帶有自動(dòng)擋料裝置的墊板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)-沖壓模具含13張CAD圖帶開題報(bào)告-獨(dú)家.zip,帶有,自動(dòng)擋,裝置,墊板,級(jí)進(jìn)模,設(shè)計(jì),沖壓,模具,13,CAD,開題,報(bào)告,獨(dú)家 I 帶有自動(dòng)擋料裝置的墊板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 摘 要 冷沖壓工藝是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要的工藝裝備之一 不僅僅在工業(yè)生產(chǎn)制造中 有所應(yīng)用 而且在日常生活的方方面面也有廣泛應(yīng)用 近年來(lái) 模具工業(yè)已擺脫了 從屬地位而發(fā)展成為獨(dú)立的行業(yè) 我國(guó)的模具工業(yè)也有突飛猛進(jìn)的發(fā)展 模具可以 進(jìn)行快速大批量生產(chǎn) 能制造出比較復(fù)雜的零件 極大的提高了模具制造的精度 質(zhì)量和生產(chǎn)率 節(jié)約了零件加工成本 容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的流水線生產(chǎn) 設(shè)計(jì)一套帶有自動(dòng)擋料裝置的沖孔落料級(jí)進(jìn)模 墊板在機(jī)器的各部分之間起著 連接時(shí)穩(wěn)定 密封等作用 墊板的種類繁多 材質(zhì)以及大小薄厚的不同 所起的作 用也是不同的 按材質(zhì)分類 可分為非金屬 半金屬 和金屬墊板三種 而本次設(shè) 計(jì)的墊板主要用在法蘭連接的螺栓中的 作用是增大螺栓或螺母與零件表面的接觸 面積 防止零件表面被磨壞 配合彈簧墊圈 起到防松作用 此次墊板的模具設(shè)計(jì) 采用的是級(jí)進(jìn)摸 在生產(chǎn)應(yīng)用中主要是沖孔和落料工序 其中包括沖壓工藝分析 并確定模具 凸模 凹模 固定板 卸料裝置等零部件的設(shè)計(jì)和制造 以及壓力機(jī) 的選擇 該畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠使我對(duì)于學(xué)校所學(xué)的知識(shí)有一個(gè)全面的復(fù)習(xí)和進(jìn)一步的認(rèn)識(shí) 將專業(yè)課知識(shí)系統(tǒng)的結(jié)合在一起 使我提高自行設(shè)計(jì)這一方面的能力 關(guān)鍵字 擋料裝置 沖孔落料 級(jí)進(jìn)模 沖壓工藝 II ABSTRACT Cold stamping is one of the most important technological equipment in modern industrial production It is not only used in industrial production but also widely used in every aspect of daily life In recent years the mold industry has developed from a subordinate position to an independent industry The mold industry in our country also has a rapid development The mold can make rapid mass production can produce more complex parts greatly improve the precision quality and productivity of the mold manufacturing save the cost of parts processing and easy to realize automatic production line A set of punching blanking progressive die with automatic stopper is designed The backing plate is stable and sealed when it is connected to all parts of the machine There are many kinds of backing plates and the different materials and sizes are different According to material classification it can be divided into three kinds non metal semi metal and metal backing plate The design of the cushion is mainly used in the flange of the bolt the function is to increase the contact area of the bolt or nut and the surface of the parts to prevent the surface of the parts to be worn out with the spring washer playing the anti loosening effect The design of the die for this plate is a progressive touch In the production application it is mainly punching and blanking process including the stamping process analysis and the design and manufacture of die punch die fixed plate unloading device and other parts as well as the selection of press The graduation design can make me have a comprehensive review and further understanding of the knowledge learned by the school and combine the knowledge system of the professional course together so that I can improve the ability to design this aspect by myself Key words blocking device blanking blanking progressive die stamping process III 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 前 言 1 1 緒論 2 1 1 沖壓技術(shù)理論概述 2 1 1 1 全面推廣 CAD CAM CAE 技術(shù) 2 1 1 2 高速銑削加工 2 1 1 3 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 2 2 零件工藝性分析及確定工藝結(jié)構(gòu)方案 3 2 1 產(chǎn)品零件圖 3 2 2 零件工藝性分析 3 2 2 1 結(jié)構(gòu)與尺寸 3 2 2 2 精度 3 2 2 材料 4 2 3 確定沖裁工藝方案 4 3 工藝計(jì)算 6 3 1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 6 3 1 1 排樣方法 6 3 1 2 搭邊值的確定 6 3 1 3 送料步距與條料寬度計(jì)算 7 3 1 4 材料利用率及排樣草圖 7 3 2 沖裁力 壓力機(jī)的選取及壓力中心計(jì)算 8 3 2 1 沖裁力的計(jì)算 8 3 2 2 卸料力 推件力和頂件力 8 3 2 3 壓力機(jī)所需總沖壓力的計(jì)算 9 3 3 壓力中心的計(jì)算 9 3 3 1 壓力中心的計(jì)算 9 3 4 凸 凹模刃口尺寸計(jì)算 10 3 5 卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 彈性元件的選用和計(jì)算 13 3 5 1 卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 3 5 2 凸模與固定板的選用和計(jì)算 13 4 連續(xù)模的主要零件設(shè)計(jì) 14 4 1 凸 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 4 1 1 凹模 14 4 1 2 凸模 15 4 2 壓力機(jī)的選用與校核 17 4 2 1 壓力機(jī)的選用 17 4 3 模架的選用 17 IV 5 模具的動(dòng)作原理 19 6 模具的總裝配 20 總 結(jié) 21 參考文獻(xiàn) 22 1 前 言 由于模具技術(shù)的迅速發(fā)展 模具設(shè)計(jì)與制造已成為機(jī)械行業(yè)中一個(gè)大的分枝 從事模具行業(yè)工作的專業(yè)人才也越來(lái)越多 模具也傾向標(biāo)準(zhǔn)化 系列化 模具的諸 多零件已經(jīng)具有互換性 模具的設(shè)計(jì)周期越來(lái)越短 因此模具已經(jīng)成為提高產(chǎn)品的 競(jìng)爭(zhēng)能力的重要手段 模具已成為各種產(chǎn)品不可缺少的工藝設(shè)備 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容是 墊板沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的不僅是對(duì)大 學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)鞏固和總結(jié) 而且是大學(xué)期間重要的實(shí)踐環(huán)節(jié) 它能綜合培養(yǎng)查 資料的能力 畫圖能力 獨(dú)立分析能力 向老師 同學(xué)學(xué)習(xí)的能力 畢業(yè)設(shè)計(jì)作為 對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的一次綜合檢測(cè) 為以后參加工作也將奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ) 本次重點(diǎn)設(shè)計(jì)的是一副沖孔落料連續(xù)模 這次設(shè)計(jì)是在老師認(rèn)真 耐心的指導(dǎo) 下進(jìn)行的 是在對(duì)模具的經(jīng)濟(jì)性 模具的壽命 生產(chǎn)周期及生產(chǎn)成本等因素進(jìn)行了 全面的仔細(xì)的分析下而進(jìn)行設(shè)計(jì)的 因我個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和水平有限 因此很難避免在設(shè) 計(jì)的過(guò)程中存在不合理之處 望各位老師多多批評(píng)指正 本論文是在老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的 老師那嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度 淵博的知識(shí)為我們樹立了榜樣 在此向她表示衷心的感謝 在論文的設(shè)計(jì)和寫作過(guò)程中 得到同學(xué)的大力支持和協(xié)助 在此一并感謝 我相信 在老師的耐心指導(dǎo)和同學(xué)們的大力支持下 我一定能順利完成本次設(shè) 計(jì) 2 1 緒論 1 1 沖壓技術(shù)理論概述 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品 交貨期短 精度高 質(zhì)量好 價(jià) 格低 的要求服務(wù) 達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng) 1 1 1 全面推廣 CAD CAM CAE 技術(shù) 模具 CAD CAM CAE 技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向 隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn) 步 普及 CAD CAM CAE 技術(shù)的條件已基本成熟 各企業(yè)將加大 CAD CAM 技術(shù)培訓(xùn)和 技術(shù)服務(wù)的力度 進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE 技術(shù)的應(yīng)用范圍 計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 CAD CAM CAE 技術(shù)跨地區(qū) 跨企業(yè) 跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能 實(shí)現(xiàn)技 術(shù)資源的重新整合 使虛擬制造成為可能 1 1 2 高速銑削加工 國(guó)外近年來(lái)發(fā)展的高速銑削加工 大幅度提高了加工效率 并可獲得極高的表 面光潔度 另外 還可加工高硬度模塊 還具有溫升低 熱變形小等優(yōu)點(diǎn) 高速銑 削加工技術(shù)的發(fā)展 對(duì)汽車 家電行業(yè)中大型型腔模具制造注入了新的活力 目前 它已向更高的敏捷化 智能化 集成化方向發(fā)展 1 1 3 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退?的諸多功能 大大縮短了模具的在研制制造周期 有些快速掃描系統(tǒng) 可快速安裝 在已有的數(shù)控銑床及加工中心上 實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集 自動(dòng)生成各種不同數(shù)控系統(tǒng) 的加工程序 不同格式的 CAD 數(shù)據(jù) 用于模具制造業(yè)的 逆向工程 模具掃描系統(tǒng) 已在汽車 摩托車 家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用 相信在 十五 期間將發(fā)揮更大的 作用 3 2 零件工藝性分析及確定工藝結(jié)構(gòu)方案 2 1 產(chǎn)品零件圖 圖 2 1 墊板沖壓零件圖 沖裁工件是一種常見(jiàn)的零件 其材料為 Q235 鋼 厚度為 1 0mm 工件需大批量 生產(chǎn) 如圖 2 1 所示 2 2 零件工藝性分析 沖裁的工藝性是從沖壓件工藝方面來(lái)衡量設(shè)計(jì)是否合理 在滿足工件零件使用 要求的條件下 能夠以最經(jīng)濟(jì)最簡(jiǎn)單的方法沖出來(lái)就說(shuō)明工藝性好 但是工藝性的 好壞是相對(duì)的 它直接受到工廠的沖壓技術(shù)和設(shè)備等因素的制約 2 2 1 結(jié)構(gòu)與尺寸 該零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 形狀對(duì)稱 尺寸較小 強(qiáng)度要求不高 外形簡(jiǎn)單 懸臂寬度 5 75mm 大于 1 5t 孔徑 28 5mm 大于 1 5t 所以適宜于沖裁加工 2 2 2 精度 本次零件設(shè)計(jì)精度要求不高 圖上所注尺寸公差無(wú)特殊要求 選取公差等級(jí)為 IT12 級(jí) 利用普通沖裁方式可達(dá)到要求 其模具制造精度也不高 能達(dá)到經(jīng)濟(jì)精度 4 2 2 材料 碳素結(jié)構(gòu)鋼 Q235A 厚度 1 0mm 軟態(tài) 帶料 抗剪強(qiáng)度 310 380MPa 此材料 具有較高的彈性和良好的塑性 其沖裁加工性較好 2 3 確定沖裁工藝方案 確定工藝方案就是確定沖壓件的加工路線 合理的工藝方案應(yīng)在不同的工藝分 析進(jìn)行全面的分析與研究比較與其經(jīng)濟(jì)效果 然后選擇合理的工藝方案 此零件沖 壓包括沖孔 落料兩個(gè)基本工序 具體分析如下 1 單工序沖裁 單工序彎曲 采用單工序模生產(chǎn) 2 級(jí)進(jìn)沖孔 落料 采用連續(xù)模生產(chǎn) 3 復(fù)合模 落料沖孔 采用復(fù)合模具生產(chǎn) 方案 1 模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造周期短 加工成本低 但需要兩道工序 兩付模 具才能完成零件的加工 生產(chǎn)效率較低 難以滿足零件大批量生產(chǎn)的需求 且不便 于工人操作 所以一般不予采用 方案 2 采用連續(xù)沖裁沖出的零件精度和平直度較好 生產(chǎn)效率高 操作方便 通過(guò)設(shè)計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方法可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠 的問(wèn)題 同時(shí)又減少了一副模具 大大節(jié)省了成本 方案 3 采用復(fù)合模具 只有當(dāng)制件精度要求高 生產(chǎn)批量大 表面要求平整 時(shí) 才選用復(fù)合模具結(jié)構(gòu) 而且制作的費(fèi)用較高 一般不采用 由于零件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 為提高生產(chǎn)效率 這樣應(yīng)采用復(fù)合沖裁或連續(xù)沖裁方式 如采用復(fù)合模 則其凸凹模壁厚不能太薄 外形與內(nèi)形 內(nèi)形與內(nèi)形 以免影響強(qiáng) 度 凸凹模刃磨有時(shí)不方便 尤其是在凸凹模即沖裁 又成形的情況下 連續(xù)模具有如下優(yōu)點(diǎn) 1 生產(chǎn)效率較高 尤其能適合于在單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 2 安全 省料及其它開支省 3 模具的使用壽命長(zhǎng) 修模調(diào)整容易 4 沖制的產(chǎn)品精度高 美觀 故此沖裁件采用連續(xù)模為合理 設(shè)計(jì)方案為分別對(duì)凸模組件和凹模組件進(jìn)行了 定位和固緊 使裝配容易和裝配精度容易得到保證 綜上所述可知 宜采用方案 2 在此沖件中 采用先完成沖孔后落料能保證 5 凸凹模的最小壁厚 又因?yàn)榱慵某叽绫容^小 若在一副模具中完成全部工序的 則會(huì)造成模具不方便制造 同時(shí)不經(jīng)濟(jì) 生產(chǎn)成本會(huì)成倍增加 故采用先在連續(xù)模 中完成沖孔落料的工藝方案 6 3 工藝計(jì)算 3 1 排樣設(shè)計(jì)與計(jì)算 3 1 1 排樣方法 排樣對(duì)材料的利用率 工件的尺寸精度 生產(chǎn)率 模具制造難易程度和使用壽 命有一定的影響 按材料的經(jīng)濟(jì)利用程度或廢料的多少 排樣可分為有廢料排樣與 少 無(wú)廢料排樣兩大類 排樣又可分直排 斜排 對(duì)排 對(duì)頭斜排 多排 混合排 等 有廢料排樣有如下幾種形式 1 直排 排樣時(shí) 應(yīng)優(yōu)先選用直排 因?yàn)橹迸诺哪＞咦詈?jiǎn)單 但對(duì)于三角形 角尺形等工件 采用直排會(huì)造成較大的材料浪費(fèi) 可考慮選擇斜排或?qū)ε?2 斜排 斜排將時(shí)制模工作量增大 3 對(duì)排 選取對(duì)排省料幅度較大 比直排省料可達(dá) 30 50 但需要注意 如果采取送料一次沖一件的方案 即用單凸模 模具結(jié)構(gòu)與直排時(shí)基本相同 模具 費(fèi)也相差不大 但只實(shí)用于條料 不能用卷料 如下圖所示排樣方法 圖 3 1 直 排 綜上所述相同個(gè)數(shù)的零件采用直排料面積為 1550 2m 3 1 2 搭邊值的確定 搭邊值的作用 搭邊是指排樣時(shí)零件與條料側(cè)邊這間留下的剩料 其作用是使 7 條料定位 保證零件的質(zhì)量和精度 補(bǔ)償定位誤差 確保沖出合格的零件 并使條 料有一定的剛度 不彎曲 便于送進(jìn) 并能使沖模的壽命提高 為了節(jié)約材料 應(yīng) 選擇合理的搭邊值 它一般與卸料板的形式 條料厚度 沖壓寬度 L 有關(guān) 本設(shè)計(jì)采用彈性卸料板 條料厚度 t 1 0mm 沖壓寬度 L 40mm 30mm 查 冷沖 模設(shè)計(jì) P60 知 搭邊值工件間 1 2mm 側(cè)面 1 5mm a1a 3 1 3 送料步距與條料寬度計(jì)算 條料在模具上每次送進(jìn)的距離稱為送料步距 用 A 表示 其大小為條料上兩個(gè) 對(duì)應(yīng)沖裁件的對(duì)應(yīng)點(diǎn)之間的距離 查 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) P63 條料寬度按公式 計(jì)算即 001L B2ab 式中 L 條料公稱寬度 mm B 垂直于送料方向的工件尺寸 mm 側(cè)搭邊 mm 1a b 側(cè)刃切除的料寬 mm 為剪板機(jī)下料公差 0 5mm 條料是由板料剪裁下料而得 為保證送料順利 剪裁時(shí)的公差整帶分布規(guī)定上 偏差為零 下偏差為負(fù)值條料在模具上送進(jìn)時(shí)一般都有導(dǎo)向 當(dāng)使用導(dǎo)料銷導(dǎo)向而 又無(wú)側(cè)壓裝置時(shí) 在寬度方向也會(huì)產(chǎn)生送料誤差 所以 條料寬度 L 40 2 1 5 43 mm 0 5 送料步距 A 40 1 2 41 2mm 3 1 4 材料利用率及排樣草圖 通常以一個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積與所用毛坯面積的百分率來(lái)表示 LB 100 1S01 式中 個(gè)步距內(nèi)零件的實(shí)際面積 個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面積 0 L 送料步距 B 條料寬度 8 經(jīng)計(jì)算 一個(gè)步距內(nèi)的實(shí)際有效面積 約為 1550mm2 一個(gè)步距內(nèi)所需毛坯面1S 積 為 43 41 2 1771 6mm 0S 沖裁單件材料的利用率 1550 1771 6 100 87 49 因此選用單排排樣 這樣的材料利用率較合宜 且操作方便 3 2 沖裁力 壓力機(jī)的選取及壓力中心計(jì)算 3 2 1 沖裁力的計(jì)算 沖裁力是選擇壓力機(jī)的主要依據(jù) 也是設(shè)計(jì)模具所必須的數(shù)據(jù) 其沖裁力 F 的 計(jì)算公式為 F KLt 其中 F 為沖裁力 N L 為沖裁件的周長(zhǎng) mm t 板料厚度 mm 為材料的抗剪強(qiáng) 度 MPa 為系數(shù) 常取 1 3 在一般情況下 材料的 b 1 3 為計(jì)算方便 也可用這個(gè)式子計(jì)算 沖裁力 F Lt b 中間孔周長(zhǎng)為 L1 3 14 28 5 89 49 落料周長(zhǎng)為 L2 148 28 墊板模具的沖裁力為 F Lt b 89 49 148 28 1 1 3 380 117458 38N 117 458KN 3 2 2 卸料力 推件力和頂件力 從凸模上卸下板料所需的力稱為卸料力 從凹模內(nèi)向下推出工件或廢料所需F凹 的力稱推件力 從凹模內(nèi)向上頂工件或廢料所需的力稱為頂件力 F推 F頂 與 和沖件輪廓的形狀 沖裁間隙 材料種類和厚度 潤(rùn)滑情況 凹凹推 頂 模洞口形狀因素有關(guān) 在實(shí)際生產(chǎn)中常用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 FK 卸 卸 n推 推 頂 頂 式中 F 沖裁力 卸料力系數(shù) K卸 9 推件力系數(shù) K推 頂件力系數(shù) 頂 n 梗塞在凹模內(nèi)的沖件數(shù) n h t h 為凹模直壁洞口的高度 與 可分別由表 4 1 查取 當(dāng)沖裁件形狀復(fù)雜 沖裁間隙較小 潤(rùn)滑F(xiàn)凹推 頂 較差 材料強(qiáng)度高時(shí)應(yīng)取較大的值 反之則應(yīng)取較小的值 表 4 1 卸料力 推件力和頂件力系數(shù) 料厚 mm K卸 K推 K頂 0 5 2 5 0 025 0 06 0 05 0 06 取 為 0 04 為 0 05 為 0 06K卸 推 頂 3 2 3 壓力機(jī)所需總沖壓力的計(jì)算 采用彈壓卸料裝置和下出件模具 F 總 卸 推 采用彈壓裝置和上出件模具時(shí) 總 頂 卸 采用剛性卸料裝置和下出件模具時(shí) F 總 頂 彈簧片模具采用剛性卸料 其所需總壓力為 1 06 F 1 06 117 458KN 124 505KNF 總 卸 推 3 3 壓力中心的計(jì)算 3 3 1 壓力中心的計(jì)算 模具的壓力中心必須通過(guò)模柄軸線而和壓力機(jī)的滑塊中心線重合 以使平穩(wěn)工 作 減少導(dǎo)向磨損 提高模具及壓力機(jī)的壽命 10 圖 3 2 壓力中心坐標(biāo)系 選取如圖 3 2 所示的坐標(biāo)系 因?yàn)?2 個(gè)工位 2 個(gè)工位的中心分別為 20 6 0 0 20 6 按 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) P103 式 3 25 計(jì)算壓力中心 12n0lxlx 24 38mm Y0 0mm 所以連續(xù)沖裁下零件的壓力中心為 5 0934 0 3 4 凸 凹模刃口尺寸計(jì)算 凸 凹模加工方法一般分為兩種 1 凸 凹模分開加工法 當(dāng)凸 凹模分開加工時(shí) 模具具有互換性 便于模 具成批制造 但是制模精度要求高 制造困難 相應(yīng)地會(huì)增加加工成本 凸 凹模 配合加工適合于較復(fù)雜的 非圓形的模具 制造簡(jiǎn)便 成本低廉 2 凸 凹模配合加工法 采用配做法制模時(shí) 配做件的最后精加工要等基準(zhǔn) 件完全加工完才進(jìn)行 按配做法制模的加工順序 落料時(shí)先加工凹模 配做凸模 沖孔時(shí)先加工凸模 配做凹模 在工件尺寸精度較低 特別是板料較薄時(shí) 基準(zhǔn)件 的公差值較大 而配做件允許的公差值要小得多 這說(shuō)明基準(zhǔn)件加工較容易 而配 11 做件加工較難 用單配加工法常用于生產(chǎn)復(fù)雜形狀及薄料沖裁件的模具 在計(jì)算復(fù)雜形狀的凸 模和凹模工作部分的尺寸時(shí) 往往存在著三類不同性質(zhì)的尺寸 第一類 凸?；虬?模在磨損后會(huì)增大的尺寸 第二類 凸?；虬寄Ｔ谀p后會(huì)減小的尺寸 第三類 凸?；虬寄Ｔ谀p后基本不變的尺寸 如圖 其中尺寸 a b c 對(duì)于凸模來(lái)說(shuō)屬于 第二類尺寸 對(duì)于凹模來(lái)說(shuō)屬于第一類尺寸 尺寸 d 對(duì)于凸模來(lái)說(shuō)屬于第一類尺寸 對(duì)于凹模來(lái)說(shuō)屬于第二類尺寸 尺寸 e 對(duì)于凸模和凹模來(lái)說(shuō)都是屬于第三類尺寸 圖 3 3 復(fù)雜形狀沖裁件的尺寸分類 尺寸的計(jì)算方法 第一類尺寸 沖裁件上該尺寸的最大極限尺寸 x 1 40 第二類尺寸 沖裁件上該尺寸的最小極限尺寸 x 第三類尺寸 沖裁件上該尺寸的中間尺寸 1 8 對(duì)于該工件來(lái)說(shuō) 在連續(xù)模中完成的工步是沖孔 落料 該工件精度無(wú)特殊要 求 根據(jù)工件公差等級(jí)取為 IT13 級(jí) 由于材料薄 模具間隙小 故凸凹模采用配做 加工為宜 又根據(jù)排樣圖可知 凹模的加工比凸模的加工要困難 且級(jí)進(jìn)模的所有 凹模的孔均在一個(gè)模板上 因此 選用凹模為制造基準(zhǔn)件 所以不論沖孔 落料 只計(jì)算凹模刃口的尺寸及公差 各凸模按凹模各對(duì)應(yīng)尺寸標(biāo)注其基本尺寸 并注明 按凹模實(shí)際刃口尺寸配雙面間隙 0 10mm 連續(xù)模中落料模 計(jì)算凹模刃口尺寸 按照一定的間隙配做凸模 按磨損情況 分類計(jì)算 凹模磨損后增大的尺寸 查 中國(guó)模具工程大典第 4 卷模具工程大典 P273 按照公式計(jì)算 dd0 DX 尺寸 5 磨損后增大 查表 X 0 05 12 5 dd0 DX 尺寸 40 磨損后增大 查表 X 0 10 40 dd0 沖孔時(shí) 把凸模尺寸換算到凹模的尺寸計(jì)算 由于先做凹模 凸模是按凹模以 一定的間隙配制的 所以凹模公差 凹也要比較小 即 凹 凸 1 4 Z max Z min 由圖 3 4 中可以得到換算后凹模的基本尺寸與公差 圖 3 4 沖孔 將凸模尺寸換算到凹模的計(jì)算圖 即 d 凹 dmin x Zmin 凹 0 沖孔凹模 落料凸模分別按照沖孔凸模 落料凹模的實(shí)際尺寸進(jìn)行配制 雙邊 由表查得 Zmax 0 12mm Zmin 0 06mm Z Zmax Zmin 0 06mm 大批量生產(chǎn) 且工作精度要求不高 按大間隙可提高模具的壽命 凹模磨損后減小的尺寸 按公式 d 凹 dmin x Zmin 凹 計(jì)算 0 尺寸 28 5 磨損后減小 查表 X 0 10 凸 凸 1 4 28 5 d 凹 dmin x Zmin 凹 0 28 5 0 1 0 4 0 06 28 6 90 9 沖孔凹模為圓形 故可按 d 凹 dmin x Zmin 計(jì)算 4 由于現(xiàn)在凹?；旧隙疾捎镁€切割方法加工 精度可達(dá) 0 01 0 02mm 而凸 13 模因結(jié)構(gòu)形式不同有多種加工方法 在留出不小于 0 02mm 研磨量的情況下 采用線 切割的機(jī)床加工凹模時(shí) 各型孔尺寸和孔距尺寸的制造公差均可標(biāo)注為 0 01 為 機(jī)床的一般能達(dá)到的加工精度 凸 凹模的材料根據(jù)性能特點(diǎn)選用 Cr12MoV 3 5 卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 彈性元件的選用和計(jì)算 3 5 1 卸料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 卸料裝置的功用是在一次沖裁結(jié)束之后 將條料或工序件與落料凸?；驔_孔凸 模脫離 以便進(jìn)行下一次沖裁 卸料裝置可分為固定卸料裝置和彈性卸料裝置兩種 本設(shè)計(jì)零件厚度為 1 0mm 零件精度要求不高 所以采用固定卸料板剛性卸料 固定卸料板的平面外形尺寸一般與凹模板相同 其厚度可取凹模厚度的 0 4 0 6 倍 板料厚度超過(guò) 3mm 時(shí) 可與凹模厚度一致 卸料板形孔與凸模的單面間隙可以 取 0 05 0 1mm 厚料與硬料可取大值 則厚度 H 固 0 4 H 凹 0 4 35 14mm 因?yàn)闆_裁件為材料為 Q235A 厚度為 1 0mm 所以取 H 固 15mm 3 5 2 凸模與固定板的選用和計(jì)算 沖孔 落料凸模長(zhǎng)度 L 應(yīng)根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)確定 據(jù) 冷沖模設(shè)計(jì) P99 公式知 凸模長(zhǎng)度 的計(jì)算公式為 凸 3 0mm L凸 1H23 式中 凸模固定板厚度 mm 固定卸料板厚度 mm 2 預(yù)壓狀態(tài)下卸料彈簧的長(zhǎng)度 其長(zhǎng)度為 0 85 0 9 3 3H 3 0 附加厚度 凸?？s進(jìn)卸料板的距離 凸模固定板外形與尺寸與凹模板相同 厚度為凹模板厚度的 0 5 0 6 倍 凸模 固定板厚度為 18mm 對(duì)于臺(tái)階固定直通式凸模 其型孔于凸模的雙邊間隙可取 0 05 0 1 這里取 0 1mm 2 0 18 30 15 3 0 60mm L凸 1H23 14 4 連續(xù)模的主要零件設(shè)計(jì) 4 1 凸 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 1 1 凹模 1 類型 凹模型孔側(cè)壁形狀形狀有兩種 一種是側(cè)壁與凹模的凹模面稍傾斜的斜壁孔 但斜壁孔的加工存在難度 增加 成本 在此處暫不采用 一種是側(cè)壁與凹模面垂直的直壁孔 在刃口孔內(nèi)易于聚集廢料或工件 增大了 凹模的脹裂力 推件力和孔壁的磨損 磨損后刃口形成倒錐形狀 可能使沖成的工 件從孔口反跳到凹模表面上造成操作困難 但直壁刃口凹模 刃口強(qiáng)度較高 刃口 修磨后工作部分尺寸不變 制造方便 適合用于截面為非圓形的工件 本零件采用 這種形式 臺(tái)階型孔的設(shè)計(jì)參數(shù) 一是直刃口的有效高度 h 一般的當(dāng) t 1mm 時(shí) 取 h 3 5mm 一是斜壁孔比單邊孔擴(kuò)大值 b 一般取 b 0 5 1mm 所以取 h 3mm 2 凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定 凹模厚度 H Kb 須 15mm 凹模壁厚 C 1 0 1 5 H 須 30 40mm 式中 b 沖裁件最大外形尺寸 b 40 28 5 2 41 2 75 45mm K 系數(shù) 查表取 K 0 45 則 H Kb 0 45 75 45 33 9525mm 取 35mm 凹模壁厚 C 1 0 1 5 H 35 52 5mm 查表得 C 45 凹模有效面積矩形的對(duì)稱中心應(yīng)與壓力中心重合 以便使模柄的中心線通過(guò)壓 力中心 但壓力中心對(duì)于矩形的寬度并不處于對(duì)稱位置 長(zhǎng)度也不處于對(duì)稱位置 因此應(yīng)將矩形的長(zhǎng)度增大為 使壓力中心對(duì)于 處于對(duì)稱位置 即以壓力中心到矩ll 形左邊的距離為實(shí)際凹模有效面積矩形長(zhǎng)度的一半 3 計(jì)算凹模外形尺寸 從凹模有效面積矩形 b 向四周擴(kuò)大一個(gè)允許的凹模壁厚 C 值 即 45mm 即為l 15 凹模外形尺寸 L B 的尺寸 則 凹模長(zhǎng)度 L L 75 45 2 45 165 45mm 凹模寬度 B B 40 2 45 130mm 經(jīng)綜合考慮 選取與計(jì)算值相近的標(biāo)準(zhǔn)凹模板輪廓尺寸 將上述尺寸圓整為 170 140 35mm 采用整體式的凹模結(jié)構(gòu) 4 1 2 凸模 1 凸模的設(shè)計(jì)原則 為了保證凸模能夠正常工作 設(shè)計(jì)任何結(jié)構(gòu)形式的凸模都須滿足如下三個(gè)原則 精確定位 凸模安裝到固定板上以后 在工作過(guò)程中其軸線或母線不允許 發(fā)生任何方向的移位 否則將造成沖裁間隙不均勻 降低模具壽命 嚴(yán)重時(shí)造成啃 模 防止拔出 回程時(shí) 卸料力對(duì)凸模產(chǎn)生拉深作用 凸模的結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸 模從固定板中拔出 防止轉(zhuǎn)動(dòng) 2 凸模的結(jié)構(gòu)形式 經(jīng)綜合考慮 落料凸模的刃口部分為非圓形斷面 為了便于凸模和固定扳的加 工 可設(shè)計(jì)成直通式形狀結(jié)構(gòu) 其工作部分和固定部分的形狀做成一樣 這類凸模 采用磨削 線切割的方式加工 凸模的尺寸根據(jù)刃口尺寸 卸料裝置和安裝固定要 求確定 凸模的結(jié)構(gòu)和尺寸如圖 5 3 所示 16 圖 4 2 落料凸模 沖孔凸模采用標(biāo)準(zhǔn) A 型的圓凸模 17 圖 4 3 圓形沖孔凸模 3 固定方式 凸模在上模的正確固定應(yīng)該是既要保證凸模工作可靠和良好的穩(wěn)定性 還要使 凸模在更換或修理時(shí)拆裝方便 落料凸模采用直通式凸模 上模板之間用臺(tái)階固定 其配合為過(guò)盈配合 對(duì)于沖孔凸模 將安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工成型的長(zhǎng)圓形 通過(guò)固定板固定 其配合間隙為 H7 m6 凸模固定板內(nèi)凸模的固定方法通常時(shí)凸模壓入固定板內(nèi) 4 2 壓力機(jī)的選用與校核 4 2 1 壓力機(jī)的選用 所選用的壓力機(jī)公稱壓力應(yīng)大于計(jì)算出來(lái)的總沖壓力 124 505kN 壓力機(jī)的最 大裝模高度應(yīng)大于或等于 173mm 沖模閉合高度 5mm 工作臺(tái)板尺寸應(yīng)能滿足沖模 的正確安裝 按上述要求可選用 JG23 40 開式雙柱可傾壓力機(jī) 但需要在工作臺(tái)面 上加設(shè)墊板 其主要技術(shù)參數(shù)為 選擇壓力機(jī)的型號(hào)為開式雙柱可傾式壓力機(jī) JG23 40 它的主要技術(shù)參數(shù)如下 公稱壓力 400KN 滑塊行程 100mm 滑塊行程次數(shù) 80 次 min 最大裝模高度 300mm 連桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度 8mm 模柄孔尺寸 直徑 深度 mm 50 70mm 工作臺(tái)尺寸 前后 左右 300 150mm 因?yàn)?故選擇 JG23 40 壓力機(jī) 滿足要求 1A 4 3 模架的選用 模具的閉合高度是指模具在最低工作位置時(shí)上下模座之間的距離 它應(yīng)與壓力 機(jī)的裝模高度相適應(yīng) 從生產(chǎn)量 模具結(jié)構(gòu) 產(chǎn)品規(guī)格和操作方便等方面考慮 選 擇 18 滑動(dòng)導(dǎo)向中間導(dǎo)柱圓形模架 查 GB T 2851 6 90 所選模架具體參數(shù)如下 凹模周界 170 140mm0D 18 閉合高度 參考 最小 159mm 閉合高度 參考 最大 185mm 上模座 數(shù)量 1 規(guī)格 250mm 205mm 35mm 下模座 數(shù)量 1 規(guī)格 250mm 205mm 30mm 導(dǎo)柱 數(shù)量 2 規(guī)格 25mm 140mm 導(dǎo)套 數(shù)量 2 規(guī)格 25mm 80mm 38mm 導(dǎo)柱與導(dǎo)套結(jié)構(gòu)從標(biāo)準(zhǔn)中選取 尺寸由模架中的參數(shù)決定 導(dǎo)柱的長(zhǎng)度應(yīng)保證 沖模在最低工作位置時(shí) 導(dǎo)柱上端面與上模座頂面的距離不小于 10 15mm 而下模 座底面與導(dǎo)柱底面的距離應(yīng)為 1 2mm 導(dǎo)柱與導(dǎo)套之間的配合為 H7 h6 導(dǎo)套與上模 座之間 導(dǎo)柱與下模座之間采用過(guò)渡配合 H7 m6 導(dǎo)柱與導(dǎo)套材料采用 20 鋼 熱處 理硬度為 滲碳 56 62HRC 上下模座材料采用 HT200 鑄鐵需要時(shí)效處理 模具的實(shí)際閉合高度為 H 上模座厚度 墊板厚度 凸模 凹模 下模座厚度 t 3 30mm 10mm 60mm 35mm 35mm 1mm 3mm 168mm 19 5 模具的動(dòng)作原理 本模具 裝配圖如圖所示 在一次行程過(guò)程中完成制件的沖孔 落料全部工作 當(dāng)壓力滑塊下行時(shí) 毛坯料被壓在凹模與各沖孔 落料凸模與凹模之間作用下 一次完成工作 產(chǎn)品和廢料從凹模邊劃下 本次設(shè)計(jì)的級(jí)進(jìn)模 在壓力機(jī)的一次行程中 經(jīng)一次送料定位 在模具的同一 部位同時(shí)完成多道工序 其沖裁件的相互位置精度高 對(duì)條料的定位精度也比較高 因?yàn)樾枰脤?dǎo)料板對(duì)條料寬度進(jìn)行導(dǎo)向 沖壓件精度高 可以很好的保證工件的形狀 和尺寸精度 模具結(jié)構(gòu)較一般 制造精度要求比較高 制造周期短 價(jià)格相對(duì)較低 節(jié) 約了成本 工序較集中排除了半成品搬運(yùn)時(shí)間 提高了生產(chǎn)效率 這種模具適用于 生產(chǎn)批量大 精度要求高 內(nèi)外形尺寸差較大的沖裁件 沖孔廢料由凹?？紫蛳屡懦?同時(shí)錯(cuò)位落料的產(chǎn)品也由凹?？紫蛳屡懦?這樣操作方便 生產(chǎn)效率提高很多 每 步送料步距靠側(cè)刃定位 有導(dǎo)正銷定位 所選的模架螺釘?shù)攘慵际菑臉?biāo)準(zhǔn)件中選取 這樣可有效的降低成本 20 6 模具的總裝配 1 確定裝配基準(zhǔn)件 應(yīng)以凸凹模為裝配基準(zhǔn)件 首先要確定凸模在模架中的位置 安裝凸模組件 確定凸模組件在下模座的位置 然后用平行板將凸模和下模座夾緊 在下模座上 劃出彎曲孔線 進(jìn)而安裝下模座其他組件 2 安裝上模部分 檢查上模部分各個(gè)零件尺寸是不是滿足裝配技術(shù)條件要求 安裝上模 調(diào)整 沖裁間隙 將上模系統(tǒng)各零件分別裝于上模座內(nèi) 3 安裝下模部分 4 自檢 按沖模技術(shù)條件進(jìn)行總裝配檢查 5 檢驗(yàn) 6 試沖 21 總 結(jié) 在指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)下 在同學(xué)們的大力支持下 經(jīng)歷三個(gè)多星期的畢業(yè)設(shè) 計(jì)即將結(jié)束 在此我對(duì)大家的幫助表示由衷地感謝 本次設(shè)計(jì)是由本人親自設(shè)計(jì) 在老師的精心指導(dǎo)下完成的 從數(shù)據(jù)的計(jì)算 資 料的查取 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 圖表的繪制 到最后的總結(jié)修改 無(wú)一不凝結(jié)我的才智和 汗水 畢業(yè)設(shè)計(jì)大到方案的確定 小到螺釘?shù)倪x取和繪制 無(wú)一不需要求謹(jǐn)務(wù)實(shí)的 精神 設(shè)計(jì)不成功 修改 修改 再修改 直到合理為止 正是本著這種實(shí)事求是 的精神 才完成本次設(shè)計(jì) 這次設(shè)計(jì)給了我一次全面展示自我的機(jī)會(huì) 讓我再次比較獨(dú)立地設(shè)計(jì)模具 進(jìn) 一步拓寬了我的知識(shí)面 同時(shí)也給了我一個(gè)溫習(xí)以前所學(xué)知識(shí)的機(jī)會(huì) 使我進(jìn)一步 鞏固了機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械制圖 沖壓模具及工藝等課程的基礎(chǔ)知識(shí) 本文闡述了模具 的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì) 分析零件的工藝性 確定工藝方案 闡述了模具結(jié)構(gòu) 提高計(jì) 算能力 繪圖能力 熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn) 本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)墊板的沖裁模結(jié)構(gòu)進(jìn)行 設(shè)計(jì)分析 計(jì)算 說(shuō)明 通過(guò)這次設(shè)計(jì) 我掌握了模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)步驟 以及一些 設(shè)計(jì)要點(diǎn) 也學(xué)到了許多繪圖技巧 對(duì) CAD Pro E 的運(yùn)用更加熟練 同時(shí)對(duì)機(jī)械行 業(yè)的前景有了新的了解 22 參考文獻(xiàn) 1 沖壓工藝模具學(xué) 第 2 版 盧險(xiǎn)峰編著 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 年 4 月 2 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 主編 朱江峰 童林軍 張勇明 北京理工大學(xué)出版社 2009 年 8 月 3 冷沖壓模設(shè)計(jì)資料與指導(dǎo) 第二版 主編 楊關(guān)全 匡余華 主審 蘇新義 大連理工大學(xué)出版社 2007 年 8 月 4 公差與配合 國(guó)標(biāo) GB1800 1804 79 5 模具制造工藝學(xué) 主編 徐慧民 副主編 賈穎蓮 韓軍 主審 張岐生 北京理工大學(xué)出版社 2010 年 8 月 6 冷沖模 國(guó)標(biāo) GB2851 2875 81 7 沖壓設(shè)計(jì)資料 重慶大學(xué) 王孝培 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 1983 年 12 月 8 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) 華北航天工業(yè)學(xué)院 鈡毓斌 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 年 6 月 9 冷沖模設(shè)計(jì)及制造 中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì) 組編 機(jī)械工業(yè)出版社 2010 年 7 月 10 沖壓成型技術(shù) 主編 康俊遠(yuǎn) 副主編徐勇軍 楊小東 王暉 北京理工大學(xué)出版社 2008 年 3 月 11 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) 編寫組 編 機(jī)械工業(yè)出版社 1989 年 1 月 任務(wù)書 學(xué)生 姓名 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 班級(jí) 題目 帶有自動(dòng)擋料裝置的墊板級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容和要求 1、設(shè)計(jì)一套帶有自動(dòng)擋料裝置的計(jì)包括下列主要內(nèi)容：