傳動蓋沖壓工藝制定及沖孔模具設計,傳動,沖壓,工藝,制定,制訂,沖孔,模具設計 摘 要 本設計中介紹了傳動蓋沖孔的沖壓工藝分析，工藝方案的分析和制定，排樣圖的設計，總的沖壓力計算及壓力中心的計算，刃口尺寸的計算，彈簧的計算和選用，凸模、凹?；蛲拱寄＝Y(jié)構(gòu)設計以及其他沖模零件的結(jié)構(gòu)設計，繪制模具裝配圖和工作零件圖，編寫設計說明書，填寫沖壓工藝卡和工作零件機械加工工藝過程卡，注意凸、凹模的配合加工。有關工藝參數(shù)的計算，如：沖裁力、卸料力的計算。沖孔模具結(jié)構(gòu)設計中有關于非標準件的計算與設計等等。 關鍵詞：凸模； 凹模；工藝;裝配圖 Abstract In this design introduced the transmission covers the punch holes the ramming craft analysis, the craft plan formulation, arranges the specimen map design, the always ramming strength computation and the center of pressure computation, the cutting edge size computation, the spring, the rubber computation and selects, the raised mold, the concave mold or the convex-concave mold structural design and all that die the components structural design, draws up the mold assembly drawing and the work detail drawing, the compilation design instruction booklet, fills in the ramming craft card and the work components machine-finishing technological process card, raised pays attention to, the concave mold coordinate processing. The calculation concerning craft parameter, such as: Hurtle to cut the dint and unload the calculation of anticipate the dint. The blunt bore molding tool structure designs the medium calculation and the design etc. concerning not standard piece. Key words: Raised mold; Concave mold; Plan; Installation; - 1 - 畢業(yè)設計（論文）報告紙 目錄 1、緒論 1 2、 工藝編制 4 2.1工藝分析 4 2.2 工藝方案的分析和確定 4 2.3 確定各工序模具種類及型式 5 2.4 主要工藝參數(shù)計算 5 2.5 計算各工序壓力、壓力中心、初選壓力機 6 2.6 確定沖壓設備 6 2.7填寫沖壓工序卡 6 3、模具結(jié)構(gòu)設計 7 3.1 選擇模架及確定其它沖模零件尺寸 7 3.2 計算凸凹模刃口尺寸 7 3.3 凹模設計 7 3.4凸模設計 8 3.5設計非標準零件 8 3.6壓力機的選擇 8 4、附表 9 5、結(jié)論 9 6、參考文獻： 10 第1頁 1、緒論 模具是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎工業(yè)。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，產(chǎn)品零件廣泛采用沖壓、鍛壓成壓鑄成形、擠壓成形、塑料注射或其他成形加工方法，與成形模具相配套，使坯料成形加工成符合產(chǎn)品要求的零件。模具已廣泛應用于電機電器產(chǎn)品、電子和計算機產(chǎn)品、儀表、家用電器、汽車、軍械、通用機械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。用模具生產(chǎn)制件所表現(xiàn)出來的高精度、高復雜程度、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。 中國模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 ?目前，中國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)約50多萬。1999年中國模具工業(yè)總產(chǎn)值已達245億元人民幣。工業(yè)總產(chǎn)值中企業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。 ?鑒于模具作為包括機床工具、汽車制造、食品包裝等在內(nèi)的機械行業(yè)中機械基礎件產(chǎn)業(yè)，以及電工電器、電子及信息行業(yè)的支持產(chǎn)業(yè)，在發(fā)展先進生產(chǎn)力當中，處于非常關鍵并服務全行業(yè)的地位，其發(fā)展對產(chǎn)業(yè)配套能力的提升和促進產(chǎn)業(yè)聚集優(yōu)勢的形成將起到重要作用。改革開放以來，中國模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化。除了國有專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)、合資企業(yè)、獨資企業(yè)和私營企業(yè)，都得到了快速發(fā)展，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。目前，國內(nèi)已能生產(chǎn)精度達2微米的精密多工位級進模，工位數(shù)最多已達160個，壽命1～2億次。在大型塑料模具方面，現(xiàn)在已能生產(chǎn)48英寸電視的塑殼模具、6.5Kｇ大容量洗衣機的塑料模具，以及汽車保險杠、整體儀表板等模具。在精密塑料模具方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)照相機塑料模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及塑封模具等。在大型精密復雜壓鑄模方面，國內(nèi)已能生產(chǎn)自動扶梯整體踏板壓鑄模及汽車后橋齒輪箱壓鑄模。在汽車模具方面，現(xiàn)已能制造新轎車的部分覆蓋件模具。其他類型的模具，例如子午線輪胎活絡模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出模等，也都達到了較高的水平，并可替代進口模具。 在中國，人們已經(jīng)越來越認識到模具在制造中的重要基礎地位，認識到模具技術水平的高低，已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。?許多模具企業(yè)十分重視技術發(fā)展，加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多研究機構(gòu)和大專院校開展模具技術的研究和開發(fā)。目前，從事模具技術研究的機構(gòu)和院校已 - 1 - 達30余家，從事模 具技術教育的培訓的院校已超過50余家。其中，獲得國家重點資助建設的有華中理工大學模具技術國家重點實驗室，上海交通大學CAD國家工程研究中心、北京機電研究所精沖技術國家工程研究中心和鄭州工業(yè)大學橡塑模具國家工程研究中心等。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術、模具的電加工和數(shù)控加工技術、快速成型與快速制模技術、新型模具材料等方面取得了顯著進步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設計制造周期等方面做出了貢獻。 雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設備在模具加工設備中的比重還比較低，CAD/CAE/CAM技術的普及率不高，許多先進的模具技術應用還不夠廣泛等等。特別在大型、精密、復雜和長壽命模具技術上存在明顯差距，這些類型模具的生產(chǎn)能力也不能滿足國內(nèi)需求，因而需要大量從國外進口。 中國模具行業(yè)發(fā)展前景 巨大的市場需求將推動中國模具的工業(yè)調(diào)整發(fā)展。 1999年中國大陸制造工業(yè)對模具的總市場需求量約為330億元，今后幾年仍將以每年10%以上的速度增長。對于大型、精密、復雜、長壽命模具需求的增長將遠超過每年10%的增幅。 ?汽車、摩托車行業(yè)的模具需求將占國內(nèi)模具市場的一半左右。1999年，國內(nèi)汽車年產(chǎn)量為183萬輛，。保有量為1500萬輛，預計到2005年汽車年產(chǎn)量將達300萬輛。汽車、摩托車行業(yè)的發(fā)展將會大大推動模具工業(yè)的高速增長，特別是汽車覆蓋件模具、塑料模具和壓鑄模具的發(fā)展。例如，到2005年汽車行業(yè)將需要各種塑料件36萬噸，而目前的生產(chǎn)能力僅為20多萬噸，因此發(fā)展空間十分廣闊。?家用電器，如彩電、冰箱、洗衣機、空調(diào)等，在國內(nèi)的市場很大。目前，我國的彩電的年產(chǎn)量已超過3200萬臺，電冰箱、洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過了1000萬臺。家用電器行業(yè)的發(fā)展對模具的需求量也將會很大。 其他發(fā)展較快的行業(yè)，如電子、通訊和建筑材料等行業(yè)對模具的需求，都將對中國模具工業(yè)和技術的發(fā)展產(chǎn)生巨大的推動作用。 模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛的基礎工藝裝備。模具在機械，電子，輕工，紡織，航空，航天等工業(yè)領域里，已成為使用最廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)的主要工藝裝備，它承擔了這些工業(yè)領域中60%--80%產(chǎn)品零件，組件和部件的加工生產(chǎn)。“模具就是產(chǎn)品質(zhì)量”，“模具就是經(jīng)濟效益”的觀念已被越來越多的人所認識和接受。模具生產(chǎn)技術的高低，已成為衡量一個國家產(chǎn)品的制造水平的重要標志。 現(xiàn)代模具的產(chǎn)生和發(fā)展與現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展基本上是同步的，是現(xiàn)代制造業(yè)的重要組成部分。它的發(fā)展大體經(jīng)歷了以下幾個階段：最先是手工技術為主，輔之以機械化、半機械化的加工工具生產(chǎn)。此時，人們依靠人工的鋸、銼、鑿和車床、刨床等設備生產(chǎn)模具；當用銑床、磨床等精加工設備制造模具時，模具進入了工業(yè)化生產(chǎn)階段。 綜上所述，模具技術是先進制造技術的重要代表，模具工業(yè)是高新技術產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，模具工業(yè)又是高新技術產(chǎn)業(yè)化的重要領域。 2、 工藝編制 2.1工藝分析 根據(jù)制件的材料、厚度、形狀及尺寸，在進行沖壓工藝設計和模具設計時，應特別注意以下幾點： 2.1.1 該制件為圓形拉深件，因此，在設計時，毛坯尺寸的計算是一個特點。 2.1.2 制件不大，且深度尺寸也較小，可能只需一次經(jīng)過一 次拉深。如果需要經(jīng)過多次拉深，則拉深工序的確定以及拉深工序件尺寸的計算是正確進行工藝和模具設計的關鍵。 2.1.3 沖裁間隙、拉深凸凹模間隙以及每道拉深的高度的確定，應符合制件的要求。 2.1.4 各工序凸、凹模動作行程的確定應保證各工序動作的穩(wěn)妥、連貫。 2.2 工藝方案的分析和確定 2.2.1 工藝方案分析 根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有落料、拉深、沖孔、切邊四種。其先后順序組合，可得到以下幾種方案： 2.1.1.1落料—拉深—整形—沖孔—切邊 單工序沖壓 2.1.1.2落料—拉深—整形—切邊—沖孔 單工序沖壓 2.1.1.3落料、拉深復合—整形—沖孔—切邊 復合沖壓 2.1.1.4落料、拉深復合—整形—沖孔、切邊復合 復合沖壓 2.1.1.5落料—拉深—整形—沖孔—切邊采用級進模 方案1.1.1和1.1.2都屬于單工序沖壓，其模具結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、制造周期短、投產(chǎn)快，而且對于剛剛設計模具的新手都是比較合適的。方案1.1.1與方案1.1.2相比而言，先沖孔后切邊，可以保證制件的精確度；方案1.1.3、1.1.4都為復合沖壓，雖然減少了工序數(shù)量，提高了效率，但由于制件結(jié)構(gòu)尺寸不大，壁厚小，復合模裝配較困難、強度也會受到影響，方案1.1.5其生產(chǎn)力高，可實行自動化生產(chǎn)，勞動強度低。但此類模具結(jié)構(gòu)復雜，設計困難，在安裝、調(diào)試、維修時較困難制造周期較長，適合于大型企業(yè)生產(chǎn)?？紤]到制件的精度要求不高，生產(chǎn)批量不是很大，而且適合剛剛起步設計模具的新手，因此方案1.1.1與其它方案相比最為合適。在本制件中有一個兩孔的同軸度要求，在本設計沖孔中不予考慮，在切邊時保證它的同軸度要求。 2.3 確定各工序模具種類及型式 沖壓工藝方案確定后，各工序的模具種類也就自然確定。如傳動蓋選用的沖模有：落料模、拉深模、沖孔模、切邊模、整形模。 2.4 主要工藝參數(shù)計算 2.4.1 計算毛坯直徑D［1］ D= = =95.25mm ≈95mm 2.4.2 確定拉深次數(shù) ［1］ 判斷能否一次拉出 零件所要求的拉深系數(shù)（即總拉深系數(shù)）： d 52 ===0.55 =0.48 可見> ∴只需一次拉深 2.4.3 確定排樣圖、裁板方案 ［1］ 這里的毛坯為簡單的圓形，而且尺寸也不算小，考慮到操作方便，宜采用單排。 a=1.2mm, a1=1.5mm 條料寬度B=（D+2a1+△） △查文獻［1］表3-11為1 B=(95+2×1.5+1) B=99mm 送料步距A=D+a =95+1.2 =96.2mm η=×100％ 3.14×47.5 =×100% =74.4% 2.5 計算各工序壓力、壓力中心、初選壓力機 2.5.1 沖裁力計算 ［1］ F=Ltσь σь=275～383 MPa σь取350 MPa F=3.14×D×tσь =3.14×30×2×350 =65940 N =65.94 KN 2.5.2 卸料力計算 ［1］ F卸=K卸×F K卸=0.025～0.06 K卸取0.04 F卸=0.04×65.94 =2.64 KN 2.5.3 總壓力計算 F總=F+F卸=65.94+2.64 =68.58 KN 2.5.4 初選壓力機 由于該制件是小型制件，且精度要求不高，因此選用開式可傾壓力機。它具有工作臺三面敞開，操作方便，成本低廉的特點。在這里根據(jù)總壓力為78.47KN，選取100KN型號為J23-10A。 2.5.5 確定壓力中心 由于該制件的毛坯及各工序件均為軸對稱圖形，而且只有一個工位，因此壓力中心必定與制件的幾何中心重合。 2.6 確定沖壓設備 根據(jù)有關計算沖壓力的公式和計算方法，分別確定各工序所需總壓力，然后根據(jù)工廠沖壓設備的實際情況，確定各工序用的沖壓設備類型和規(guī)格。 2.7填寫沖壓工序卡 （見工序卡） 3、模具結(jié)構(gòu)設計 3.1 選擇模架及確定其它沖模零件尺寸 ［2］ 選用滑動導向中間導柱圓形模架規(guī)格。由凹模周界尺寸及模架閉合高度在140～165之間。 模架 100×140～165 I GB/T2851.6-1990 3.2 計算凸凹模刃口尺寸 ［1］ =0.12 mm =0.16 mm -=0.04 mm 凸模和凹模的制造偏差： 沖孔部分：=+0.025 mm =-0.02 mm =0.045 > - ∴不能采用分別加工法。 采用凸模和凹模單配加工的尺寸計算： Φ x=0.5 =30.105 = x=0.5 =26 沖孔凸模的基本尺寸和凹模相同，不必注公差，注明以0.10～0.14mm間隙與沖孔凹模配制。 根據(jù)確定的沖壓工藝方案和制件的形狀特點、要求等因素確定沖模的類型及結(jié)構(gòu)形式。 3.3 凹模設計 ［3］因制件形狀簡單，總體尺寸不大，選用整體式凹模，洞口形式為直壁式。沖壓模一般零件的材料及熱處理要求，選用T10A為凹模材料。 凹模厚度 ［1］ H=Kb K=0.28 H=0.28×80 =22.4 mm 凹模壁厚 C=（1.5～2）H =1.6×22.4 =35.84 mm 取整C=35 mm 凹模周界尺寸D ［2］ D=100 3.4凸模設計 L=+++Y 為凸模固定板厚度 為卸料板厚度 為導料板厚度 Y取20～25 L=12+20+24 =56 mm 3.5設計非標準零件 根據(jù)模架的整體結(jié)構(gòu)和凸凹模的尺寸計算設計非標準零件，詳見圖紙。 3.6壓力機的選擇 模具閉合高度為172mm,初選壓力機為J23-10A，最大閉合高度為180mm,因此符合要求。 4、附表 （圖紙） 5、結(jié)論 通過這次傳動蓋沖孔模的設計，使我對冷沖模的設計有了進一步的了解和掌握。尤其是在沖壓工藝方面，通過在圖書館的查詢和網(wǎng)上的查找，我知道了沖壓在模具設計中的重要性。作為一名學習模具設計專業(yè)的學生來說，光有課堂上的理論知識還是不夠的，我們經(jīng)過在模具廠的實習，對模具有了親身的經(jīng)歷后再來設計模具會比較的直觀和有頭緒。在這次的設計中，我結(jié)合了理論與實踐的經(jīng)驗，有什么不懂的地方就查詢工具書或請教指導老師，循序漸進，找到合適的沖壓方案，對尺寸的計算也是比較嚴謹。在本設計中要注意凸模和凹模的配合加工，同軸度要求在切邊時保證。 在這次的設計中要感謝我的指導老師匡余華，給了我許多關于設計方面的指導，在這里我再次表示由衷的感謝！ 6、參考文獻： ［1］丁松聚編 《冷沖模設計》 機械工業(yè)出版社 2005 ［2］史鐵梁編 《模具設計指導》 機械工業(yè)出版社 2003 ［3］許發(fā)樾編 《冷沖模設計應用實例》 機械工業(yè)出版社 2004 ［4］付宏生編 《冷沖壓成形工藝與模具設計制造》 化學工業(yè)出版社 2005 ［5］馮小明編 《冷沖壓工藝及模具設計》 重慶大學出版社 ［6］李碩本編 《沖壓工藝學》 機械工業(yè)出版社 1982 ［7］王孝培編 《沖壓手冊》 機械工業(yè)出版社 1990 ［8］陳炎嗣 郭景儀編 《沖壓模具設計與制造技術》 北京出版社 1991 ［9］沖模設計手冊編寫組編著 《沖模設計手冊》 機械工業(yè)出版社 2000 ［10］張毅主 《現(xiàn)代沖壓技術》 國防工業(yè)出版社 1994 - 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