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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)
墊片落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計(jì)
學(xué) 號(hào)
姓 名
班 級(jí)
專 業(yè)
系 部
指導(dǎo)老師
完成時(shí)間2016年11月24日至2017年 4月 20日
目 錄
引言………………………………………………………………………1
第1章沖裁件的工藝分析………………………………………………2
1.1.沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性………………………………………………2
1.2.沖裁件的精度………………………………………………………2
1.3.分析比較和確定工藝方案…………………………………………3
第2章對(duì)沖裁件工藝的計(jì)算及分析……………………………………4
2.1排樣的原則…………………………………………………………4
2.2排樣的搭邊…………………………………………………………4
2.3加工模具沖裁力的確定……………………………………………5
2.4卸料力、推件力和沖壓力的計(jì)算…………………………………5
2.5壓力中心的分析和減少?zèng)_裁力的方式……………………………5
第3章壓力機(jī)的選擇……………………………………………………6
3.1壓力機(jī)的選擇………………………………………………………6
3.2.壓力機(jī)的主要參數(shù)…………………………………………………6
第4章沖壓凸凹模零件的設(shè)計(jì)…………………………………………7
4.1刃口的計(jì)算及確定…………………………………………………7
4.2.凹凸模零件的具體設(shè)計(jì) …………………………………………10
4.3.模具的凹模的設(shè)計(jì)及尺寸 ………………………………………11
4.4.模具的凸模的設(shè)計(jì)及尺寸 ………………………………………11
第5章沖壓模具其他零件分析及圖紙 ………………………………12
5.1.凸凹模尺寸的計(jì)算及繪圖 ………………………………………12
5.2.其他零件的設(shè)計(jì)及繪圖…………………………………………13
結(jié)束語…………………………………………………………………19
參考文獻(xiàn)………………………………………………………………20
引言
隨著社會(huì)的進(jìn)步及發(fā)展，各種產(chǎn)品的需求日益多樣話，因此模具產(chǎn)品的挑戰(zhàn)也日益增加，同樣產(chǎn)品的性能及品質(zhì)也得到了更大的提高，因此沖壓技術(shù)也在不斷的發(fā)展及創(chuàng)新。
模具加工是工業(yè)生產(chǎn)中較為重要的部分，擁有者不可取代的地位沖壓模具更是重中之重簡單的加工方式及精確的加工結(jié)果使其在材料加工中擁有較為重要的地位。近年來沖壓成型工藝也被運(yùn)用到精密成形及電磁成型等方面。
通過資料的搜集整合及老師的指導(dǎo)從而設(shè)計(jì)出了一套符合要求的模具。沖壓模具簡稱沖模。沖壓所利用的原理是使用被安裝的模具，對(duì)想要進(jìn)行加工的零件實(shí)施力的作用讓它的外形產(chǎn)生變形或分離，從而獲得了我們想要加工的工件的一種工業(yè)相對(duì)先進(jìn)的加工方式。一般的情況下我們所使用的模具都是為零件進(jìn)行冷變形加工，著重的對(duì)材料板加工。是生產(chǎn)量很多的零件生產(chǎn)的專用工具，為了進(jìn)行批量沖壓生產(chǎn)想要的工件，就得有條件很符合我們要的沖模，沒有它加工就沒辦法法進(jìn)行；比較好的沖模，將會(huì)帶來先進(jìn)的沖壓技藝。
沖壓模具是實(shí)行沖壓少不了的設(shè)備。產(chǎn)品的品質(zhì)、生產(chǎn)的速度、生產(chǎn)所耗資源與安全問題都受到模具設(shè)計(jì)水平的帶來的大大小小的影響。沖壓模具在工作的時(shí)候，所生產(chǎn)的共件的尺寸與外形大小精度全都是模具保證，除此還有沖壓件的表面平常是不會(huì)被損毀，所用的模具的被使用年限都會(huì)很長。
沖壓磨具使用的范圍是很大的，同樣它也被用都加工形尺寸范圍較大、外形很是復(fù)雜的部件，很小的零件比如：秒表，很大的加工零件例如：汽車的部件及它的一些外面使用覆蓋件等等，當(dāng)沖壓時(shí)會(huì)使所加工的東西發(fā)生冷變形和硬化效應(yīng)，常常我們得到?jīng)_壓的零件的強(qiáng)度和硬度都很好。
沖壓在一般的情況下不會(huì)有切屑碎料的出現(xiàn)，不僅所需要的材料的消耗的比較少，除此之外不需要另外的加熱設(shè)備，因次是一種不僅可以省料，也有節(jié)能，所以該沖壓件的成本雖然很低但它生產(chǎn)出的東西質(zhì)量較高。
通過本次課程的設(shè)計(jì)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)得到鞏固，也使我對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)得到了更深的認(rèn)識(shí)。
第1章 沖裁件的工藝分析
1.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性
如下圖1.1所示:
沖裁件的材料為Q235鋼，材料的厚度為2mm,生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。
圖1.1雙孔墊片零件圖及三維圖
此加工件所選的材料是普通碳素鋼，有著沖壓性能良好的優(yōu)點(diǎn)，因此很適合沖裁。由于該沖裁件的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)比較簡單，并不含有尖角因此會(huì)對(duì)沖裁加工較為有利。零件中有兩個(gè)直徑為10mm的并中心對(duì)稱圓形孔，兩孔之間的距離為40mm。零件有4個(gè)半徑為2.5的圓弧角。在這些之外，由分析算得出沖裁件的孔到邊長度為8mm，符合了沖裁件最小的孔邊的長度為的要求。所以高沖裁件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。
1.2沖裁件的精度分析
所以所有未標(biāo)注公差尺寸按照精度等級(jí)進(jìn)行查補(bǔ)
該零件的外形尺寸：
零件的內(nèi)形尺寸：
兩孔之間的距離：
根據(jù)上面的敘述就能知道，加工這個(gè)零件我們可以使用相對(duì)普通的沖裁的方法獲得。
1.3分析比較和確定工藝方案：
此零件包括落料和沖孔兩個(gè)工序，所以可以有以下三種加工方式：
加工方案一：先進(jìn)行落料，然后沖孔 采用兩套獨(dú)立的模具進(jìn)行單工序生產(chǎn)。
加工方案二：落料及沖孔同時(shí)進(jìn)行，采用復(fù)合模具進(jìn)行加工生產(chǎn)。
加工方案三：沖孔和落料逐一進(jìn)行，采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)。
上面三種加工的方法中第一種的模具的結(jié)構(gòu)在三種方案中是最簡單的，不過工序較多，并且有兩副模具 它的生產(chǎn)率低。生產(chǎn)出的零件精度較低。加工方案二只有一副模具，沖裁的零件的尺寸及精度相對(duì)容易保證，生產(chǎn)率較高。加工方案三盡管生產(chǎn)率較高但相對(duì)于方案二來說加工精度稍微較差。
在三種方式的的對(duì)比下欲采用方案二進(jìn)行加工生產(chǎn)。且經(jīng)過對(duì)該復(fù)合模具中的凸凹模的壁厚的檢驗(yàn)后，數(shù)據(jù)都合格，因此采用方案二進(jìn)行加工。
第2章 對(duì)沖裁件工藝的計(jì)算及分析
2.1.排樣的原則
排樣的方式
根據(jù)次沖裁件的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和技術(shù)要求，為了使材料的利用率最大化，采取少廢料的排樣方式。
2.2.搭邊值的確定
通過有關(guān)的查證：被加工的工件間的搭邊的尺寸=2.2mm, 側(cè)搭邊的尺寸長度為 a=2.5mm。
1）送料步距和條料的寬度計(jì)算
送料步距S的計(jì)算：
S=D+=26+2.2=28.2mm
2）條料的寬度B的計(jì)算：
=（零件在垂直送料的方向最大值為68mm，條料是采用了剪板的方式得到，查表得：。）
3）材料的利用率
一個(gè)步距的材料利用率：
4）排樣圖 如下圖2.1所示
圖2.1排樣圖二維圖和三維圖
2.3.加工模具沖裁力的確定：
沖裁力又包括落料力以及沖孔力。
1）落料力的計(jì)算： 由計(jì)算得L=184.56mm ，查表得）
2）沖孔力的計(jì)算： （由計(jì)算得L=62.8mm,查表得）
3）沖裁力的計(jì)算：
2.4.卸料力、推件力及沖壓力的計(jì)算：
1）卸料力的計(jì)算 :
(查表可知可取0.03）
2）推件力的計(jì)算
（查資料可知h=6mm,所以n=h/t=3，所以n取3）
3）沖壓力的計(jì)算：
2.5.確定沖裁中心及降低沖裁力的方法：
1）壓力中心的選擇：
圖2.2壓力中心
如上圖2.2所示 由于該零件形狀較為對(duì)稱，所以壓力中心定為零件中心即圖中A 點(diǎn)。
2）此次采用階梯式的凸模來達(dá)到降低沖裁力的目的。
第3章 壓力機(jī)的選擇
3.1.選擇壓力機(jī)：
1）根據(jù)上面計(jì)算結(jié)果，壓力機(jī)的初選型號(hào)為J23-25。
2）其主要的技術(shù)參數(shù)如下表3.1：
表3.1壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)表
第4章 沖壓凸凹模零件的設(shè)計(jì)
4.1.刃口尺寸計(jì)算
由對(duì)該沖裁件的外形分析可知，刃口的計(jì)算可以使用分開制造進(jìn)行的方法。
1）落料件尺寸的計(jì)算公式如下：
以下尺寸由落料獲得：
可查到凸凹模的之間的距離是在0.246mm至0.36mm之間，凸模的制造公差
凹模的制造公差。經(jīng)檢驗(yàn)滿足，所以可以按上面的公式計(jì)算刃口的尺寸。
根據(jù)此加工的零件的精度要求的等級(jí)為，所以它的磨損的系數(shù)X=0.5。
2）沖孔件的尺寸的計(jì)算的公式：
，
下面的尺寸由沖孔獲得：
可查到凸凹模之間的距離是在0.246mm至0.36mm之間，凸模的制造公差
凹模的制造公差。經(jīng)檢驗(yàn)滿足，所以可以按上面的公式計(jì)算刃口的尺寸。
根據(jù)此加工的零件的精度要求的等級(jí)為，所以它的磨損的系數(shù)X=0.5。
3）中心距的計(jì)算如下：
尺寸：
4.2.沖壓凸凹模零件具體的設(shè)計(jì)
1）凹模的高度：
凹模的壁厚：
因此可以算出凹模的總長：
2）凹模寬度的計(jì)算：
所以可以確定凹模板的外形為：
3）由上面計(jì)算出的尺寸查的模架的規(guī)格尺寸：
上模座： 下模座：
導(dǎo)柱： 導(dǎo)套：
4）這套模具計(jì)劃采用彈性卸料的裝置，初步定為橡膠，它的有關(guān)的尺寸計(jì)算如下：
（1）H代表橡膠的自由高度。
所以。
（2）所將要使用的橡膠的橫截的面積的計(jì)算及確定：
A用來代表它的面積， 根據(jù)所查的資料我們知道了橡膠在預(yù)壓量為10%至15%時(shí)每的壓力是 ，因此：
（3）橡膠的平面尺寸
結(jié)合模具尺寸及所加工的零件的大小暫定為136mmx94mm，為了使橡膠的規(guī)格與模具搭配，所以橡膠的裝模高度約為24mm。
4.3凹模零件圖：
設(shè)計(jì)的凹模厚度為25mm。
圖4.1凹模二維和三維圖
1）凹模的固定方式的選擇：
凹模的固定方式大多采用螺釘及銷釘進(jìn)行固定。而所選東西的數(shù)量及大小根據(jù)凹模的大小進(jìn)行查得進(jìn)行更改。同樣它們的位置也可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。不僅是螺釘和銷釘，它們到模板邊緣的距離也要滿足相應(yīng)的要求。
凹凸模固定板：凹模固定板的厚度為12mm
圖4.2 凹模固定板二維圖和三維圖
2） 凸模固定板：
凸模固定板的厚度取24mm
圖4.3凸模固定板二維圖及三維圖
4.4.沖孔凸模尺寸的計(jì)算如下：
1）凸模長度
其中的h1是所需要的凸模的固定板的厚度，h2是所需要的空心墊板的厚度，h3所要的凹模板的厚度。
當(dāng)對(duì)凸模的強(qiáng)度進(jìn)行了校核我們知道了：這個(gè)凸模不是細(xì)長模，所以它的強(qiáng)度是足夠使用的。
2） 下面是凸模圖：
凸模的長度被計(jì)算出了為50mm
圖4.4凸模二維和三維圖
第5章 沖壓模具其他零件分析及圖紙
5.1.凸凹模尺寸的計(jì)算及繪圖：
凸凹模的長度計(jì)算如下：
其中h1是我們所需要的凹凸模的固定板的厚度，h2是我們所需要的彈性卸料板的厚度，h3 是我們所需要凸模進(jìn)入凹模的尺寸和將被使用的彈性的原件的長度等等。
圖5.1 凸凹模二維和三維圖
5.2.其他零件的設(shè)計(jì)及繪圖：
1）推薦塊的選擇：
推薦塊的尺寸如下圖所示
圖5.2推件塊二維和三維圖
2）確定卸料板的尺寸如下圖：
卸料板的厚度取12mm
圖5.3卸料板二維和三維圖
3）墊板的取值如下圖
所設(shè)計(jì)的墊板的厚度取了12mm
圖5.4墊板二維和三維圖
4）有查表可得模具上模座尺寸為：
圖5.5上模座二維和三維圖
5）下模座的尺寸規(guī)格為：
圖5.6下模座二維和三維圖
5.3模具裝配總圖：
圖5.7模具總裝圖二維及三維圖
結(jié)束語
時(shí)光匆匆而過，三年的大學(xué)生活也即將結(jié)束。短暫的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間也在我寫完這段話時(shí)就此結(jié)束。首先我要感謝王老師對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，感謝各位授課老師的悉心教導(dǎo)，讓我在這學(xué)會(huì)的不僅有知識(shí)收獲最大的就是明白了更多為人處世的道理。感謝各位同學(xué)，你們讓我在異鄉(xiāng)感受到了不一樣的溫暖，讓我明白了怎樣更好的與他人更好的交流，在這我們互相鼓勵(lì)共勉一同成長。我非常感謝大家，馬上就要分離不必多說，各位天涯各處 唯望君安。
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