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河 南 工 學 院 學生畢業(yè)設計中期檢查表 學生姓名 張彭飛 學 號 141304409 指導教師 董二婷 課題名稱 止動板沖裁成形工藝及模具設計 難易程度 偏難 適中 偏易選題情況 工作量 較大 合理 較小 任務書 有 無 開題報告 有 無符合規(guī)范化 的要求 外文翻譯質(zhì)量 優(yōu) 良 中 差 學習態(tài)度 出勤情況 好 一般 差 工作進度 快 按計劃進行 慢 中期工作匯 報及解答問 題情況 優(yōu) 良 中 差 中期成績評定 所在專業(yè)意見 負責人 年 月 日 河南工學院 畢業(yè)設計任務書 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 學 生 姓 名 張彭飛 學 號 141304409 設計題目 止動板沖裁成形工藝及模具設計 起 迄 日 期 2017 年 2 月 13 日 4 月 27 日 指 導 教 師 董二婷 2017 年 4 月 27 日 1 本畢業(yè)設計課題來源及應達到的目的 該題目來源于實際生產(chǎn)中零部件的設計 在完成設計之后 可以加強對模具設計工藝及生產(chǎn)的知識 能熟練掌握相 關設計手冊的使用 能獨立完成一套模具的設計及模具工作零件加工工藝 的編制 能夠運用模具設計軟件完成模具裝配圖及零件圖的繪制 2 本畢業(yè)設計課題任務的內(nèi)容和要求 包括原始數(shù)據(jù) 技術要求 工作要 求等 材料 Q265 板厚 1mm 大批量生產(chǎn) 精度等級 IT11 一 設計計算說明書部分 1 零件的工藝性分析 2 沖壓工藝方案的確定 3 沖模類型及結(jié)構(gòu)形式的確定 4 排樣設計及材料利用率計算 5 沖壓力及壓力中心的計算 6 沖壓設備類型及規(guī)格的選擇 7 模具工作部件外形尺寸的設計與計算 8 模具工作部件刃口尺寸的計算 9 模具其它零件的選用或設計 10 其他要說明的問題 二 設計繪圖部分 1 沖壓模具零件圖 要求繪制非標準的零件圖 零件圖的繪制和標注 應符合制圖標準 要注明全部尺寸 公差配合 形位公差 表面粗糙度 材料 熱處理要求及其它技術要求 圖幅為 A4 紙 2 模具裝配圖 應包括主視圖 俯視圖 制件圖 排樣圖 標題欄和零件 明細表 圖幅為 A3 紙 上述零件圖和裝配圖可打印也可手繪 所在專業(yè)審查意見 負責人 年 月 日 系部意見 系領導 年 月 日 零件號 零 件 名 稱 機 械 加 工 工 藝 過 程 卡 工序號 工 序 名 稱 工序內(nèi)容 夾 具 刀 具 量 具 1 鍛造 鍛造毛坯 專用夾具 游標卡尺 2 熱處理 退火 專用夾具 游標卡尺 3 車 粗車 三抓卡盤 車刀 游標卡尺 4 車 粗車 直徑 55 60 65 70 的圓 留有余量 三抓卡盤 車刀 游標卡尺 5 車 粗車 直徑 176 外援表面留有余量 三抓卡盤 車刀 游標卡尺 6 熱處理 調(diào)制 專用夾具 游標卡尺 7 鉆 鉆端面直徑 30 的孔 普通夾具 鉆頭 游標卡尺 8 鉆 鉆各種底面孔 普通夾具 鉆頭 游標卡尺 9 鉸 鉸孔并修復 普通夾具 鉸刀 游標卡尺 10 銑 粗銑凹模 普通夾具 銑刀 游標卡尺 11 熱處理 淬火 專用夾具 游標卡尺 12 車 精加工 三抓卡盤 車刀 游標卡尺 13 銑 精加工 普通夾具 銑刀 游標卡尺 14 去毛刺 去除全部毛刺 專用夾具 游標卡尺 15 終撿 檢查全部零件圖樣要求 游標卡尺 編制 校對 審核 批準 止動板沖裁成形工藝及模具設計 摘要 對 止 動 件 進 行 了 工 藝 分 析 和 沖 孔 落 料 級 進 模 的 設 計 闡 述 如 何 合 理 安 排 模 具 結(jié) 構(gòu) 保 證 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 同 時 提 高 生 產(chǎn) 效 率 降 低 勞 動 強 度 延 長 模 具 壽 命 并 對 加 工 過 程 中 存 在 的 問 題 提 出 了 解 決 的 措 施 模 具 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 是 機 械 及 其 它 制 造 行 業(yè) 快 速 增 長 的 同 時 不 斷 發(fā) 展 完 善 的 通 過 在 機 械 行 業(yè) 的 工 作 實 踐 深 深 體 會 到 了 模 具 在 機 械 制 造 業(yè) 中 的 巨 大 作 用 模 具 的 大 量 使 用 使 的 零 件 加 工 的 周 期 縮 短 成 本 降 低 一 個 高 質(zhì) 量 的 模 具 可 以 直 接 投 入 產(chǎn) 品 的 裝 配 這 一 點 在 鑄 件 中 更 能 顯 現(xiàn) 好 的 毛 坯 件 需 要 的 額 外 加 工 量 小 材 料 損 耗 小 很 好 的 降 低 了 生 產(chǎn) 成 本 模 具 標 準 件 的 應 用 將 日 漸 廣 泛 模 具 標 準 化 及 模 具 標 準 件 的 應 用 能 極 大 地 影 響 模 具 制 造 周 期 使 用 模 具 標 準 件 不 但 能 縮 短 模 具 制 造 周 期 而 且 能 提 高 模 具 質(zhì) 量 和 降 低 模 具 制 造 成 本 同 時 快 速 經(jīng) 濟 模 具 的 前 景 十 分 廣 闊 由 于 人 們 要 求 模 具 的 生 產(chǎn) 周 期 越 短 越 好 因 此 開 發(fā) 快 速 經(jīng) 濟 模 具 越 來 越 引 起 人 們 的 重 視 關 鍵 詞 止 動 件 工 藝 沖 裁 模 目錄 一 緒論 1 二 沖壓工藝分析 2 2 1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析 2 2 2 產(chǎn)品尺寸 精度 粗糙度 2 2 3 沖壓工藝方案的確定 2 三 沖壓工藝的計算 4 3 1 排樣 4 3 2 計算沖壓力 5 3 3 沖床選用 6 3 4 計算壓力中心 6 3 5 沖裁模間隙值的計算 8 3 6 計算模具刃口尺寸 8 3 6 1 沖孔部分 8 3 6 2 落料部分 9 四 模具結(jié)構(gòu)設計 11 4 1 凸模設計 11 4 2 凹模設計 11 4 3 定位裝置 11 4 4 導向零件 12 4 5 上模座 15 4 6 下模座 16 4 7 螺釘 16 4 8 銷釘 17 4 9 導正塊 17 4 10 模架 17 致 謝 19 參 考 文 獻 20 1 緒論 隨 著 社 會 的 發(fā) 展 模 具 行 業(yè) 的 興 起 在 社 會 上 沖 壓 工 藝 用 途 十 分 的 廣 泛 與 制 造 成 為 一 個 行 業(yè) 越 來 越 來 受 到 人 們 的 重 視 模 具 是 一 種 技 術 密 集 資 金 密 集 型 產(chǎn) 品 在 我 國 國 民 經(jīng) 濟 巾 的 地 位 也 非 常 重 要 模 具 工 業(yè) 已 被 我 國 正 式 確 定 為 基 礎 產(chǎn) 業(yè) 并 在 十 五 中 列 為 重 點 扶 持 產(chǎn) 業(yè) 由 于 新 技 術 新 材 料 新 工 藝 的 不 斷 發(fā) 展 促 使 模 具 技 術 不 斷 進 步 對 人 才 的 知 識 能 力 素 質(zhì) 的 要 求 也 在 不 斷 提 高 我 國 模 具 行 業(yè) 將 向 大 型 精 密 復 雜 高 效 長 壽 命 和 多 功 能 方 向 發(fā) 展 目 前 電 子 汽 車 電 機 電 器 儀 器 儀 表 家 電 通 訊 和 軍 工 等 產(chǎn) 品 中 60 80 的 零 部 件 都 要 依 靠 模 具 成 型 用 模 具 成 型 的 制 件 所 表 現(xiàn) 出 來 的 高 精 度 高 復 雜 性 高 一 致 性 高 生 產(chǎn) 率 和 低 消 耗 是 其 他 加 工 制 造 方 法 所 無 法 比 擬 模 具 在 很 大 程 度 上 決 定 著 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 效 益 和 開 發(fā) 能 力 我 國 模 具 行 業(yè) 日 趨 大 型 化 而 且 精 度 將 越 來 越 高 模 具 標 準 件 的 應 用 將 日 漸 廣 泛 模 具 標 準 化 及 模 具 標 準 件 的 應 用 能 極 大 地 影 響 模 具 制 造 周 期 使 用 模 具 標 準 件 不 但 能 縮 短 模 具 制 造 周 期 而 且 能 提 高 模 具 質(zhì) 量 和 降 低 模 具 制 造 成 本 同 時 快 速 經(jīng) 濟 模 具 的 前 景 十 分 廣 闊 由 于 人 們 要 求 模 具 的 生 產(chǎn) 周 期 越 短 越 好 因 此 開 發(fā) 快 速 經(jīng) 濟 模 具 越 來 越 引 起 人 們 的 重 視 模 具 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 是 機 械 及 其 它 制 造 行 業(yè) 快 速 增 長 的 同 時 不 斷 發(fā) 展 完 善 的 通 過 在 機 械 行 業(yè) 的 工 作 實 踐 深 深 體 會 到 了 模 具 在 機 械 制 造 業(yè) 中 的 巨 大 作 用 模 具 的 大 量 使 用 使 的 零 件 加 工 的 周 期 縮 短 成 本 降 低 一 個 高 質(zhì) 量 的 模 具 可 以 直 接 投 入 產(chǎn) 品 的 裝 配 這 一 點 在 鑄 件 中 更 能 顯 現(xiàn) 好 的 毛 坯 件 需 要 的 額 外 加 工 量 小 材 料 損 耗 小 很 好 的 降 低 了 生 產(chǎn) 成 本 模 具 的 發(fā) 展 前 景 將 越 來 越 好 模 具 性 能 越 來 越 高 生 產(chǎn) 的 零 件 可 以 達 到 的 數(shù) 控 加 工 的 精 度 甚 至 更 高 產(chǎn) 量 又 十 分 巨 大 投 身 模 具 事 業(yè) 將 會 給 自 己 的 人 生 帶 來 輝 煌 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 畢業(yè)設計題目 止動板沖裁成形工藝及模具設計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 模具 144 學生姓名 張彭飛 學 號 141304409 指導教師 董二婷 2017 年 4 月 20 日 河南工學院畢業(yè)設計說明書 畢 業(yè) 設 計 說 明 書 畢業(yè)設計題目 止動板沖裁成形工藝及模具設計 系 部 材料工程系 專 業(yè) 模具設計與制造 班 級 模具 144 學生姓名 張彭飛 學 號 141304409 指導教師 董二婷 2017 年 4 月 25 日 河南工學院畢業(yè)設計說明書 止動板沖裁成形工藝及模具設計 摘要 對 止 動 件 進 行 了 工 藝 分 析 和 沖 孔 落 料 級 進 模 的 設 計 闡 述 如 何 合 理 安 排 模 具 結(jié) 構(gòu) 保 證 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 同 時 提 高 生 產(chǎn) 效 率 降 低 勞 動 強 度 延 長 模 具 壽 命 并 對 加 工 過 程 中 存 在 的 問 題 提 出 了 解 決 的 措 施 模 具 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 是 機 械 及 其 它 制 造 行 業(yè) 快 速 增 長 的 同 時 不 斷 發(fā) 展 完 善 的 通 過 在 機 械 行 業(yè) 的 工 作 實 踐 深 深 體 會 到 了 模 具 在 機 械 制 造 業(yè) 中 的 巨 大 作 用 模 具 的 大 量 使 用 使 的 零 件 加 工 的 周 期 縮 短 成 本 降 低 一 個 高 質(zhì) 量 的 模 具 可 以 直 接 投 入 產(chǎn) 品 的 裝 配 這 一 點 在 鑄 件 中 更 能 顯 現(xiàn) 好 的 毛 坯 件 需 要 的 額 外 加 工 量 小 材 料 損 耗 小 很 好 的 降 低 了 生 產(chǎn) 成 本 模 具 標 準 件 的 應 用 將 日 漸 廣 泛 模 具 標 準 化 及 模 具 標 準 件 的 應 用 能 極 大 地 影 響 模 具 制 造 周 期 使 用 模 具 標 準 件 不 但 能 縮 短 模 具 制 造 周 期 而 且 能 提 高 模 具 質(zhì) 量 和 降 低 模 具 制 造 成 本 同 時 快 速 經(jīng) 濟 模 具 的 前 景 十 分 廣 闊 由 于 人 們 要 求 模 具 的 生 產(chǎn) 周 期 越 短 越 好 因 此 開 發(fā) 快 速 經(jīng) 濟 模 具 越 來 越 引 起 人 們 的 重 視 關 鍵 詞 止 動 件 工 藝 沖 裁 模 河南工學院畢業(yè)設計說明書 目錄 一 緒論 1 二 沖壓工藝分析 2 2 1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析 2 2 2 產(chǎn)品尺寸 精度 粗糙度 2 2 3 沖壓工藝方案的確定 2 三 沖壓工藝的計算 4 3 1 排樣 4 3 2 計算沖壓力 5 3 3 沖床選用 6 3 4 計算壓力中心 6 3 5 沖裁模間隙值的計算 8 3 6 計算模具刃口尺寸 8 3 6 1 沖孔部分 8 3 6 2 落料部分 9 四 模具結(jié)構(gòu)設計 11 4 1 凸模設計 11 4 2 凹模設計 11 4 3 定位裝置 11 4 4 導向零件 12 4 5 上模座 15 4 6 下模座 16 4 7 螺釘 16 4 8 銷釘 17 4 9 導正塊 17 4 10 模架 17 致 謝 19 參 考 文 獻 20 河南工學院畢業(yè)設計說明書 1 1 緒論 隨 著 社 會 的 發(fā) 展 模 具 行 業(yè) 的 興 起 在 社 會 上 沖 壓 工 藝 用 途 十 分 的 廣 泛 與 制 造 成 為 一 個 行 業(yè) 越 來 越 來 受 到 人 們 的 重 視 模 具 是 一 種 技 術 密 集 資 金 密 集 型 產(chǎn) 品 在 我 國 國 民 經(jīng) 濟 巾 的 地 位 也 非 常 重 要 模 具 工 業(yè) 已 被 我 國 正 式 確 定 為 基 礎 產(chǎn) 業(yè) 并 在 十 五 中 列 為 重 點 扶 持 產(chǎn) 業(yè) 由 于 新 技 術 新 材 料 新 工 藝 的 不 斷 發(fā) 展 促 使 模 具 技 術 不 斷 進 步 對 人 才 的 知 識 能 力 素 質(zhì) 的 要 求 也 在 不 斷 提 高 我 國 模 具 行 業(yè) 將 向 大 型 精 密 復 雜 高 效 長 壽 命 和 多 功 能 方 向 發(fā) 展 目 前 電 子 汽 車 電 機 電 器 儀 器 儀 表 家 電 通 訊 和 軍 工 等 產(chǎn) 品 中 60 80 的 零 部 件 都 要 依 靠 模 具 成 型 用 模 具 成 型 的 制 件 所 表 現(xiàn) 出 來 的 高 精 度 高 復 雜 性 高 一 致 性 高 生 產(chǎn) 率 和 低 消 耗 是 其 他 加 工 制 造 方 法 所 無 法 比 擬 模 具 在 很 大 程 度 上 決 定 著 產(chǎn) 品 的 質(zhì) 量 效 益 和 開 發(fā) 能 力 我 國 模 具 行 業(yè) 日 趨 大 型 化 而 且 精 度 將 越 來 越 高 模 具 標 準 件 的 應 用 將 日 漸 廣 泛 模 具 標 準 化 及 模 具 標 準 件 的 應 用 能 極 大 地 影 響 模 具 制 造 周 期 使 用 模 具 標 準 件 不 但 能 縮 短 模 具 制 造 周 期 而 且 能 提 高 模 具 質(zhì) 量 和 降 低 模 具 制 造 成 本 同 時 快 速 經(jīng) 濟 模 具 的 前 景 十 分 廣 闊 由 于 人 們 要 求 模 具 的 生 產(chǎn) 周 期 越 短 越 好 因 此 開 發(fā) 快 速 經(jīng) 濟 模 具 越 來 越 引 起 人 們 的 重 視 模 具 產(chǎn) 業(yè) 的 發(fā) 展 是 機 械 及 其 它 制 造 行 業(yè) 快 速 增 長 的 同 時 不 斷 發(fā) 展 完 善 的 通 過 在 機 械 行 業(yè) 的 工 作 實 踐 深 深 體 會 到 了 模 具 在 機 械 制 造 業(yè) 中 的 巨 大 作 用 模 具 的 大 量 使 用 使 的 零 件 加 工 的 周 期 縮 短 成 本 降 低 一 個 高 質(zhì) 量 的 模 具 可 以 直 接 投 入 產(chǎn) 品 的 裝 配 這 一 點 在 鑄 件 中 更 能 顯 現(xiàn) 好 的 毛 坯 件 需 要 的 額 外 加 工 量 小 材 料 損 耗 小 很 好 的 降 低 了 生 產(chǎn) 成 本 模 具 的 發(fā) 展 前 景 將 越 來 越 好 模 具 性 能 越 來 越 高 生 產(chǎn) 的 零 件 可 以 達 到 的 數(shù) 控 加 工 的 精 度 甚 至 更 高 產(chǎn) 量 又 十 分 巨 大 投 身 模 具 事 業(yè) 將 會 給 自 己 的 人 生 帶 來 輝 煌 河南工學院畢業(yè)設計說明書 2 2 沖壓工藝分析 2 1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形狀分析 材 料 Q265 料 厚 度 t 1mm 生 產(chǎn) 批 量 大 批 量 任 務 編 制 沖 壓 工 藝 方 案 設 計 模 具 結(jié) 構(gòu) 圖 2 1 零件圖 材料 Q215 t 0 5 2 2 產(chǎn)品尺寸 精度 粗糙度 圖 樣 中 精 度 及 斷 面 質(zhì) 量 均 沒 有 特 別 的 要 求 零 件 圖 上 的 所 有 的 尺 寸 均 未 標 注 公 差 屬 于 自 由 尺 寸 即 在 IT12 IT18 取 公 差 值 按 IT14 級 確 定 工 件 尺 寸 的 公 差 可 查 互 換 性 與 測 量 技 術 基 礎 公 差 表 各 尺 寸 公 差 為 零 件 形 狀 簡 單 65 072 052 31 0 36 043 0 96 對 稱 是 由 圓 弧 和 直 線 組 成 的 沖 裁 件 內(nèi) 外 所 能 達 到 的 經(jīng) 濟 精 度 為 IT14 表 面 粗 糙 度 Ra 與 尺 寸 公 差 IT 之 間 的 有 關 關 系 式 為 第 1 類 Ra 1 6Ra 0 008 IT Ra 0 8Ra 0 010 IT 第 2 類 Ra 1 6Ra 0 021 IT Ra 0 8Ra 0 018 IT 第 3 類 Ra 0 042 IT 本 設 計 中 的 止 動 件 是 通 用 機 械 即 為 第 3 類 所 以 表 面 粗 糙 度 Ra 0 042 14 0 5888 查 表 得 表 Ra 0 63 2 3 沖壓工藝方案的確定 河南工學院畢業(yè)設計說明書 3 將 以 上 精 度 與 零 件 簡 圖 中 所 標 注 的 尺 寸 公 差 相 比 較 可 認 為 該 零 件 的 精 度 要 求 能 夠 在 沖 裁 加 工 中 得 到 保 證 其 它 尺 寸 標 注 生 產(chǎn) 批 量 等 情 況 也 均 符 合 沖 裁 的 工 藝 要 求 固 定 擋 料 銷 粗 定 位 導 正 銷 精 定 位 自 然 漏 料 方 式 的 沖 孔 落 料 符 合 級 進 模 進 行 加 工 方 案 一 采 用 復 合 模 加 工 復 合 模 的 特 點 是 生 產(chǎn) 率 高 沖 裁 件 的 內(nèi) 孔 與 外 緣 的 相 對 位 置 精 度 高 沖 模 的 輪 廓 尺 寸 較 小 但 復 合 模 結(jié) 構(gòu) 復 雜 制 造 精 度 要 求 高 成 本 高 復 合 模 主 要 用 于 生 產(chǎn) 批 量 大 精 度 要 求 高 的 沖 裁 件 方 案 二 采 用 級 進 模 加 工 級 進 模 比 單 工 序 模 生 產(chǎn) 率 高 減 少 了 模 具 和 設 備 的 數(shù) 量 工 件 精 度 較 高 便 于 操 作 和 實 現(xiàn) 生 產(chǎn) 自 動 化 對 于 特 別 復 雜 或 孔 邊 距 較 小 的 沖 壓 件 用 簡 單 模 或 復 合 模 沖 制 有 困 難 時 可 用 級 進 模 逐 步 沖 出 但 級 進 模 輪 廓 尺 寸 較 大 制 造 較 復 雜 成 本 較 高 一 般 適 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 小 型 沖 壓 件 方 案 三 采 用 單 工 序 沖 裁 模 無 導 向 單 工 序 沖 裁 模 結(jié) 構(gòu) 簡 單 制 造 周 期 短 成 本 低 但 模 具 壽 命 低 沖 裁 精 度 差 操 作 也 不 安 全 一 般 用 于 精 度 要 求 不 高 形 狀 簡 單 批 量 小 或 試 制 件 導 柱 式 沖 裁 模 比 無 導 向 式 沖 模 裁 的 精 度 高 壽 命 長 使 用 安 全 方 便 但 輪 廓 尺 寸 較 大 模 具 較 重 制 造 工 藝 復 雜 成 本 較 高 它 廣 泛 用 于 生 產(chǎn) 批 量 大 精 度 要 求 較 高 的 沖 裁 件 綜 合 比 較 以 上 三 個 方 案 其 中 方 案 二 級 進 模 加 工 比 其 他 兩 種 方 案 較 好 河南工學院畢業(yè)設計說明書 4 3 沖壓工藝的計算 3 1 排樣 1 合 理 排 樣 并 繪 制 排 樣 圖 計 算 出 材 料 利 用 率 圖 4 1 排樣圖 由 排 樣 圖 1 2 可 知 為 保 證 沖 件 精 度 提 高 模 具 使 用 壽 命 本 設 計 采 用 生 產(chǎn) 中 絕 大 多 數(shù) 沖 裁 件 都 用 的 有 廢 料 排 樣 方 式 為 提 高 材 料 利 用 率 降 低 生 產(chǎn) 成 本 采 用 直 排 的 形 式 其 毛 坯 尺 寸 如 圖 1 1 所 示 根 據(jù) 零 件 形 狀 查 表 可 得 各 搭 邊 值 兩 式 件 間 按 矩 形 取 搭 邊 值 側(cè) 邊 取ma0 2 搭 邊 值 查 表 得 5 0 則 步 距 mm 22 S 條 料 寬 度 65 2 2 69 mmB0 Dax0 05 05 其 一 個 步 距 內(nèi) 的 材 料 利 用 率 h 可 由 下 式 計 算 得 出 2 1 10 AS 式 中 A 一 個 步 距 內(nèi) 沖 裁 件 的 實 際 面 積 mm2 B 條 料 寬 度 mm2 S 步 距 mm2 65 2 6918 7054 河南工學院畢業(yè)設計說明書 5 3 2 計算沖壓力 平 刃 口 沖 裁 模 的 沖 裁 力 F 一 般 按 下 式 計 算 K L t 分 別 是 沖 裁 力 沖 裁 周 邊 長 度 材 bKLtF b 料 厚 度 材 料 抗 剪 強 度 系 數(shù) 該 模 具 采 用 彈 性 卸 料 和 下 出 料 方 式 影 響 這 些 力 的 因 素 較 多 主 要 有 材 料 的 力 學 性 能 材 料 的 厚 度 模 具 間 隙 凹 模 洞 口 的 結(jié) 構(gòu) 搭 邊 大 小 潤 滑 情 況 等 一 般 常 用 下 列 經(jīng) 驗 公 式 計 算 卸 料 力 FX孔 推 件 力 Tn 是 卸 料 力 推 件 力 系 數(shù) n 是 卡 在 凹 模 內(nèi) 的 沖 裁 件 或 廢 料 FXT 數(shù) n 式 中 的 h 和 t 分 別 表 示 凹 模 洞 口 的 直 刃 壁 高 度 與 板 料 厚 度 t 其 中 查 表 取 普 通 碳 素 鋼 B3 的 抗 剪 強 度 GB 700 1988 MPa30 1 K 卸 料 力 系 數(shù) Kx 0 055 推 件 力 系 數(shù) KT 0 063 同 時 梗 塞 在 凹 模 內(nèi) 的 工 件 數(shù) n h t 1 沖 孔 力 N F孔 bLt 54 123092 1 卸 料 力 NX孔 9654 30 推 件 力 NTTn孔 7 2 12123 54 666 49 1527 57 14317Nz孔 X孔 2 落 料 力 N5 960 3 0 b LtF 落 卸 料 力 NKX落 4258719645 推 件 力 N Tn落 7 3 0 371964 45 20458 04 23433 78 415856 27Nz落 X落 本 設 計 中 模 具 使 用 沖 孔 和 落 料 結(jié) 構(gòu) 形 式 因 此 沖 壓 力 可 由 下 式 計 算 得 出 總 沖 壓 力 14317 415856 27 430173 27NFzzz落孔 河南工學院畢業(yè)設計說明書 6 3 3 沖床選用 壓 力 機 的 公 稱 壓 力 必 須 大 于 或 等 于 沖 壓 力 計 算 總 沖 壓 力 FZ 原 則 上 只 計 算 同 時 發(fā) 生 的 力 并 應 根 據(jù) 不 同 的 模 具 結(jié) 構(gòu) 分 別 對 待 則 壓 力 機 的 公 稱 壓 力 應 大 于 或 等 于 43KN 由 此 查 詢 國 家 標 準 沖 壓 手 冊 GB T 14347 1993 選 擇 公 稱 壓 力 為 63KN 的 類 開 式 可 傾 標 準 工 作 臺 圖 4 2 壓力機 公 稱 壓 力 40KN 滑 塊 行 程 40mm 行 程 次 數(shù) 次 數(shù) 200mm n1 最 大 閉 合 高 度 160mm 封 閉 高 度 調(diào) 節(jié) 量 350mm 滑 塊 中 心 到 床 身 距 離 100mm 立 柱 間 的 距 離 130mm 工 作 臺 尺 寸 左 右 mm 前 后 mm 82 工 作 臺 厚 度 35mm 工 作 臺 孔 尺 寸 左 右 mm 前 后 mm 直 徑 mm 130 60 100 墊 板 厚 度 30mm 模 柄 尺 寸 直 徑 深 度 45 最 大 傾 斜 角 度 3 4 計算壓力中心 模 具 的 壓 力 中 心 應 該 通 過 壓 力 機 滑 塊 的 中 心 線 對 于 有 模 柄 沖 模 來 說 須 使 壓 力 中 心 通 過 模 柄 的 中 心 線 否 則 沖 壓 時 滑 塊 就 會 承 受 偏 心 載 荷 導 致 滑 塊 導 軌 和 模 具 導 向 部 分 不 正 常 的 磨 損 還 會 使 合 理 間 隙 得 不 到 保 證 從 而 影 響 制 件 質(zhì) 量 和 降 低 模 具 壽 命 甚 至 損 壞 模 具 在 實 際 生 產(chǎn) 中 河南工學院畢業(yè)設計說明書 7 可 能 出 現(xiàn) 沖 模 壓 力 中 心 在 沖 壓 過 程 中 發(fā) 生 變 化 的 情 況 或 者 由 于 沖 件 的 形 狀 特 殊 從 模 具 結(jié) 構(gòu) 考 慮 不 宜 于 使 壓 力 中 心 與 模 柄 中 心 相 重 合 的 情 況 這 時 應 注 意 使 壓 力 中 心 的 偏 離 不 致 超 出 所 選 用 壓 力 機 允 許 的 范 圍 圖 4 4 凸模落料時的壓力中心 根 據(jù) 工 件 圖 分 析 可 知 工 件 圖 雖 是 對 稱 圖 形 但 形 狀 有 一 定 的 復 雜 性 所 以 需 按 沖 裁 復 雜 形 狀 零 件 的 壓 力 中 心 時 的 公 式 計 算 即 先 選 定 坐 標 軸 X 和 Y 將 組 成 圖 形 的 輪 廓 線 劃 分 為 若 干 簡 單 的 線 段 求 出 各 線 段 長 度 和 各 線 段 的 重 心 位 置 然 后 按 以 下 公 式 計 算 壓 力 中 心 坐 標 0 x 0y 012 nxxLL 012 nyy 則 壓 力 中 心 為 8 040 134201650910 x 66023 52 32 6591 0 y 0 河南工學院畢業(yè)設計說明書 8 3 5 沖裁模間隙值的計算 確 定 凸 凹 模 合 理 間 隙 的 方 法 有 理 論 法 和 查 表 法 兩 種 由 于 理 論 計 算 法 在 生 產(chǎn) 中 使 用 不 方 便 常 用 查 表 法 來 確 定 間 隙 值 對 于 尺 寸 精 度 斷 面 垂 直 度 要 求 不 高 的 板 料 的 普 通 沖 裁 以 提 高 模 具 壽 命 為 主 可 采 用 大 間 隙 值 查 我 國 沖 裁 間 隙 指 導 性 技 術 文 件 推 薦 的 間 隙 值 表 可 得 Zmin 0 040mm Zmax 0 060mm 根 據(jù) 凸 凹 模 的 加 工 方 法 的 不 同 刃 口 的 計 算 方 法 也 不 同 基 本 上 可 分 為 兩 類 凸 模 與 凹 模 分 別 加 工 法 凸 模 與 凹 模 配 合 加 工 法 凸 凹 模 配 合 加 工 法 就 是 先 按 設 計 尺 寸 制 出 一 個 基 準 件 凸 模 或 凹 模 然 后 根 據(jù) 基 準 件 的 實 際 尺 寸 按 間 隙 配 制 另 一 件 因 為 這 種 加 工 方 法 的 特 點 是 模 具 的 間 隙 由 配 置 保 證 工 藝 比 較 簡 單 并 且 還 可 以 適 當 放 大 基 準 件 的 制 造 公 差 使 得 制 造 也 容 易 且 精 度 要 求 不 高 故 采 用 此 方 法 目 前 一 般 工 廠 也 常 常 采 用 此 方 法 因 3 6 計算模具刃口尺寸 3 6 1 沖孔部分 圖 4 6a 圖 4 6a 為 凸 模 局 部 圖 實 線 為 沖 裁 該 工 件 所 用 沖 孔 凸 模 刃 口 的 輪 廓 線 圖 中 虛 線 表 示 凸 模 刃 口 磨 損 后 尺 寸 的 變 化 情 況 凸 模 磨 損 后 刃 口 尺 寸 有 變 大 變 小 和 不 變 三 種 情 況 由 圖 可 知 此 凸 模 刃 口 尺 寸 磨 損 后 變 小 按 一 般 沖 孔 凸 模 尺 寸 計 算 公 式 計 算 即 0max TT 相應的凸模刃口尺寸 T 工件孔的最大極限尺寸 max 河南工學院畢業(yè)設計說明書 9 工 件 公 差 凸 摸 制 造 偏 差 通 常 取 T 4T 系 數(shù) 為 了 避 免 沖 裁 件 尺 寸 都 偏 向 極 限 尺 寸 應 使 沖 裁 件 的 實 際 尺x 寸 盡 量 接 近 沖 裁 件 公 差 帶 的 中 間 尺 寸 x 值 在 0 5 1 之 間 與 沖 裁 件 的 精 度 等 級 有 關 工 件 精 度 IT10 以 上 x 1 工 件 精 度 IT x 0 75 工 件 精 度 IT14 x 0 5 因 工 件 精 度 IT14 所 以 取 x 0 5 36 941 9 3605 8a 以 上 是 沖 孔 凸 摸 刃 口 尺 寸 的 計 算 方 法 沖 孔 用 的 凹 模 刃 口 尺 寸 按 凸 模 實 際 尺 寸 配 制 并 保 證 最 小 間 隙 Zmin 故 在 凹 模 上 只 標 注 基 本 尺 寸 不 標 注 偏 差 同 時 在 圖 樣 技 術 要 求 上 注 明 凹 模 刃 口 尺 寸 按 凸 模 實 際 尺 寸 配 制 保 證 雙 面 間 隙 為 Zmin Zmax 即 保 證 最 小 雙 面 間 隙 為 0 040 mm 3 6 2 落料部分 圖 4 6b 圖 4 6b 實 線 為 沖 裁 該 工 件 所 用 落 料 凹 模 刃 口 的 輪 廓 線 圖 中 虛 線 表 示 凹 模 刃 口 磨 損 后 尺 寸 的 變 化 情 況 凹 模 磨 損 后 刃 口 尺 寸 有 變 大 變 小 和 不 變 三 種 情 況 1 凹 模 磨 損 后 變 大 的 尺 寸 圖 中 A1 A2 A3 A4 按 落 料 尺 寸 公 式 計 算 即 0max 相 應 的 凹 模 刃 口 尺 寸 A 工 件 的 最 大 極 限 尺 寸 max 河南工學院畢業(yè)設計說明書 10 工 件 公 差 凹 摸 制 造 偏 差 通 常 取 T 4T 系 數(shù) 為 了 避 免 沖 裁 件 尺 寸 都 偏 向 極 限 尺 寸 應 使 沖 裁 件 的 實 際 尺x 寸 盡 量 接 近 沖 裁 件 公 差 帶 的 中 間 尺 寸 X 值 在 0 5 1 之 間 與 沖 裁 件 的 精 度 等 級 有 關 查 表 可 得 0 5x0 72 1841 65 63A 50 0209 43 13 0 0 6 844152 2 凹 模 磨 損 后 不 變 的 尺 寸 圖 中 C1 其 基 本 計 算 公 式 為 為 方 便 使 用 隨 工 件 尺 寸 的 標 注 方 法 不 同 將min AACc 其 分 為 三 種 情 況 而 圖 中 C1 是 符 合 其 第 三 種 情 況 即0 437 A 相 應 的 凹 模 刃 口 尺 寸 工 件 的 最 小 極 限 尺 寸 min 工 件 偏 差 凹 模 制 造 偏 差 通 常 取 4A 0 437 1AC 以 上 是 落 料 凹 模 刃 口 尺 寸 的 計 算 方 法 落 料 用 的 凸 模 刃 口 尺 寸 按 凹 模 實 際 尺 寸 配 制 并 保 證 最 小 間 隙 Zmin 故 在 凸 模 上 只 標 注 基 本 尺 寸 不 標 注 偏 差 同 時 在 圖 樣 技 術 要 求 上 注 明 凸 模 刃 口 尺 寸 按 凹 模 實 際 尺 寸 配 制 保 證 雙 面 間 隙 為 Zmin Zmax 即 保 證 最 小 雙 面 間 隙 為 0 040 mm 河南工學院畢業(yè)設計說明書 11 4 模具結(jié)構(gòu)設計 4 1 凸模 由 于 沖 件 的 形 狀 和 尺 寸 不 同 沖 模 結(jié) 構(gòu) 與 加 工 以 及 裝 配 工 藝 等 實 際 條 件 也 不 同 所 以 實 際 生 產(chǎn) 中 使 用 的 凸 模 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 很 多 其 截 面 形 狀 有 圓 形 和 非 圓 形 刃 口 形 狀 有 平 刃 和 斜 刃 等 根 據(jù) 設 計 要 求 本 設 計 采 用 截 面 形 狀 為 圓 形 凸 模 凸 模 長 度 計 算 凸 模 長 度 需 根 據(jù) 沖 模 的 結(jié) 構(gòu) 要 求 和 凸 模 刃 磨 量 等 因 素 確 定 可 按 下 式 計 算 L h1 h2 h3 式 中 h1 凸 模 固 定 板 厚 度 h2 卸 料 板 厚 度 h3 增 加 長 度 本 設 計 取 44 mm 則 L 20 16 25 61mm 4 2 凹模 凹 模 類 型 很 多 凹 模 的 外 形 有 圓 形 和 矩 形 結(jié) 構(gòu) 有 整 體 式 和 鑲 拼 式 刃 口 有 平 刃 和 斜 刃 在 實 際 生 產(chǎn) 中 由 于 沖 裁 件 的 形 狀 和 尺 寸 千 變 萬 化 因 而 大 量 使 用 外 形 為 圓 形 或 矩 形 的 凹 模 板 在 其 上 面 開 設 所 需 要 的 凹 模 洞 口 用 螺 釘 和 銷 釘 直 接 固 定 在 模 板 上 本 設 計 也 采 用 此 種 設 計 結(jié) 構(gòu) 值 得 注 意 的 是 凹 模 采 用 螺 釘 和 銷 釘 定 位 固 定 時 要 保 證 螺 孔 或 沉 孔 間 螺 孔 與 銷 孔 間 及 螺 孔 銷 孔 與 凹 模 刃 壁 間 的 距 離 不 能 太 近 否 則 會 影 響 模 具 壽 命 孔 距 的 最 小 值 可 參 考 相 關 設 計 手 冊 對 于 孔 口 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 本 設 計 采 用 常 用 的 適 用 于 非 圓 型 孔 的 階 梯 形 直 刃 壁 型 孔 凹 模 厚 度 H Ks mm0 36519 凹 模 寬 度 B s mm22 513 7 凹 模 邊 長 L mm14 0 查 表 可 得 凹 模 板 外 形 為 4 3 定位裝置 1 在 第 二 次 送 料 始 用 擋 料 銷 將 不 用 將 采 用 固 定 擋 料 銷 對 料 進 行 粗 定 位 其 結(jié) 構(gòu) 如 下 A 型 固 定 擋 料 銷 直 徑 d h11 80 0 075 mm 的 A 型 固 定 擋 料 銷 固 定 擋 料 銷 A6 JB T 7649 10 d1 m6 8 0 008 0 002 mm h 2mm L 8 mm 材 料 45 熱 處 理 硬 度 43 48HRC 技 術 條 件 按 JB T 7653 1994 的 規(guī) 定 2 使 用 導 正 銷 的 目 的 是 消 除 送 進 導 向 和 送 料 固 定 板 等 粗 定 位 的 誤 差 保 證 孔 與 外 形 相 對 位 置 公 差 的 要 求 其 結(jié) 構(gòu) 如 下 圖 河南工學院畢業(yè)設計說明書 12 A 型導正銷 導正 銷 的 基 本 尺 寸 可 按 下 次 計 算 d d 導 正 銷 的 基 本 尺 寸 Ta 沖 孔 凸 模 的 直 徑 T 導 正 銷 與 沖 孔 凸 模 直 徑 的 差 值 查 表 得 a 0 06a 即 d 9 18 0 06 9 12 查 表 得 d 10T 導 正 銷 高 度 查 表 得 h 1 L 36 13 C 3 2 標 記 A 型 導 正 銷 74 JBT 材 料 為 T8A 熱 處 理 硬 度 為 50 54HRC 技 術 條 件 按 9 卸 料 裝 置 其 作 用 是 當 沖 模 完 成 一 次 沖 壓 之 后 把 沖 件 或 廢 料 從 模 具 工 件 零 件 上 卸 下 來 以 便 沖 壓 工 作 繼 續(xù) 進 行 4 4 導向零件 1 導柱使用滑動導柱 河南工學院畢業(yè)設計說明書 13 B 型 導 柱 直 徑 d1 r6 mm 直 徑 d2 r6 mm 公 差 帶0 135 0 135 h6 長 度 L 150mm B 型 導 柱 導 柱 A25h6 150 GB T 2861 2 d1 r6 mm d2 r6 3 0 13 技 術 條 件 按 JB T 8070 1995 的 規(guī) 定 R 由 制 造 廠 決 定 2 導套 河南工學院畢業(yè)設計說明書 14 A 型 導 套 直 徑 d mm 公 差 帶 H7 長 度 L 80mm H 30mm D r6 0 132 33mm b 3 mm a 1 mm 的 A 型 導 套 導 套 A20H7 80 33 GB T 2861 6 技 術 條 件 按 JB T 8070 1995 的 規(guī) 定 R 由 制 造 廠 決 定 為 保 證 使 用 中 的 安 全 性 與 可 靠 性 設 計 與 裝 配 模 具 時 還 應 注 意 下 列 事 項 當 模 具 處 于 閉 合 位 置 時 導 柱 上 端 面 與 上 模 座 的 上 平 面 應 留 10 15mm 的 距 離 導 柱 下 端 面 與 下 模 座 平 面 應 留 2 5mm 的 距 離 導 套 與 上 模 座 上 平 面 應 留 不 小 于 3mm 的 距 離 同 時 上 模 座 開 橫 槽 以 便 排 氣 和 出 油 3 導柱導套 裝配圖 河南工學院畢業(yè)設計說明書 15 4 5 上模座 模 具 中 導 向 副 的 作 用 是 保 證 上 模 相 對 于 下 模 有 一 精 確 的 位 置 關 系 根 據(jù) 設 計 要 求 及 成 本 考 慮 本 設 計 采 用 在 中 小 型 模 具 中 應 用 最 廣 的 滑 動 導 向 副 結(jié) 構(gòu) 其 布 置 形 式 采 用 操 作 方 便 的 后 側(cè) 導 柱 形 式 滑 動 導 向 副 由 導 柱 導 套 組 成 導 套 和 上 模 座 采 用 H7 r6 過 盈 配 合 導 套 孔 與 導 套 柱 間 采 用 H6 h5 H7 h6 的 間 隙 配 合 為 使 導 套 內(nèi) 便 于 貯 油 并 經(jīng) 常 保 持 摩 擦 副 潤 滑 導 套 內(nèi) 孔 開 有 油 槽 導 套 導 柱 均 有 國 家 標 準 國 標 中 對 導 套 導 柱 的 尺 寸 材 料 表 面 質(zhì) 量 等 都 有 相 應 的 規(guī) 定 具 體 可 查 GB2861 1 1990 GB2861 7 1990 本 設 計 采 用 A 型 導 柱 和 型 導 套 模 架 由 上 下 模 座 導 柱 導 套 等 組 成 模 架 是 模 具 的 主 體 結(jié) 構(gòu) 模 具 的 全 部 零 件 都 固 定 在 它 上 面 并 承 受 沖 壓 過 程 中 的 全 部 載 荷 模 具 的 上 下 模 之 間 靠 模 架 的 導 向 裝 置 來 保 持 其 精 確 位 置 以 引 導 凸 模 的 運 動 保 證 沖 裁 過 程 中 間 隙 均 勻 模 架 的 種 類 很 多 模 架 允 許 的 凹 模 周 界 長 L 寬 B 直 徑 D 及 最 大 最 小 閉 合 高 度 等 基 本 尺 寸 均 有 國 標 滑 動 導 向 模 架 GB2851 1 GB2851 7 本 設 計 根 據(jù) 設 計 要 求 與 成 本 的 估 計 選 擇 對 角 導 柱 模 架 GB2851 3 81 各 尺 寸 查 國 標 如 下 凸 模 周 界 L 125mm B 125mm 厚 度 H 40mm 的 對 角 導 柱 上 模 座 上 模 座 125 125 40mm GB T 2855 1 130 130 200 190 170 175 R 38 S 60 D 22 252l 材 料 HT200 技 術 條 件 按 JB T 8070 1995 的 規(guī) 定 河南工學院畢業(yè)設計說明書 16 4 6 下模座 下 模 座 凸 模 周 界 L 125mm B 100mm 厚 度 H 45mm 的 對 角 導 柱 上 模 座 下 模 座 125 100 45mm GB T 2855 1 130 130 200 190 170 175 R 38 LS 60 D 22 252l 材 料 HT200 技 術 條 件 按 JB T 8070 1995 的 規(guī) 定 4 7 螺釘 螺釘主要承受拉應力 用來連接零件 常用的有內(nèi)六角螺釘和各種帶槽的 柱頭螺釘 螺釘旋進的深度等尺寸參見圖 2 11 本設計除特殊說明外都使用 M10 50 的內(nèi)六角圓柱頭螺釘緊固 河南工學院畢業(yè)設計說明書 17 直徑 d 10 六角圓柱頭螺釘 10mm 長度 L 50mm 的圓柱頭卸料螺栓 圓柱頭卸料螺栓 M6 60 GB65 85 p 1mm n 1 6mm r 0 25mm 50mm l t 1 6mm k 3 9 10mm k 材料 35 熱處理硬度 35 40HRC 技術條件 按 JB T 3098 3 2000 的規(guī)定 4 8 銷釘 圓柱銷釘 本設計除特殊說明外 一律選用 10 60 的銷釘定位 配合間隙 為 m6 h8 防動銷選用 6 12 配合間隙為 H8 h7 材料 35 熱處理硬度 35 40HRC 4 9 導正塊 185926 材料 35 熱處理硬度 35 40HRC 河南工學院畢業(yè)設計說明書 18 4 10 模架 本設計采用適用于所有中小型模具的壓入式模柄 它與模座孔采用 H7 m6 過渡配合 具體標準如下 A 型壓入式模柄 直徑 d js10 mm 高度 L 75mm 的 A 型壓入式模柄 0 425 模柄 A25 75JB T 7646 1 d1 m6 mm d2 33mm d4 H7 mm0 2186 0 126 L1 30mm L2 4mm L3 2 5mm 材料 Q235 A F 技術條件 按 JB T 7653 1994 的規(guī)定 河南工學院畢業(yè)設計說明書 19 致 謝 在經(jīng)過將近兩個月的忙碌和工作 本次畢業(yè)設計已經(jīng)接近尾聲 作為一個 本科生的畢業(yè)設計 由于經(jīng)驗的匱乏 難免有許多考慮不周全的地方 如果沒 有導師的督促指導 以及一起工作的同學們的支持 想要完成這個設計是難以 想象的 在這里首先要感謝我的導師董二婷老師 董老師平日里工作繁多 但在我 做畢業(yè)設計的每個階段 從設計草案的確定和修改 中期檢查 后期詳細設計 裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導 我的設計雖不復雜煩瑣 但是 董老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤 除了敬佩董老師的專業(yè)水平外 她的治 學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣 并將積極影響我今后的學習 和工作 還要感謝大學三年來所有的老師 為我打下模具專業(yè)知識的基礎 同時還 要感謝所有的同學們 正是因為有了你們的支持和鼓勵 此次畢業(yè)設計才會順 利完成 最后感謝河南工學院三年來對我的大力栽培 河南工學院畢業(yè)設計說明書 20 參 考 文 獻 1 翁其金 沖壓工藝與沖模設計 北京 機械工業(yè)出版社 1999 10 2 潭建榮 圖學基礎教程 北京 高等教育出版社 1999 10 3 余桂英 紀林 AutoCAD 實用教程 大連 大連理工大學出版社 2006 1 4 胡照海 公差配合與測量技術 北京 人民郵電出版社 2006 1 5 夏巨諶 李志剛 中國模具設計大典 電子版 北京 中國機械工程學會 2003 6 涂光祺 沖壓技術 北京 機械工業(yè)出版社 2002 8 7 于永泗 齊民 機械工程材料 大連 大連 大連理工大學出版社 2007 2 8 劉鴻文 材料力學 第四版 高等教育出版社 2004 9 譚雪松 王濤 楊仁強 PRO 北京 人民郵電出版社 2006 1 河南工學院畢業(yè)設計說明書 21