插片沖壓模設(shè)計【全套含有CAD圖紙三維建?！?全套含有CAD圖紙三維建模,沖壓,設(shè)計,全套,含有,cad,圖紙,三維,建模 任務(wù)書 一、課題來源、目標(biāo)及意義 插片是電路系統(tǒng)以及汽車零部件常用的產(chǎn)品，而且插片的沖壓精度等級不高，適合做模具專業(yè)畢業(yè)生的研究項目。 在研究該項目主要是為了幫助學(xué)生理解并熟悉模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及沖壓模的基本工作原理。從排樣圖的排版，設(shè)計，合理布局一直到整個模具的試模，調(diào)模都學(xué)生都自己親自進(jìn)行了一些基本的設(shè)計流程的熟知和認(rèn)識。 對于本次的畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生利用三年在大學(xué)所學(xué)的模具方面的專業(yè)技能能自己獨立完整的設(shè)計出一套屬于自己的模具，從模具的排樣圖的布局和利用率出發(fā)，高生產(chǎn)率為前提，模具的刃口計算，沖壓設(shè)備的選擇，凸凹模的刃口尺寸計算都有著學(xué)生自己的思考，為今后學(xué)生在模具界的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容及要求 本次畢業(yè)設(shè)計通過對一個插片進(jìn)行完整的一套沖壓級進(jìn)模的設(shè)計，從初期排樣工藝的選擇，到中期凸凹模的刃口計算，模板尺寸的計算，模具閉合開模高度，一直到最后模具的沖裁力的計算，沖壓設(shè)備的選擇，都有詳細(xì)的計算，對學(xué)生的模具專業(yè)知識有一定的技術(shù)要求。 本次設(shè)計對于學(xué)生的能力有很大的提高，意義蠻大，熟悉凸模凹模尺寸的確定；繪制凸模凹模等主要零件的零件圖；導(dǎo)料方式的選擇；根據(jù)沖壓力選擇壓力機；模具裝配圖的繪制。 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)程安排 序號 設(shè)計（論文）各階段名稱 計劃時間 1 畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 年 月 日 前 2 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。 年 月 日 前 3 學(xué)生上交開題報告，開始設(shè)計。教師指導(dǎo) 年 月 日至 年月 日 4 學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計，并上報周記5次，教師指導(dǎo) 年 月 日至 年月日 5 學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 年 月 日前 6 畢業(yè)設(shè)計答辯。 年 月 日 四、參考書及參考文獻(xiàn) 【1】丁友生，甘輝，冷沖模設(shè)計與制造.浙江：浙江大學(xué)出版社2013 【2】烏爾里希.菲舍爾，簡明機械手冊.湖南：科學(xué)技術(shù)出版社，2009 【3】姜奎華，沖壓工藝與模具設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版社，2011 【4】浦學(xué)西，模具結(jié)構(gòu)圖解，北京：中國勞動社會保障出版社，2009 【5】李慧敏，冷沖壓模具設(shè)計，上海：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 【6】李文超，UG冷沖模的設(shè)計制造，上海：化學(xué)工業(yè)出版社。2008 【7】王孝培，實用沖壓技術(shù)手冊，北京，機械工業(yè)出版社，2010 【8】秦松祥，沖壓件生產(chǎn)指南，北京，機械工業(yè)出版社，2009 指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）: 開題報告 一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價值 插片是電路系統(tǒng)以及汽車零部件常用的產(chǎn)品，而且插片的沖壓精度等級不高，適合做模具專業(yè)畢業(yè)生的研究項目。 在研究該項目主要是為了幫助我們理解并熟悉模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及沖壓模的基本工作原理。從排樣圖的排版，設(shè)計，合理布局一直到整個模具的試模，調(diào)模都自己親自進(jìn)行了一些基本的設(shè)計流程的熟知和認(rèn)識。 對于本次設(shè)計，我們將綜合運用所學(xué)知識，完成材料的選用、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、凸模凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。在以后的設(shè)計模具時，我們就知道怎樣能不能更好的節(jié)省材料等問題，在以后工作中設(shè)計模具時，我們就知道該怎樣去合理設(shè)計合理模具。讓我們對沖壓模具的設(shè)計產(chǎn)生了更大的興趣。 二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段（途徑） 對于插片的設(shè)計而言，我們首先要考慮我們所設(shè)計的沖壓件是否符合制造要求，然后運用模具沖壓成型工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，分析沖壓件的性能要求，選擇出符合該制件的材料。之后凸模凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制等。 在完成畢業(yè)設(shè)計的期間，我們將遇到很多技術(shù)方面的問題，其中要研究的關(guān)鍵問題主要有沖壓件材料的選用；沖壓件的公差等級；壓力機的選擇：凸凹模的刃口尺寸；模具的沖裁力。 還有一些細(xì)節(jié)方面，也是我們此次設(shè)計中將遇到的的問題。比如繪制零件圖時，要考慮到?jīng)_壓件的表面粗糙度要求，還有凸模凹模的精度、尺寸。 通過老師對沖壓模的專業(yè)知識的講解以及查閱一些關(guān)于沖壓模的專業(yè)書籍，以上的問題在最后都得到一一的解決。 三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述 設(shè)計出一套完整的沖壓模的設(shè)計，必須掌握本設(shè)計沖壓成型工藝及模具設(shè)計的基礎(chǔ)知識，設(shè)計一套完整的沖壓模設(shè)計一般按以下的步驟來完成： 1、沖壓件分析： 2、 成型工藝分析：排樣方案的選擇 3、工藝尺寸的計算：1）工序的確定2）沖壓工藝方案確定 4、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 5、模具尺寸計算：1）模板外形尺寸： 2）模具高度尺寸3）刃口尺寸計算 6、沖壓設(shè)備的選擇：1）沖裁功率2）沖壓設(shè)備的選擇 以上6點基本上包括了設(shè)計一套模具所需的步驟和要求。同時，在之后的設(shè)計過程中，我們將通過查閱大量資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合教材上的知識也對沖壓模具的組成結(jié)構(gòu)（導(dǎo)料方式、導(dǎo)向部分、）有了系統(tǒng)的認(rèn)識。以及后期模具的保養(yǎng)維護都有一定的說明。 四、論文工作進(jìn)度與安排 起訖日期 工作內(nèi)容 達(dá)到要求 畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 選題審批完成 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。 完成開題報告 學(xué)生提交開題報告并開始設(shè)計，教師指導(dǎo)。 開題報告審核完成，并已開始設(shè)計 老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。 畢業(yè)設(shè)計最終稿完成 提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 材料上交完成 畢業(yè)設(shè)計答辯。 五、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 六、所在專業(yè)負(fù)責(zé)人審查意見 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 年 月 日 七、參考文獻(xiàn)閱讀清單（要求8篇以上） 序號 題 目（及作者） 出處 （書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號等） 1 丁友生，甘輝，冷沖模設(shè)計與制造 浙江：浙江大學(xué)出版社2013 2 烏爾里希.菲舍爾，簡明機械手冊 湖南：科學(xué)技術(shù)出版社，2009 3 姜奎華，沖壓工藝與模具設(shè)計 北京：機械工業(yè)出版社，2011 4 浦學(xué)西，模具結(jié)構(gòu)圖解 北京：中國勞動社會保障出版社，2009 5 李慧敏，冷沖壓模具設(shè)計 上海：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 6 李文超，UG冷沖模的設(shè)計制造 上海：化學(xué)工業(yè)出版社。2008 7 王孝培，實用沖壓技術(shù)手冊 北京，機械工業(yè)出版社，2010 8 秦松祥，沖壓件生產(chǎn)指南 北京，機械工業(yè)出版社，2009 包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 前言 本課題主要是針對插片來進(jìn)行精心設(shè)計的沖裁模，由于沖裁工藝具有生產(chǎn)效率高，自動化程度強，生產(chǎn)成本低，適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點被廣泛的運用的汽車，航天，生活電器，以及軍事國防之中。所以模具被稱為“工業(yè)之母”，用以衡量一個國家的工業(yè)水平在全球的地位。因此，沖壓技術(shù)水平的高低對發(fā)展生產(chǎn)、增強產(chǎn)品效率、更新產(chǎn)品技術(shù)等方面具有重要的導(dǎo)向作用。與此同時，沖裁技術(shù)受到所需啟動資金低，模具制造成本高，不適應(yīng)中小生產(chǎn)規(guī)模。但是總的說來，隨著我國經(jīng)濟實力的進(jìn)一步加強，模具行業(yè)，包括沖模一定會得到更普及地應(yīng)用，是國家興旺的關(guān)鍵。 摘要 此套模具是一套插片的級進(jìn)模。該插片的材料為Q235，通過對插片的排樣圖的分析和 比較，最終設(shè)計出一套該插片的級進(jìn)模。本次的課題從產(chǎn)品的工藝性，具體的設(shè)計參數(shù)出發(fā)，對模具的各個系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計，同時對該產(chǎn)品的制作工序進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析。通過該課題的設(shè)計可以實現(xiàn)該產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)。 關(guān)鍵詞：插片，級進(jìn)模，Q235 目錄 前言 III 摘要 IV 1.沖壓件工藝分析 1 2.成型工藝分析 2 2.1排樣方案的選擇 2 3.工藝尺寸的計算 3 3.1插片工序的確定 3 3.2胚料尺寸及導(dǎo)料板間距 4 3.3利用率 4 3.4沖裁工藝方案確定 5 4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 4.1模具導(dǎo)向 6 4.2側(cè)刃定位 6 4.3卸料方式 6 4.4工作零件 6 4.5壓料方式 6 5.模具尺寸計算 8 5.1模板外形尺寸 8 5.2模具高度尺寸 8 5.3刃口尺寸計算 8 6.沖壓設(shè)備的選擇 10 6.1沖裁功率 10 6.2沖壓設(shè)備的選擇 10 7.模具圖紙繪制 12 7.1裝配圖繪制 12 7.2零件圖繪制 12 致 謝 14 附錄 15 參考文獻(xiàn) 16 XV 1.沖壓件工藝分析 如圖所示：插片 材料：Q235 條料厚度：1.2mm 未標(biāo)注公差精度等級IT14 表面光潔無毛刺，劃痕 大批量生產(chǎn)，設(shè)計沖裁級進(jìn)模 t=1.2mm 圖1-1沖壓件平面圖 圖1-2 產(chǎn)品三維圖 2.成型工藝分析 2.1排樣方案的選擇 圖2-1 排樣圖1 優(yōu)點：排樣簡單，進(jìn)料方便，直接落料，得到產(chǎn)品 缺點：利用率低，生產(chǎn)量少，對于凸凹模設(shè)計比較復(fù)雜 圖2-2 排樣圖2 優(yōu)點：利用率，自動化程度，生產(chǎn)量高 缺點：工位的排序稍微復(fù)雜，每個工序需要定位 3.工藝尺寸的計算 3.1插片工序的確定 圖3-1 排樣圖 工位1：沖切側(cè)刃； 工位2：沖切長圓孔； 工位3：沖切長圓孔和外形廢料； 工位4：沖切外形廢料； 工位5：落料（第一個工件為落料，同時第二個工件利用第一個工件的落料 凸模刃口切下從模具的右側(cè)滑出） 3.2胚料尺寸及導(dǎo)料板間距 表3-1 最小搭邊值 由于不采用測壓裝置，適當(dāng)增加條料的側(cè)邊搭邊值，由《冷沖模設(shè)計與制造》一書中所查表2-19最小搭邊值可得，沖裁件工件間搭邊值a1=1.0mm，側(cè)邊搭邊值a=1.2×1.2=1.44mm。所以條料的寬度=1.44×2+18=20.88mm，則導(dǎo)料板之間的距離21.5cm。 3.3利用率 計算零件的面積為： A=14×17-50.23=187.77cm2 材料總利用率&=產(chǎn)品面積÷（步距×料寬）×100％ & =187.77×283×100％=76.2％ 3.4沖裁工藝方案確定 零件為四周對稱結(jié)構(gòu)，尺寸較小，采用條料毛胚直對產(chǎn)品的排樣具有可行性，再根據(jù)工序的組合，技術(shù)支持上總共有3種可行的工藝方法： 方案一：單工序模生產(chǎn)。先落料，后沖孔。模具結(jié)構(gòu)雖然簡單，但是需要兩副模具或者更多，兩道之上的工序，生產(chǎn)率低，且14個R1半圓U槽尺寸難以滿足該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的要求。 方案二：復(fù)合模生產(chǎn)。落料沖孔復(fù)合沖壓。只要一副模具，產(chǎn)品的形位精度和尺寸精度容易保證且生產(chǎn)率也高。R1半徑U型槽內(nèi)部精度難以保證，但是模具本身制造成本較高，同時，模具工作時上面的廢料和產(chǎn)品的清理也麻煩復(fù)雜，模具制造本身復(fù)雜工序多。 方案三：級進(jìn)模生產(chǎn)。沖孔落料級進(jìn)沖壓。生產(chǎn)效率高，模具結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜。R1尺寸可以得到有效保證，因為壁厚小于0.5mm，可采用順裝式，提高模具的壽命和保證產(chǎn)品的平整和表面要求質(zhì)量。 方案總結(jié)：由于零件的半圓U形孔比較接近邊緣，復(fù)合工作時受到壁厚的限制，模具結(jié)構(gòu) 和強度可能難以保證要求，綜上，根據(jù)產(chǎn)品本身的性質(zhì)故采用級進(jìn)模加工。故采用方案三為佳。 4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 為保證產(chǎn)品的質(zhì)量總體要求和較高的生產(chǎn)率的原則下，應(yīng)該盡量簡化模具的結(jié)構(gòu)框架，減少模具的制造流程步驟和降低實際加工成本，初步設(shè)定插片級進(jìn)模的總體大概結(jié)構(gòu)如下說明： 4.1模具導(dǎo)向 采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，對稱分布，防止凸凹模錯位磨損以及精準(zhǔn)定位。 4.2側(cè)刃定位 粗定位用導(dǎo)料板定位用以控制條料左右間隙保證條料的順利進(jìn)給，精定位采用側(cè)刃定位，考慮到后期的拆裝方便，簡化模具的結(jié)構(gòu)，模具設(shè)計時不設(shè)始用擋料銷，第一次沖裁以側(cè)刃定位，使沖裁工位切掉少許的多余材料，為下次自動送進(jìn)提供了擋料面。 4.3卸料方式 彈性卸料，條料會因為摩擦作用包在凸模上，利用彈簧的彈力作用于卸料板將條料從凸模上推出，從而起到彈性卸料的作用。 4.4工作零件 沖孔凸模為臺階式，落料凹模采用直通式，便于線切割加工，且結(jié)構(gòu)強度高，修磨后刃口尺寸不變。根據(jù)凹模刃口左右最大間隙以及條料寬度，導(dǎo)料板和側(cè)刃以及銷釘?shù)牟贾玫纫蛩?，初步擬定凹模板的外形尺寸為192mm×90mm×15mm。凸模選用材料T10A來制造，凹模則選用材料Cr12MoV來加工制造。 4.5壓料方式 導(dǎo)料板在此套沖壓模中在充當(dāng)導(dǎo)料的同時，又充當(dāng)壓料的作用。 圖4-1凸模布局 圖4-2模具草圖 圖4-3俯視圖 5. 模具尺寸計算 5.1模板外形尺寸 考慮到各個模板的尺寸會受到銷釘，螺釘?shù)牟季侄鴷艿接绊?。矩形板式凹模尺寸包括凹模的長度L，寬度B和厚度H。且凹模板厚度有經(jīng)驗公式確定，但不得小于15mm。 H=KS（≧15mm） 其中H-----凹模板厚度 S------凹模寬度方向刃口最大距離 K------考慮板料的影響系數(shù)。 在《冷沖模的設(shè)計與制造》查表2-27可得系數(shù)K值取0.22.初步擬定凹模的外形尺寸為190mm×90mm ×15mm，導(dǎo)料板的外形尺寸210mm×13mm×5m，凸模固定板外形尺寸192mmx90mmx18mm，上下模板外形尺寸250mmx90mmx20mm。 5.2模具高度尺寸 模具的高度尺寸取決于閉合高度和最大開模高度。 Hmin+10 ≤H≤ Hmax-5 當(dāng)模具沖裁工作時，凸模進(jìn)入條料進(jìn)入凹模，將廢料沖裁落下，但為了保證產(chǎn)品的絕對完成，一般凸模穿透條料進(jìn)入凹模，還會繼續(xù)進(jìn)入5-10mm的深度以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。此時，在CAD中測量，模具閉合高度為112mm.相同原理。模具最大開模距離為142mm. 5.3刃口尺寸計算 根據(jù)零件尺寸的“入體原則”，如圖5-3 圖5-3零件圖具體尺寸 由《冷沖模的設(shè)計與制造》查表3-3-1，得到初始沖裁間隙：Zmin=0.135mm，Zmax=0.185mm，Zmax-Zmin=0.05mm。間隙均勻度允許取Zmin的20%，為0.027mm。對于IT14級公差，統(tǒng)一取刃口磨損系數(shù)X=0.5。刃口制造公差的確定，考慮線切割加工凹模和落料凸模，根據(jù)表2-8，可取凸凹模刃口的孔類和軸類尺寸公差為：&r=0.02mm，&a=0.03mm，孔距尺寸公差為&c=0.02mm，查表2-7的沖孔凸模刃口公差也為0.02mm。滿足要求凸凹模分別制造。列表計算。見下表： 沖件尺寸 沖件公差 刃口磨損尺寸變化 刃口公差 公式 沖孔尺寸 R1+0.02 -0.03 0.05 凸模變小 &=0.02 Dt=(dmin+x△)0 -&t 落料尺寸 14+0.04 -0.02 0.06 凹模變大 Ra=(Rmax-x△)+1/2&A 0 中心距 13+0.05 -0.03 0.08 不變 &=0.02 Ca=Cr=C+1/2&c 不變 6.沖壓設(shè)備的選擇 6.1沖裁功率 通常，沖裁力是指沖裁過程中的沖裁力的最大值。其中影沖裁力的因素有很多。但主要還是圍繞材料本身的力學(xué)性能，條料的厚度，沖裁輪廓線長度，模具間隙大小有關(guān)。 F=KLτb F------沖裁力（mm） L------沖裁件周邊長度（mm） T------材料厚度(mm) Τb-----材料抗拉強度（mpa） K------修正系數(shù) 產(chǎn)品的L為2620mm，T為1.2mm，查《簡明機械手冊》得知Q235D的Τb為235mpa. F=2620x1.2x235=738840N=74KN 6.2沖壓設(shè)備的選擇 表6-2壓力機主要技術(shù)規(guī)格 根據(jù)所需的沖裁力F=74KN，最大閉合高度112mm，可選取壓力機J23-10。其主要參數(shù)為：公稱壓力：100KN，裝模高度：112mm-142mm,墊板孔徑：直徑160mmm，臺面尺寸：370mmx240mm，模柄安裝孔：直徑30mmx55mm。 7.模具圖紙繪制 7.1裝配圖繪制 此套模具的上模部分由上模板，凸模，凸模固定板，卸料板，導(dǎo)柱組成。卸料方式采用彈性性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模板，卸料板，凹模組成。側(cè)刃用以控制步距，以達(dá)到定位的效果。 沖壓機沖壓五次可以得到一個產(chǎn)品。 圖7-1 裝配圖 7.2零件圖繪制 本套模具的凸模選用材料T10A來制造，凹模則選用材料Cr12MoV來加工制造。T10A屬于低淬透性冷作模具鋼，也是應(yīng)用廣泛的冷作模具鋼。該鋼具有高硬度、耐磨性、熱加工性。熱處理可采用淬火+高溫回火。（詳細(xì)圖紙見附錄）總結(jié) 時光如白駒過隙，大學(xué)三年時光就這么偷偷的從指縫中溜走。轉(zhuǎn)眼間三年就這么過去了，還記得三年前那個穿迷彩服在操場軍訓(xùn)的自己，如今卻要在不久就要離開學(xué)校走向社會了。回想在學(xué)校為期三年的學(xué)習(xí)歷程，有過歡笑，有過淚，這所有的美好回憶將是我大學(xué)三年最大的收獲。對于專業(yè)課，三年下來，對沖壓模具和注射模都有一定的了解，明白了模具大概的工作原理以及模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在模具設(shè)計方面，明白了沖壓模的排樣圖的規(guī)劃布置，工序數(shù)量的選擇，模具類型的抉擇，凸凹模刃口計算以及沖裁噸位的選擇，在注塑模方面，明白了兩板模和三板模之間的區(qū)別，能自己簡單的設(shè)計出一套注塑模。從教主系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，推出系統(tǒng)以及導(dǎo)向系統(tǒng)都有一定的認(rèn)識。很感謝這三年在健雄學(xué)到的知道，我想以后在未來的路上，這些東西對我人生將是一比無比的財富。 致謝 在這次沖壓模的畢業(yè)設(shè)計中，老師在對于題材的選擇，指導(dǎo)，構(gòu)思，以及后期材料的收集都給予了我很大的幫助，謝謝老師三年來的的諄諄教誨，讓我在無論是在生活上還是在學(xué)習(xí)上都有了很大的自身能力提升。也感謝同學(xué)們?nèi)陙淼南嗷フ諔?yīng)，大家彼此的友情將會銘記于心，不論多少年，都要將這份情誼保留。在專業(yè)課這一方面，是老師的幫助讓我從一無所知到現(xiàn)在對沖壓模有自己的見解和認(rèn)識。生活上，讓我明白了一個人要學(xué)會自立自強，凡事要靠自己才是硬道理。最后我想對那些百忙之中抽時間來對本文進(jìn)行論文答辯的老師們表示最真摯的感謝。 附錄 參考文獻(xiàn) 【1】丁友生，甘輝，冷沖模設(shè)計與制造.浙江：浙江大學(xué)出版社2013 【2】烏爾里希.菲舍爾，簡明機械手冊.湖南：科學(xué)技術(shù)出版社，2009 【3】姜奎華，沖壓工藝與模具設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版社，2011 【4】浦學(xué)西，模具結(jié)構(gòu)圖解，北京：中國勞動社會保障出版社，2009 【5】李慧敏，冷沖壓模具設(shè)計，上海：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 【6】李文超，UG冷沖模的設(shè)計制造，上海：化學(xué)工業(yè)出版社。2008 【7】王孝培，實用沖壓技術(shù)手冊，北京，機械工業(yè)出版社，2010 【8】秦松祥，沖壓件生產(chǎn)指南，北京，機械工業(yè)出版社，2009 15 前言 本課題主要是針對插片來進(jìn)行精心設(shè)計的沖裁模，由于沖裁工藝具有生產(chǎn)效率高，自動化程度強，生產(chǎn)成本低，適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點被廣泛的運用的汽車，航天，生活電器，以及軍事國防之中。所以模具被稱為“工業(yè)之母”，用以衡量一個國家的工業(yè)水平在全球的地位。因此，沖壓技術(shù)水平的高低對發(fā)展生產(chǎn)、增強產(chǎn)品效率、更新產(chǎn)品技術(shù)等方面具有重要的導(dǎo)向作用。與此同時，沖裁技術(shù)受到所需啟動資金低，模具制造成本高，不適應(yīng)中小生產(chǎn)規(guī)模。但是總的說來，隨著我國經(jīng)濟實力的進(jìn)一步加強，模具行業(yè)，包括沖模一定會得到更普及地應(yīng)用，是國家興旺的關(guān)鍵。 摘要 此套模具是一套插片的級進(jìn)模。該插片的材料為Q235，通過對插片的排樣圖的分析和 比較，最終設(shè)計出一套該插片的級進(jìn)模。本次的課題從產(chǎn)品的工藝性，具體的設(shè)計參數(shù)出發(fā)，對模具的各個系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計，同時對該產(chǎn)品的制作工序進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析。通過該課題的設(shè)計可以實現(xiàn)該產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)。 關(guān)鍵詞：插片，級進(jìn)模，Q235 目錄 前言 III 摘要 IV 1.沖壓件工藝分析 1 2.成型工藝分析 2 2.1排樣方案的選擇 2 3.工藝尺寸的計算 3 3.1插片工序的確定 3 3.2胚料尺寸及導(dǎo)料板間距 4 3.3利用率 4 3.4沖裁工藝方案確定 5 4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 6 4.1模具導(dǎo)向 6 4.2側(cè)刃定位 6 4.3卸料方式 6 4.4工作零件 6 4.5壓料方式 6 5.模具尺寸計算 8 5.1模板外形尺寸 8 5.2模具高度尺寸 8 5.3刃口尺寸計算 8 6.沖壓設(shè)備的選擇 10 6.1沖裁功率 10 6.2沖壓設(shè)備的選擇 10 7.模具圖紙繪制 12 7.1裝配圖繪制 12 7.2零件圖繪制 12 致 謝 14 附錄 15 參考文獻(xiàn) 16 III 1.沖壓件工藝分析 如圖所示：插片 材料：Q235 條料厚度：1.2mm 未標(biāo)注公差精度等級IT14 表面光潔無毛刺，劃痕 大批量生產(chǎn)，設(shè)計沖裁級進(jìn)模 t=1.2mm 圖1-1沖壓件平面圖 圖1-2 產(chǎn)品三維圖 2.成型工藝分析 2.1排樣方案的選擇 圖2-1 排樣圖1 優(yōu)點：排樣簡單，進(jìn)料方便，直接落料，得到產(chǎn)品 缺點：利用率低，生產(chǎn)量少，對于凸凹模設(shè)計比較復(fù)雜 圖2-2 排樣圖2 優(yōu)點：利用率，自動化程度，生產(chǎn)量高 缺點：工位的排序稍微復(fù)雜，每個工序需要定位 3.工藝尺寸的計算 3.1插片工序的確定 圖3-1 排樣圖 工位1：沖切側(cè)刃； 工位2：沖切長圓孔； 工位3：沖切長圓孔和外形廢料； 工位4：沖切外形廢料； 工位5：落料（第一個工件為落料，同時第二個工件利用第一個工件的落料 凸模刃口切下從模具的右側(cè)滑出） 3.2胚料尺寸及導(dǎo)料板間距 表3-1 最小搭邊值 由于不采用測壓裝置，適當(dāng)增加條料的側(cè)邊搭邊值，由《冷沖模設(shè)計與制造》一書中所查表2-19最小搭邊值可得，沖裁件工件間搭邊值a1=1.0mm，側(cè)邊搭邊值a=1.2×1.2=1.44mm。所以條料的寬度=1.44×2+18=20.88mm，則導(dǎo)料板之間的距離21.5cm。 3.3利用率 計算零件的面積為： A=14×17-50.23=187.77cm2 材料總利用率&=產(chǎn)品面積÷（步距×料寬）×100％ & =187.77×283×100％=76.2％ 3.4沖裁工藝方案確定 零件為四周對稱結(jié)構(gòu)，尺寸較小，采用條料毛胚直對產(chǎn)品的排樣具有可行性，再根據(jù)工序的組合，技術(shù)支持上總共有3種可行的工藝方法： 方案一：單工序模生產(chǎn)。先落料，后沖孔。模具結(jié)構(gòu)雖然簡單，但是需要兩副模具或者更多，兩道之上的工序，生產(chǎn)率低，且14個R1半圓U槽尺寸難以滿足該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)的要求。 方案二：復(fù)合模生產(chǎn)。落料沖孔復(fù)合沖壓。只要一副模具，產(chǎn)品的形位精度和尺寸精度容易保證且生產(chǎn)率也高。R1半徑U型槽內(nèi)部精度難以保證，但是模具本身制造成本較高，同時，模具工作時上面的廢料和產(chǎn)品的清理也麻煩復(fù)雜，模具制造本身復(fù)雜工序多。 方案三：級進(jìn)模生產(chǎn)。沖孔落料級進(jìn)沖壓。生產(chǎn)效率高，模具結(jié)構(gòu)也不復(fù)雜。R1尺寸可以得到有效保證，因為壁厚小于0.5mm，可采用順裝式，提高模具的壽命和保證產(chǎn)品的平整和表面要求質(zhì)量。 方案總結(jié)：由于零件的半圓U形孔比較接近邊緣，復(fù)合工作時受到壁厚的限制，模具結(jié)構(gòu) 和強度可能難以保證要求，綜上，根據(jù)產(chǎn)品本身的性質(zhì)故采用級進(jìn)模加工。故采用方案三為佳。 4.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 為保證產(chǎn)品的質(zhì)量總體要求和較高的生產(chǎn)率的原則下，應(yīng)該盡量簡化模具的結(jié)構(gòu)框架，減少模具的制造流程步驟和降低實際加工成本，初步設(shè)定插片級進(jìn)模的總體大概結(jié)構(gòu)如下說明： 4.1模具導(dǎo)向 采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，對稱分布，防止凸凹模錯位磨損以及精準(zhǔn)定位。 4.2側(cè)刃定位 粗定位用導(dǎo)料板定位用以控制條料左右間隙保證條料的順利進(jìn)給，精定位采用側(cè)刃定位，考慮到后期的拆裝方便，簡化模具的結(jié)構(gòu)，模具設(shè)計時不設(shè)始用擋料銷，第一次沖裁以側(cè)刃定位，使沖裁工位切掉少許的多余材料，為下次自動送進(jìn)提供了擋料面。 4.3卸料方式 彈性卸料，條料會因為摩擦作用包在凸模上，利用彈簧的彈力作用于卸料板將條料從凸模上推出，從而起到彈性卸料的作用。 4.4工作零件 沖孔凸模為臺階式，落料凹模采用直通式，便于線切割加工，且結(jié)構(gòu)強度高，修磨后刃口尺寸不變。根據(jù)凹模刃口左右最大間隙以及條料寬度，導(dǎo)料板和側(cè)刃以及銷釘?shù)牟贾玫纫蛩?，初步擬定凹模板的外形尺寸為192mm×90mm×15mm。凸模選用材料T10A來制造，凹模則選用材料Cr12MoV來加工制造。 4.5壓料方式 導(dǎo)料板在此套沖壓模中在充當(dāng)導(dǎo)料的同時，又充當(dāng)壓料的作用。 圖4-1凸模布局 圖4-2模具草圖 圖4-3俯視圖 5. 模具尺寸計算 5.1模板外形尺寸 考慮到各個模板的尺寸會受到銷釘，螺釘?shù)牟季侄鴷艿接绊?。矩形板式凹模尺寸包括凹模的長度L，寬度B和厚度H。且凹模板厚度有經(jīng)驗公式確定，但不得小于15mm。 H=KS（≧15mm） 其中H-----凹模板厚度 S------凹模寬度方向刃口最大距離 K------考慮板料的影響系數(shù)。 在《冷沖模的設(shè)計與制造》查表2-27可得系數(shù)K值取0.22.初步擬定凹模的外形尺寸為190mm×90mm ×15mm，導(dǎo)料板的外形尺寸210mm×13mm×5m，凸模固定板外形尺寸192mmx90mmx18mm，上下模板外形尺寸250mmx90mmx20mm。 5.2模具高度尺寸 模具的高度尺寸取決于閉合高度和最大開模高度。 Hmin+10 ≤H≤ Hmax-5 當(dāng)模具沖裁工作時，凸模進(jìn)入條料進(jìn)入凹模，將廢料沖裁落下，但為了保證產(chǎn)品的絕對完成，一般凸模穿透條料進(jìn)入凹模，還會繼續(xù)進(jìn)入5-10mm的深度以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。此時，在CAD中測量，模具閉合高度為112mm.相同原理。模具最大開模距離為142mm. 5.3刃口尺寸計算 根據(jù)零件尺寸的“入體原則”，如圖5-3 圖5-3零件圖具體尺寸 由《冷沖模的設(shè)計與制造》查表3-3-1，得到初始沖裁間隙：Zmin=0.135mm，Zmax=0.185mm，Zmax-Zmin=0.05mm。間隙均勻度允許取Zmin的20%，為0.027mm。對于IT14級公差，統(tǒng)一取刃口磨損系數(shù)X=0.5。刃口制造公差的確定，考慮線切割加工凹模和落料凸模，根據(jù)表2-8，可取凸凹模刃口的孔類和軸類尺寸公差為：&r=0.02mm，&a=0.03mm，孔距尺寸公差為&c=0.02mm，查表2-7的沖孔凸模刃口公差也為0.02mm。滿足要求凸凹模分別制造。列表計算。見下表： 沖件尺寸 沖件公差 刃口磨損尺寸變化 刃口公差 公式 沖孔尺寸 R1+0.02 -0.03 0.05 凸模變小 &=0.02 Dt=(dmin+x△)0 -&t 落料尺寸 14+0.04 -0.02 0.06 凹模變大 Ra=(Rmax-x△)+1/2&A 0 中心距 13+0.05 -0.03 0.08 不變 &=0.02 Ca=Cr=C+1/2&c 不變 6.沖壓設(shè)備的選擇 6.1沖裁功率 通常，沖裁力是指沖裁過程中的沖裁力的最大值。其中影沖裁力的因素有很多。但主要還是圍繞材料本身的力學(xué)性能，條料的厚度，沖裁輪廓線長度，模具間隙大小有關(guān)。 F=KLτb F------沖裁力（mm） L------沖裁件周邊長度（mm） T------材料厚度(mm) Τb-----材料抗拉強度（mpa） K------修正系數(shù) 產(chǎn)品的L為2620mm，T為1.2mm，查《簡明機械手冊》得知Q235D的Τb為235mpa. F=2620x1.2x235=738840N=74KN 6.2沖壓設(shè)備的選擇 表6-2壓力機主要技術(shù)規(guī)格 根據(jù)所需的沖裁力F=74KN，最大閉合高度112mm，可選取壓力機J23-10。其主要參數(shù)為：公稱壓力：100KN，裝模高度：112mm-142mm,墊板孔徑：直徑160mmm，臺面尺寸：370mmx240mm，模柄安裝孔：直徑30mmx55mm。 7.模具圖紙繪制 7.1裝配圖繪制 此套模具的上模部分由上模板，凸模，凸模固定板，卸料板，導(dǎo)柱組成。卸料方式采用彈性性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模板，卸料板，凹模組成。側(cè)刃用以控制步距，以達(dá)到定位的效果。 沖壓機沖壓五次可以得到一個產(chǎn)品。 圖7-1 裝配圖 7.2零件圖繪制 本套模具的凸模選用材料T10A來制造，凹模則選用材料Cr12MoV來加工制造。T10A屬于低淬透性冷作模具鋼，也是應(yīng)用廣泛的冷作模具鋼。該鋼具有高硬度、耐磨性、熱加工性。熱處理可采用淬火+高溫回火。（詳細(xì)圖紙見附錄）總結(jié) 時光如白駒過隙，大學(xué)三年時光就這么偷偷的從指縫中溜走。轉(zhuǎn)眼間三年就這么過去了，還記得三年前那個穿迷彩服在操場軍訓(xùn)的自己，如今卻要在不久就要離開學(xué)校走向社會了?；叵朐趯W(xué)校為期三年的學(xué)習(xí)歷程，有過歡笑，有過淚，這所有的美好回憶將是我大學(xué)三年最大的收獲。對于專業(yè)課，三年下來，對沖壓模具和注射模都有一定的了解，明白了模具大概的工作原理以及模具的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在模具設(shè)計方面，明白了沖壓模的排樣圖的規(guī)劃布置，工序數(shù)量的選擇，模具類型的抉擇，凸凹模刃口計算以及沖裁噸位的選擇，在注塑模方面，明白了兩板模和三板模之間的區(qū)別，能自己簡單的設(shè)計出一套注塑模。從教主系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，推出系統(tǒng)以及導(dǎo)向系統(tǒng)都有一定的認(rèn)識。很感謝這三年在健雄學(xué)到的知道，我想以后在未來的路上，這些東西對我人生將是一比無比的財富。 致謝 在這次沖壓模的畢業(yè)設(shè)計中，老師在對于題材的選擇，指導(dǎo)，構(gòu)思，以及后期材料的收集都給予了我很大的幫助，謝謝老師三年來的的諄諄教誨，讓我在無論是在生活上還是在學(xué)習(xí)上都有了很大的自身能力提升。也感謝同學(xué)們?nèi)陙淼南嗷フ諔?yīng)，大家彼此的友情將會銘記于心，不論多少年，都要將這份情誼保留。在專業(yè)課這一方面，是老師的幫助讓我從一無所知到現(xiàn)在對沖壓模有自己的見解和認(rèn)識。生活上，讓我明白了一個人要學(xué)會自立自強，凡事要靠自己才是硬道理。最后我想對那些百忙之中抽時間來對本文進(jìn)行論文答辯的老師們表示最真摯的感謝。 附錄 參考文獻(xiàn) 【1】丁友生，甘輝，冷沖模設(shè)計與制造.浙江：浙江大學(xué)出版社2013 【2】烏爾里希.菲舍爾，簡明機械手冊.湖南：科學(xué)技術(shù)出版社，2009 【3】姜奎華，沖壓工藝與模具設(shè)計，北京：機械工業(yè)出版社，2011 【4】浦學(xué)西，模具結(jié)構(gòu)圖解，北京：中國勞動社會保障出版社，2009 【5】李慧敏，冷沖壓模具設(shè)計，上海：化學(xué)工業(yè)出版社，2010 【6】李文超，UG冷沖模的設(shè)計制造，上海：化學(xué)工業(yè)出版社。2008 【7】王孝培，實用沖壓技術(shù)手冊，北京，機械工業(yè)出版社，2010 【8】秦松祥，沖壓件生產(chǎn)指南，北京，機械工業(yè)出版社，2009 15