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1、1 / 30 文檔可自由編輯打印 淮安廣播淮安廣播電視電視大學(xué)大學(xué)畢畢 業(yè)業(yè) 論論 文文題 目 沖壓墊片模具設(shè)計 學(xué)生姓名 胡玉濤學(xué) 號 0509010445系 部 機(jī)電工程系專 業(yè) 機(jī)電一體化班 級 05 機(jī)電（五）2指導(dǎo)教師 喻 步 賢二一年四月文檔可自由編輯打印摘 要由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不相同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。由于該沖壓件的生產(chǎn)批量較大，若用分散的單一工序來沖壓是不經(jīng)濟(jì)甚至難于達(dá)到要求的。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，所以就采用了復(fù)合模來完成該工件的制作。沖模的結(jié)構(gòu)類型

2、也很多。通常按工序性質(zhì)可分為沖裁模、彎曲模、拉深模和成形模等。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。工作時，坯料在下模面上通過定位零件定位，壓力機(jī)滑塊帶動上模下壓，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需形狀與尺寸的沖件。上?；厣龝r，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。關(guān)鍵詞： ： 大批量 精度 技術(shù)要求 II / 30 文檔可自由編輯打印 目目 錄錄摘摘 要要.1目目 錄錄.II引引 言言.1第一章第一章 沖壓件的工藝分析沖壓件的工藝分析

3、.21.1 零件的工零件的工藝藝分析分析.21.1.1 零件的尺寸精度分析零件的尺寸精度分析.21.2 零件的零件的結(jié)結(jié)構(gòu)工構(gòu)工藝藝性分析性分析.31.3 沖壓村料分析沖壓村料分析.31.4 根據(jù)以上分析根據(jù)以上分析.3第二章第二章 工藝方案工藝方案.42.1 沖裁模的沖裁模的選擇選擇： ：.4第三章第三章沖壓工藝設(shè)計及計算沖壓工藝設(shè)計及計算.53.1 確定排確定排樣樣、 、裁板方案裁板方案 .53.2 計計算沖算沖壓壓力力.7第四章第四章 計算凸、凹模刃口尺寸計算凸、凹模刃口尺寸.94.1 沖孔模中凸模的尺寸及制造精度沖孔模中凸模的尺寸及制造精度.94.2 落料模中凹模的尺寸及制造精度落料模

4、中凹模的尺寸及制造精度.10第五章第五章 凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計.125.1 計計算尺寸及算尺寸及說說明：明：.125.2 凸模、凹模、凸凹模凸模、凹模、凸凹模圖圖例及尺寸例及尺寸標(biāo)標(biāo)注注.12第六章第六章 確定模具總體結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計確定模具總體結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計.16第七章第七章 沖壓設(shè)備的選擇沖壓設(shè)備的選擇.177.1 選擇壓選擇壓力機(jī)力機(jī).17第八章第八章 模具零件圖模具零件圖.188.1 凸模如凸模如圖圖所示所示:.188.2 凹模如凹模如圖圖所示所示.198.3 凸凹模如凸凹模如圖圖所示所示.20九、凸模的加工工藝過程九、凸模的加工工藝過程.

5、219.1 凸模的加工工凸模的加工工藝過藝過程程.21十、凸凹模的加工工藝過程十、凸凹模的加工工藝過程.23III / 30 文檔可自由編輯打印10.1 凸凹模的加工工凸凹模的加工工藝過藝過程程.23致致 謝謝.25參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).261 / 30 文檔可自由編輯打印引 言畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐性的重要環(huán)節(jié)之一,它是我們完成所學(xué)課程后,并在做過課程設(shè)計、金工實(shí)習(xí)等一系列教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的.畢業(yè)設(shè)計的主要目的是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的知識和技能來分析、解決一般工程技術(shù)問題,使我們建立正確的設(shè)計思想,掌握工程設(shè)計的一般程序規(guī)則和方法,為走上工作崗位打下一定的基礎(chǔ)。通

6、過畢業(yè)設(shè)計能進(jìn)一步擴(kuò)大和深化自己所學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本技能，提高自己的設(shè)計計算、制圖能力，同時也使我們懂得如何編寫技術(shù)性文件，正確使用技術(shù)資料、手冊及相關(guān)的工具書，更能培養(yǎng)我們嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，從而實(shí)現(xiàn)從學(xué)生向工程技術(shù)人員的過渡。1 / 30 文檔可自由編輯打印第一章 沖壓件的工藝分析1.1 零件的工藝分析零件圖如圖 1-1： 圖 1-11.1.1 零件的尺寸精度分析 零件形狀簡單、對稱，由圓和直線組成，且精度不高，公差屬自由尺寸。其兩孔中心距的尺寸是 90mm。沖裁件內(nèi)外形所能達(dá)到得經(jīng)濟(jì)精度為 IT12IT14，孔中心與邊緣距離尺寸公差為（上偏差為 0 下偏差為

7、-0.36mm） 。上述精度水平與零件簡圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比，可以認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。其他尺寸標(biāo)注、生產(chǎn)批量等情況，也均符合沖裁的工藝要求。1 / 30 文檔可自由編輯打印1.2 零件的結(jié)構(gòu)工藝性分析(1).沖裁件上孔間距,孔邊距不能過小,以避免影響凹模強(qiáng)度和沖裁質(zhì)量.一般要求 b2t,并不得小于 3 至 4mm.(2).沖裁件的外形或內(nèi)孔的轉(zhuǎn)角處,避免尖角.有適當(dāng)圓角過渡,減少熱處理的應(yīng)力集中久沖裁破裂現(xiàn)象,如無特殊要求,在各直線或曲線的連接處,就有 R0.5t 的過度圓角.(3).沖孔件,孔的尺寸不宜過小,以免凸模在沖裁時折斷,其數(shù)量與孔的形狀,材料的機(jī)械性能

8、,材料的厚度等有關(guān).沖裁模的沖孔最小孔徑一般應(yīng)大于材料厚度,沖孔的最小尺寸查查表可的.(4).沖裁件的結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)注基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與沖裁時的定位基準(zhǔn)重合,以避免基準(zhǔn)不重合誤差.(5). 零件的形狀較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)符合沖裁工藝性要求。該沖裁件是大批量生產(chǎn).只需沖孔落料即可，故采用復(fù)合模進(jìn)行加工。1.3 沖壓村料分析硅鋼板(DT1)的抗剪強(qiáng)度 =400，抗拉強(qiáng)度 b=500，此種材料有足夠的強(qiáng)度，適宜沖壓生產(chǎn)。1.4 根據(jù)以上分析此產(chǎn)品沖壓工藝性較好，故選擇沖壓方法進(jìn)行加工。2 / 30 文檔可自由編輯打印第二章 工藝方案 2.1沖裁模的選擇：單工序模的模具壽命低，沖壓件精度差，操作也不安全，故適用于精度

9、要求不高、形狀簡單、批量小或試制的沖壓件；連續(xù)模沖裁可減少模具和設(shè)備數(shù)量，生產(chǎn)率高，操作方便安全，便于實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動化，在大批量生產(chǎn)中效果較好。但其各個工序是在不同的工步位置上完成的，由于定位誤差影響工件的精度，一般多用于精度要求較低、多工序的小零件；而復(fù)合模和連續(xù)模比較，沖裁件內(nèi)孔與外緣的相對位置精度較高，條料的定位要求較低，沖模輪廓尺寸較小。復(fù)合模的生產(chǎn)效率較高，結(jié)構(gòu)教復(fù)雜，制造精度要求較高。復(fù)合模適用于生產(chǎn)批量大、精度要求較高的沖裁件。本次設(shè)計的模具的零件圖上的設(shè)計要求是大批量的生產(chǎn)、精度要求不是很高、零件較大、尺寸標(biāo)注公差要求也不是很高。彈壓卸料裝置，以便于制造與操作。采用頂件頂出制

10、件，同時使模具具有良好的導(dǎo)向精度。選擇導(dǎo)柱，導(dǎo)套導(dǎo)向的頂桿的復(fù)雜沖裁模結(jié)構(gòu)所以可以采用沖孔落料復(fù)合沖裁模進(jìn)行加工，而且一次沖壓成形。該零件包括落料沖孔兩個基本工序,可以采用以下三種工藝方案.1.先落料,再沖孔,采用單工序模生產(chǎn)。2.落料,沖孔復(fù)合沖壓,采用復(fù)合模生產(chǎn)。3.沖孔,落料連續(xù)沖壓,采用級進(jìn)模生產(chǎn)。2 / 30 文檔可自由編輯打印第三章第三章沖壓工藝設(shè)計及計算沖壓工藝設(shè)計及計算3.1 確定排樣、裁板方案（1）確定排樣、裁板方案，見圖3-1：1022802 圖3-1（2）確定排樣、裁板方案。查表搭邊值/mm用于圓形及 r2t用于矩形 L50卸料板型式條料厚度 t/mmaa1aa1a a1

11、0.251.21.01.51.21.82.61.52.50.250.51.00.81.21.01.52.51.22.20.51.01.82.61.52.51.01.51.31.01.51.22.23.21.82.8彈性卸料板1.52.01.51.21.81.52.43.42.03.02 / 30 文檔可自由編輯打印得搭邊值,并取整得 a=2mm D=76mm條料寬度: b=76+2+2=80mm進(jìn)距： h=(10+105)mm=115mm計算沖壓件毛坯面積:Sn=(76105-22560-23.5)mm2 =4958.02 mm2一個進(jìn)距的材料利用率: = Sn /bh100%=(4958.0

12、2)/（11580)100%=53.9%取板材規(guī)格為: 100020000.35 （硅鋼板）若用縱裁則裁板條數(shù)：n1=B/b=1000/80= 12個余40mm 每條個數(shù): n=(A-a)/h=（2000-2）/115 =17個余43mm每板總個數(shù)： n總= n1 n =1217=204個材料的利用率 ： 總 =(n總Sn /AB)100%=(2044958.02/10002000) 100%=50.6%若用橫裁：裁板條數(shù): n1=B/b=2000/80=25個0每條個數(shù):n=(A-a)/h=（1000-2）/115=8個余78mm每板總個數(shù)：n總= n1 n =258=200個2 / 30

13、文檔可自由編輯打印材料的利用率： 總 =(n總Sn /AB)100%=(2004958.02/10002000) 100%=49.6%由此可見，縱裁有較高的材料利用率，且該零件沒有纖維方向性的考慮，故采用縱裁。3.2 計算沖壓力該模具采礦用彈性卸料和下料方式:落料力：F=ltb =(3650.35500)N =64.4103N沖孔力：F=tb=(21.980.35500)=3.85103N落料時的卸料力：F=KF=0.0564.4103N=3.22103N查表得：取K=0.05;沖孔時的推件力：F=0.0633.85103N=485N取表刃口形式 h=1 則n=h/t=2查表得：K=0.063

14、選擇沖床時的總壓力：F=F+F+F+F72103N表2.14 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)材料及厚度/mm卸K推K頂K2 / 30 文檔可自由編輯打印1.00.0650.0750.10.140.10.50.0450.0550.0650.080.52.50.040.050.0550.062.56.50.030.040.0450.05鋼6.50.020.030.0250.03鋁、鋁合金0.0250.080.030.07紫銅、黃銅0.020.060.030.09 冷沖壓工藝與模具設(shè)計46 頁 2 / 30 文檔可自由編輯打印第四章 計算凸、凹模刃口尺寸4.1 沖孔模中凸模的尺寸及制造精度對沖孔 2-7

15、mm 采用凸、凹模分開的方法加工，其凸、凹模刃口部分尺寸計算如下：查“沖裁和拉深未注公差尺寸極限偏差”得：2-70+0.22 mm查表得，知Zmin=0.021mm,Zmax=0.031mm查表得因數(shù)x=0.5dP=(d+X)0-p=(7+0.50.22) 0-0.004mm=7.110-0.004mmdd=( dp + Zmin)0+d=(7.11+0.021) 0+0.006 mm=7.13 0+0.006mm 查表得凸、凹模制造公差：p=-0.004mm, d=+0.006mm校核：Zmax-Zmin=0.010mm， p+d=0.010mm滿足 Zmax-Zmin =0.010mmT+

16、A條件4.2 落料模中凹模的尺寸及制造精度對外輪廓的落料，由于形狀較復(fù)雜，故采用配合加工方法，其凸、凹模刃2 / 30 文檔可自由編輯打印口部分尺寸計算如下：當(dāng)以凹模為基準(zhǔn)件時，凹模磨損后，刃口部分尺寸有增大的、有減小的、也有不變的。因此，零件圖中未注公差的尺寸，查“沖裁和拉深未注公差尺寸極限偏差”得：1050-0.87、760-0.74、680-0.74、250-0.52、150-0.43、250+0.52、600+0.74、900.44。查表得因數(shù) x 為：當(dāng) 0.50 時，x=0.5 當(dāng) 805N）和模具結(jié)構(gòu)尺寸，根據(jù)圓柱螺旋壓縮彈簧國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T208994初選彈簧，其最大工作負(fù)荷F

17、1=1550805N。3).校核是否滿足卸料力，然后確定所選彈簧規(guī)格如下：外徑：D=45mm鋼絲直徑：d=7.0mm自由高度：H0=120mm裝配高度：H2=H0-S預(yù)=120-21=99mm模架選用適用于中等精度，中、小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架，從右向左送料，操作方便。上模座：LBH=200mm160mm40mm下模座：LBH=200mm160mm45mm導(dǎo)柱：dL=28mm170mm導(dǎo)套：dLD=28mm100mm38mm墊板厚度：14mm凸模固頂板厚度：22mm凹模固定板厚度：22mm卸料板厚度：15mm彈簧的外漏高度：99-8-38=53mm2 / 30 文檔可自由編輯打印模具的閉合高

18、度：H模=40+14+37.8+0.35+15+53+45=205.15mm第七章 沖壓設(shè)備的選擇7.1 選擇壓力機(jī)有以上模具閉合高度和重裁力等數(shù)據(jù)可選用開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-16F。公稱壓力：160KN滑塊行程：70mm裝模高度調(diào)節(jié)量：45mm壓力機(jī)的最大裝模高度：205mm工作臺尺寸（前后*左右）：300mm450mm墊板尺寸（厚度*孔徑）40mm210mm模柄孔尺寸（直徑*孔深）：40mm60mm最大傾斜角度：35度電動機(jī)功率：1.5KW2 / 30 文檔可自由編輯打印第八章 模具零件圖8.1 凸模如圖8-1所示: 其它圖 8-12 / 30 文檔可自由編輯打印8.2 凹模如圖8-2

19、所示 圖8-22 / 30 文檔可自由編輯打印8.3 凸凹模如圖8-3所示0.02 A0.01 A0.01 B4xR10?10圖 8-3第九章第九章 凸模的加工工藝過程凸模的加工工藝過程 1 / 30 文檔可自由編輯打印其它 圖9-19.1凸模的加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工序簡圖1下料用熱扎圓鋼按圖紙尺寸3054鋸床2鍛造按尺寸25523熱處理退火4車端面，打中心孔車端面保持長度51.2。打中心孔，調(diào)頭車端面至尺寸50.8，打中心孔,調(diào)頭車外圓22.8至尺寸車床工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工序簡圖5車外圓車外圓柱面至尺寸7.629.6，12.216，并倒角。調(diào)頭車外圓23.2至尺寸。

20、切槽21至尺寸車床2 / 30 文檔可自由編輯打印6精車端面車端面保持長度50.8,調(diào)頭車端面至尺寸50.2車床7精車外圓車外圓柱面至尺寸7.2029.2,11.516.調(diào)頭車外圓22.5至尺寸車床8熱處理按熱處理工藝對凸模進(jìn)行處理,保證表面硬度HRC60629研中心孔研中心孔，調(diào)頭研另一端中心孔車床10磨外圓磨7.11，11外圓柱面，磨外圓22，留研磨余量0.01磨床11研磨研磨外圓7.11，11，22至尺寸磨床12檢驗(yàn) 2 / 30 文檔可自由編輯打印第十章第十章 凸凹模的加工工藝過程凸凹模的加工工藝過程圖10-110.1凸凹模的加工工藝過程工序號工序名稱工序內(nèi)容設(shè)備工序簡圖1下料用熱扎方

21、鋼按圖紙尺寸1509080鋸床150802鍛造按尺寸1358272135723 熱處理退火4刨平面刨下平面至尺寸70.2，以下平面為基準(zhǔn)刨上平面至尺寸68.8，以下平面為基準(zhǔn)刨前后左右四個平面，保證尺寸132.878.2。牛頭刨床132.868.82 / 30 文檔可自由編輯打印5初精磨平面磨下平面至尺寸68.4，以下平面為基準(zhǔn)磨上平面至尺寸68.2，以下平面為基準(zhǔn)刨前后左右四個平面，保證尺寸13176。并倒角磨床132.868.46鉗工劃線按圖紙尺寸劃出芯片的形狀和兩個孔的中心線，兩孔之間的距離為9025608901051525257銑面按劃線銑兩個落料槽，保證尺寸，留余量1立式銑床1525

22、2525608904-R108鉆孔按劃線鉆孔，保證尺寸6.5立式鉆床9銑槽銑臺肩槽32立式銑床10熱處理對刃口部分進(jìn)行熱處理，硬度為HRC626611磨削孔、平面磨刃口部分和孔留研磨余量0.01萬能磨床3x212研磨研磨刃口部分和孔達(dá)到圖紙要求萬能磨床?1024.74+0.1302 / 30 文檔可自由編輯打印致 謝經(jīng)過幾個月的努力，畢業(yè)設(shè)計基本完成了。在畢業(yè)設(shè)計的實(shí)踐中，學(xué)到很多有用的知識，也積累了不少寶貴的模具設(shè)計有關(guān)的知識。在這里我要特別感謝我的指導(dǎo)老師喻步賢老師，喻老師時刻關(guān)注著我們的設(shè)計課程，及時的給我們提供一切關(guān)于畢業(yè)設(shè)計方面要注意的資料，在我們遇到問題時耐心的給我們解釋，他對工作

23、的積極熱情、認(rèn)真負(fù)責(zé)，給我留下了深刻的印象，使我受益非淺。在此我謹(jǐn)向喻老師表示衷心的感謝和深深的敬意。這次設(shè)計的是一個沖壓墊片的簡單沖裁模具。畢業(yè)設(shè)計歷時四個多月。在設(shè)計過程中，有些數(shù)據(jù)、尺寸是有一點(diǎn)馬虎不得，只要一個數(shù)據(jù)有誤，就得全部改動，使設(shè)計難度大大的增加。在這次設(shè)計中，我感覺要完成這次設(shè)計不僅要有扎實(shí)的專業(yè)知識，還要有過硬的計算機(jī)基礎(chǔ)知識作保障，才能很好的完成這次設(shè)計。這次畢業(yè)設(shè)計雖說簡單，但是受益頗多。是對五年所學(xué)知識的一次系統(tǒng)綜合運(yùn)用，在軟件應(yīng)用方面，使我對 AutoCAD 的應(yīng)用更加熟練。涉及到機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計、模具設(shè)計、互換性以及 CAD/CAM 各個方面的內(nèi)容。即將走上工作

24、崗位了，能有這樣一次設(shè)計、有這樣的一個總結(jié)，很高興，很興奮，也很感激。這次，是我親眼看見了花朵變成了果實(shí)。雖然它還不是很成熟，但已散發(fā)著淡淡的香氣。感謝默默付出的老師們！關(guān)心支持我的同學(xué)、朋友們！感謝淮安廣播電視大學(xué)!畢業(yè)設(shè)計的完成，我要感謝我的指導(dǎo)老師喻布賢老師的大力支持。喻老師為了我們的畢業(yè)設(shè)計，是他的耐心指正和教導(dǎo)才使我的畢業(yè)設(shè)計逐漸趨于完善。謝謝您，喻老師！同時，我要感謝給我們授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了專業(yè)知識，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。我也要感謝我的母?；窗矎V播電視大學(xué)，是他提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境和生活環(huán)境，讓我的大學(xué)生活豐富多姿，為

25、我的人生留下精彩的一筆。與此同時，我還得到了同學(xué)、朋友的關(guān)心和幫助，在次一并表示感謝！即將走向工作崗位，在今后的工作中，我將繼續(xù)努力！3 / 30 文檔可自由編輯打印參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1.朱立義 模具設(shè)計與制造 重慶大學(xué)出版社 20062馮炳堯、韓泰榮、蔣文森. 模具設(shè)計與制造間明手冊（第二版）上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，19983.陳孝康、陳炎嗣、周興隆編. 實(shí)用模具技術(shù)手冊. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 20014吳詩享、李淼泉.沖壓工藝及模具設(shè)計.西安:西北工業(yè)大學(xué)出版社.20015.金大鷹.機(jī)械制圖.北京:機(jī)械工業(yè)出版社 20016.郭鐵良 模具制造工藝學(xué) 北京高等教育出版社 ,20027.模具設(shè)計與制造技術(shù)教育叢書編委會.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計.北京機(jī)械工業(yè)出版社,20038.彭曉蘭、 高靖 機(jī)械制圖與計算機(jī)繪圖(上冊) 江西:江西高校出版社,20049.王衛(wèi)衛(wèi). 材料成形設(shè)備10 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社,200410.謝昱北. 模具設(shè)計與制造.北京：北京大學(xué)出版社， 200511.盧險峰 沖壓工藝模具學(xué) 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ,2006