汽車墊片沖壓模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）
汽車墊片沖壓模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）,汽車,墊片,沖壓,模具設(shè)計(jì),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(xiàng)目。
研究該項(xiàng)目是為了更好的去學(xué)習(xí)墊片沖壓模具設(shè)計(jì)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(jì)，將對沖壓模有更進(jìn)一步的了解。
對于本次設(shè)計(jì)，將綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，完成材料的選用、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(jì)模具時(shí)，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(jì)模具時(shí)，就知道該怎樣去合理設(shè)計(jì)合理模具。讓學(xué)生對沖壓模具的設(shè)計(jì)產(chǎn)生更大的興趣。
本次設(shè)計(jì)將通過對沖壓件材料的分析與計(jì)算，合理設(shè)計(jì)排樣圖，并對各個(gè)參數(shù)進(jìn)行校核，設(shè)計(jì)出一副合理，經(jīng)濟(jì)、適用的墊片沖壓模具。
本次設(shè)計(jì)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(jī)；模具裝配圖的繪制。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排
序號
設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱
計(jì)劃時(shí)間
畢業(yè)設(shè)計(jì)輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)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(bào)告，教師審核。
學(xué)生上交開題報(bào)告，開始設(shè)計(jì)。教師指導(dǎo)
學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，并上報(bào)周記5次，教師指導(dǎo)
學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料（電子稿與紙質(zhì)稿）
畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。
四、參考書及參考文獻(xiàn)
[1] 劉傳紹 等主編. 機(jī)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(jì)與項(xiàng)目實(shí)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(jī)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(jì). 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(jī)械工業(yè)出版社，2008.
[6] 張緒祥.熊海濤. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)．北京：人民郵電出版社，2013．
[7] 韓樹明．機(jī)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(jī)械零件部件測繪．北京：機(jī)械工藝出版社，2012．
[10] 伍先明等主編．沖壓模具設(shè)計(jì)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(bào)告
一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價(jià)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(xiàng)目。
在研究該項(xiàng)目是為了更好的去學(xué)習(xí)墊片沖壓模具設(shè)計(jì)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(jì)，我們將對沖壓模有更進(jìn)一步的了解。
對于本次設(shè)計(jì)，我們將綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，完成材料的選用、材料的工藝分析、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、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(jì)模具時(shí)，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(jì)模具時(shí)，我們就知道該怎樣去合理設(shè)計(jì)合理模具。讓我們對沖壓模具的設(shè)計(jì)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(jì)而言，我們首先要考慮我們所設(shè)計(jì)的沖壓件是否符合制造要求，然后運(yùn)用模具沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，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(jī)的選擇。
還有一些細(xì)節(jié)方面，也是我們此次設(shè)計(jì)中將遇到的的問題。比如繪制零件圖時(shí)，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(jì)出一套完美的設(shè)計(jì)，必須掌握本設(shè)計(jì)沖壓成型工藝及模具設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)，設(shè)計(jì)一套完整的沖壓模設(shè)計(jì)一般按以下的步驟來完成：
先進(jìn)行沖壓件分析包括結(jié)構(gòu)分析和材料分析再進(jìn)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(jì)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(jì)算包括了凹凸模刃口尺寸確定還有基本尺寸計(jì)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(jì)一套模具所需的步驟和要求。同時(shí)，在之后的設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)。
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(jì)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 報(bào)告，教師審核。
完成開題報(bào)告
學(xué)生上交開題報(bào)告，開始設(shè)計(jì)。教師指導(dǎo)
開題報(bào)告審核完成，并已
開始設(shè)計(jì)
學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，并上報(bào)周記5次，教師指導(dǎo)
畢業(yè)設(shè)計(jì)最終稿完成
學(xué)生提交畢業(yè)設(shè)計(jì)材料（電
子稿與紙質(zhì)稿）
材料上交完成
畢業(yè)設(shè)計(jì)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
沖壓模具設(shè)計(jì)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(jì).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(jī)械工業(yè)出版社，2008.
４
模具制造工藝.付建軍
北京：機(jī)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(jī)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(jì)與項(xiàng)目實(shí)踐.丁友生
杭州：浙江大學(xué)出版社，2014.
８
機(jī)械零件部件測繪．蔣繼紅
北京：機(jī)械工藝出版社，2012
９
機(jī)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(jī)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(jì)流程進(jìn)行了一個(gè)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(jì)的結(jié)構(gòu)和計(jì)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(yùn)用模具制造產(chǎn)品和零件，能夠高效率的進(jìn)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(yùn)用簡單的操作，可以做出復(fù)雜的零件；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化的特點(diǎn)。
本次沖壓重點(diǎn)在于凸模、凹模尺寸設(shè)計(jì)，通過合理的設(shè)計(jì)，才會(huì)生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞：凸凹模刃口計(jì)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(jì)算、壓力中心的確定、壓力機(jī)的選擇 8
4.1 設(shè)計(jì)沖裁力 8
4.1.1 沖裁力的計(jì)算 8
4.1.2 推件力的計(jì)算 8
4.2 壓力機(jī)的選擇 8
5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(jì)算 11
6.1 凸、凹模刃口尺寸的確定 11
6.2 基本尺寸計(jì)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(xiàn) 15
前 言
在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中，模具運(yùn)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(jìn)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(gè)行業(yè)中運(yùn)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(jì)程度會(huì)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(jì)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(qiáng)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(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(jì)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(gè)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(jìn)沖裁三種。
方案一：先沖一個(gè)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(jìn)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(gè)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(gè)定位孔，然后連續(xù)沖壓，沖出零件再落料。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。在級進(jìn)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(jìn)模生產(chǎn)零件。因?yàn)楸诤?.6mm小于倒裝式壁厚，所以采用正裝式級進(jìn)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(gè)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(shí)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(fèi)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(gè)合格的零件，但是也浪費(fèi)了一些材料。
因?yàn)樵摿慵L25mm，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(jì)算出該零件的步S=26mm
3.4 條料寬度的確定
要計(jì)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(jìn)，公式計(jì)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(yùn)用比較好的材料。我們的排樣圖利用了零件的特點(diǎn)，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(jì)算，得出單個(gè)零件面A=600mm2
材料面積A=29.4×26=764.4mm2
一個(gè)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(jì)算出條料寬度，進(jìn)而確定模具導(dǎo)料板之間的距離。
公式計(jì)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(jì)算、壓力中心的確定、壓力機(jī)的選擇
4.1 設(shè)計(jì)沖裁力
4.1.1 沖裁力的計(jì)算
根據(jù)零件圖,用CAD可計(jì)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(qiáng)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(jì)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(shí)能保證模具仍具有足夠的強(qiáng)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(jī)的選擇
模具的總沖壓力=F1+F3=92057+6581.4=98638.4N
壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖裁時(shí)總壓力的1.1到1.3倍，故可以計(jì)算壓力機(jī)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(jì)指導(dǎo)書查表可知選擇壓力機(jī)型號為J23-6.5壓力機(jī)最合適
5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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?yàn)槲覀兊漠a(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?yàn)楸敬萎a(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(jì)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(jì)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(jì)我們可知各板的高度，各板符合沖壓的強(qiáng)度，經(jīng)計(jì)算：H=22.5+12.5+4+10+12.5+22.5+25+3.5=100，在壓力機(jī)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(shí)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(jì)，完成即將離校邁入社會(huì)的最后一課作業(yè)，畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)的理解,減少了阻礙. 但是,在設(shè)計(jì)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(shí)候，不能只靠公式去計(jì)算，時(shí)間和理論有區(qū)別。
刃口尺寸的設(shè)計(jì)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(yàn)，經(jīng)過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和加深了，最后，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)真的學(xué)會(huì)了很多很綜合的運(yùn)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(gè)好的開始。
參考文獻(xiàn)
[1] 劉傳紹 等主編. 機(jī)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(jì)與項(xiàng)目實(shí)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(jī)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(jì). 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(jī)械工業(yè)出版社，2008.
[6] 張緒祥.熊海濤. 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)．北京：人民郵電出版社，2013．
[7] 韓樹明．機(jī)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(jī)械零件部件測繪．北京：機(jī)械工藝出版社，2012．
[10] 伍先明等主編．沖壓模具設(shè)計(jì)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(jì)流程進(jìn)行了一個(gè)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(jì)的結(jié)構(gòu)和計(jì)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(yùn)用模具制造產(chǎn)品和零件，能夠高效率的進(jìn)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(yùn)用簡單的操作，可以做出復(fù)雜的零件；容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化的特點(diǎn)。
本次沖壓重點(diǎn)在于凸模、凹模尺寸設(shè)計(jì)，通過合理的設(shè)計(jì)，才會(huì)生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
關(guān)鍵詞：凸凹模刃口計(jì)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(jì)算、壓力中心的確定、壓力機(jī)的選擇 8
4.1 設(shè)計(jì)沖裁力 8
4.1.1 沖裁力的計(jì)算 8
4.1.2 推件力的計(jì)算 8
4.2 壓力機(jī)的選擇 8
5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(jì)算 11
6.1 凸、凹模刃口尺寸的確定 11
6.2 基本尺寸計(jì)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(xiàn) 15
前 言
在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)中，模具運(yùn)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(jìn)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(gè)行業(yè)中運(yùn)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(jì)程度會(huì)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(jì)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(qiáng)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(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(jì)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(gè)基本的工序。可以選用的沖裁方案有單工序沖裁與復(fù)合沖裁和級進(jìn)沖裁三種。
方案一：先沖一個(gè)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(jìn)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(gè)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(gè)定位孔，然后連續(xù)沖壓，沖出零件再落料。采用級進(jìn)模生產(chǎn)。在級進(jìn)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(jìn)模生產(chǎn)零件。因?yàn)楸诤?.6mm小于倒裝式壁厚，所以采用正裝式級進(jìn)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(gè)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(shí)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(fèi)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(gè)合格的零件，但是也浪費(fèi)了一些材料。
因?yàn)樵摿慵L25mm，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(jì)算出該零件的步S=26mm
3.4 條料寬度的確定
要計(jì)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(jìn)，公式計(jì)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(yùn)用比較好的材料。我們的排樣圖利用了零件的特點(diǎn)，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(jì)算，得出單個(gè)零件面A=600mm2
材料面積A=29.4×26=764.4mm2
一個(gè)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(jì)算出條料寬度，進(jìn)而確定模具導(dǎo)料板之間的距離。
公式計(jì)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(jì)算、壓力中心的確定、壓力機(jī)的選擇
4.1 設(shè)計(jì)沖裁力
4.1.1 沖裁力的計(jì)算
根據(jù)零件圖,用CAD可計(jì)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(qiáng)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(jì)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(shí)能保證模具仍具有足夠的強(qiáng)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(jī)的選擇
模具的總沖壓力=F1+F3=92057+6581.4=98638.4N
壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖裁時(shí)總壓力的1.1到1.3倍，故可以計(jì)算壓力機(jī)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(jì)指導(dǎo)書查表可知選擇壓力機(jī)型號為J23-6.5壓力機(jī)最合適
5 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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?yàn)槲覀兊漠a(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?yàn)楸敬萎a(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(jì)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(jì)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(jì)我們可知各板的高度，各板符合沖壓的強(qiáng)度，經(jīng)計(jì)算：H=22.5+12.5+4+10+12.5+22.5+25+3.5=100，在壓力機(jī)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(shí)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(jì)，完成即將離校邁入社會(huì)的最后一課作業(yè)，畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)的理解,減少了阻礙. 但是,在設(shè)計(jì)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(shí)候，不能只靠公式去計(jì)算，時(shí)間和理論有區(qū)別。
刃口尺寸的設(shè)計(jì)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(yàn)，經(jīng)過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)和加深了，最后，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)真的學(xué)會(huì)了很多很綜合的運(yùn)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(gè)好的開始。
參考文獻(xiàn)
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[9] 蔣繼紅等主編．機(jī)械零件部件測繪．北京：機(jī)械工藝出版社，2012．
[10] 伍先明等主編．沖壓模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)．北京：國防工業(yè)出版社，2011．
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