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畢 業(yè) 設 計 墊片落料沖孔復合模具設計 學 號 姓 名 班 級 專 業(yè) 系 部 指導老師 完成時間 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 章對沖裁件工藝的計算及分析 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算 5 2 5 壓力中心的分析和減少沖裁力的方式 5 第 3 章壓力機的選擇 6 3 1 壓力機的選擇 6 3 2 壓力機的主要參數(shù) 6 第 4 章沖壓凸凹模零件的設計 7 4 1 刃口的計算及確定 7 4 2 凹凸模零件的具體設計 10 4 3 模具的凹模的設計及尺寸 11 4 4 模具的凸模的設計及尺寸 11 第 5 章沖壓模具其他零件分析及圖紙 12 5 1 凸凹模尺寸的計算及繪圖 12 5 2 其他零件的設計及繪圖 13 結(jié)束語 19 參考文獻 20 0 引言 隨著社會的進步及發(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從而設計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 對想要進行加工的零件實施力的作用 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)相對先進的加 工方式 一般的情況下我們所使用的模具都是為零件進行冷變形加工 著重的對材料板 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行 比較好的沖模 將會帶來先 進的沖壓技藝 沖壓模具是實行沖壓少不了的設備 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計水平的帶來的大大小小的影響 沖壓模具在工作的時候 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被損 毀 所用的模具的被使用年限都會很長 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 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 當沖壓時會使所加工的東西發(fā)生冷變形和硬化效應 常常我們得到?jīng)_ 壓的零件的強度和硬度都很好 沖壓在一般的情況下不會有切屑碎料的出現(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 通過本次課程的設計所學的專業(yè)知識得到鞏固 也使我對沖壓模具設計得到了更深 的認識 1 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 因此很適合沖裁 由于該沖裁件的結(jié)構(gòu)的特點比較簡單 并不含有尖角因此會對沖裁加工較為有利 零件 中有兩個直徑為 10mm 的并中心對稱圓形孔 兩孔之間的距離為 40mm 零件有 4 個半徑為 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 3m1 5tlin 1 2 沖裁件的精度分析 所以所有未標注公差尺寸按照 精度等級進行查補14IT 該零件的外形尺寸 205 R6807 m2605 零件的內(nèi)形尺寸 m3 0 兩孔之間的距離 1 4 根據(jù)上面的敘述就能知道 加工這個零件我們可以使用相對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工序 所以可以有以下三種加工方式 加工方案一 先進行落料 然后沖孔 采用兩套獨立的模具進行單工序生產(chǎn) 加工方案二 落料及沖孔同時進行 采用復合模具進行加工生產(chǎn) 2 加工方案三 沖孔和落料逐一進行 采用級進模進行生產(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 對于方案二來說加工精度稍微較差 在三種方式的的對比下欲采用方案二進行加工生產(chǎn) 且經(jīng)過對該復合模具中的凸凹 模的壁厚的檢驗后 數(shù)據(jù)都合格 因此采用方案二進行加工 3 第 2 章 對沖裁件工藝的計算及分析 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 1a a 2 5mm 1 送料步距和條料的寬度計算 送料步距 S 的計算 S D 26 2 2 28 2mm1a 2 條料的寬度 B 的計算 零件在垂直送料的方向最大值為 68mm 0max02 Dm375 2x6806 條料是采用了剪板的方式得到 查表得 3 材料的利用率 一個步距的材料利用率 78102 3759 10 x BSA 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 4 沖裁力又包括落料力以及沖孔力 1 落料力的計算 由計算得NKLF6 179435026 1843 t 落 L 184 56mm 查表得 pa350M 2 沖孔力的計算 由計算得 L 62 8mm 8 t 孔 查表得 pa350 3 沖裁力的計算 NFKLF 6 2509771486 19t 孔落沖 2 4 卸料力 推件力及沖壓力的計算 1 卸料力的計算 查表可知 可取 0 03 3 03 落卸卸 卸K 2 推件力的計算 NF4 1758 6nK 孔推推 查資料可知 h 6mm 所以 n h t 3 所以 n 取 3 3 沖壓力的計算 kNFF 2475 24780 15 0386 2597 推卸沖總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稱 所以壓力中心定為零件中心即圖中 A 點 2 此次采用階梯式的凸模來達到降低沖裁力的目的 5 第 3 章 壓力機的選擇 3 1 選擇壓力機 1 根據(jù)上面計算結(jié)果 壓力機的初選型號為 J23 25 2 其主要的技術(shù)參數(shù)如下表 3 1 表 3 1 壓力機技術(shù)參數(shù)表 6 第 4 章 沖壓凸凹模零件的設計 4 1 刃口尺寸計算 由對該沖裁件的外形分析可知 刃口的計算可以使用分開制造進行的方法 1 落料件尺寸的計算公式如下 AAXD 0max0minaxinTTTZ 以下尺寸由落料獲得 68 074 2605 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)檢驗滿足 所以可以按上面的公m03 A minaxZAT 式計算刃口的尺寸 根據(jù)此加工的零件的精度要求的等級為 所以它的磨損的系數(shù) X 0 5 14I 63 7 0568 0 30 0max AXDA 02 T 205 RmZTT 02 02 0minmaxax1 7 6 36 6 7 mZXD TBT 02 02 0minmaxax2 38 36 74 3 ZXTCT 02 02 minmax 0ax3 51 36 87 1 4 35 2 015 01 0ax BB 7 m87 126 05 02 0 0maxc XDC 2 沖孔件的尺寸的計算的公式 0indTT AAZX 0mini 下面的尺寸由沖孔獲得 36 01 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)檢驗滿足 所以可以按上面的公式m02 A minaxZAT 計算刃口的尺寸 根據(jù)此加工的零件的精度要求的等級為 所以它的磨損的系數(shù) X 0 5 14I m18 036 0 x5 d2 02 in TXT 426 1046 03 5 d002 inin AZA 3 中心距的計算如下 尺寸 075 4 31 04mL 4 2 沖壓凸凹模零件具體的設計 1 凹模的高度 凹模的壁厚 因此可以算出凹模的總長 2 凹模寬度的計算 m02 T 31 m1904 682 b KH3 5 1 Cm164268cb L 8 所以可以確定凹模板的外形為 3 由上面計算出的尺寸查的模架的規(guī)格尺寸 上模座 下模座 m351260 m4012560 導柱 導套 5 38 4 這套模具計劃采用彈性卸料的裝置 初步定為橡膠 它的有關(guān)的尺寸計算如下 1 H 代表橡膠的自由高度 工 4 5 3 10 工 所以 m 2 所將要使用的橡膠的橫截的面積的計算及確定 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壓量為 10 至p XFA 15 時每 的壓力是 因此 2a6 0MP 2147 985m 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 設計的凹模厚度為 25mm m94326 B941 9 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行固定 而所選東西的數(shù)量及大小根據(jù)凹模的 大小進行查得進行更改 同樣它們的位置也可根據(jù)需要進行調(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 10 圖 4 3 凸模固定板二維圖及三維圖 4 4 沖孔凸模尺寸的計算如下 1 凸模長度 m4912h32 L 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 當對凸模的強度進行了校核我們知道了 這個凸模不是細長模 所以它的強度是足 夠使用的 2 下面是凸模圖 凸模的長度被計算出了為 50mm 11 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 凸凹模尺寸的計算及繪圖 凸凹模的長度計算如下 12 50m261h321 L 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 其他零件的設計及繪圖 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 13 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 所設計的墊板的厚度取了 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 m351260 14 圖 5 5 上模座二維和三維圖 5 下模座的尺寸規(guī)格為 m4012560 圖 5 6 下模座二維和三維圖 15 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 時光匆匆而過 三年的大學生活也即將結(jié)束 短暫的畢業(yè)設計時間也在我寫完這段 16 話時就此結(jié)束 首先我要感謝王老師對我的畢業(yè)設計的指導 感謝各位授課老師的悉心 教導 讓我在這學會的不僅有知識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 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 參考文獻 1 齊衛(wèi)東 冷沖壓模具圖冊 北京 北京理工大學出版社 2008 17 2 鐘毓斌 沖壓工藝與模具設計 北京 機械工業(yè)出版社 2000 3 周樹銀 冷沖壓模具課程設計講義 天津 天津輕工職業(yè)技術(shù)學院 2009 4 陳劍鶴 冷沖壓工藝與模具設計 北京 機械工業(yè)出版社 2005 5 張如華 等 沖壓工藝與模具設計 北京 清華大學出版社 2006 6 李文超 UG 沖壓模具設計與制造 北京 化學工業(yè)出版社 2008 7 石鐵梁 模具設計指導 北京 機械工業(yè)出版社 2008 8 翁其金 冷沖壓技術(shù) 北京 機械工業(yè)出版社 2004 9 劉建超 沖壓模具設計與制造 北京 高等教育出版社 2004 10 成虹 沖壓工藝與模具設計 2 版 北京 高等教育出版社 2006 11 周樹銀 沖壓模具設計及主要零件加工 北京 北京理工大學出版社 2014 12 梅伶 模具課程設計指導 北京 機械工業(yè)出版社 2007