沖壓件墊板零件沖壓模具設(shè)計(jì)【止動(dòng)件落料沖孔復(fù)合?！俊菊f明書+CAD+PROE】

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編制工作零件機(jī)械加工工藝卡……………………………………………12 第三章 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝………………………………13 3.1 工藝分析……………………………………………………………………14 3.2 成型設(shè)備的選擇與模塑工藝參數(shù)的確定…………………………………14 3.3 模具結(jié)構(gòu)方案及尺寸的確定………………………………………………15 3.3.1選擇制品的分型面……………………………………………………15 3.3.2 型腔布置………………………………………………………………16 3.3.3澆注系統(tǒng)………………………………………………………………16 3.3.4 溢流、排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………………………………………………17 3.3.5 選擇脫模方式…………………………………………………………17 3.3.6 成型零件工作尺寸的計(jì)算……………………………………………17 3.3.7 模具主要零件的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)……………………………………18 3.3.8 模具調(diào)溫系統(tǒng)的設(shè)置…………………………………………………18 3.4 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核………………………………………………19 3.5 編寫工藝零件機(jī)械加工工藝………………………………………………20 結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………………………………21 前 言 在“十五”規(guī)劃中，模具被認(rèn)為是“工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備”，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子、汽車、石化、建筑都要求模具工業(yè)發(fā)展與之相適應(yīng)。中國(guó)成模具制造大國(guó)當(dāng)今世界正進(jìn)行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移，中國(guó)正成為世界模具大國(guó)。 現(xiàn)代模具行業(yè)是技術(shù)、資金密集的行業(yè)。它作為重要的生產(chǎn)裝備行業(yè)在為各行各業(yè)服務(wù)的同時(shí)，也直接為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)服務(wù)。模具是工業(yè)生產(chǎn)中使用廣泛的基礎(chǔ)工藝裝備。有人說，現(xiàn)代模具是高技術(shù)背景下的工藝密集型工業(yè)。模具技術(shù)水平的高低，在很大的程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力，因此已成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志。 我國(guó)沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國(guó)發(fā)經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命的高檔模具每年仍大量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡(jiǎn)單沖模，已趨供過于求，市場(chǎng)竟?fàn)幖ち摇? 同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展注塑模具也飛速發(fā)展起來，因?yàn)樽⑺苣?yōu)點(diǎn)很多。塑料具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度大、絕緣性好、成型生產(chǎn)率高和價(jià)格低廉等特點(diǎn)。塑料已成為金屬的子代用材料，出現(xiàn)了金屬材料塑料化的趨勢(shì)。2)由于汽車輕量化、低能耗的發(fā)展要求，汽車零部件的材科構(gòu)成發(fā)生明顯的以塑代鋼的變化。從國(guó)內(nèi)外汽車塑料應(yīng)用的情況看，汽車塑料的用量已成為衡量汽車生產(chǎn)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。3)注塑成型由于可以一次成型各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸精密和帶有金屬嵌件的制品，并目成型周期短，可以—模多腔，大批生產(chǎn)時(shí)成本低廉，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，因此在塑料加行業(yè)中占有非常重要的地位。 本設(shè)計(jì)是通過設(shè)計(jì)復(fù)合冷沖模和注塑模來熟悉模具設(shè)計(jì)與制造工藝，了解其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和工作原理，加深對(duì)所學(xué)習(xí)的知識(shí)的理解。 由于本人所學(xué)模具知識(shí)水平有限，視野狹小,在設(shè)計(jì)中還存在這樣那樣的問題和錯(cuò)誤，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。 第一章 專業(yè)課程概述 1.1專業(yè)課程設(shè)計(jì)的目的和要求 專業(yè)課程設(shè)計(jì)是材料成型及控制工程專業(yè)教學(xué)中重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一，它是在沖壓工藝于模具設(shè)計(jì)、塑料成型工藝于模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝三門理論課程教學(xué)之后，為了加強(qiáng)學(xué)生所學(xué)的知識(shí)和提高學(xué)生的初步設(shè)計(jì)能力及實(shí)際動(dòng)手能力二開設(shè)的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 1.1.1專業(yè)課程實(shí)際的目的 1、綜合運(yùn)用和鞏固本課程及有關(guān)課程的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生從事模具設(shè)計(jì)于制造的初步能力，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。 2、培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。經(jīng)過課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，學(xué)生能全面理解和掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設(shè)計(jì)、模具制造、等內(nèi)容；掌握沖壓工藝、塑料成型工藝、模具設(shè)計(jì)的基本方法和步驟、模具零件的常用加工方法及工藝規(guī)程的編制；獨(dú)立解決在制定沖壓工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)、編制模具零件加工工藝規(guī)程中出現(xiàn)的問題；會(huì)查閱技術(shù)文獻(xiàn)和資料，以完成從事本專業(yè)技術(shù)工作的人員在模具設(shè)計(jì)與制造方面所必須具備的基本能力訓(xùn)練。 3、在課程設(shè)計(jì)中，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)證負(fù)責(zé)、踏實(shí)細(xì)致的工作作風(fēng)和眼睛的科學(xué)態(tài)度，強(qiáng)化質(zhì)量意識(shí)和時(shí)間觀念，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。 1.1.2 專業(yè)課程設(shè)計(jì)要求 1、樹立正確的設(shè)計(jì)思想，盡量結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，結(jié)合考慮技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、可靠性、安全及先進(jìn)性等方面的要求，嚴(yán)肅認(rèn)真地進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2、獨(dú)立擬定指定制件的成型工藝，正確選擇成型設(shè)備。 3、合理確定模具結(jié)構(gòu)，很據(jù)制件圖及模具要求，提出模具結(jié)構(gòu)方案，并使其結(jié)構(gòu)合理，質(zhì)量可靠，操作方便。必要時(shí)可根據(jù)模具設(shè)計(jì)和加工要求，提出修改制件圖紙的要求，但這必須征得用戶同意后方可實(shí)施。 4、正確確定模具成型零件的形狀和尺寸。所設(shè)計(jì)的模具應(yīng)當(dāng)模具零部件加工工藝性好、制造方便、造價(jià)便宜、裝配調(diào)整、維護(hù)維修方便。模具使用效率高，安全可靠，使用壽命長(zhǎng)。 5、充分考慮制件的設(shè)計(jì)特色，盡量減少后加工工序。 6、要求所編制的模具零件加工工藝規(guī)程符合生產(chǎn)實(shí)際，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。 7、設(shè)計(jì)說明書要求文字通順、條理清晰、書寫工整。圖紙圖面整潔、標(biāo)注齊全、圖樣及標(biāo)注符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 1.2 專業(yè)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1.2.1 專業(yè)課程設(shè)計(jì)課題 專業(yè)課程設(shè)計(jì)所用的制件盡量從生產(chǎn)實(shí)踐中選取，要求該零件具有一定的典型意義。沖壓模具課題：選用只有兩道工序的制件，擬定用沖孔—落料復(fù)合?；騼傻拦ば虻倪B續(xù)模作為制件的成型方法，設(shè)計(jì)模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設(shè)計(jì)題目。塑料模具課題：選擇無側(cè)向抽芯的塑料件，擬定用注射模成型的方法，設(shè)計(jì)模具、編寫模具工作零件的加工工藝作為設(shè)計(jì)題目。 1.2.2專業(yè)課程設(shè)計(jì)時(shí)間安排 表1.1 專業(yè)課程設(shè)計(jì)安排表 項(xiàng)目 工藝與設(shè)計(jì) 畫裝配圖 畫零件圖 編制模具制造工藝卡片 整理、答辯 沖裁模 2-3天 2.5天 1-1.5天 0-1天 2天 注射模 2-3天 2.5天 1-1.5天 0-1天 2天 1.2.3 專業(yè)課程設(shè)計(jì)工作量 1、沖裁模具、塑料注塑模具裝配圖各一張。 2、沖裁模具、塑料注射模具工作零件圖。 3、沖模、塑模工作零件（各一份）機(jī)械加工工藝卡各一份（附在說明書）。 4、模具設(shè)計(jì)說明書一份，字?jǐn)?shù)要求10000-15000字。 第二章 冷沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝 工件如下圖，材料Q235，料厚1mm，表面不允許有明顯的劃痕。 技術(shù)要求：1 未注圓角為R1 2 未注公差為IT14級(jí) 3 材料厚度t=1mm 圖2.1 制件圖 2.1 沖壓工藝性分析 1、材料：該零件的材料為Q235，是普通的碳素工具鋼，板厚為1mm，具有良好的可沖壓性能。 2、該零件的形狀比較簡(jiǎn)單、規(guī)則，并在轉(zhuǎn)角處有R1的圓角過渡，孔邊距較大，且孔的尺寸是φ8，工藝性較好。 3、尺寸精度，零件上所有孔的位置精度為IT12—IT14，尺寸精度為IT13，其余尺寸都是未注公差，屬于自由公差，精度比較低，符合沖裁件的工藝性要求。查公差表可以得到如圖所示的結(jié)果。 結(jié)論：適合沖壓。 2.2 工藝方案確定 該工件包括落料、沖孔另個(gè)基本工序： 方案一：先落料，后沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 方案二：落料沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 方案三：沖孔落料級(jí)進(jìn)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序兩副模具，成本高而生產(chǎn)率低，難以滿足大中批量生產(chǎn)需求。 方案二只需一副模具，工件的精度及生產(chǎn)效率都很高。 方案三也只需一副模具，生產(chǎn)效率高，操作方便，但位置精度不如復(fù)合模具沖裁精度高。 通過對(duì)以上三種方案的分析比較，成型該零件采用方案二復(fù)合模具成型。 2.3 確定模具類型及結(jié)構(gòu)形式 1、該零件質(zhì)量要求不高，板厚1mm，孔邊距較大,為了保證零件的精度，可以選用正裝復(fù)合模。 2、定位方式的選擇：控制條料的送進(jìn)方向采用兩個(gè)導(dǎo)料銷，控制條料的送進(jìn)步距采用擋料銷。 3、卸料、出件方式的選擇：采用彈性卸料、上出件，下模剛性頂件。 4、導(dǎo)向方式的選擇：為了方便操作，該模具采用后側(cè)導(dǎo)柱的導(dǎo)向方式。 沖壓件的形狀簡(jiǎn)單，精度要求也不高，為了使得模具的壽命較高，采用有導(dǎo)向、彈性卸料、下出件的模具結(jié)構(gòu)形式。 2.4 工藝計(jì)算 1、確定最佳排樣方式，并計(jì)算材料利用率，選擇板料的規(guī)格。 該零件為較規(guī)則的矩形零件，可直接設(shè)置為斜排排樣方式，如圖： 圖2.2 查《沖壓手冊(cè)》表2—18，最小搭邊值為： 工件間2mm 側(cè)面1.5mm 工件面積：1171.2mm2 斜排：取搭邊值1.2mm 條料寬度：B=57.45mm 步距：L=36mm 材料利用率：η=1171.2/（57.45×36）=56.6％ 選用1×2500mm×1250mm,可以裁43條，每條可以沖34件。 總的材料利用率：43×34×1171.2/(2500×1250)=55％ 2、計(jì)算沖壓合力并預(yù)選沖床 L=145mm+37.7mm=182.7mm t=1mm σ=450MP 沖壓力：F=Ltσ=182.71450=82.2KN 查《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》表3-11 K=0.05 K=0.055 K=0.06 卸料力：F= KF=0.0582.2KN= 4.1KN 正裝復(fù)合模：頂件力F頂 = KF=0.06×82.2=5KN 沖裁合力F=F＋K＋F=91.3KN 根據(jù)沖壓合力預(yù)選 J23-16的曲柄壓力機(jī) 3、確定沖裁壓力中心 先求x x1=0 x2=4.5 x3=9 x4=17 x5=25 x6=33.5 x7=42 x8=50 x9=58 x10=51.5 x11=45 x12=41.5 x13=38 x14=29 x15=20 x16=16.5 x17=13 x18=6.5 x19=13 x20=45 L1=28 L2=9 L3=8 L4=16 L5=8 L6=17 L7=8 L8=16 L9=36 L10=13 L11= 8 L12= 7 L13=8 L14=18 L15=8 L16=7 L17=8 L18=13 L19=L20=8π x=∑x i×Li/∑Li=8444.96/286.2=29.5 再求y y1=14 y2=28 y3=32 y4=36 y5=32 y6=28 y7=32 y8=36 y9=18 y10=0 y11=4 y12=8 y13=4 y14=0 y15=4 y16=8 y17=4 y18= 0 y19=18 y20=18 y=∑yi ×Li/∑Li=4832.32/286.2=16.93 取x=29.5mm y=17作為模具的壓力中心的位置 4、確定沖裁凸模和凹模工作刃口尺寸 落料以落料凹模為基準(zhǔn)計(jì)算，落料凸模根據(jù)凹模和最小間隙計(jì)算，也可根據(jù)據(jù)凹模實(shí)際尺寸和間隙值配制。沖孔以沖孔凸模為基準(zhǔn)計(jì)算，沖孔凹模根據(jù)凸模和最小間隙計(jì)算，也可根據(jù)凸模十幾尺寸和間隙值配制。沖孔用分別加工法計(jì)算，落料、中心尺寸用配合加工法進(jìn)行計(jì)算。 間隙差《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 表3—4，Z=0.1mm Z=0.14 落料凹模磨損后變大的尺寸20、14、26、2，凹模公差按△/4 磨損系數(shù)查《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 表3-5 A1=（20－0.5×0.74）=19.63 A2=（14－0.5×0.27）=13.86 A3=（26－0.5×0.62）=25.69 A4=（2－0.5×0.27）=1.86 沖孔凸模磨損后變小尺寸6 公差為IT13級(jí) 凸、凹模公差按IT8級(jí)，δ=0.018mm δ=0.018mm 校核間隙＋=0.018＋0.018=0.036＜0.14－0.1＝0.04 可行 磨損系數(shù)查《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 表3-5，X=0.5。 B1＝（6＋0.5×0.16）＝6.08 B1＝（6.08＋0.1）＝6.18 5、確定彈性元件 聚氨脂橡皮允許承受的載荷較彈簧大，而且安裝調(diào)整方便，所以選用橡皮。 卸料力為F=4.1KN 橡皮的高度：H=H/(0.25-0.3)=23.3—28 取25 式中H=t+1+H=1+1+5=7 (H=4—7) 橡皮的面積：A=卸料力F/p=20385—10600mm 式中p為橡皮預(yù)壓（壓10％—15％H）的單位面積上的壓力，取0.26—0.5 取一塊整開凸?？缀退膫€(gè)卸料螺釘孔140×140×25 面積校核：140×140－3500－4×8×3.14=15296.16mm＞10600mm 可行 2.5 編寫工藝文件 表2.1 沖壓工藝過程卡 材料牌號(hào)規(guī)格 材料技術(shù)要求 毛坯尺寸 每件毛坯可制件數(shù) 毛坯重量 輔助材料 Q235（1×2500×1250） 條料（1×57.45×1250） 34件 工序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 加工簡(jiǎn)圖 設(shè)備 工藝裝備 0 下料 剪板機(jī)上裁板 57.45×1250 1 落料 沖孔 落料沖孔復(fù)合沖裁 J23-16 落料沖孔復(fù)合模 2.6 選擇和確定模具主要零部件的結(jié)構(gòu)和尺寸 1、工作零件的結(jié)構(gòu)及尺寸設(shè)計(jì) （1） 凸凹模：為了便于加工，凸凹模設(shè)計(jì)成直通型，1個(gè)M8沉頭螺釘固定在墊板上，與凸凹模固定板的配合按H7/m6。 其總長(zhǎng)L=H固定板+H卸料板+（H橡膠－H預(yù)壓）=52mm （2） 凹模：凹模采用薄凹模結(jié)構(gòu)，薄凹模厚度尺寸（可以參考單工序凹模的厚度計(jì)算方法H=Ks=0.24×58=13.9mm）取14mm。 凹模壁厚尺寸 C=（1.5—2）H≥30—40mm 取C=32 式中Ks查《沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)》 表3—15，取0.24 工件長(zhǎng)邊尺寸：b=54.5mm 凹模板邊長(zhǎng)： B≥58+2×(30~40)=118~138 一般選取L>B 故取B=140 L=140，故薄凹模板長(zhǎng)、寬、厚度尺寸140×140×14mm，空心墊板長(zhǎng)、寬、厚度尺寸160×140×25mm （3）沖孔凸模：沖孔凸模采用臺(tái)階式，與凸模固定板的配合按H7/m6。 其總長(zhǎng)：L=H固定板+H凹模+H空心墊板=45mm （4）模具剛性校核 凸凹模尺寸較大，模具強(qiáng)度較大，所以不需要進(jìn)行模具強(qiáng)度校核。 小凸模：?jiǎn)蝹€(gè)凸模所受力： 沖裁力：37.7X450=17KN 沖裁合力：11.3=11300 N Lmax≤95d/=95×8/=57.2mm﹥30 無導(dǎo)向 可行 2、其他板的尺寸[參考典型組合結(jié)構(gòu)（GB2872.1-81）] 凸凹模墊板：140×140×6 凸凹模固定板：140×140×18 卸料板：160×140×15 空心墊板：160×140×15 小凸模固定板：160×140×20 小凸模墊板：160×140×10 3、模架的規(guī)格 上模座的規(guī)格：140×140×35 下模座的規(guī)格：140×140×40 模柄的規(guī)格：A30×50mm 導(dǎo)套：A25H7×80×33 導(dǎo)柱：A25h6×130 4、模具的閉合高度的計(jì)算 H=219.5mm 2.7 校核所選壓力機(jī) J23-16壓力機(jī)：標(biāo)稱壓力 160KN；滑塊行程55（次/min）；連桿調(diào)節(jié)高度45mm；最大裝模高度220mm，工作臺(tái)尺寸（前后×左右）300×450mm，模柄孔尺寸（直徑×深度）φ30×50，電機(jī)功率1.5KW。校核以上所有參數(shù)，均可以滿足使用要求。所以J23-25能滿足該模具的使用要求。 2.8 編制工作零件機(jī)械加工工藝卡 表2.2 凹模機(jī)械加工工藝規(guī)程卡 凹模機(jī)械加工工藝規(guī)程 材料Cr12MoV 硬度 60~64 序號(hào) 工序名稱 工序內(nèi)容 1 備料 鍛件（退火狀態(tài)） 165×145×30 2 粗銑 銑六面尺寸160.3×140.3×25.5 。注意兩大平面與兩相鄰側(cè)面用標(biāo)準(zhǔn)角度尺測(cè)量達(dá)到基本垂直要求。 3 磨平面 磨光兩大平面厚度達(dá)25.3mm，并磨四個(gè)側(cè)面，達(dá)到兩相鄰側(cè)面垂直，垂直度0.02mm/100mm 4 鉗工 ①劃線 劃出孔和凹模洞口穿絲孔中心線 ②鉆孔 鉆螺紋、銷釘?shù)卓缀桶寄６纯诖┙z孔 ③鉸孔 鉸銷釘孔到要求 ④攻絲 攻螺紋孔到要求 5 熱處理 淬火+低溫回火 使材料硬度達(dá)到60-64HRC 6 磨平面 磨光六個(gè)面 消除淬火變形和氧化皮，并達(dá)到工藝所要求的尺寸 7 退磁 消除坯料殘余磁 8 線切割 割凹模洞口，并留0.01-0.02的研磨余量 9 鉗工 研磨凹模洞口內(nèi)壁側(cè)面到尺寸，粗糙度Ra值0.8μm 10 檢驗(yàn) 按圖紙檢驗(yàn) 12