接觸環(huán)焊片墊片-銅片沖壓成形工藝及沖孔落料級進(jìn)模模具設(shè)計【帶CAD圖紙和說明書】,帶CAD圖紙和說明書,接觸,環(huán)焊片,墊片,銅片,沖壓,成形,工藝,沖孔,落料級進(jìn)模,模具設(shè)計,cad,圖紙,以及,說明書,仿單 銅片沖壓成形工藝及模具設(shè)計 摘 要 本設(shè)計題目為銅片沖壓成形工藝及模具設(shè)計。通過對該零件模具的設(shè)計，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計者沖壓模設(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。 本設(shè)計運(yùn)用沖壓成形工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，介紹了模具設(shè)計時要注意的要點，并較多的考慮了模具結(jié)構(gòu)的調(diào)整性、易更換性及模具成本。從控制制件尺寸精度出發(fā)，對銅片沖壓成型工藝及模具的各主要尺寸進(jìn)行了理論計算，以確定各工作零件的尺寸，從模具設(shè)計到零部件的加工工藝以及裝配工藝等進(jìn)行詳細(xì)的闡述，并應(yīng)用CAD進(jìn)行各重要零件的設(shè)計。 關(guān)鍵詞：沖壓模 工藝分析 模具結(jié)構(gòu)  Copper stamping forming process and die design ? Abstract The design forming the subject for the copper stamping process and die design. Parts of the mold is through the design, designers have further strengthened the basis for stamping die design knowledge, for the design of more complex stamping die to do a good job of paving the way and draw a more profound experience. The design is use of punch forming process and is die design of the basic knowledge on the mold design to the main points of attention and more consideration of the mold structure, and easy to replace and the cost of mold. Size precision parts from the control, the shape of the copper stamping process and die size of all the major theoretical calculations carried out to determine the size of the working parts, the parts from the mold design process and the assembly are process in detail, etc. and the application of CAD for the design of the important parts. Keywords: stamping die， mold structure， Process Analysis 目 錄 1 緒論 ……………………………………………………………………………1 1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 …………………………………………………1 1.1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 ……………………………………………………………1 1.1.2 國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 ………………………………………………………………2 1.2 　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢………………………………………………………3 2 工藝性分析……………………………………………………………………………7 1.2 制件的外形分析 ……………………………………………………………………7 1.1 制件的工藝性分析……………………………………………………………………7 3 工藝方案的確定…………………………………………………………………………9 4 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 ………………………………………………………………10 4.1 模具類型…………………………………………………………………………………10 4.2 操作與定位方式 ………………………………………………………………………10 4.3 卸料與出件方式 ………………………………………………………………………10 4.4 模架類型及精度 ………………………………………………………………………10 5 工藝與設(shè)計計算……………………………………………………………………… 11 5.1 排樣設(shè)計與計算 ………………………………………………………………………11 5.2 計算沖壓力與壓力中心初選壓力機(jī)……………………………………………… 12 5.3 計算凸、凹模刃口尺寸及公差 ……………………………………………………13 5.3.1 落料凹模刃口尺寸………………………………………………………………… 13 5.3.2 沖孔凹模刃口尺寸………………………………………………………………… 15 5.3.3 側(cè)刃孔尺寸………………………………………………………………………… 15 6 設(shè)計選用模具零件、部件、繪制模具總裝圖 ……………………………………16 6.1 凹模設(shè)計 ………………………………………………………………………………16 6.2 凸模設(shè)計 ………………………………………………………………………………17 6.3 準(zhǔn)模架的選用 ………………………………………………………………………… 19 6.4 卸料部件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化……………………………………………………………21 6.5 卸料板的設(shè)計 …………………………………………………………………………22 6.6 側(cè)刃的實際 ……………………………………………………………………………22 6.7 彈簧的選用 ……………………………………………………………………………23 6.8 承料板的選擇 …………………………………………………………………………24 6.9 導(dǎo)料板的選用 …………………………………………………………………………24 7 總裝配圖 ………………………………………………………………………………… 26 結(jié)論…………………………………………………………………………………………… 27致謝 ……………………………………………………………………………………………28參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………………………30  1緒 論 從現(xiàn)在的發(fā)展形式可以看出，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)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(dá)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(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。 1.1 國內(nèi)模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.1.1國內(nèi)模具的現(xiàn)狀 我國模具近年來發(fā)展很快，據(jù)不完全統(tǒng)計，2003年我國模具生產(chǎn)廠點約有2萬多家，從業(yè)人員約50多萬人，2004年模具行業(yè)的發(fā)展保持良好勢頭，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)口量較大的國家。 在2萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。在模具企業(yè)中，產(chǎn)值過億元的模具企業(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，?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"及私營企業(yè)發(fā)展迅速；國企股份制改造步伐加快等。 雖然說我國模具業(yè)發(fā)展迅速，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。我國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)對中國模具工業(yè)的發(fā)展起了積極的推動作用，私營企業(yè)近年來發(fā)展較快，國企改革也在進(jìn)行之中，但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(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，開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益欠佳.我國模具企業(yè)技術(shù)人員比例低，水平較低，且不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中經(jīng)常處于被動地位。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合1萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是15～20萬美元，有的高達(dá)25～30萬美元，與之相對的是我國相當(dāng)一部分模具企業(yè)還沿用過去作坊式管理，真正實現(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．雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(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)備利用率低的問題長期得不到較好解決。裝備水平低，帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。 ? 第四，專業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的程度低、協(xié)作差． 由于長期以來受“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模具質(zhì)量、成本有較大影響，對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)量和品種往往會影響模具質(zhì)量、壽命及成本，國產(chǎn)模具鋼與國外進(jìn)口鋼相比，無論是質(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。 1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。雖然我國的模具工業(yè)和技術(shù)在過去的十多年得到了快速發(fā)展，但與國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍存在較大差距，尚不能完全滿足國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的需求。未來的十年，中國模具工業(yè)和技術(shù)的主要發(fā)展方向包括以下幾方面:???? 1） 模具日趨大型化；??? ? 2）在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；?? ? 3）模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)；??? ? 4）在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成型技術(shù)；? ?? 5）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；??? 6）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；??? 7）模具的精度將越來越高；? ? 8）模具研磨拋光將自動化、智能化；?? ?? 9）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；?? ?10）開發(fā)新的成形工藝和模具。 1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 模具是工業(yè)生產(chǎn)關(guān)鍵的工藝裝備，在電子、建材、汽車、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊器材等產(chǎn)品中，60％－80％的零部件都要依靠模具成型。用模具生產(chǎn)制作表現(xiàn)出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清潔環(huán)保的特性，是其他加工制造方法所無法替代的。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。近幾年，全球模具市場呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，世界模具市場年交易總額為600～650億美元左右。美國、日本、法國、瑞士等國家年出口模具量約占本國模具年總產(chǎn)值的三分之一。? 國外模具總量中,大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具的比例占到50%以上；國外模具企業(yè)的組織形式是"大而專"、"大而精"。2004年中國模協(xié)在德國訪問時，從德國工、模具行業(yè)組織--德國機(jī)械制造商聯(lián)合會（VDMA）工模具協(xié)會了解到，德國有模具企業(yè)約5000家。2003年德國模具產(chǎn)值達(dá)48億歐元。其中（VDMA）會員模具企業(yè)有90家，這90家骨干模具企業(yè)的產(chǎn)值就占德國模具產(chǎn)值的90%，可見其規(guī)模效益。 隨著時代的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，國外的一些掌握和能運(yùn)用新技術(shù)的人才如模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、模具工藝設(shè)計、高級鉗工及企業(yè)管理人才，他們的技術(shù)水平比較高．故人均產(chǎn)值也較高．我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合1萬美元左右，而國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多15～20萬美元，有的達(dá)到 25～30萬美元。國外先進(jìn)國家模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率達(dá)70%以上，而我國才達(dá)到45％． 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項：? (1)全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù) 模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣成為可能，實現(xiàn)技術(shù)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。? (2)高速銑削加工? 國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發(fā)展。?? (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。? (4)電火花銑削加工?? ??? 電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數(shù)控銑一樣)，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。? (5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度? 　　?我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。? (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)?? 　　選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。? (7)模具研磨拋光將自動化、智能化? 　 模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢。? (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展?? 　　這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。 如今，我國模具成型工業(yè)已形成了相當(dāng)規(guī)模的完整體系，越來越多的新技術(shù)，新工藝，新材料誕生，并將應(yīng)用在模具產(chǎn)業(yè)中，這將促使我國模具工業(yè)的飛躍發(fā)展。同時，我國模具工業(yè)的總體水平與世界先進(jìn)國家相比還有一定差距，還要大力推進(jìn)模具產(chǎn)業(yè)的科技進(jìn)步，開展新技術(shù)，新材料研究開發(fā)，并進(jìn)一步加強(qiáng)對模具工業(yè)專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，使之可持續(xù)發(fā)展，為我國模具成型加工技術(shù)超趕世界先進(jìn)水平作出貢獻(xiàn)。 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是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(yùn)用和檢驗。隨著我國經(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)實習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題，我們進(jìn)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(rèn)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實現(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，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。 在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正。 2 制件的工藝性分析 工件名稱 ：接觸環(huán) 生產(chǎn)批量：大批量 材料：QSn4-4-2.5 厚度：0.3mm 工件簡圖見圖 圖1-工件簡圖 1.1制件的工藝性分析 該制件為接觸環(huán),所用材料為錫磷青銅QSn4-4-2.5，且為軟態(tài)，帶料，抗剪強(qiáng)度斷后伸長率。因此，該材料有良好的彈性和良好的塑性，沖裁結(jié)構(gòu)較好，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。 1.2制件的外形分析 制件形較為簡單,形狀對稱，尺寸較小。只有落料和沖孔兩個工序，但是工件較小有1個φ1.9mm的橢圓孔，一個φ2.5mm的半橢圓孔，孔與邊緣之間的距離也滿足要求。工件的尺寸精度較低，只需要采用普通沖裁。 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小，其最小許可值當(dāng)取：C≥(1～1.5) t根據(jù)已知工件的尺寸可得：C1=1.2 C2=1.35 t=0.3 所以工件的尺寸符合上述要求。 沖孔時因受凸模強(qiáng)度限制孔的尺寸不應(yīng)太小，否則凸模易折斷或壓彎，查表2.7.3而知工件上孔的直徑當(dāng)大于或等于0.35倍的料厚，即d≥0.35t，由任務(wù)書零件圖易于看出工件尺寸符合要求。R2.1、R0.9mm、5.2mm、2.5mm、20.4mm、4.2mm、1.8mm均為自由公差可看作IT14級，尺寸精度較低?？仔木嗟墓顬?2.10.2屬于T11級精度，可以通過模具結(jié)構(gòu)的正確性設(shè)計來實現(xiàn)。 3 工藝方案的確定 該零件包括：沖孔、落料兩個基本工序，可有以下三種工藝方案供選擇： 方案一、先落料后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二、落料-沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三、沖孔-落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 對各種方案的分析方案一、模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序，兩副模具，生產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量要求。方案二、只需一副模具，沖壓件的料較薄邊距也小，考慮到凸凹模強(qiáng)度的影響圖一采用復(fù)合模。方案三、只需要一副模具，生產(chǎn)率也很高，且零件較小，錫銅板較薄，出件和廢料清除也較易，工作安全性和生產(chǎn)率較高。通過以上三種方案的分析比較，并根據(jù)設(shè)計要求確定該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳，并選擇級進(jìn)模。 4 確定模具總體結(jié)構(gòu)方案 4.1 模具類型 根據(jù)零件的沖裁工藝方案，采用級進(jìn)沖裁模。本零件的沖壓包括沖孔和落料兩個工序，為方便小孔廢料和成形工件的落下，采用正裝結(jié)構(gòu)，即沖孔凹模和落料凹模都安排在下模。 4.2 操作與定位方式 因是大批量生產(chǎn)，但工件簡單，所以采用手動送料方式比較好，能夠使模具制造簡單。由于零件尺寸較小且厚度較薄，可采用雙側(cè)刃前后對角布置的導(dǎo)料板導(dǎo)向，以及側(cè)刃定距的定位方式。 4.3 卸料與出件方式 本模具采用正裝結(jié)構(gòu)，沖孔廢料和工件留在凹?？锥粗校瑸榱撕喕＞呓Y(jié)構(gòu)，可以在下模座中開有通槽，使廢料和工件從孔洞中落下?？紤]到零件的厚度較薄，可以采用有卸料螺釘卸料板，彈簧組成的彈性卸料裝置卸搭邊條料，并采用由凸模直接從凹模洞口推出的方式以提高工作效率。 4.4模架類型及精度 考慮到零件的工藝特點，可以采用導(dǎo)向平穩(wěn)的對角導(dǎo)柱模架。由于零件的精度要求不高可以采用Ｉ級模架精度。 5 工藝與設(shè)計計算 5.1 排樣設(shè)計與計算 設(shè)計級進(jìn)模時，首先要設(shè)計條料排樣圖。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廢料和無廢料排樣，但工件的精度高，且易于保證工件外形的圓角。采用45°的斜對排，如下圖所示。 根據(jù)排樣圖的幾何關(guān)系可以算出兩排的中心距為18mm查表得：因采用IC型側(cè)刃，所以料寬沒邊要增加燕尾形切入深度。故條料長度為 沖裁后廢料寬度為： 進(jìn)距為： 導(dǎo)板間距為 由零件圖可以近似算出一個零件的面積為，因為一次進(jìn)距內(nèi)沖料兩件。一個進(jìn)距內(nèi)的坯料面積為。因此材料的利用率為 排樣圖如下所示： 圖2-排樣圖 5.2 計算沖壓力與壓力中心，初選壓力機(jī) 沖裁力: 根據(jù)零件圖可算出一個零件的內(nèi)外周長之和為L1=77mm，側(cè)刃沖切長度L2=13.8mm，根據(jù)排樣圖一模沖兩件和雙側(cè)刃的布置，可以算出沖裁長度為： 。則 卸料力：查表得取則 推件力：根據(jù)材料厚度取凹模刃口直臂高度好h=5mm，故n=h/t=5/0.5=16. 查表得取則 所以，總沖裁力 應(yīng)選的壓力機(jī)公稱壓力，因此可選壓力機(jī)型號為J23-6.3. 型號為J23-6.3的壓力機(jī)的主要技術(shù)規(guī)格： 滑塊行程（mm） 35 工作臺尺寸（mm) 前后 200 左右 310 最大閉合高度（mm） 150 工作臺孔尺寸（mm） 前后 110 左右 160 閉合高度調(diào)節(jié)量（mm） 35 墊板尺寸（mm） 厚度 30 直徑 滑塊中心線距床身距離（mm） 110 模柄孔尺寸（mm） 直徑 30 深度 55 立柱距離（mm） 150 床身最大可傾角度 角度 45 表1-壓力機(jī)參數(shù) 因沖裁尺寸較小，沖裁力不大，且選用的是對角導(dǎo)柱模架，使其受力平穩(wěn)，壓力中心不會超出模柄端面積之外，故不必詳細(xì)計算壓力中心的位置。 5.3 計算凸、凹模刃口尺寸及公差 由于材料薄，模具間隙小，故采用配作加工。加工時一凹模為制造基準(zhǔn)，只需要計算凹模刃口尺寸及公差，并將尺寸標(biāo)注在凹模圖樣上即可。各凸模僅按凹模對應(yīng)的尺寸標(biāo)注其基本尺寸，并說明按凹模的實際刃口尺寸配雙邊間隙0.03mm。側(cè)刃則按側(cè)刃孔配單邊間隙0.015mm。 5.3.1 落料凹模刃口尺寸 落料凹模刃口尺寸計算需按磨損情況分類計算。 （1）凹模磨損后增大的尺寸，按公式計算 （2） 凹模磨損后減小的尺寸，按公式計算 （3） 凹模磨損后不變的尺寸，按公式計算 5.3.2 沖孔凹模刃口尺寸 沖孔凹模為長圓形，故可按公式計算 5.3.3 側(cè)刃孔尺寸 可按公式計算，取則 6 設(shè)計選用模具零件、部件 6.1 凹模設(shè)計 凹模采用矩形板狀結(jié)構(gòu)和直接用螺釘、銷釘與下模座固定板的固定方式。凹模刃口采用直刃壁結(jié)構(gòu)，刃壁高度取5mm，漏料部分沿刃口輪廓適當(dāng)擴(kuò)大。凹模輪廓尺寸計算如下。 沿送料方向的凹模型孔壁間的最大距離為 垂直于沿送料方向的凹模型孔壁間的最大距離為 （取側(cè)刃厚度為6mm） 沿送料方向的凹模長度為 （取c=20mm） 垂直于沿送料方向的凹模寬度為 凹模厚度為 根據(jù)算出的凹模輪廓尺寸，選取于計算值向接近的標(biāo)準(zhǔn)凹模板輪廓尺寸，其大小為 凹模的材料選用 CrWMn，工作部分熱處理淬硬為。凹模如下圖所示： 圖3-凹模板 6.2 凸模設(shè)計 落料凸模刃口部分設(shè)計成階梯型結(jié)構(gòu)，安裝部分設(shè)計成便于安裝的長圓形，通過鉚接方式于固定板固定。凸模的尺寸根據(jù)刃口尺寸、卸料裝置和安裝固定要求來確定。凹模的材料選用 CrWMn，工作部分熱處理淬硬為。 圖4-落料凸模 沖孔凸模刃口部分為長圓形，結(jié)構(gòu)簡單。因沖孔凸模尺寸很小，所以要對其進(jìn)行強(qiáng)度校核和剛度校核。 （1）凸模最小直徑校核（強(qiáng)度校核） 孔徑遠(yuǎn)大于材料厚度，故凸模的強(qiáng)度和剛度足夠。取凸模于卸料板的雙邊間隙為0.2mm（不起導(dǎo)向作用）。 查表得，凸模的最小直徑的d應(yīng)滿足 （取，而因故凸模強(qiáng)度足夠。 （2）凸模最大自由強(qiáng)度的校核（剛度校核） 查表得，凸模最大自由強(qiáng)度L應(yīng)滿足 所以小沖孔凸模的工作部分的長度不能超過13.6mm。取小沖孔凸模的工作部分的長度12mm。 圖5-沖孔凸模 6.3 準(zhǔn)模架的選用 由凹模周界可以選取標(biāo)準(zhǔn)模架凹模周界Ｌ＝125mm,B=80mm材料GB/T281.3-1990 導(dǎo)柱導(dǎo)套H6/h5配合導(dǎo)柱標(biāo)記：20×110 GB/T 22×110 GB/T2861.1—9 導(dǎo)套標(biāo)記：20×70×28 GB/T2861.6—9022×70×28 GB/T2861.6—90 上模座標(biāo)記：125×80×25 GB/T2855.1—90 下模座標(biāo)記：125×80×30 GB/T2855.2—90 該模具的閉合高度由（4）為 H閉=H上模+H墊+L+H+H下模－h(huán)2＝130mm 模柄壓入式的結(jié)構(gòu)如圖所示。其主要參數(shù)為： 圖6-模柄 6.4 卸料部件的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)化 卸料螺釘?shù)倪x用 卸料板上設(shè)置4個卸料螺釘，公稱直徑為8mm，螺紋部分為M8×10mm。卸料釘尾部應(yīng)留有足夠的行程空間。卸料螺釘擰緊后，應(yīng)使卸料板超出凸模端面1mm,有誤差時通過在螺釘與卸料板之間安裝墊片來調(diào)整。 聯(lián)接件的選用與標(biāo)準(zhǔn)化 本模具采用螺釘固定，具體講 內(nèi)六角螺釘標(biāo)記：35鋼M8×45 GB70—85 螺釘標(biāo)記：35鋼M6×20 GB68—76 圓柱銷釘標(biāo)記：35鋼8×50 GB 119—86 d（m6） 6 C= 1.2 產(chǎn)品長度 50 沖裁度 Ra≤0.8μm 表2-圓柱銷釘參數(shù) 止動圓柱銷標(biāo)記：35鋼8×20 GB119—86 6.5卸料板的設(shè)計 彈性卸料板具有卸料和壓料雙重作用，多用于沖裁薄料，使平面度提高。其平面外形尺寸等于或稍大于凹模板尺寸，厚度取凹模厚度的0.6-0.8倍。卸料板與凸模的雙邊間隙取0.3mm。當(dāng)卸料板對凸模起導(dǎo)向作用時，卸料板與凸模間按H7/h6配合，但其間隙應(yīng)比凸、凹模間隙小，而凸模與固定板按H7/h6配合。為了便于卸料，在模具開啟狀態(tài)時，卸料板工作平面應(yīng)高出凸模刃口端0.3-0.5mm 卸料板的周界尺寸與凹模的周界尺寸相同，厚度為12mm。在前面已經(jīng)確定了采用彈性卸料板，設(shè)計卸料板為一整體板。 卸料板采用Q45鋼制造，淬火硬度為40～45HRC。如圖所示： 圖7-卸料板 6.6 側(cè)刃的實際 側(cè)刃用于控制條料的不進(jìn)距離，其定距準(zhǔn)確、效率高，但是增加了材料消耗、沖裁力和模具的制造難度。側(cè)刃主要用于連續(xù)?；虿贿m宜采用其他定位方式的沖裁，選用對角布置的側(cè)刃。 圖8-側(cè)刃固定圖 6.7 彈簧的選用 沖裁中常用的圓柱壓縮彈簧是用60Si3MnA、60Si2Mn或碳素彈簧鋼絲卷制而成，熱處理硬度為43-48HRC，彈簧兩端拼緊并磨平。根據(jù)卸料力估算出彈簧的個數(shù)算出每個彈簧所承受的負(fù)荷，初選出彈簧的規(guī)格，進(jìn)行校核檢查彈簧最大允許壓縮量，滿足下列條件后合適。即 根據(jù)計算可選用的彈簧。 材料直徑d（mm） 彈簧中徑D（mm） 許應(yīng)壓力τp(Mpa) 試驗載荷Fs（N） 長度(mm) 2.5 12 710 198.0 40 表3-彈簧主要參數(shù) 6.8 承料板的選擇 承料板與一導(dǎo)料板用螺釘固定，在條料送進(jìn)過程中起到支撐平衡作用，選用45鋼加工，其尺寸為42mm×20mm×6mm。 圖9-承料板 6.9 導(dǎo)料板的選用 此模具用兩個導(dǎo)料板其導(dǎo)向作用，并且有側(cè)刃槽為側(cè)刃步距下落其定位作用，其一導(dǎo)料板還為承料板其固定作用。其上有固定承料板的兩個螺釘孔。在導(dǎo)料板上開有側(cè)刃定距槽，如下圖： 圖10-導(dǎo)料板 7 總裝配圖 條料送進(jìn)時采用固定雙側(cè)刃進(jìn)行定位，而有導(dǎo)料板保證送料沿正確的方向送進(jìn)。當(dāng)條料送到指定位置時，上模在壓力機(jī)的作用下進(jìn)行沖壓。當(dāng)沖壓完成時，上模上行回程，卡在凸模上的廢料由彈性卸料板卸下，沖孔廢料和落料制件被凸模直接從凹?？谥型讼隆Ｈ缓?，上?；爻虠l料再次送進(jìn)由側(cè)刃定距為下次沖壓做準(zhǔn)備。然后，上模下行再開始下一個行程。 圖11-模具總裝圖 結(jié)論 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計是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(yùn)用和檢驗。隨著我國經(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)實習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強(qiáng)的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽中國一拖、中信重型礦山機(jī)械廠的生產(chǎn)實習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計步驟有了一個全新的認(rèn)識，豐富和加深了對各種模具的結(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全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時在實習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實體并查閱了很多相關(guān)資料，通過這些實踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維和使我們初步具備了設(shè)計工作者應(yīng)有的素質(zhì)。 設(shè)計中，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。 在設(shè)計的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會完滿的完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。由于學(xué)生水平有限，而且缺乏經(jīng)驗，設(shè)計中不妥之處在所難免，肯請各位老師指正！ 致謝 首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，他對我的仔細(xì)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。原紅玲老師淵博的知識，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，他給了我鼓勵和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！ 畢業(yè)設(shè)計是我們進(jìn)行完了三年的模具設(shè)計與制造專業(yè)課程后進(jìn)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。它在我們的學(xué)習(xí)中占有重要的地位。 通過這次畢業(yè)設(shè)計使我在溫習(xí)學(xué)過的知識的同時又學(xué)習(xí)了許多新知識，對一些原來一知半解的理論也有了進(jìn)一步的的認(rèn)識。特別是原來所學(xué)的一些專業(yè)基礎(chǔ)課：如機(jī)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(jìn)一步的了解了怎樣將這些知識運(yùn)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(fèi)材料，保證工件的經(jīng)濟(jì)性，加工工藝的合理性。 感謝母?！幽蠙C(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。 在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實戰(zhàn)前的一次演練。通過畢業(yè)設(shè)計可是把我們以前學(xué)的專業(yè)知識系統(tǒng)的連貫起來，使我們在溫習(xí)舊知識的同時也可以學(xué)習(xí)到很多新的知識；這不但提高了我們解決問題的能力，開闊了我們的視野，在一定程度上彌補(bǔ)我們實踐經(jīng)驗的不足，為以后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。 通過對沖孔落料冷沖模的設(shè)計，我對沖裁模有了更為深刻的認(rèn)識，特別是這種沖孔落料模具的設(shè)計。沖裁模的主要零件的加工一般比較復(fù)雜，多采用線切割進(jìn)行加工，彎曲回彈的影響因素多，不容易從純理論的角度精確的計算出來，多需要在試模后再進(jìn)行調(diào)整。在模具的設(shè)計過程中也遇到了一些難以處理的問題，雖然設(shè)計中對它們做出了解決 ，但還是感覺這些方案中還是不能盡如人意，如壓力計算時的公式的選用、凸凹模間隙的計算、卸件機(jī)構(gòu)選用、工作零件距離的調(diào)整，都可以進(jìn)行進(jìn)一步的完善，使生產(chǎn)效率提高。 歷經(jīng)近三個月的畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束，敬請各位老師對我的設(shè)計過程作最后檢查。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，請教各位老師有關(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(rèn)識有了一個質(zhì)的飛躍。 從陌生到開始接觸，從了解到熟悉，這是每個人學(xué)習(xí)事物所必經(jīng)的一般過程，我對模具的認(rèn)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，為將來的事業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。 最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)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！ 在這次設(shè)計過程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，使我受益匪淺。在此，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師原紅玲老師在這一段時間給予我無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致以深深的敬意，同時也對關(guān)心和指導(dǎo)過我各位老師表示衷心的感謝! 參考文獻(xiàn) [1] 趙志偉等.模具發(fā)展現(xiàn)狀［J］.模具制造，2007，6：2～4 [2] 李紹林、馬長福主編.實用模具技術(shù)手冊[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998 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