擴(kuò)展到了高速銑削加工，它的作用就是使模具加工效率大大提高，更在表面光潔度上有了提高。此外，還擁有溫度升高低、熱變形量小、可加工高硬度模塊等優(yōu)點(diǎn)。在汽車和家電等行業(yè)中的大型外形模具制造，高速銑削加工技術(shù)的運(yùn)用為其加入了新鮮的血液。隨著越來(lái)越多的運(yùn)用，它變得更加高效、智能、集成化。 (3)在工件到設(shè)計(jì)出相應(yīng)的模具要很長(zhǎng)的測(cè)量技術(shù)過(guò)程，而模具的掃描系統(tǒng)就能大大縮短這一過(guò)程。有些快速掃描系統(tǒng)，可安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心，高速數(shù)據(jù)采集，各種數(shù)控加工程序的自動(dòng)生成，為模具制造業(yè)的“逆向工程中的不同格式的CAD數(shù)據(jù)”。這種逆向工程在汽車、家電等方面的以成功運(yùn)用，這種快速的方法一點(diǎn)會(huì)在快節(jié)奏的今天普遍運(yùn)用。 (4)電火花銑削加工技術(shù)發(fā)展，是替代傳統(tǒng)的加工形勢(shì)，消除傳統(tǒng)加工形勢(shì)對(duì)刀刃形狀的要求。這個(gè)應(yīng)用程序已被國(guó)外技術(shù)在模具加工機(jī)的使用。不過(guò)這一技術(shù)尚未普及 (5)現(xiàn)今我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率大約30%左右。而國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家已達(dá)到了80%。在建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化的今天，提高標(biāo)準(zhǔn)件的覆蓋率從而加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)化也勢(shì)在必行。 (6)模具拋光自動(dòng)化是利用部分生活質(zhì)量和外觀模具智能化，對(duì)模具表面的質(zhì)量有很大的影響，自動(dòng)化研磨和拋光的方法來(lái)取代現(xiàn)有的人工，來(lái)改善沖壓模具的表面質(zhì)量，也是未來(lái)重要的發(fā)展方向。 （7）模具自動(dòng)加工系統(tǒng)，是模具加工長(zhǎng)期發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)大于機(jī)器的合理組合與隨行定位夾具或定位板；全機(jī)數(shù)控刀具庫(kù)； 1.4 設(shè)計(jì)方法及步驟 1、查閱模具相關(guān)文獻(xiàn)材料，學(xué)習(xí)模具設(shè)計(jì)實(shí)例。全面學(xué)習(xí)模具材料、模具結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論。為之后的設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。 2計(jì)算沖裁力，壓力中心等數(shù)據(jù)，根據(jù)零件形狀，設(shè)計(jì)適合的加工工藝，確定方案。 3、在經(jīng)過(guò)一系列的學(xué)習(xí)研究，在文獻(xiàn)中學(xué)習(xí)了各種模具結(jié)構(gòu)、制造、設(shè)計(jì)和裝配過(guò)程。 4、模具設(shè)計(jì)完成后確定模具結(jié)構(gòu)，結(jié)合模具裝配圖和各力計(jì)算結(jié)果選定適當(dāng)?shù)哪＞吡慵? 2 零件沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析和沖壓工藝分析 2.1 沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性分析 在生產(chǎn)過(guò)程中，需要批量生產(chǎn)降低產(chǎn)品單件成本。而產(chǎn)品生產(chǎn)成本C=C材+C1+C模。C材為板料費(fèi)，C1為加工所需要的費(fèi)，C為模具制造費(fèi)用。因此可從中知道提高沖壓生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的方法： 1.提高材料利用率 一般成品零件的利用率是原材料的60%，所以在加工過(guò)程中因盡量提高材料的利用率來(lái)降低單件成本。而優(yōu)化排樣，設(shè)計(jì)合理的加工工藝等都是提高材料利用率的方式。 2.減少工序數(shù) 多工序意味著模具出問(wèn)題的可能性更高，效率更低。所以減少工序數(shù)變成了很多國(guó)家改進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的方式。像在日本，工序數(shù)就減少到了3-4步，其中的有些工廠更是精簡(jiǎn)到了2步。所以他們的成本比我們少了25%，也就比我們更有競(jìng)爭(zhēng)力，可見(jiàn)減少工序數(shù)的重要性。 3.實(shí)施“以固定的間隙” 在一系列發(fā)展驗(yàn)證，當(dāng)固定的間隙在板料的15%-20%時(shí)，就可以使模具的使用壽命到達(dá)原來(lái)的3到5倍。因各個(gè)種類的沖壓件使用要求、質(zhì)量要求各不相同，所以相對(duì)的沖裁間隙也不同，不同沖裁間隙據(jù)固定差距會(huì)達(dá)到最好的效益； 4.提高生產(chǎn)率 現(xiàn)今在世界上一些國(guó)家企業(yè)，在生產(chǎn)效率上提高效益。一個(gè)具有代表性的趨勢(shì)（一）建立沖壓自動(dòng)線；（b）轉(zhuǎn)移到多工位壓力機(jī)沖壓設(shè)備；（C）緩沖或代替雙動(dòng)拉伸壓力機(jī)數(shù)控墊。由于生產(chǎn)效率提高，減少分配給一個(gè)單一的成本，也就是降低產(chǎn)品的成本，增加收入。 2.2零件沖壓工藝性分析 零件側(cè)視圖2.1 零件俯視圖2.2 2.2.1零件工藝分析 如上零件圖所示，零件需要通過(guò)沖孔、裁邊、落料和兩次L形彎曲工序。零件材料可用鋁合金，板料厚為3mm,擁有較好的沖壓工藝性，適用于沖壓加工。零件結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但零件要求的精度高，使模具精度要求相對(duì)高，這樣難度就會(huì)增大。在零件的展開(kāi)圖，有兩個(gè)直徑為5mm的孔和三個(gè)長(zhǎng)度16.5mm寬為18mm的鍵槽樣長(zhǎng)孔,在沖孔加工的同時(shí)保證他們的精度、同軸度，在進(jìn)行彎曲工序時(shí)，要避免彎裂。該零件需批量加工生產(chǎn)，所以質(zhì)量要求高，不能采用工序繁瑣，而且質(zhì)量也很難保證的單工序模。因此采用多工位級(jí)進(jìn)模進(jìn)行設(shè)計(jì)沖壓，大大簡(jiǎn)化了工序步驟，降低了生產(chǎn)難度。零件的尺寸公差要求小，尺寸精度較高，所以模具精度要求高。 2.2.2確定沖壓基本工序 從零件的形狀看有以下基本工序，該零件設(shè)計(jì)工藝包括沖孔、裁邊、彎曲、落料和二次彎曲五個(gè)基本工序。 分析：觀察圖2.1，該零件有兩個(gè)L形彎曲，為避免彎曲后增加沖孔難度和影響工件平行度，彎曲應(yīng)在沖孔裁邊基礎(chǔ)上進(jìn)行。分析圖2.2落料打斷邊在工件上部分的彎曲旁，考慮到彎曲后在落料會(huì)對(duì)彎曲造成不確定的形變，加大工序步驟和難度。因此確定先落料再進(jìn)行上部彎曲。 確定方案：沖孔----下部彎曲----落料----上部彎曲 2.2.3排樣方案的確定 排樣方法: 從零件圖上分析可知，零件形狀加工需要沖孔、裁邊、彎曲，結(jié)合這些工序要使加工得到精度要求，需要選擇合理的排樣來(lái)減少板料的浪費(fèi)提高材料利用率。而這次皮帶連接頭零件為長(zhǎng)方形工件，可設(shè)計(jì)零件長(zhǎng)為板料寬的方向進(jìn)行優(yōu)化排樣，設(shè)計(jì)板料尺寸及加工工藝要求?？紤]到大批量生產(chǎn)加工，在考慮到?jīng)_壓的生產(chǎn)率、使用率、簡(jiǎn)化性方面因素。在老師的修改后，確定排樣方案。 排樣圖圖2.3 圖2.3工序1上，因兩孔距離大于同時(shí)沖孔的安全距離，因此選擇同時(shí)沖孔。把這兩孔作為導(dǎo)正孔，在工序2上利用此孔進(jìn)行定位。兩個(gè)導(dǎo)正孔的配合正好提高了定位精度，也滿足了零件精度要求。工序2同理沖3孔。工序3，是由兩個(gè)工件塊組成，考慮到減少工序數(shù)的原則，決定一次沖裁工件的兩個(gè)主要外形邊，使工件外形一次成型。由工序4看出板材還未打斷，此時(shí)只進(jìn)行彎曲a既不影響工件外形又能利用整體板材增加穩(wěn)定性。彎曲b在結(jié)構(gòu)上處于落料沖裁邊旁，若先彎曲b必影響到相鄰工序4上工件外形。因此只能先打斷工件進(jìn)行落料，在單獨(dú)工件上進(jìn)行彎曲b。于是設(shè)計(jì)工序5中落料后彎曲b。 2.2.4材料利用率 材料利用率指的是工件的面積在板料里所占的比例，而好的排樣可以提高材料利用率，增加材料經(jīng)濟(jì)利用程度。 材料利用率： 工件面積=材料面積-沖裁面積=7865-2514=5351平方毫米 材料面積=143*55=7865平方毫米 2.2.5連續(xù)模的送料定位系統(tǒng)的選用 下模座圖2.4 在凸凹模設(shè)計(jì)中，必須有板料定位系統(tǒng)，它是模具結(jié)構(gòu)的重要組成部分。在對(duì)沖模加工每個(gè)工序進(jìn)行定位，保證零件加工出來(lái)的精確度 導(dǎo)料板是固定板料，在板料兩側(cè)，對(duì)板料進(jìn)行定位。而導(dǎo)料銷固定導(dǎo)料板，位于導(dǎo)料板上如圖2.4點(diǎn)1。 圖2.4中，2為定位孔，與處于凸模上的定位銷進(jìn)行配合，進(jìn)行條料工序上的定位。 圖2.4中，3為始用擋料銷，在本次設(shè)計(jì)中選用標(biāo)準(zhǔn)件。始用擋料銷是在板料最開(kāi)始運(yùn)送時(shí)使用，導(dǎo)正板料進(jìn)模具加工。 3級(jí)進(jìn)模零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1沖裁模具凸模和凹模刃口尺寸計(jì)算 3.1.1沖壓力的計(jì)算 沖裁力 沖壓模具設(shè)計(jì)時(shí)，需要有壓力機(jī)給予壓力進(jìn)行沖壓。而壓力機(jī)的選定必須是計(jì)算所以沖裁力的總和得出的，而沖裁力就死沖壓過(guò)程中凸模板對(duì)板料進(jìn)行加工所要的壓力，但這種壓力也是有曲線變化的，沖裁力就是取曲線的最大值。理論沖裁力跟板料的物理性質(zhì)、板料的厚度及凸模加工的形狀有關(guān)。 設(shè)計(jì)采用平面刃口進(jìn)行沖裁加工，其沖裁力F（N）按下式計(jì)算： F = KLtτb （3——1） 其中 L——沖壓孔表面周長(zhǎng)，單位為mm； t——板料厚度，單位為mm； τb——板料的抵抗沖裁的強(qiáng)度，單位為MPa； K——系數(shù)，一般取K=1.3； F——沖孔所需的力，單位為N； 為了計(jì)算簡(jiǎn)便，也可按下式估算沖裁力： F≈ （3——2） 其中為板料的抗拉強(qiáng)度，單位為MPa。 1. 沖工序1，2個(gè)2.5孔： 圖3.1 沖孔力：F= （3——2） 查資料得 =490　 F=5×π×3×490= 23090.7（N） 卸料力： 查資料得 　　取 推件力： 查資料得 取 則 綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式： 2.沖工序2，3個(gè)長(zhǎng)圓孔： 圖3.2 沖孔力： F= （3——2） 查資料得 　=490　 F=（6×π+21）×3×490= 58578.8（N） 卸料力： 查資料得 　　取 推件力： 查資料得 取 則 綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式： 3沖工序3孔 圖3.3 沖孔力： F= （3——2） 查資料得 　=490 卸料力： 查資料得 　　取 推料力： 查資料得 取 則 綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式： 4. 彎曲工序a 圖3.4 剪切力： F= （3——2） 得 查資料得 　=490 卸料力： 查資料得 　　取 推料力： 查資料得 取 則 綜上沖裁力為卸料力和推件力的關(guān)系式： 5. 彎曲工序b 圖3.5 彎曲b與彎曲a相同，故 由于沖孔、落料和彎曲是同時(shí)進(jìn)行的，故總的沖裁力為： 總卸料力為：（N） 壓力機(jī)公稱壓力：P=1.3=1.3ｘ1054923.9=1371401.07(N)≈1371.4(KN) 3.1.2壓力中心的計(jì)算 在沖壓模具設(shè)計(jì)中，通常是需要不對(duì)稱的沖壓加工。在排樣圖表示上這些沖壓加工的總幾何中心矢量和不在板料中心線上。為了避免加工時(shí)出現(xiàn)受理不均，模具受到磨損，就需要計(jì)算這些沖壓加工的壓力中心。使沖壓能正常工作，減少模具磨損，減少工件的制造偏差 在排樣圖上建立坐標(biāo)系如下圖 圖3.6 由壓力中心計(jì)算公式可列： 可確定壓力中心在圖3.4坐標(biāo)系中（169.6,58.2）位置。 3.1.3模具主要零件尺寸計(jì)算 1.凸模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）凸模的長(zhǎng)度尺寸計(jì)算 凸模的長(zhǎng)度選用由整個(gè)模具結(jié)構(gòu)確定。一般情況考慮留修磨余量，凸模固定板固定在上模架、墊板之下?？紤]到加工時(shí)的閉合高度，卸料板要與固定板存在安全距離。而由凸模固定板厚度、卸料板厚度、導(dǎo)料板厚度、附加長(zhǎng)度之和就是凸模的合理長(zhǎng)度。 （3——3） 其中--- 凸模固定板厚度（mm）； --- 卸料板厚度（mm）； ---導(dǎo)料板厚度（mm） ---附加長(zhǎng)度，因?yàn)橛型鼓＜庸みM(jìn)入凹模的深度，卸料板與固定板的距離，卸料板與刀刃的距離覺(jué)得了附加長(zhǎng)度，長(zhǎng)度約在10mm。 計(jì)算得出凸模的總長(zhǎng)為50mm。 3.2選擇沖壓設(shè)備 為上面算出的總沖裁力，所以選用公稱壓力為1600kN的J21-160壓力機(jī)。其主要參數(shù)為： 公稱壓力： 160kN 滑塊行程： 70mm 最大閉合高度：250mm 閉合高度調(diào)節(jié)量：45mm 工作臺(tái)尺寸：前后：300mm 左右：450mm 工作臺(tái)孔尺寸：前后：300mm 左右：530mm 墊板尺寸：厚度：40mm 直徑：210mm 模柄孔尺寸：直徑：40mm 深度：60mm 標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)（不小于） (min-1) 120 立柱間距離（不小于）: 220mm 3.3沖模的閉合高度 沖模的閉合高度指的是在沖孔加工的時(shí)候，凸模加工至底端時(shí)凸模與凹模的最遠(yuǎn)距離。而沖模的閉合高度為H應(yīng)該在壓力機(jī)的裝模高度之間。 Hmax－5Hmin＋10 （3——4） 則： 250-5=245mm≥227mm ＜250-45=205mm (最大閉合高度：250mm ；閉合高度調(diào)節(jié)量：45mm ；模具閉合高度H：166.66mm) 一般情況，H應(yīng)取上限值，最好為 H≥Hmin＋M/3，以避免因連桿調(diào)節(jié)過(guò)長(zhǎng)而損壞連接螺紋，若是沖模的閉合高度大于壓力機(jī)最大閉和高度，沖模無(wú)法安裝。但若小于壓力機(jī)最小閉和高度，可另附加墊板，本設(shè)計(jì)中無(wú)需加凹模墊板。 圖3.7沖模閉合高度計(jì)算 3.4固定與聯(lián)接零件 固定與聯(lián)接零件是用來(lái)將凸、凹模固定在上、下模座上，固定模具內(nèi)卸料板，凸模固定板等所以零件的，當(dāng)然上、下模座和凸模固定板以及墊板、螺釘和銷釘?shù)榷际枪潭ㄓ诼?lián)接零件。 3.4.1模柄的類型及選擇 模柄是壓力機(jī)傳送壓力進(jìn)行模具沖壓的紐帶，位于模架上壓力機(jī)之下，之間相互配合。而模柄的選擇在模具設(shè)計(jì)工藝中考慮選用。 一般模具都是連接壓力機(jī)和模架的，考慮的壓力的大小，模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。模柄有以下四種形式： 1 整體式：模柄屬于模架，與模架是一個(gè)整體。用于較小型模具。 2 壓入式：在模架上采用安裝孔配合，需要保證同軸度和垂直度公差。適用于中小型模具。 3 螺紋旋入式：制造和安裝方便，為防止松動(dòng)加入防轉(zhuǎn)螺釘，用于中、小型模具。 4 凸緣式：利用螺釘銷釘?shù)染o固件固定在模架上，適用于一些較大的模具加工生產(chǎn) 5 浮動(dòng)式：可通過(guò)加入球面墊塊消除壓力機(jī)可能產(chǎn)生的精度誤差，這種模柄對(duì)垂直度要求不高。 本設(shè)計(jì)中，因?yàn)槟＞卟皇呛艽?，所以在這里選用螺紋旋入式模柄。如圖下圖： 圖3.6模柄 3.4.2固定板 這次設(shè)計(jì)中只有凸模固定板，凸模固定板位于凸模上端與之外形重合。凸模固定板的厚度應(yīng)取凹模厚度的50%～70%，本設(shè)計(jì)中凸模固定板取凹模厚度的56%，為22mm。凸模和固定板選用H7/m6或H7/n6配合，在模架和墊板上配合固定。選用45號(hào)鋼材料粗糙度要求Ra1.6~3.2. 固定板上的型孔應(yīng)與凸模配作，并保證過(guò)盈為0～0.011mm。如下圖： 圖3.7 凸模固定板 3..4.3模架 模架是整個(gè)模具結(jié)構(gòu)的支撐部分，傳遞壓力機(jī)上的沖裁力，對(duì)沖模進(jìn)行導(dǎo)向，所以模架要具備足夠的物理特性。設(shè)計(jì)模架時(shí)，有多種模架可考慮，考慮到零件精度等級(jí)不高，選用滑動(dòng)導(dǎo)向，對(duì)角導(dǎo)柱模座。 模架如下圖： 圖3.7模座架 3.4.4墊板 墊板在模架與凸模之間，分散緩沖沖壓力保護(hù)凸模模架。當(dāng)沖裁力的壓力使凸模的課承受應(yīng)力大于許用應(yīng)力時(shí)，需要墊板來(lái)保護(hù)凸模和模架。凸模墊板厚度為10mm，材料選用45號(hào)鋼。如下圖： 圖3.8 凸模墊板 3.4.5螺釘和銷釘 螺釘和銷釘用于模具零件的固定和定位，通常兩者選用相同的直徑。在加工螺釘和銷釘作用孔時(shí)，應(yīng)該注意裝配公差。 3.4.6卸料裝置 卸料裝置一般由卸料板彈簧構(gòu)成，為增加穩(wěn)點(diǎn)性，還可以加入橡皮等提供緩沖和固定。卸料力由彈性元件提供。彈壓卸料裝置可兼起壓料的作用，因而沖裁質(zhì)量較好，平直度高，適用于薄料沖裁和質(zhì)量要求高的沖裁件。 由于零件排樣方式的特點(diǎn)和工件質(zhì)量要求較高，故采用分體式彈壓卸料板。卸料板只起卸料作用，卸料板上的型孔應(yīng)與凸模配作，并保證與凸模的雙面間隙為0.2mm。 圖3.9卸料板 3.4.7彈簧的選用與計(jì)算 沖裁模使用的彈簧已經(jīng)有標(biāo)準(zhǔn)，在磨具設(shè)計(jì)中，選擇合適彈簧。在選擇時(shí)一定要考慮所用彈簧滿足模具的結(jié)構(gòu)和作用力。 圓柱螺旋壓縮彈簧： 卸料螺釘上的彈簧，一般不進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，直接選用標(biāo)準(zhǔn)件。 但要滿足一下要求： 壓力要足夠，即 （3——21） 式中：——彈簧的預(yù)壓力； ——卸料力； n——彈簧根數(shù)。 壓縮量要足夠，即 （3——5） 式中 ——彈簧的最大壓縮量； ——彈簧需要的總壓縮量； ——彈簧的預(yù)壓縮量； ——卸料板的工作行程，一般取(mm)； ——凸模的總修磨量，一般取4～6（mm）。 在模具設(shè)計(jì)中，彈簧的尺寸受到閉合高度、沖壓力的因素影響。所以使用彈簧的尺寸、根數(shù)都必須滿足模具設(shè)計(jì)的要求。 選擇彈簧的步驟大致如下： 根據(jù)總的卸料力除去彈簧數(shù)就是每個(gè)彈簧的卸料力，。 據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選彈簧規(guī)格，選擇時(shí)應(yīng)使所選彈簧的最大工作負(fù)荷大于。 據(jù)所選彈簧序號(hào)規(guī)格，查出、，校驗(yàn)是否滿足的要求≥，如滿足，則所選彈簧合適，否則按上述步驟重選。 檢查彈簧在裝配圖的裝配高度，數(shù)量、尺寸是否滿足模具設(shè)計(jì)要求。最后敲定所用彈簧，反之需要重新選用。這些一般在繪制設(shè)計(jì)圖紙時(shí)就可得出結(jié)論。 板設(shè)計(jì)中彈簧的選擇： 已知： 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)，初定4根彈簧，每根彈簧分擔(dān)的卸料力為： 根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，由附錄表3.5中可選序號(hào)51～56的彈簧，其=530N＞ 校驗(yàn)是否滿足≥ 查附表3.5及其負(fù)荷—行程曲線，可得下列有關(guān)數(shù)據(jù)： 彈簧序號(hào) H H1 F=H- H1 F預(yù)（根據(jù)P=476N 查負(fù)荷一行程曲線） F總= F預(yù)+F工作+F修磨 51 40 30.1 9.9 9 10.5 52 50 37.0 13.0 11 13.0 53 60 44.2 15.8 13 15.5 54 70 51.2 18.8 16 17.5 注: =0.4+1=1.4mm F修磨 `=5 序號(hào)52～56的彈簧均滿足≥，選用52號(hào)彈簧較為合適，但考慮到彈簧較長(zhǎng)，應(yīng)適量增長(zhǎng)凸模。 由附表3.5查出序號(hào)52彈簧規(guī)格為：外徑D=25；鋼絲直徑d=4;在無(wú)壓力狀態(tài)下彈簧高度=40。 由上彈簧的物理特性可以計(jì)算出彈簧的裝配高度： 用同樣的方法可以選出本設(shè)計(jì)中最后一步彎曲時(shí)彈頂裝置所需要的彈簧，根據(jù)頂件力=799（N）,最終經(jīng)計(jì)算選擇序號(hào)62彈簧，外徑D=40；彈簧直徑為6mm;無(wú)壓力情況下彈簧高度40mm。裝置如下圖： 圖3.10卸料螺釘 在卸料彈簧中選用65MN的材料，有很好的彈性性能，在彈簧兩端磨平后在卸料螺釘固定下裝配好。 4結(jié) 論 在經(jīng)過(guò)了將近一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，從最開(kāi)始的收集資料文獻(xiàn)、學(xué)習(xí)相關(guān)的沖壓知識(shí)、在每周見(jiàn)導(dǎo)師時(shí)把沖壓知識(shí)完善?？梢哉f(shuō)這大學(xué)四年我的學(xué)習(xí)態(tài)度并不認(rèn)真，甚至可以說(shuō)是懶散。但在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中從無(wú)從下手到自己不斷學(xué)習(xí)，查閱文獻(xiàn)資料再到導(dǎo)師的教導(dǎo)下學(xué)會(huì)了學(xué)習(xí)方法經(jīng)驗(yàn)，更理清了設(shè)計(jì)思路，我相信以后遇到任何設(shè)計(jì)都能從容應(yīng)對(duì)了。 剛拿到皮帶連接頭這個(gè)課題時(shí)，我甚至不理解什么事皮帶頭。從淘寶上購(gòu)買，得到皮帶連接頭這個(gè)零件。充分的學(xué)習(xí)沖壓工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)后，從各個(gè)方面設(shè)計(jì)進(jìn)行沖壓工藝論證。再經(jīng)導(dǎo)師認(rèn)可確認(rèn)模具各個(gè)零件各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)。 從皮帶連接件的外形來(lái)看，通過(guò)技術(shù)要求算出結(jié)構(gòu)尺寸。其中像凸凹模的形狀，工作強(qiáng)度、剛度要求都要符合所要承受的沖裁力。墊板、凸模固定板的厚度能否承受沖裁力。模具中各個(gè)零件：模架、導(dǎo)柱、導(dǎo)套、螺釘、螺栓，需要相互配合好確認(rèn)選用。在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的確認(rèn)選用后繪制模具裝配圖和各個(gè)零件圖。 總之在這一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，把大學(xué)所學(xué)到的知識(shí)綜合應(yīng)用到這次設(shè)計(jì)中，也通過(guò)這次設(shè)計(jì)加深了沖壓模具理解。了解了模具沖設(shè)計(jì)到成平加工的整個(gè)過(guò)程，在這也感謝老師每周都能抽時(shí)間給我們答疑解惑，感謝同學(xué)的幫助才能讓這次設(shè)計(jì)圓滿完成。 參考文獻(xiàn) [1] 韓森和主編.《冷沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)制造》.高等教育出版社, 2005: 512-530. 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