汽車墊片沖壓模具設(shè)計（全套含CAD圖紙）
汽車墊片沖壓模具設(shè)計（全套含CAD圖紙）,汽車,墊片,沖壓,模具設(shè)計,全套,cad,圖紙
任務(wù)書
一、課題來源、目標(biāo)及意義
墊片是裝配過程中不可或缺的零件，它有增大接觸面積的作用。而且墊片沖壓成型精度要求不高，很適合作為模具畢業(yè)生的研究項目。
研究該項目是為了更好的去學(xué)習(xí)墊片沖壓模具設(shè)計的過程熟悉怎么樣用一些軟件，比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過此次畢業(yè)設(shè)計，將對沖壓模有更進一步的了解。
對于本次設(shè)計，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，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，就知道該怎樣去合理設(shè)計合理模具。讓學(xué)生對沖壓模具的設(shè)計產(chǎn)生更大的興趣。
本次設(shè)計將通過對沖壓件材料的分析與計算，合理設(shè)計排樣圖，并對各個參數(shù)進行校核，設(shè)計出一副合理，經(jīng)濟、適用的墊片沖壓模具。
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。
二、畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容及要求
三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進程安排
序號
設(shè)計（論文）各階段名稱
計劃時間
畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。
教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。
學(xué)生上交開題報告，開始設(shè)計。教師指導(dǎo)
學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計，并上報周記5次，教師指導(dǎo)
學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）
畢業(yè)設(shè)計答辯。
四、參考書及參考文獻
[1] 劉傳紹 等主編. 機械制造工藝學(xué). 北京：電子工業(yè)出版社，2011.
[2] 丁友生等主編. 冷沖模具設(shè)計與項目實踐. 杭州：浙江大學(xué)出版社，2014.
[3] 付建軍. 模具制造工藝. 北京：機械工業(yè)出版社，2011.
[4] 關(guān)月華. 沖壓成型工藝與模具設(shè)計. 北京：電子工業(yè)出版社，2013
[5] 吳兆祥. 模具材料及表面熱處理. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.
[6] 張緒祥.熊海濤. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)．北京：人民郵電出版社，2013．
[7] 韓樹明．機械工程基礎(chǔ)．北京：冶金工業(yè)出版社，2010．
[8] 蘇偉．姜慶華. 模具概論．北京：人民郵電出版社，2012．
[9] 蔣繼紅等主編．機械零件部件測繪．北京：機械工藝出版社，2012．
[10] 伍先明等主編．沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)．北京：國防工業(yè)出版社，2011．
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
墊片是裝配過程中不可或缺的零件，它有增大接觸面積的作用。而且墊片沖壓成型精度要求不高，很適合作為模具畢業(yè)生的研究項目。
在研究該項目是為了更好的去學(xué)習(xí)墊片沖壓模具設(shè)計的過程熟悉怎么樣用一些軟件，比如用UG畫三維圖、CAD繪二維圖等。通過此次畢業(yè)設(shè)計，我們將對沖壓模有更進一步的了解。
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）
對于墊片的設(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。
再此期間，我們將遇到很多問題，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。
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。
三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述
想要設(shè)計出一套完美的設(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：
先進行沖壓件分析包括結(jié)構(gòu)分析和材料分析再進行成型工藝分析針對沖壓件做出工藝卡片。
模具結(jié)構(gòu)設(shè)計與草圖繪制凹凸模結(jié)構(gòu)形式導(dǎo)料方式的選擇卸料方式草圖繪制
模具尺寸計算包括了凹凸模刃口尺寸確定還有基本尺寸計算和沖壓模閉合高度
模具圖紙的繪制包括模具裝配圖的繪制和零件圖的繪制
以上基本上包括了設(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。
四、論文工作進度與安排
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 報告，教師審核。
完成開題報告
學(xué)生上交開題報告，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
學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計，并上報周記5次，教師指導(dǎo)
畢業(yè)設(shè)計最終稿完成
學(xué)生提交畢業(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
沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)．伍先明
北京：國防工業(yè)出版社，2011．
２
沖壓成型工藝與模具設(shè)計.關(guān)月華
北京：電子工業(yè)出版社，2013
３
模具材料及表面熱處理.吳兆祥
北京：機械工業(yè)出版社，2008.
４
模具制造工藝.付建軍
北京：機械工業(yè)出版社，2011.
５
模具概論．蘇偉．姜慶華
北京：人民郵電出版社，2012．
６
機械制造工藝學(xué). 劉傳紹
北京：電子工業(yè)出版社，2011.
７
冷沖模具設(shè)計與項目實踐.丁友生
杭州：浙江大學(xué)出版社，2014.
８
機械零件部件測繪．蔣繼紅
北京：機械工藝出版社，2012
９
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)．張緒祥.熊海濤.
北京：人民郵電出版社，2013．
１０
機械工程基礎(chǔ)．韓樹明
北京：冶金工業(yè)出版社，2010．
包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396
摘要
這次說明書對墊片的設(shè)計流程進行了一個比較詳細(xì)的介紹。零件包括了成型加工工藝的分析、模具設(shè)計的結(jié)構(gòu)和計算、模具圖紙繪制、模具加工工藝編制、小結(jié)、附錄等一些內(nèi)容。
運用模具制造產(chǎn)品和零件，能夠高效率的進行生產(chǎn)，并且能夠大量的生產(chǎn)。操作還簡單；需要加工出的零件和制品可以快速一次成型，不需要再次加工；運用簡單的操作，可以做出復(fù)雜的零件；容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點。
本次沖壓重點在于凸模、凹模尺寸設(shè)計，通過合理的設(shè)計，才會生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞：凸凹模刃口計算、模具裝配圖。
I
目 錄
前 言 1
1 成型工藝分析 2
1.1 材料分析 2
1.2 結(jié)構(gòu)分析 2
2 工藝方案的確定 4
3 排樣 5
3.1 排樣圖 5
3.2 材料的搭邊 5
3.3 步距長度的確定 6
3.4 條料寬度的確定 6
3.5 材料利用率 7
3.6 條料排樣圖 7
4 沖裁力計算、壓力中心的確定、壓力機的選擇 8
4.1 設(shè)計沖裁力 8
4.1.1 沖裁力的計算 8
4.1.2 推件力的計算 8
4.2 壓力機的選擇 8
5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 9
5.1 凸、凹模結(jié)構(gòu)形式 9
5.2 導(dǎo)料方式的選擇 10
5.3 卸料方式 10
6 模具尺寸計算 11
6.1 凸、凹模刃口尺寸的確定 11
6.2 基本尺寸計算 11
6.3 沖壓模閉合高度 12
7 模具圖紙繪制 13
7.1 裝配圖繪制 13
總結(jié) 14
參考文獻 15
前 言
在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中，模具運用十分的廣泛，在汽車、電器、通信、電子行業(yè)中80%零件都要靠模具成型。沖壓在沖模中是很重要的，沖模如果不符合規(guī)格，用沖壓進行大量生產(chǎn)就很困難；沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合就可以產(chǎn)出沖壓件。
在工業(yè)生產(chǎn)這個行業(yè)中運用是非常的寬廣的，而沖壓在模具中是不可缺少的加工工藝設(shè)備。沖模的設(shè)計程度會直接影響到零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本與操作者的安全。對于一般沖壓模具而言，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具的制造難度及精度要求比較高，制作周期長，因而對模具設(shè)計及工藝編排專業(yè)技術(shù)人員的要求更高。
1 成型工藝分析
1.1 材料分析
材料及板厚：材料為QSn4-3錫鋅青銅，厚度1.6mm。錫鋅青銅具有較高的強度，穩(wěn)定性好，適合沖裁。零件加工相對比較簡單一些，加工孔和邊緣的長度剛好，厚度為1.6mm,
級進模完全能滿足要求。
1.2 結(jié)構(gòu)分析
材料為QSn4-3錫 鋅青銅，厚度1.6mm。錫鋅青銅具有較高的強度，穩(wěn)定性好，適合沖裁。零件結(jié)構(gòu)比較的簡單，孔和邊的長度也符合，壁厚為1.6mm,級進模完全能滿足要求，如圖1-1所示。
圖1-1 零件圖
1.3 尺寸精度分析
所有的零件圖紙上面都沒有標(biāo)出公差，都是是自由的尺寸。按IT12級確定工件尺寸的偏差計算，如圖1-2所示。
圖1-2 尺寸圖
沖壓技術(shù)要求:
1.材料:錫鋅青銅
2.材料厚度:1.6mm
3.生產(chǎn)批量:大批量
4.未注公差:按IT12級確定.
此零件結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)要求低，所以適合沖裁。
2 工藝方案的確定
這沖裁件包括了沖孔與落料兩個基本的工序?？梢赃x用的沖裁方案有單工序沖裁與復(fù)合沖裁和級進沖裁三種。
方案一：先沖一個孔，然后連續(xù)落料，用了單一工序模生產(chǎn)。即采用一副模具進行落料，后一副模具沖直徑為1mm和4.2mm的孔，該方案簡單，但需要兩幅模具才能完成，效率低，不符合生產(chǎn)要求。
方案二：先沖一個孔-然后連續(xù)落料復(fù)合沖壓，用了復(fù)合模生產(chǎn)。復(fù)核模是一種多工序模，生產(chǎn)效率高，沖裁件內(nèi)孔位置精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，不符合生產(chǎn)要求。
方案三：先沖一個定位孔，然后連續(xù)沖壓，沖出零件再落料。采用級進模生產(chǎn)。在級進模中，只需要一副模具生產(chǎn)效率高。
終上所述，選擇方案三，級進模生產(chǎn)零件。因為壁厚1.6mm小于倒裝式壁厚，所以采用正裝式級進模生產(chǎn)。
3 排樣
3.1 排樣圖
沖壓零件的排樣圖，如圖3-1所示。
圖3-1 沖壓排樣圖
此零件結(jié)構(gòu)簡單，只有沖孔和落料工序：
工序一：沖一個位孔定位，沖R4的孔；
工序二：去除上下四塊廢料；
3.2 材料的搭邊
排樣的時候要加工的零件部分和條料側(cè)邊的剩料叫做搭邊。
搭邊它很浪費材料，不過在沖壓里面是不能缺少的一部分的，發(fā)揮的作用是很關(guān)鍵的，保證了可以沖出一個合格的零件，但是也浪費了一些材料。
因為該零件長25mm，寬24mm，圓角R≤2t,并且該零件厚度為1.6mm,所以根據(jù)下表可知，工件間搭邊值為a=2mm，側(cè)搭邊值為a=2.2mm。如表3-2所示
表3-2 最小搭邊值
材料厚度t
（mm）
圓件及r＞2t圓角
矩形邊長L≤50
矩形邊長L≥50或圓角r≤2
工件間a1
側(cè)邊a
工件間a1
側(cè)邊a
工件間a1
側(cè)邊a
＜0.25
1.8
2.0
2.2
2.5
2.8
3.0
≥0.2～0.5
1.2
1.5
1.8
2.0
2.2
2.5
≥0.5～0.8
1.0
1.2
1.5
1.8
1.8
2.0
≥0.8～1.2
0.8
1.0
1.2
1.5
1.5
1.8
≥1.2～1.6
1.0
1.2
1.5
1.8
1.8
2.0
≥1.6～2.0
1.2
1.5
1.8
2.5
2.0
2.2
≥2.0～2.5
1.5
1.8
2.0
2.2
2.2
2.5
≥2.5～3.0
1.8
2.2
2.2
2.5
2.5
2.8
3.3 步距長度的確定
由于該零件圓角為R=1mm,根據(jù)表3-1可知搭邊值a1=2mm,所以計算出該零件的步S=26mm
3.4 條料寬度的確定
要計算出零件條料的寬度，首先要算出零件的排樣方式與搭邊值。
條料一直沿著導(dǎo)料板送進，公式計算為:
條料寬度 B=（D+2a）=(25+4.4)=29.4
式中 Dmax—條料寬度方向沖件的最大尺寸；
a—側(cè)搭邊值；
△—條料寬度的單向偏差；
3.5 材料利用率
材料利用率的高低很關(guān)鍵，運用比較好的材料。我們的排樣圖利用了零件的特點，結(jié)構(gòu)，采用了少廢料排樣，從而提高材料利用率。
選用板料規(guī)格為1.6mm×29.4mm×1280mm。
根據(jù)計算，得出單個零件面A=600mm2
材料面積A=29.4×26=764.4mm2
一個工件的材料利用率=A/A×100%=78%
3.6 條料排樣圖
排樣方式和搭邊值確定后，即可計算出條料寬度，進而確定模具導(dǎo)料板之間的距離。
公式計算為:
條料寬度 B=（D+2a）=(25+4.4)=29.4
a—側(cè)搭邊值；如圖3-3所示
圖3-3 條料圖
4 沖裁力計算、壓力中心的確定、壓力機的選擇
4.1 設(shè)計沖裁力
4.1.1 沖裁力的計算
根據(jù)零件圖,用CAD可計算出沖一次零件內(nèi)外周邊之和L=82.112mm,我們的材料選用的是錫鋅青銅，而錫鋅青銅的抗拉強度=539MPa，t=1.6mm,取K=1.3,則根據(jù)公式F沖=KLtτb即F沖= 1.3x539x82.112x1.6≈92057N。
4.1.2 推件力的計算
將工件或廢料順著沖裁方向從凹模內(nèi)推出的力F推=KtF，根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h≦2mm,為了修模時能保證模具仍具有足夠的強度,所以直壁高度取3mm,故n=h/t=3/0.3=10,查表3-22,取KT=0.07則F推=0.07x10x9402=6581.4N。
4.2 壓力機的選擇
模具的總沖壓力=F1+F3=92057+6581.4=98638.4N
壓力機的公稱壓力必須大于沖裁時總壓力的1.1到1.3倍，故可以計算壓力機公稱壓力應(yīng)大于（1.1~1.3)x16=（17.6~20.8）kn,
閉合高度：H=100mm
外廓尺寸：152x147mm
根據(jù)設(shè)計指導(dǎo)書查表可知選擇壓力機型號為J23-6.5壓力機最合適
5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.1 凸、凹模結(jié)構(gòu)形式
如圖5-1 圖5-2 所示
圖5-1 凹模
圖5-2 凸模
常見的凹模安裝有鑲嵌式、整體式、壓肩式，這套模具采用的是整體式，便于加工常見的凸模安裝有鑲嵌式、整體式、壓肩式，我選用的是鑲嵌和壓肩混合使用，便于加工和安裝。
5.2 導(dǎo)料方式的選擇
常用的導(dǎo)料方式有導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板，等導(dǎo)料方式，此次我們選用的導(dǎo)料方式導(dǎo)料銷導(dǎo)料。因為我們的產(chǎn)品尺寸精度不高，結(jié)構(gòu)簡單，采用導(dǎo)料板導(dǎo)料節(jié)約材料，所以用導(dǎo)料板導(dǎo)料。
5.3 卸料方式
卸料方式有兩大種：剛性卸料和彈性卸料。
此次我們采用的方式是剛性卸料，因為本次產(chǎn)品精度要求不高，厚度一般，粗糙度要求不是很高，所以我們選用剛性卸料。
6 模具尺寸計算
6.1 凸、凹模刃口尺寸的確定
查表2-4得 初始沖裁間隙：Zmin=0.02,ZMAX =0.04,則ZMAX -ZMIN=0.02mm。零件的各尺寸精度為IT12，刃口磨損系數(shù)統(tǒng)一取為x=0.75.
確定刃口尺寸公差
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)尺寸，凸、凹模刃口均可用線切割加工。查表2-8，線切割加工的尺寸精度可保證0.01mm，滿足條件。取凹凸模刃口的孔徑，軸類尺寸公差為：0.02mm;取刃口間隙均勻度允許公差為0.35Zmin
入體原則標(biāo)注形式為110-0.6
凹模刃口尺寸A1d=(11-0.75x0.6)0.020=10.320.020
凸模刃口尺寸A1p=(10.7-0.02)0-0.02=10.680-0.02
入體原則標(biāo)注形式為250-0.7
凹模刃口尺寸A2d=（25-0.75x0.7）0.020=24.470.020
凸模刃口尺寸A2p=(24.65-0.02)0-0.02=24.630-0.02
入體原則標(biāo)注形式為4.40-0.2
凹模刃口尺寸A3d=（4.4-0.75x0.2）0.020=4.250.020
凸模刃口尺寸A3p=(4.4-0.02)0-0.02=4.380-0.02
入體原則標(biāo)注形式為R4.1
凹模：A4d=R(4.1-0.75x0.2)0.010=R3.950.010
凸模：A4p=R(3.9-0.01)0.010=R3.90-0.01
6.2 基本尺寸計算
卸料板尺寸：221x125x25;
凹模尺寸：221x125x20
凸模固定板：221x125x25
6.3 沖壓模閉合高度
如圖6-1所示。
圖6-1 閉合高度
經(jīng)過設(shè)計我們可知各板的高度，各板符合沖壓的強度，經(jīng)計算：H=22.5+12.5+4+10+12.5+22.5+25+3.5=100，在壓力機上可以使用。符合要求。
7 模具圖紙繪制
7.1 裝配圖繪制
模具上模部分由上模板，凸模，凸模固定板，凹模，卸料板，導(dǎo)柱，導(dǎo)套等組成。卸料方式采用鋼性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模板，卸料板，凹模組成沖孔廢料由漏料孔漏出，該模具采用導(dǎo)料板導(dǎo)正。如圖7-1所示
圖7-1 裝配圖
總結(jié)
時光飛逝 ，轉(zhuǎn)眼大學(xué)三年的生活就快結(jié)束了，作為一位學(xué)習(xí)模具專業(yè)的學(xué)生，我們要完成畢業(yè)設(shè)計，完成即將離校邁入社會的最后一課作業(yè)，畢業(yè)設(shè)計做 了那么久終于做好了，非常的開心，在完成作業(yè)的過程中遇到了困難，有許多的問題是自己不能解決的，在老師和同學(xué)的幫助下都得到了解決。謝謝老師的幫忙細(xì)心指導(dǎo)還有同學(xué)朋友。使我加深了對專業(yè)知識的理解,減少了阻礙. 但是,在設(shè)計的過程中還是有較多困難,例如選取凹模長寬高的選取,在選取這些尺寸的時候，不能只靠公式去計算，時間和理論有區(qū)別。
刃口尺寸的設(shè)計可能也有些不是很合理;還有就是材料選擇不足等,這對我們來說可能要將來工作后,在工作中累積經(jīng)驗，經(jīng)過本次的畢業(yè)設(shè)計收獲到了很多，首先，以前在課堂上沒有好好學(xué)的，現(xiàn)在都重新學(xué)習(xí)了一遍，其次，對于模具設(shè)計有了進一步的認(rèn)識和加深了，最后，這次的畢業(yè)設(shè)計真的學(xué)會了很多很綜合的運用到了大學(xué)三年所學(xué)的東西，即將走上工作崗位，希望有一個好的開始。
參考文獻
[1] 劉傳紹 等主編. 機械制造工藝學(xué). 北京：電子工業(yè)出版社，2011.
[2] 丁友生等主編. 冷沖模具設(shè)計與項目實踐. 杭州：浙江大學(xué)出版社，2014.
[3] 付建軍. 模具制造工藝. 北京：機械工業(yè)出版社，2011.
[4] 關(guān)月華. 沖壓成型工藝與模具設(shè)計. 北京：電子工業(yè)出版社，2013
[5] 吳兆祥. 模具材料及表面熱處理. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.
[6] 張緒祥.熊海濤. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)．北京：人民郵電出版社，2013．
[7] 韓樹明．機械工程基礎(chǔ)．北京：冶金工業(yè)出版社，2010．
[8] 蘇偉．姜慶華. 模具概論．北京：人民郵電出版社，2012．
[9] 蔣繼紅等主編．機械零件部件測繪．北京：機械工藝出版社，2012．
[10] 伍先明等主編．沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)．北京：國防工業(yè)出版社，2011．
15
摘要
這次說明書對墊片的設(shè)計流程進行了一個比較詳細(xì)的介紹。零件包括了成型加工工藝的分析、模具設(shè)計的結(jié)構(gòu)和計算、模具圖紙繪制、模具加工工藝編制、小結(jié)、附錄等一些內(nèi)容。
運用模具制造產(chǎn)品和零件，能夠高效率的進行生產(chǎn)，并且能夠大量的生產(chǎn)。操作還簡單；需要加工出的零件和制品可以快速一次成型，不需要再次加工；運用簡單的操作，可以做出復(fù)雜的零件；容易實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化的特點。
本次沖壓重點在于凸模、凹模尺寸設(shè)計，通過合理的設(shè)計，才會生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞：凸凹模刃口計算、模具裝配圖。
1
目 錄
前 言 1
1 成型工藝分析 2
1.1 材料分析 2
1.2 結(jié)構(gòu)分析 2
2 工藝方案的確定 4
3 排樣 5
3.1 排樣圖 5
3.2 材料的搭邊 5
3.3 步距長度的確定 6
3.4 條料寬度的確定 6
3.5 材料利用率 7
3.6 條料排樣圖 7
4 沖裁力計算、壓力中心的確定、壓力機的選擇 8
4.1 設(shè)計沖裁力 8
4.1.1 沖裁力的計算 8
4.1.2 推件力的計算 8
4.2 壓力機的選擇 8
5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 9
5.1 凸、凹模結(jié)構(gòu)形式 9
5.2 導(dǎo)料方式的選擇 10
5.3 卸料方式 10
6 模具尺寸計算 11
6.1 凸、凹模刃口尺寸的確定 11
6.2 基本尺寸計算 11
6.3 沖壓模閉合高度 12
7 模具圖紙繪制 13
7.1 裝配圖繪制 13
總結(jié) 14
參考文獻 15
前 言
在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中，模具運用十分的廣泛，在汽車、電器、通信、電子行業(yè)中80%零件都要靠模具成型。沖壓在沖模中是很重要的，沖模如果不符合規(guī)格，用沖壓進行大量生產(chǎn)就很困難；沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合就可以產(chǎn)出沖壓件。
在工業(yè)生產(chǎn)這個行業(yè)中運用是非常的寬廣的，而沖壓在模具中是不可缺少的加工工藝設(shè)備。沖模的設(shè)計程度會直接影響到零件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本與操作者的安全。對于一般沖壓模具而言，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，模具的制造難度及精度要求比較高，制作周期長，因而對模具設(shè)計及工藝編排專業(yè)技術(shù)人員的要求更高。
1 成型工藝分析
1.1 材料分析
材料及板厚：材料為QSn4-3錫鋅青銅，厚度1.6mm。錫鋅青銅具有較高的強度，穩(wěn)定性好，適合沖裁。零件加工相對比較簡單一些，加工孔和邊緣的長度剛好，厚度為1.6mm,
級進模完全能滿足要求。
1.2 結(jié)構(gòu)分析
材料為QSn4-3錫 鋅青銅，厚度1.6mm。錫鋅青銅具有較高的強度，穩(wěn)定性好，適合沖裁。零件結(jié)構(gòu)比較的簡單，孔和邊的長度也符合，壁厚為1.6mm,級進模完全能滿足要求，如圖1-1所示。
圖1-1 零件圖
1.3 尺寸精度分析
所有的零件圖紙上面都沒有標(biāo)出公差，都是是自由的尺寸。按IT12級確定工件尺寸的偏差計算，如圖1-2所示。
圖1-2 尺寸圖
沖壓技術(shù)要求:
1.材料:錫鋅青銅
2.材料厚度:1.6mm
3.生產(chǎn)批量:大批量
4.未注公差:按IT12級確定.
此零件結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)要求低，所以適合沖裁。
2 工藝方案的確定
這沖裁件包括了沖孔與落料兩個基本的工序?？梢赃x用的沖裁方案有單工序沖裁與復(fù)合沖裁和級進沖裁三種。
方案一：先沖一個孔，然后連續(xù)落料，用了單一工序模生產(chǎn)。即采用一副模具進行落料，后一副模具沖直徑為1mm和4.2mm的孔，該方案簡單，但需要兩幅模具才能完成，效率低，不符合生產(chǎn)要求。
方案二：先沖一個孔-然后連續(xù)落料復(fù)合沖壓，用了復(fù)合模生產(chǎn)。復(fù)核模是一種多工序模，生產(chǎn)效率高，沖裁件內(nèi)孔位置精度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，不符合生產(chǎn)要求。
方案三：先沖一個定位孔，然后連續(xù)沖壓，沖出零件再落料。采用級進模生產(chǎn)。在級進模中，只需要一副模具生產(chǎn)效率高。
終上所述，選擇方案三，級進模生產(chǎn)零件。因為壁厚1.6mm小于倒裝式壁厚，所以采用正裝式級進模生產(chǎn)。
3 排樣
3.1 排樣圖
沖壓零件的排樣圖，如圖3-1所示。
圖3-1 沖壓排樣圖
此零件結(jié)構(gòu)簡單，只有沖孔和落料工序：
工序一：沖一個位孔定位，沖R4的孔；
工序二：去除上下四塊廢料；
3.2 材料的搭邊
排樣的時候要加工的零件部分和條料側(cè)邊的剩料叫做搭邊。
搭邊它很浪費材料，不過在沖壓里面是不能缺少的一部分的，發(fā)揮的作用是很關(guān)鍵的，保證了可以沖出一個合格的零件，但是也浪費了一些材料。
因為該零件長25mm，寬24mm，圓角R≤2t,并且該零件厚度為1.6mm,所以根據(jù)下表可知，工件間搭邊值為a=2mm，側(cè)搭邊值為a=2.2mm。如表3-2所示
表3-2 最小搭邊值
材料厚度t
（mm）
圓件及r＞2t圓角
矩形邊長L≤50
矩形邊長L≥50或圓角r≤2
工件間a1
側(cè)邊a
工件間a1
側(cè)邊a
工件間a1
側(cè)邊a
＜0.25
1.8
2.0
2.2
2.5
2.8
3.0
≥0.2～0.5
1.2
1.5
1.8
2.0
2.2
2.5
≥0.5～0.8
1.0
1.2
1.5
1.8
1.8
2.0
≥0.8～1.2
0.8
1.0
1.2
1.5
1.5
1.8
≥1.2～1.6
1.0
1.2
1.5
1.8
1.8
2.0
≥1.6～2.0
1.2
1.5
1.8
2.5
2.0
2.2
≥2.0～2.5
1.5
1.8
2.0
2.2
2.2
2.5
≥2.5～3.0
1.8
2.2
2.2
2.5
2.5
2.8
3.3 步距長度的確定
由于該零件圓角為R=1mm,根據(jù)表3-1可知搭邊值a1=2mm,所以計算出該零件的步S=26mm
3.4 條料寬度的確定
要計算出零件條料的寬度，首先要算出零件的排樣方式與搭邊值。
條料一直沿著導(dǎo)料板送進，公式計算為:
條料寬度 B=（D+2a）=(25+4.4)=29.4
式中 Dmax—條料寬度方向沖件的最大尺寸；
a—側(cè)搭邊值；
△—條料寬度的單向偏差；
3.5 材料利用率
材料利用率的高低很關(guān)鍵，運用比較好的材料。我們的排樣圖利用了零件的特點，結(jié)構(gòu)，采用了少廢料排樣，從而提高材料利用率。
選用板料規(guī)格為1.6mm×29.4mm×1280mm。
根據(jù)計算，得出單個零件面A=600mm2
材料面積A=29.4×26=764.4mm2
一個工件的材料利用率=A/A×100%=78%
3.6 條料排樣圖
排樣方式和搭邊值確定后，即可計算出條料寬度，進而確定模具導(dǎo)料板之間的距離。
公式計算為:
條料寬度 B=（D+2a）=(25+4.4)=29.4
a—側(cè)搭邊值；如圖3-3所示
圖3-3 條料圖
4 沖裁力計算、壓力中心的確定、壓力機的選擇
4.1 設(shè)計沖裁力
4.1.1 沖裁力的計算
根據(jù)零件圖,用CAD可計算出沖一次零件內(nèi)外周邊之和L=82.112mm,我們的材料選用的是錫鋅青銅，而錫鋅青銅的抗拉強度=539MPa，t=1.6mm,取K=1.3,則根據(jù)公式F沖=KLtτb即F沖= 1.3x539x82.112x1.6≈92057N。
4.1.2 推件力的計算
將工件或廢料順著沖裁方向從凹模內(nèi)推出的力F推=KtF，根據(jù)材料厚度取凹模刃口直壁高度h≦2mm,為了修模時能保證模具仍具有足夠的強度,所以直壁高度取3mm,故n=h/t=3/0.3=10,查表3-22,取KT=0.07則F推=0.07x10x9402=6581.4N。
4.2 壓力機的選擇
模具的總沖壓力=F1+F3=92057+6581.4=98638.4N
壓力機的公稱壓力必須大于沖裁時總壓力的1.1到1.3倍，故可以計算壓力機公稱壓力應(yīng)大于（1.1~1.3)x16=（17.6~20.8）kn,
閉合高度：H=100mm
外廓尺寸：152x147mm
根據(jù)設(shè)計指導(dǎo)書查表可知選擇壓力機型號為J23-6.5壓力機最合適
5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.1 凸、凹模結(jié)構(gòu)形式
如圖5-1 圖5-2 所示
圖5-1 凹模
圖5-2 凸模
常見的凹模安裝有鑲嵌式、整體式、壓肩式，這套模具采用的是整體式，便于加工常見的凸模安裝有鑲嵌式、整體式、壓肩式，我選用的是鑲嵌和壓肩混合使用，便于加工和安裝。
5.2 導(dǎo)料方式的選擇
常用的導(dǎo)料方式有導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板，等導(dǎo)料方式，此次我們選用的導(dǎo)料方式導(dǎo)料銷導(dǎo)料。因為我們的產(chǎn)品尺寸精度不高，結(jié)構(gòu)簡單，采用導(dǎo)料板導(dǎo)料節(jié)約材料，所以用導(dǎo)料板導(dǎo)料。
5.3 卸料方式
卸料方式有兩大種：剛性卸料和彈性卸料。
此次我們采用的方式是剛性卸料，因為本次產(chǎn)品精度要求不高，厚度一般，粗糙度要求不是很高，所以我們選用剛性卸料。
6 模具尺寸計算
6.1 凸、凹模刃口尺寸的確定
查表2-4得 初始沖裁間隙：Zmin=0.02,ZMAX =0.04,則ZMAX -ZMIN=0.02mm。零件的各尺寸精度為IT12，刃口磨損系數(shù)統(tǒng)一取為x=0.75.
確定刃口尺寸公差
根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)尺寸，凸、凹模刃口均可用線切割加工。查表2-8，線切割加工的尺寸精度可保證0.01mm，滿足條件。取凹凸模刃口的孔徑，軸類尺寸公差為：0.02mm;取刃口間隙均勻度允許公差為0.35Zmin
入體原則標(biāo)注形式為110-0.6
凹模刃口尺寸A1d=(11-0.75x0.6)0.020=10.320.020
凸模刃口尺寸A1p=(10.7-0.02)0-0.02=10.680-0.02
入體原則標(biāo)注形式為250-0.7
凹模刃口尺寸A2d=（25-0.75x0.7）0.020=24.470.020
凸模刃口尺寸A2p=(24.65-0.02)0-0.02=24.630-0.02
入體原則標(biāo)注形式為4.40-0.2
凹模刃口尺寸A3d=（4.4-0.75x0.2）0.020=4.250.020
凸模刃口尺寸A3p=(4.4-0.02)0-0.02=4.380-0.02
入體原則標(biāo)注形式為R4.1
凹模：A4d=R(4.1-0.75x0.2)0.010=R3.950.010
凸模：A4p=R(3.9-0.01)0.010=R3.90-0.01
6.2 基本尺寸計算
卸料板尺寸：221x125x25;
凹模尺寸：221x125x20
凸模固定板：221x125x25
6.3 沖壓模閉合高度
如圖6-1所示。
圖6-1 閉合高度
經(jīng)過設(shè)計我們可知各板的高度，各板符合沖壓的強度，經(jīng)計算：H=22.5+12.5+4+10+12.5+22.5+25+3.5=100，在壓力機上可以使用。符合要求。
7 模具圖紙繪制
7.1 裝配圖繪制
模具上模部分由上模板，凸模，凸模固定板，凹模，卸料板，導(dǎo)柱，導(dǎo)套等組成。卸料方式采用鋼性卸料，以彈簧為彈性元件。下模部分由下模板，卸料板，凹模組成沖孔廢料由漏料孔漏出，該模具采用導(dǎo)料板導(dǎo)正。如圖7-1所示
圖7-1 裝配圖
總結(jié)
時光飛逝 ，轉(zhuǎn)眼大學(xué)三年的生活就快結(jié)束了，作為一位學(xué)習(xí)模具專業(yè)的學(xué)生，我們要完成畢業(yè)設(shè)計，完成即將離校邁入社會的最后一課作業(yè)，畢業(yè)設(shè)計做 了那么久終于做好了，非常的開心，在完成作業(yè)的過程中遇到了困難，有許多的問題是自己不能解決的，在老師和同學(xué)的幫助下都得到了解決。謝謝老師的幫忙細(xì)心指導(dǎo)還有同學(xué)朋友。使我加深了對專業(yè)知識的理解,減少了阻礙. 但是,在設(shè)計的過程中還是有較多困難,例如選取凹模長寬高的選取,在選取這些尺寸的時候，不能只靠公式去計算，時間和理論有區(qū)別。
刃口尺寸的設(shè)計可能也有些不是很合理;還有就是材料選擇不足等,這對我們來說可能要將來工作后,在工作中累積經(jīng)驗，經(jīng)過本次的畢業(yè)設(shè)計收獲到了很多，首先，以前在課堂上沒有好好學(xué)的，現(xiàn)在都重新學(xué)習(xí)了一遍，其次，對于模具設(shè)計有了進一步的認(rèn)識和加深了，最后，這次的畢業(yè)設(shè)計真的學(xué)會了很多很綜合的運用到了大學(xué)三年所學(xué)的東西，即將走上工作崗位，希望有一個好的開始。
參考文獻
[1] 劉傳紹 等主編. 機械制造工藝學(xué). 北京：電子工業(yè)出版社，2011.
[2] 丁友生等主編. 冷沖模具設(shè)計與項目實踐. 杭州：浙江大學(xué)出版社，2014.
[3] 付建軍. 模具制造工藝. 北京：機械工業(yè)出版社，2011.
[4] 關(guān)月華. 沖壓成型工藝與模具設(shè)計. 北京：電子工業(yè)出版社，2013
[5] 吳兆祥. 模具材料及表面熱處理. 北京：機械工業(yè)出版社，2008.
[6] 張緒祥.熊海濤. 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)．北京：人民郵電出版社，2013．
[7] 韓樹明．機械工程基礎(chǔ)．北京：冶金工業(yè)出版社，2010．
[8] 蘇偉．姜慶華. 模具概論．北京：人民郵電出版社，2012．
[9] 蔣繼紅等主編．機械零件部件測繪．北京：機械工藝出版社，2012．
[10] 伍先明等主編．沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)．北京：國防工業(yè)出版社，2011．
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