焊片沖壓工藝及模具設(shè)計【落料沖孔級進(jìn)?！俊竞?8張CAD圖紙】,落料沖孔級進(jìn)模,含18張CAD圖紙,沖壓,工藝,模具設(shè)計,沖孔,級進(jìn)模,18,CAD,圖紙 畢業(yè)設(shè)計說明書 畢業(yè)設(shè)計題目：焊片沖壓工藝及模具設(shè)計 系 部 專 業(yè) 班 級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 年5 月 20 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 模具設(shè)計與制造 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 設(shè)計(論文)題目： 焊片沖壓工藝與模具設(shè)計 起 迄 日 期: 年 03 月 20日~ 06月 18 日 指 導(dǎo) 教 師: 年 月 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書 1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的： 本設(shè)計是來源于實(shí)際生產(chǎn)，達(dá)到能夠獨(dú)立的完成一個沖壓模具的過程，在設(shè)計期間，能夠獨(dú)立的查閱有關(guān)資料，并熟悉設(shè)計為以后設(shè)計跟復(fù)雜的模具積累一定的經(jīng)驗(yàn)。 2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： （1）了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀； （2）沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝分析； （3）焊片模具設(shè)計，并編寫設(shè)計說明書一份； （4）繪制模具總裝圖一張，并畫出非標(biāo)準(zhǔn)零件的所有零件圖； 原始資料：零件件圖及其尺寸見說明書， 材料：黃銅 生產(chǎn)批量：大批量 所在專業(yè)審查意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 系部意見： 系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計評語 學(xué)生姓名： 班級: 學(xué)號： 題 目： 焊片模具設(shè)計及其制造 綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計評語 評閱者評語： 評閱者(簽字)： 年 月 日 答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 選題情況 課題名稱 焊片沖壓工藝與模具設(shè)計 難易程度 偏難 適中 偏易 工作量 較大 合理 較小 符合規(guī)范化的要求 任務(wù)書 有 無 開題報告 有 無 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況 好 一般 差 工作進(jìn)度 快 按計劃進(jìn)行 慢 中期工作匯報及解答問題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定： 所在專業(yè)意見： 負(fù)責(zé)人： 年 月 日 機(jī)械加工工藝過程卡 （模具專業(yè)沖壓模具課題適用） 機(jī)械加工工藝過程卡片 產(chǎn)品型號 零（部）件圖號 04 產(chǎn)品名稱 零（部）件名稱 凹模 材料牌號 Cr12MoV 毛坯 種類 棒料 毛坯外型尺寸 200x170x28 備注 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 車間 工段 設(shè)備 工 藝 裝 備 工時 準(zhǔn)終 單件 1 下料 210x180x32 金工 2 鍛造 201x171x29 金工 3 退火 消除鍛造后的內(nèi)應(yīng)力，改善其加工性能 金工 4 刨（銑） 厚度留余量0.5～0.8 金工 5 平磨 磨平上下兩個平面 金工 6 劃線 按形孔及其它安裝孔劃線 金工 7 鉗工 鉆出穿絲孔 金工 8 插（銑） 金工 9 鉗工 加工螺孔 金工 10 熱處理 淬火 回火 54～58HRC 金工 11 平磨 磨平上下兩平面，表面粗糙度值應(yīng)小于Ra1.6 金工 12 電火花切割 按圖樣編制切割程序，并將程序輸入計算機(jī) 金工 設(shè)計日期 審核日期 標(biāo)準(zhǔn)化日期 會簽 日期 13 研光 使工作表面光潔 金工 標(biāo)記 記數(shù) 更改文 件號 簽字 日期 標(biāo)記 處數(shù) 更該文件號 沖壓課程設(shè)計說明書 緒 論 目前，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(diǎn)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(diǎn)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(shí)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）提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；??? 5）發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；??? 6）模具的精度將越來越高；? ? 7）模具研磨拋光將自動化、智能化；?? ?? 8）研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；?? 9）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％． 目 錄 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……………………………………………………………… 1.1.2　國內(nèi)模具的發(fā)展趨勢……………………………………………………… 1.2　國外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢………………………………………………3 第一章制件的工藝性分析……………………………………………………4 2.1 分析零件的沖壓工藝性………………………………………………………4 2.2 制件的外形分析 ……………………………………………………………… 5 第二章工藝方案的確定………………………………………………………5 第三章主要工藝參數(shù)計算 …………………………………………………………………… 3.1排樣的設(shè)計與計算…………………………………………………………………… 5 3.2沖壓力的計算并初步選取壓力機(jī)的噸位…………………………………………6 3.3沖裁力的計算………………………………………………………………6 3.4沖壓設(shè)備的確定………………………………………………………………8 3.5壓力中心的確定及相關(guān)計算…………………………………………………8 3.6工作零件忍口尺寸計算………………………………………………………………9 第四章模具總體設(shè)計………………………………………………………………………14 4.1模具的類型選擇………………………………………………………………14 4.2主要零部件的設(shè)計……………………………………………………………………14 4.3模柄的設(shè)計…………………………………………………………………………21 4.4固定板的設(shè)計……………………………………………………………………………22 4.5墊板的設(shè)計………………………………………………………………………………22 4.6卸料板的設(shè)計……………………………………………………………………………23 4.7螺釘或銷釘?shù)脑O(shè)計………………………………………………………………………24 4.8模架及其他零部件的設(shè)計………………………………………………………………24 第五章.模具總裝圖及工作原理……………………………………………………………26 第六章模具總裝與調(diào)試……………………………………………………………………27 第七章結(jié)束語………………………………………………………………………………28 致謝 …………………………………………………………………………………28 參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………29 第一章制件的工藝性分析 1.1分析零件的沖壓工藝性 零件圖 （1）材料： 黃銅板，具有良好的沖壓性能。 （2）工件結(jié)構(gòu)：該零件的形狀相對比較簡單，為避免工件變形和保證模具強(qiáng)度，孔邊距不能過小，其最小許可值當(dāng)?。篊≥0.8 t根據(jù)已知工件的尺寸可得：C1=2.8 t=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，查模具制造手冊而知2.7.2表制件上孔的直徑當(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 （3）尺寸精度：沖裁件上的未注公差等級定為IT14級，沖裁件的斷面粗糙度值與材料塑性、厚度，沖裁間隙，刃口銳鈍及沖模結(jié)構(gòu)相關(guān)，工件厚度為3mm，其斷面粗糙度值為12.5μm （4）結(jié)論：可以沖裁。 2.2制件的外形分析 （1）沖裁件的外形轉(zhuǎn)角：沖裁件的外形無尖銳角，均圓弧過渡，查模具制造手冊2.7.1知此圓角過度有利于模具加工，不會引起熱處理開裂和沖裁時尖角處的崩刃和過快磨損的現(xiàn)象。 （2）在沖裁件的形狀和尺寸方面：此工件只有落料和沖孔兩個工序。材料為黃銅板9，厚度3mm，適合沖裁。由零件圖可以知道：零件的結(jié)構(gòu)簡單。這樣可以使的排樣廢料最少。外形/內(nèi)孔避免了尖銳的清角，。最小孔徑適宜，孔邊距未超過極限值。 第二章沖壓工藝方案的確定 該工件包括落料、沖孔兩個基本工序，可以有三種工藝方案： 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：落料-沖孔級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但需兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)效率低，難以滿足該零件的年產(chǎn)量需求，當(dāng)然更難以滿足顧客的要求。 方案二只需一副模具，沖壓件的形位精度和尺寸精度容易保證，工件的精度及生產(chǎn)效率都較高，但模具強(qiáng)度不足，無法沖出合格工件，模具易損壞，并且沖壓后成品留在模具上，在清理模具上的物料時會影響沖壓速度，操作不方便。 方案三也只需一副模具，可以減少模具和設(shè)備的數(shù)量，提高生產(chǎn)率。并且操作安全，便于實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動化，在大批量生產(chǎn)中效果顯著，工件精度也能滿足要求。通過對上述三種方案的分析比較，該工件的沖壓生產(chǎn)采用方案三為佳。 第三章主要工藝參數(shù)計算 3.1排樣的設(shè)計與計算 A排樣圖的確定：合理的排樣是提高材料利用率、降低成本，保證沖件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。 設(shè)計級進(jìn)模，首先要設(shè)計排樣圖。由于零件的外形，參考《沖壓手冊》表2-16確定其排樣方式為直對排或者是直排。其排樣圖如圖所示： A排樣方案圖 B搭邊值的確定：搭邊值對沖裁過程及沖裁件質(zhì)量有很大的影響，因此一定要合理確定搭邊數(shù)值。 查表2-18得：最小工藝搭邊值a(沿邊)=2.2mm a1(工件間)= 2.5 mm C沖壓材料規(guī)格的確定：查P506表8-12，宜選用390mm×600mm的黃銅板。 D 材料利用率的確定：沖裁件的實(shí)際面積與所用板料面積的百分比叫材料利用率。 如上圖所確定的排樣方案，該方案條料寬度為39mm，步距為30mm。每張鋼板可裁10張條料，一個步距的材料利用率分別為68％。每張條料可沖20個工件，每張鋼板總的材料利用率為70％。 3.2沖壓力的計算并初步選取壓力機(jī)噸位 （1）沖裁力的計算 沖裁力的大小隨凸模進(jìn)入材料的深度（凸模行程）而變化，本模具采用普通平刃口模具沖裁，其沖裁力F按下式計算： F= KLtτb 該模具采用級進(jìn)模，沖裁好的工件由落料孔落下，所以采用下出件。沖壓力的相關(guān)計算見下表1。根據(jù)結(jié)果沖壓設(shè)備擬選用J23-10。 表1 條料及沖壓力的相關(guān)計算 項(xiàng)目 公式 結(jié)果 排 樣 沖裁件的面積A A=62×π-3.22×π+7×6+4×14+7×2-1/2×2π×12+4×24-5×2×2 265.476mm2 條料寬度B B=34.1+2× 2.2+0.5 39mm 查表2.5.2，最小搭邊值a=1.5mm,a1=1.2mm；采用無側(cè)壓裝置 步距S S=13+2 15mm 一個步距的材料利用率η η= 68% 沖壓力 沖裁力 F=KLtτb =1.3×600×3×200 468000N （2）沖壓設(shè)備的確定 通過校核，選擇開式雙柱可傾壓力機(jī)J23-50能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下表。 公稱壓力/KN 500 發(fā)生公稱壓力時滑塊離下極點(diǎn)距離/mm 4 滑塊固定行程/mm 60 滑塊調(diào)節(jié)行程/mm 60/8 標(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù)(不小于)(次/min) 135 (快速型)發(fā)生公稱壓力時滑塊離下極點(diǎn)距離/mm 1.5 (快速型)滑塊行程/mm 30 (快速型)行程次數(shù)(不小于)(次/min) 300 (最大閉合高度)固定臺和可傾/mm 180 閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 50 (標(biāo)準(zhǔn)型)滑塊中心到機(jī)身距離(吼深)/mm 130 (標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺尺寸(左右×前后)/mm 360×240 (標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺孔尺寸(左右×前后)/mm 180×90 (標(biāo)準(zhǔn)型)工作臺孔尺寸(直徑)/mm 130 (標(biāo)準(zhǔn)型)立柱間距離(不小于)/mm 180 模柄孔尺寸(直徑×深度)/mm Ф34×84 工作臺板厚度/mm 50 傾斜角(不小于)(°) 30 3.3壓力中心的確定及相關(guān)計算 為保證壓力機(jī)和模具正常工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)的滑塊中心相重合。否則在沖壓時會使沖模與壓力機(jī)的滑塊歪斜，引起凸、凹模間隙不均勻和導(dǎo)向零件加速磨損，造成刃口和其他零件的損壞，甚至?xí)饓毫C(jī)導(dǎo)軌的磨損。影響壓力機(jī)的精度，對于形狀簡單而對稱的工件如矩形、圓形、正多邊形，其沖裁的壓力中心與工件的幾何中心重合。 結(jié)合零件圖，該零件圖上部是圓其壓力中心位于其圓心，下部是直線段其壓力中心位于直線段的中線，沖裁件的壓力中心即為工件的幾何中心。該工件的沖裁力不大，為便于模具的加工和裝配，模具中心選在工件的幾何中心。若選用J23-50，工件的幾何中心仍在壓力機(jī)模柄孔投影面積范圍內(nèi)，滿足要求。 3.4工作刃口的計算 在確定工作零件刃口尺寸計算方法之前，首先要考慮工作零件的加工方法及模具的裝配方法。結(jié)合該模具的特點(diǎn)，工作零件的形狀相對簡單，適宜采用線切割機(jī)床分別加工沖孔凸模、凸凹模、凸模固定板以及卸料板，這種加工方法可以保證這些零件各個孔的同軸度，使裝配工作簡化。因此工作零件刃口尺寸計算就按分開加工的方法來計算，具體計算見下表2。 表2 工作零件刃口尺寸計算 尺寸及分類 尺寸轉(zhuǎn)換 計算公式 計算結(jié)果 備注 落 料 φ12 φ DT= DA= 磨損系數(shù)X=0.5，模具按IT8級制造。校核滿足 δT+δA ≤（Zmax-Zmin） DT= DA= 6 DA= 4 DA= 14 DA= 19 DA= 24 DA= 2 DA= 28 DA= 沖孔 LA=7 0.0775 DT= DA= 磨損系數(shù)為X=0.75 DT= DA= 孔心距 7 LA= LA=70.0755 該零件在彎曲前屬于無特殊要求的一般沖孔落料件，外形尺寸由落料獲得，而中間的小孔尺寸則是由沖孔得到。 查表2.3.3而知：Zmin = 0.210mm Zmax = 0.270mm Zmax –Zmin = 0.114mm 設(shè)凸、凹模分別按IT9、IT10級精度制造，分別計算Dt. DA如下 （1）沖φ6.4mm的小孔 d= = = d= = = 校核：|δT|+|δA|≤ Zmax-Zmin 0.024+0.036≤0.270-0.210 0.06 =0.06 滿足公差間隙條件 （2）沖孔距尺寸 Ld=L1±1/8Δ=7±0.125 ×2×0.31=7±0.0755 （3）落料計算： 工件尺寸圖 落料時采用凸模與凹模配做法，以落料凹模為基準(zhǔn)件以下尺寸屬于A類尺寸。 L= = = D= = = E= F= G= H= J= 落料時采用凸模與凹模配做法，以落料凹模為基準(zhǔn)件以下尺寸屬于B類尺寸。 第四章模具總體設(shè)計 4.1模具的類型選擇 （1）由沖壓工藝分析可知，采用級進(jìn)模，所以模具類型為級進(jìn)模。 定位方法的選擇 （2）因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的送進(jìn)方向采用導(dǎo)料銷，導(dǎo)料板?？刂茥l料的送進(jìn)步距采用擋料銷定距，因?yàn)榱慵某叽缇鹊囊蟛皇呛車?yán)格，此定位方法完全可以滿足要求。 卸料、出件方式的選擇 （3）因?yàn)楣ぜ暮穸葹?mm，相對較薄，卸料力也不是很大 ，可采用卸料板卸料，又因?yàn)槭羌夁M(jìn)模生產(chǎn)，所以采用下出件的方式比較便于操作與生產(chǎn)率的提高。 導(dǎo)向方式的選擇 （4）為提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整及送料的方便，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 4.2主要零部件設(shè)計 （1）工作零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ① 落料凸模 落料凸模草圖 結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模設(shè)計成臺階式，采用線切割機(jī)床加工，4個M12的螺釘固定在墊板上，其與凸模固定板的配合為，其總長為60 mm，經(jīng)校核計算凸模的強(qiáng)度足夠。 ② 沖孔凸模 因?yàn)樗鶝_的孔為圓形，而且不屬于需要特別保護(hù)的小凸模，所以沖孔凸模采用臺階式，一方面加工簡單，另一方面由便于裝配與更換。其中φ6.4mm，可選用標(biāo)準(zhǔn)件A型式（尺寸為6.4×84mm）。沖φ6.4mm孔的凸模結(jié)構(gòu)可參考零件圖。 沖孔凸模草圖 凸模長度的校核計算： F= F=1.3×Т×t×L=468000N 經(jīng)校核計算凸模的強(qiáng)度足夠。 ③ 凹模的設(shè)計 在本模具中采用螺釘和銷釘將凹模直接固定在下模座上,凹模刃口為直壁式 ,凹模采用銷釘和螺釘固定時要保證螺釘(或沉孔)間、螺孔與銷孔間及螺孔與凹模刃壁間的距離不能太近,否則會影響模具的壽命。壁厚40 查表2.9.4確定凹模厚度為40 mm 凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，各沖裁的凹?？拙捎秒娀鸹ň€切割加工，安排凹模在模架上的位置時，要依據(jù)計算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。其輪廓尺寸可按公式2.9.3、2.9.4計算： 凹模厚度 H=kb=0.35×34=22mm 凹模壁厚 c=（1.5∽2）H=33∽44mm 取凹模厚度 H=28mm 凹模壁厚度c=40mm 凹模寬度 B=170 mm 凹模長度 L取200（送料方向） 凹模輪廓尺寸為 200×170 mm×40mm，草圖如下： 凹模草圖 （2）定位零件的設(shè)計 沖模的定位零件是用來保證條料的正確送進(jìn)及在模具中的正確位置。 在本模具中采用的是條料，所以選用導(dǎo)料板和固定擋料銷來實(shí)現(xiàn)對沖裁條料的定位。導(dǎo)料銷一般設(shè)兩個，并位于條料的同一側(cè)。從左向右送料時，導(dǎo)料銷裝在右側(cè)，從前先后送料時導(dǎo)料銷裝在左側(cè)。導(dǎo)料銷在本模具中直接 安裝在凹模板上。在裝配圖中很容易看到。 固定擋料銷同樣起定位的作用，用它擋住搭邊或沖件輪廓，以限定條料的送進(jìn)距離。在本模具中試用固定擋料銷，其結(jié)構(gòu)簡單、制造容易，在模具中廣泛應(yīng)用作定距；但其存在著缺點(diǎn)：銷孔距離凹模刃壁較近，削弱了凹模的強(qiáng)度。 固定擋料銷草圖 在首件沖裁之前，用手將始用擋料塊壓入以限定條料的位置，在以后各次沖裁中，放開始用擋料塊，始用擋料塊被彈簧彈出，不再起擋料作用，而靠固定擋料銷對條料定位。 始用擋料塊草圖 落料凸模下部設(shè)置1個導(dǎo)正銷，使用擋料銷可以消除送進(jìn)導(dǎo)向和送料定距或定位板等粗定位的誤差，沖裁中，導(dǎo)正銷先進(jìn)入沖孔中，導(dǎo)正條料位置，保證孔與外形相對位置公差的要求，次導(dǎo)正銷借用工件上φ6.4mm的孔作導(dǎo)正孔。導(dǎo)正應(yīng)在卸料板壓緊板料之前完成導(dǎo)正，考慮料厚和裝配后卸料板下平面超出凸模端面1mm，所以導(dǎo)正銷直線部分的長度為1.8mm。導(dǎo)正銷采用安裝在落料凸模端面，導(dǎo)正銷導(dǎo)正部分與導(dǎo)正孔采用配合。其中此零件可以采用標(biāo)準(zhǔn)件A型（具體結(jié)構(gòu)及尺寸可查表2.9.7）。 導(dǎo)正銷草圖 （3）導(dǎo)料板的設(shè)計 導(dǎo)料板草圖 導(dǎo)料板的內(nèi)側(cè)與條料接觸，外側(cè)與凹模齊平，導(dǎo)料板與條料之間的間隙取1mm,這樣就可確定了導(dǎo)料板的寬度，導(dǎo)料板的厚度按表2.9.7選擇。導(dǎo)料板采用45鋼制作，熱處理硬度為40∽45HRC，用螺釘和銷釘固定在凹模上。導(dǎo)料板的進(jìn)料端安裝有承料板。 4.3模柄的設(shè)計 模柄草圖 本模具采用模柄將上模固定在壓力機(jī)的滑塊上。模柄是作為上模與壓力機(jī)滑塊連接的零件。對它的基本要求是:一要與壓力機(jī)滑塊上的模柄孔正確配合,安裝可靠；二要與上模正確而可靠的連接。 在本模具中選用壓入式模柄，通過螺紋與上模座連接并加螺絲防止轉(zhuǎn)動。這種模柄可較好的保證軸線與上模座軸線垂直。 模柄材料通常采用Q235或Q275鋼,在此選用Q235鋼.其支撐面應(yīng)垂直于模柄的軸線(垂直度不應(yīng)超過0.02:100)。 模柄在本模具選用標(biāo)準(zhǔn)尺寸，并根據(jù)前文壓力機(jī)的參數(shù)確定模柄的直徑和長度?，F(xiàn)制草圖如下并標(biāo)明其具體尺寸： 4.4固定板的設(shè)計 將凸?；虬寄０匆欢ㄏ鄬Φ奈恢脡喝牍潭ê螅鳛橐粋€整體安裝在上模座上。在本模具中只有凸模需要由固定板來固定。 固定板的厚度一般取凹模厚度的0.6～0.8倍,其平面尺寸可與凹模、卸料板外形尺寸相同,需考慮緊固螺釘及銷釘?shù)奈恢?。固定板的凸凹模安裝孔與凸凹模采用過渡配合H7/m6、H7/n6，壓裝后將凸凹模端面和固定板一起磨平?，F(xiàn)選用標(biāo)準(zhǔn)凸模固定板尺寸為:200mm×170mm×20mm 固定板草圖 4.5墊板的設(shè)計 墊板的作用是直接承受凸模的壓力，以降低模座承受的單位壓力，防止模座被 局部壓陷，影響凸模的正常工作。墊板的外形尺寸和模板相同，厚度取8mm 墊板草圖 4.6卸料板的設(shè)計 卸料板用在卡在凸模上的沖裁件或廢料，卸料板的周界尺寸與凸凹模的周界尺寸相同，厚度為16mm。卸料板采用45鋼制造，淬火硬度為23∽28HRC。 卸料板草圖 4.7螺釘或銷釘?shù)脑O(shè)計 螺釘和銷釘都是標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計模具時按標(biāo)準(zhǔn)選用即可。螺釘用于固定模具零件，一般選用內(nèi)六角螺釘，銷釘起定位作用。螺釘、銷釘規(guī)格應(yīng)根據(jù)沖壓力大小、凹模厚度等確定。 4.8模架及其他零部件的設(shè)計 該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱模架，這種模架的導(dǎo)柱在模具后側(cè)位置，以凸凹模周界尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 導(dǎo)柱d/mm×L/mm分別為φ25×180，φ32×160；導(dǎo)套d/mm×L/mm×D/mm分別為φ25×50×20，φ32×60×24。 模架草圖 上模座的厚度H上模取20mm，上模座墊板的厚度H墊取6mm，固定板的厚度取10mm，下模座的厚度H下模取25mm，那么，該模具的閉合高度： H閉=H上模+H墊+H下模+H+L-h2 =（20+6+25+25-2+55）=129mm 式中：L-沖孔凸模長度，L=55mm； H-凹模厚度，H=25mm； h2-凸模沖裁進(jìn)入凹模的深度，h2=2mm。 可見該模具閉合厚度小于所選壓力機(jī)J23-10的最大裝模高度（250mm），可以使用。 10.模具強(qiáng)度校核 ① 沖孔凸模 查表2.9.2可得強(qiáng)度校核公式L≤270；壓應(yīng)力的校核公式d≥。其中d=6.4mm，t=3mm，F(xiàn)=468000N，τ=200Mpa，[σ壓]=700Mpa。將上述數(shù)據(jù)帶入上面公式可得以下結(jié)論：該沖孔模具的強(qiáng)度以及壓應(yīng)力均符合要求。 ② 落料凹模 對于其結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計，均按生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)公式設(shè)計。這樣就可以完全落料凹模符合強(qiáng)度的要求。 ③ 落料凸模 由于采用級進(jìn)模，為避免沖孔廢料的積聚。所以，對于凹模采用錐形刃口。這樣可以保證模具的壁厚符合最小壁厚（0.7mm）的要求。而對于其尺寸的設(shè)計確定，則參考了沖孔凸模的設(shè)計。查表2.9.2 的強(qiáng)度校核公式L≤1180，d≥。其中F=468000N，[σ壓]=700Mpa，J=7mm4。將上述數(shù)據(jù)帶入上面公式可得以下結(jié)論：該凸凹模的強(qiáng)度以及壓應(yīng)力均符合要求。 11.模具總裝圖及工作原理 通過以上設(shè)計，可得到這套模具的總裝圖。模具的上模部分主要有上模板、墊板、落料凸模、沖孔凸模、凸模固定板等組成。下部分由下模座、凹模、凹模固定板、卸料板等組成。卸料方式采用固定卸料，以橡膠為彈性元件。沖孔廢件從漏料孔中漏出，工件從凹模中落下。 模具總裝圖 工作原理:條料送進(jìn)時采用固定擋料銷進(jìn)行定位，而有導(dǎo)料銷和導(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，卡在落料凸模上的廢料由彈性卸料板卸下，工件從凹模中落下。然后，再開始下一個行程。 12.模具的總裝與試沖 模具裝配，就是把組成模具的零部件按照圖紙的要求連接或固定起來，使之成為滿足一定成形工藝要求的專用工藝裝備。 模具裝配圖及驗(yàn)收技術(shù)條件是模具 裝配的依據(jù)，構(gòu)成模具的所有零件，包括標(biāo)準(zhǔn)件、通用件及成形零件等符合技術(shù)要求是模具裝配的基礎(chǔ)，但是，并不是有了合格的零件，就一定能裝配出符合設(shè)計要求的模具，合理的裝配工藝及裝配經(jīng)驗(yàn)也很重要。 模具裝配過程是模具制造工藝全過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括裝配、調(diào)整、檢驗(yàn)和試模。 在裝配時，零件或相鄰裝配單元的配合和連接均需按裝配工藝確定的裝配基準(zhǔn)進(jìn)行定位與固定，以保證它們之間的配合精度和位置精度，從而保證模具凸模與凹模精密均勻的配合、模具開合運(yùn)動及其他輔助機(jī)構(gòu)（如卸料、送料等）運(yùn)動的精確性，進(jìn)而保證制件的精度和質(zhì)量，保證模具的使用性能和壽命。 模具的裝配精度一般由設(shè)計人員根據(jù)產(chǎn)品零件的技術(shù)要求、生產(chǎn)批量等因素確定。對于沖模而言，主要有凸凹模間隙，上下模座底面的平行度，導(dǎo)柱導(dǎo)套配合精度等。 總裝時，根據(jù)模具裝配圖的技術(shù)要求，完成模具的模架、凹模部分、凸模部分等分裝之后，即可進(jìn)行總裝配。首先應(yīng)根據(jù)主要零件的相互依賴關(guān)系，以及裝配方便和易于保證裝配精度要求來確定裝配基準(zhǔn)件，例如復(fù)合模一般以凸凹模作為裝配基準(zhǔn)件，級進(jìn)模以凹模作為裝配基準(zhǔn)件；其次，應(yīng)確定裝配順序，根據(jù)各個零件與裝配基準(zhǔn)件的依賴關(guān)系和遠(yuǎn)近程度確定裝配順序。裝配結(jié)束后，要進(jìn)行試沖，通過試沖發(fā)現(xiàn)問題，并及時調(diào)整和修理直至模具沖出合格零件為止。 1.通讀設(shè)計圖樣，了解級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。 本模具的裝配工藝要點(diǎn)是：在一付模具中有規(guī)律的安排2個工序進(jìn)行連續(xù)沖壓，同時保證落料和沖孔用凸、凹模間隙的均勻；導(dǎo)正銷工作可靠，且卸料板能及時卸下工件 2. 查對各零件已完成裝配前的加工工序，并經(jīng)檢驗(yàn)合格。 3.確定裝配方法和裝配順序。 經(jīng)查對認(rèn)定模具零件已加工完成，可采用直接裝配方法。 結(jié)合模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對凹模、凸模先進(jìn)行分組裝配，再進(jìn)行總裝配。選用以凹模為基準(zhǔn)件，先裝配上模，再裝配下模及輔助零件，步驟如下： （1） 模架的裝配 模架的裝配主要是指導(dǎo)柱和導(dǎo)套的裝配，導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間采用過盈配合，導(dǎo)柱壓入下模座，導(dǎo)套壓入上模座，裝配后的模架，上模座沿導(dǎo)柱上、下移動應(yīng)平穩(wěn)，無阻礙現(xiàn)象。 壓入上、下模座的導(dǎo)套、導(dǎo)柱，離其安裝面應(yīng)有1-2mm的距離，壓入后應(yīng)牢固，不可松動。 （2） 下模的裝配 凹模裝在下模座上，對正中心。 （3） 上模裝配 以凹模為基準(zhǔn)，按沖裁間隙，均勻找正凸模位置，將凸模與固定板、墊板裝合，保證，間隙均勻。 （4）裝卸料板、承料板和條料導(dǎo)向、定位銷等。 試沖 模具裝配以后，必須在生產(chǎn)條件下進(jìn)行試沖。通過試沖可以發(fā)現(xiàn)模具設(shè)計和制造的不足，并找出原因，對模具進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修理，知道模具正常工作沖出合格制件為止。 沖裁模具經(jīng)試沖合格后，應(yīng)在模具模板正面打刻編號、沖模圖號、制件號、使用壓力機(jī)型號、裝配鉗工工號、制造日期等，并涂油防銹后經(jīng)檢驗(yàn)合格入庫。 13.設(shè)計總結(jié) 通過沖壓課程設(shè)計，我進(jìn)一步鞏固了沖裁理論知識。并且也加深了相關(guān)理論知識的認(rèn)識。同時熟練掌握了專業(yè)工具書的使用方法。在整個過程中，增強(qiáng)了自己的動手能力及獨(dú)立思考解決問題的能力。當(dāng)然，由于本人水平有限及缺乏生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，該設(shè)計難免存在不足之處。希望老師對此提出批評意見，在此表示萬分的感謝。 致謝 感謝我的指導(dǎo)老師于老師，她對仔細(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。于智宏老師淵博的知識，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，她給了我鼓勵和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！ 感謝母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(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(shí)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。 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(shí)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(shí)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。 在學(xué)校中，我們主要學(xué)的是理論性的知識，而實(shí)踐性很欠缺，而畢業(yè)設(shè)計就相當(dāng)于實(shí)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，為以后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 通過對焊片冷沖模的設(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。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)近二個月的畢業(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(shí)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 在這次設(shè)計過程中得到了老師以及許多同學(xué)的幫助，我受益匪淺。在此，再次感謝各位老師特別是我的指導(dǎo)老師于智宏老師在這一段時間給予無私的幫助和指導(dǎo)，并向他們致于深深的敬意，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]陳錫棟、周小玉主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 [2]李紹林、馬長福主編.實(shí)用模具技術(shù)手冊[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1998 [3]許發(fā)樾主編.實(shí)用模具設(shè)計與制造手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [4]楊玉英主編.實(shí)用沖壓工藝及模具設(shè)計手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 [5]模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會.沖壓設(shè)計應(yīng)用實(shí)例[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1999 [6]翟德梅主編.模具制造技術(shù)[M].河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校 [7]王芳主編.冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998 [8]任嘉卉主編.公差與配合手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 [9]李易、于成功、聞小芝主編.現(xiàn)代模具設(shè)計、制造、調(diào)試與維修實(shí)用手冊[M].北京：金版電子出版公司，2003 [10]彭建聲、秦曉剛編著.模具技術(shù)問答[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 [11] Williams. 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