沖壓墊片模具設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）,沖壓,墊片,模具設(shè)計(jì),全套,cad,圖紙 摘要 本文首先分析墊片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能和工藝要求，確定材料。然后對(duì)沖壓件結(jié)構(gòu)進(jìn)行工藝性分析，確定了卸料、壓料方式等，選取合適的模架型號(hào)。介紹該沖壓件的模具設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹進(jìn)料、導(dǎo)料 、螺釘連接、銷釘定位等工作零部件的工作尺寸計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)沖壓件的設(shè)計(jì)也做了詳細(xì)介紹。在實(shí)際應(yīng)用中模具動(dòng)作平穩(wěn)可靠，生產(chǎn)的沖壓件符合設(shè)計(jì)和使用要求。最后分析設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的可靠性，并運(yùn)用AutoCAD和UG繪制了一套模具裝配圖和部分零件圖。 關(guān)鍵詞：墊片；沖壓件 I 目錄 前言 1 1.緒 論 2 1.1引言 2 1.2模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 2 2.沖壓墊片分析 3 2.1尺寸精度分析 3 2.1.1沖壓材料分析 3 2.2沖壓件設(shè)計(jì)步驟和方案 3 3.工藝方案分析 1 3.1各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較 1 3.2方案的比較和選擇： 1 3.3工序排樣設(shè)計(jì) 2 4.工件排樣分析 3 5.模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 5.1模具類型的選擇 4 5.2卸料和出件方式 4 5.2.1卸料方式 4 5.2.2出件方式 4 5.2.3確定送料方式 1 5.2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 5.3確定導(dǎo)向方式 1 5.3.1方案分析及確定 1 6.工藝尺寸計(jì)算 2 6.1排樣圖 2 6.2搭邊值、切口寬與條料寬度的確定 2 6.3確定材料的利用率 2 7.凸、凹模的結(jié)構(gòu)形式 1 7.1 凸模 1 7.2 凹模 1 7.3 卸料板的設(shè)計(jì) 1 7.4模架及其它零件的選用 1 8.模具尺寸計(jì)算 2 8.1模具外形尺寸 2 8.2 凸凹模的刃口尺寸計(jì)算 3 9.沖壓設(shè)備選擇 4 9.1沖裁力計(jì)算 4 9.2沖壓設(shè)備選擇 4 10.模具圖繪制 5 10.1裝配圖繪制 5 10.2 零件圖繪制 5 總結(jié) 6 致 謝 7 參考文獻(xiàn) 8 前言 隨著中國(guó)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的高速發(fā)展，在“實(shí)現(xiàn)中華民族的偉大復(fù)興”口號(hào)的倡引下，中國(guó)的制造業(yè)也蓬勃發(fā)展；而模具技術(shù)已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一，模具工業(yè)能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的發(fā)展和質(zhì)量提高，并能獲得極大的經(jīng)濟(jì)效益，因而引起了各國(guó)的高度重視和贊賞。在日本，模具被譽(yù)為“進(jìn)入富裕的原動(dòng)力”，德國(guó)則冠之為“金屬加工業(yè)的帝王”，在羅馬尼亞則更為直接：“模具就是黃金”?？梢?jiàn)模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重要地位。我國(guó)對(duì)模具工業(yè)的發(fā)展也十分重視，把模具技術(shù)的發(fā)展作為機(jī)械行業(yè)的首要任務(wù)。本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是沖壓墊片模具的設(shè)計(jì)，也就是設(shè)計(jì)一副沖壓模具來(lái)產(chǎn)墊片沖壓件產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提高產(chǎn)量。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)查閱大量資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等，結(jié)合教材上的知識(shí)也對(duì)沖壓模具的澆注系統(tǒng)、模具沖壓部分的結(jié)構(gòu)、送料方式、落料方式、沖壓機(jī)的選擇有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，拓寬了視野，豐富了知識(shí)，為將來(lái)獨(dú)立完成模具設(shè)計(jì)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。 7 1.緒 論 1.1引言 模具是能生產(chǎn)出具有一定形狀和尺寸要求的零件的一種生產(chǎn)工具。蒸飯鍋也是由金屬平板用模具壓成這樣的形狀。任何商品都是用模具制造出來(lái)的。它由模具設(shè)計(jì)人員根據(jù)產(chǎn)品(零件)的使用要求，把模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出來(lái)，繪出圖紙?jiān)儆杉夹g(shù)工人按圖紙要求通過(guò)各種機(jī)械的加工(如車床、刨床、銑床、磨床、電火花、線切割)做好模具上的每個(gè)零件，然后組裝調(diào)試，直到能生產(chǎn)出合格的的產(chǎn)品，所以模具工需要掌握很高很全面的知識(shí)和技能，模具做的好，產(chǎn)品質(zhì)量好，模具結(jié)構(gòu)合理，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。 1.2模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 隨著工業(yè)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)模具制品的需求愈來(lái)愈大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，60%～90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具加工，模具工業(yè)已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。 近年來(lái)，隨著工業(yè)突飛猛進(jìn)地向前發(fā)展，模具設(shè)計(jì)和制造工業(yè)也發(fā)生了根本的變化.高效率、自動(dòng)化、大型、超小型、高精度、高壽命的模具在整個(gè)模具產(chǎn)量中所占的比例越來(lái)越大。在我國(guó)其發(fā)展速度之快、需求量之大是前所未有的，但總體上與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比仍有較大的差距。我國(guó)模具行業(yè)發(fā)展在地域分布上存在不平衡性，東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)。而且我國(guó)模具設(shè)計(jì)制造水平在總體上比德、美等國(guó)家落后許多，在加上產(chǎn)品質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)化水平不高。 我國(guó)模具行業(yè)市場(chǎng)前景廣闊，發(fā)展持續(xù)增長(zhǎng)，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。 2.沖壓墊片分析 圖 2-1 沖壓件 2.1尺寸精度分析 1. 生產(chǎn)批量:大批量 2. 本產(chǎn)品為沖孔落料件,材料:為08F 材料厚度：1.5mm 3. 未標(biāo)注尺寸按照IT14級(jí)處理 4. 工件外觀必須平順，毛邊物等均需去除 2.1.1沖壓材料分析 該塑件工件為一般沖壓件，材料為08F，具有良好的塑性，適合沖壓成型。結(jié)構(gòu)相對(duì)不復(fù)雜，適合沖壓，08F鋼強(qiáng)度、硬度很低，而塑性、韌性極高，具有良好的冷變形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后導(dǎo)磁率較高，剩磁率較少，但淬透性、淬硬性極低。冷加工時(shí)，應(yīng)采取消除應(yīng)力熱處理，或水韌處理，防止冷加工斷裂。故采用此類材料加工。 2.2沖壓件設(shè)計(jì)步驟和方案 1.)沖壓件工藝分析 材料、尺寸、表面質(zhì)量、結(jié)構(gòu)、批量 2.)成形工藝分析與排樣方案確定 ① 有多少個(gè)工序內(nèi)容 ② 可以怎么排列、優(yōu)缺點(diǎn) ③ 畫出有了解的排樣圖選一 3.)工藝尺寸計(jì)算 ①排樣圖尺寸 a.條料 b.步距 ②利用率 4.)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ① 定位 ② 導(dǎo)向 ③ 壓料 ④ 卸料 ⑤ 凸凹模結(jié)構(gòu)形式 5.)模具尺寸計(jì)算 ① 模板外形尺寸 ② 模具高度尺寸 ③ 刃口尺寸計(jì)算 6.)沖壓設(shè)備選 ①?zèng)_裁力計(jì)算 ②沖壓設(shè)備選擇 3.工藝方案分析 3.1各類模具結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)比較 根據(jù)制圖工藝性分析,其基孔.半圓形，長(zhǎng)圓形，切斷四道工序。按順序選后組合，可得如下方案； 表3-1 各類模具結(jié)構(gòu)比較 3.2方案的比較和選擇： 方案一相對(duì)于方案二簡(jiǎn)單。方案一用一個(gè)級(jí)進(jìn)模而方案二卻用一個(gè)級(jí)進(jìn)模和側(cè)向沖模，但方案一先沖中心距為120.1的孔不容易保證60.05這個(gè)尺寸并且沖裁件內(nèi)外所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度為IT14，將以上精度與零件簡(jiǎn)圖中所標(biāo)注的尺寸公差相比較，可認(rèn)為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中得到保證。 所以:綜合考慮選擇方案二。 3.3工序排樣設(shè)計(jì)； 滿足沖壓件的沖壓工藝要求，以保證能穩(wěn)定地沖出質(zhì)量合格的產(chǎn)品，考慮到大批量生產(chǎn)，產(chǎn)品有四個(gè)工位，比較繁瑣，故采用連續(xù)模加工比較合適。如表分析，每一道工序沖出的零件有所不同，經(jīng)計(jì)算若用沖孔，半圓形，長(zhǎng)圓形三道工序進(jìn)行沖壓，則無(wú)法定距和零件的寬度，因此零件應(yīng)由長(zhǎng)圓形，兩側(cè)邊半圓形，兩個(gè)圓孔，切斷四道工序加工生產(chǎn)。 工位1；沖出長(zhǎng)圓形 工位2；沖出兩側(cè)半圓形 工位3；沖出兩個(gè)圓孔 工位4；切斷 4.工件排樣分析 根據(jù)材料的合理利用情況，排樣可分少?gòu)U料和無(wú)廢料排樣二種。 (1) 少?gòu)U料排樣 圖4-1 排樣圖 少?gòu)U料排樣。因受條料剪裁質(zhì)量和定位誤差的影響，其沖裁件質(zhì)量稍差，同時(shí)邊緣毛刺被凸模帶入間隙也影響模具壽命。但材料利用率較高，且沖模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。工位1；沖出長(zhǎng)圓形工位2；沖出兩側(cè)半圓形工位3；沖出兩個(gè)圓孔 工位4；切斷 （2）無(wú)廢料排樣 圖4-2 排樣圖 如圖直接切斷條料獲得沖件，無(wú)任何搭邊廢料。材料利用率最高，根據(jù)要求大批量生產(chǎn)且精度不高、提高利用率，制件在條料上的布置形式選擇圖3-2排樣比較合理。 5.模具總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1模具類型的選擇 由沖壓工藝分析可知，采用級(jí)進(jìn)模方式?jīng)_壓，所以模具類型為級(jí)進(jìn)模。 5.2卸料和出件方式 5.2.1卸料方式 剛性卸料與彈性卸料的比較： 剛性卸料是采用固定卸料板結(jié)構(gòu)，常用于較硬、較厚且精度要求不高的工件沖裁后卸料。當(dāng)固定卸料板還要起到對(duì)凸模的導(dǎo)向作用時(shí)卸料板與凸模的配合間隙應(yīng)該小于沖裁間隙。此時(shí)要求凸模卸料時(shí)不能完全脫離卸料板。主要用于卸料較大、厚度大于2mm的模具結(jié)構(gòu)場(chǎng)合。 彈性卸料板具有卸料和壓料的雙重作用，主要用于壓料作用。沖件比較平整，若彈性卸料板還要起對(duì)凸模導(dǎo)向作用時(shí)，二者的配合間隙應(yīng)小于沖裁間隙。常用作落料模、沖孔模、正裝復(fù)合模的卸料裝置。 工件平直度較高,料厚為2mm相對(duì)較薄，卸料力不大，由于彈性卸料模具比剛性卸料模具方便，操作者可以看見(jiàn)條料在模具中的送進(jìn)動(dòng)態(tài)，且彈性卸料板對(duì)工件施加的是柔性力，不會(huì)損傷工件表面，故采用彈性卸料。 5.2.2出件方式 圖5-2 落料出件 因采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，故采用向下落料出件 5.2.3確定送料方式 圖5-3 送料方式 因選用的沖壓設(shè)備為開(kāi)式壓力機(jī)且垂直送料方向的凹模寬度小于送料方向的凹模長(zhǎng)度故采用橫向送料方式，即由右向左（或由左向右）送料。 5.2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)沖件要求綜合考慮采用側(cè)孔定距的沖孔落料級(jí)進(jìn)模。模具以側(cè)孔代替了始用導(dǎo)正銷、控制條料送進(jìn)距離，用擋料板進(jìn)行擋料。因此，在沖頭最后一道工序切斷后，條料每次送進(jìn)都在第一次沖孔處定位，且送進(jìn)距離正好等于一個(gè)步距。由于該模具沖裁的板料較薄，所以采用彈性壓料、卸料方式。 5.3確定導(dǎo)向方式 5.3.1方案分析及確定 方案一： 采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。由于前面和左，右不受限制，送料和操作比較方便。 方案二： 四導(dǎo)柱模架，具有導(dǎo)向平穩(wěn)、導(dǎo)向準(zhǔn)備可靠、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。常用于沖壓尺寸較大或精度要求較高的沖壓零件，以及大量生產(chǎn)用的自動(dòng)沖壓模架。 方案三： 中間導(dǎo)柱模架，導(dǎo)柱安裝在模具的對(duì)稱線上，導(dǎo)向平穩(wěn)、準(zhǔn)確。但只能一個(gè)方向送料，根據(jù)以上方案比較并結(jié)合模具結(jié)構(gòu)形式和送料方式，為提高模具壽命和工件質(zhì)量，即方案一最佳。 6.工藝尺寸計(jì)算 6.1排樣圖 圖6-1 排樣圖 6.2搭邊值、切口寬與條料寬度的確定 根據(jù)所做零件的形狀、尺寸、精度要求、批量生產(chǎn)分析不需要用搭邊值來(lái)進(jìn)行計(jì)算，方便加工，模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、增加壽命提高經(jīng)濟(jì)效益。 本設(shè)計(jì)中采用定距側(cè)刃的 模具，所以條料寬度增加側(cè)刃部分可按以下公式計(jì)算： B=（Lmax+2a+nb1）-&=(Lmax+2x1.5+nb1)-& 式中 Lmax——條料寬度方向沖裁剪的最大尺寸（mm）： &——剪切公差，見(jiàn)（1）中表，當(dāng)B=Lmax=71,t=1.5時(shí)則&=0.6； n——側(cè)刃數(shù)；采用兩個(gè)側(cè)刃，以達(dá)到?jīng)_裁時(shí)力的平衡使條料在沖裁時(shí) 不產(chǎn)生翹起； 根據(jù)排樣圖的分析，合理的布局得出條料的寬度與工件的長(zhǎng)度相等，即B=62mm 6.3確定材料的利用率 材料利用率的計(jì)算公式 η=S/S0x100%=S/ABX100% 中 η——材料利用率; S——工作的實(shí)際面積（mm2）； S0——所有的材料面積，包括工件與廢料的面積（mm2）; A——步距（相鄰兩個(gè)制件相對(duì)點(diǎn)的距離）； B——條料寬度 則η=S/ABX100%=1468/(24X62)X100%=98.7% 7.凸、凹模的結(jié)構(gòu)形式 圖7-1 凸凹模的整體結(jié)構(gòu) 凸凹模的固定方式采用整體式，銷釘定位，螺釘連接，導(dǎo)柱，導(dǎo)套，間隙配合導(dǎo)向，用彈性壓料，打料。 7.1 凸模 零件外形相對(duì)簡(jiǎn)單，根據(jù)實(shí)際情況并考慮加工，為了滿足凸模強(qiáng)度和剛性，將凸模設(shè)計(jì)成直通式，使裝配修模方便，采用成型銑、成型磨削加工。 7.2 凹模 落料凹模采用整體凹模，采用線切割機(jī)床加工，安排凹模在模架上的位置時(shí)，要根據(jù)計(jì)算壓力中心的數(shù)據(jù)，將壓力中心與模柄中心重合。 7.3 卸料板的設(shè)計(jì) 卸料采用Q235制造，卸料板輪廓尺寸與落料凹模輪廓尺寸相同，厚度根據(jù)JB/T8066-1995規(guī)定，選用160mmx125mmx140-170組模具參考，其厚度為16mm。 7.4模架及其它零件的選用 該模具采用的是后側(cè)導(dǎo)柱模架，上模座在導(dǎo)柱上滑動(dòng)平穩(wěn)。常用于橫向送料級(jí)進(jìn)?；蚩v向送料的落料模.復(fù)合模。以凹模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。 8.模具尺寸計(jì)算 8.1模具外形尺寸 圖8-1 根據(jù)條料和使用要求來(lái)確定外形尺寸 圖8-2 根據(jù)凸凹模的使用要求來(lái)確定高度尺寸 8.2 凸凹模的刃口尺寸計(jì)算 由圖可知 查表:2amin=0.15 2amax=0.19 則2cmax-2cmin=0.04 由公差得：R5為IT14級(jí)取X=0.5, 24為IT14級(jí)取 X=0.5 沖孔Φ4取X=0.75 由此可知，只有縮小δp、δd,提高制造精度， δp=0.4X0.04=0.016 δd=0.6X0.04=0.024 所以dp=4.04 dd=4.19 其它計(jì)算公式不在這里一一計(jì)算了,可以參考其它文獻(xiàn)可以得到。 9.沖壓設(shè)備選擇 9.1沖裁力計(jì)算 根據(jù)沖裁的計(jì)算公式 Fp=KpLtΤ=Ltδb 則Fp=Ltδb=(L落料+L沖孔)tδb =(69X2+24+20+2)+(2x2∏X2+2X1/2X2∏X3+2∏X5+2X10)X1.5X300N =43KN 9.2沖壓設(shè)備選擇 以凹模輪廓尺寸為依據(jù)，選擇模架規(guī)格。應(yīng)選用的沖壓設(shè)備為開(kāi)式壓力機(jī)且垂直送料方向的凹模寬度小于送料方向的凹模長(zhǎng)度故采用橫向送料方式。根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表可知選擇壓力機(jī)型號(hào)為J23-6.5壓力機(jī)最合適。 10.模具圖繪制 10.1裝配圖繪制 圖10-1 裝配圖示意圖 裝配示意圖彈簧卸料、壓料方式，選取合適的模架型號(hào)。進(jìn)料、導(dǎo)料 、螺釘連接、銷釘定位等工作零部件的工作尺寸計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在實(shí)際應(yīng)用中模具動(dòng)作平穩(wěn)可靠，生產(chǎn)的沖壓件符合設(shè)計(jì)和使用要求。 10.2 零件圖繪制 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。凸凹模尺寸的確定、繪制主要零件的零件圖、模具裝配圖的繪制。 總結(jié) 通過(guò)這次模具設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)進(jìn)行一次沖壓模具設(shè)計(jì)工作的實(shí)際操作，從而培養(yǎng)我們學(xué)生獨(dú)立的能力，鞏固和擴(kuò)充了冷沖壓模具設(shè)計(jì)等課程所學(xué)的內(nèi)容。懂得了怎樣分析零件的工藝性，怎樣確定工藝方案，了解了模具的基本結(jié)構(gòu)，提高了計(jì)算能力和繪畫的能力，在這個(gè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己平時(shí)學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補(bǔ)。 致 謝 在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，老師對(duì)該論文從選題、構(gòu)思、資料收集到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo)，使我對(duì)沖壓模有了深刻的認(rèn)識(shí)，使我得以最終完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此表示衷心感謝 參考文獻(xiàn) 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