限位板沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)【落料沖孔復(fù)合模】【說明書+CAD】

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Parts of the mold through the design, I have further strengthened the foundation for stamping die design knowledge, for the future design of more complex stamping die to do a good job of paving the way and draw a deep experience. The design of the use of punch forming process and die design of the basic knowledge, the first analysis of the blanking process of stamping parts, stamping process planning in order to determine prepared; then calculated edge blanking and die size, easy to select the press and determine the size and structure of parts; the final analysis of the characteristics of parts, molds to determine the design parameters, design elements and push the select pieces of equipment. Hole blanking pieces on this non-rules-shaped hole punch to facilitate the processing of punch, so when in the design of punch designed to punch straight-through, and then its riveting punch fixed in the board. In addition, the larger the size of parts, in order to ensure the accuracy of die processing, should be in the design of its components are designed to die. In order to facilitate the out parts, the Vice-die using flip-chip structure, at the same time, in order to simplify the use of flexible push mold structure installation Keywords：Stamping Die，F(xiàn)lip-composite，Die Components，Push the pieces of elastic 2 機(jī) 械 加 工 工 序 卡 工序名稱 粗銑 工序號 02 零件名稱 凸模 零件號 00-07 零件重量 同時(shí)加工零件數(shù) 1 材 料 毛 坯 牌 號 硬 度 型 號 重 量 Cr12 58-62HRC 設(shè) 備 夾 具 名 稱 輔 助 工 具 名 稱 型 號 車床 虎鉗 游標(biāo)卡尺 安 裝 工 步 安裝及工步說明 刀 具 量 具 走 刀 長 度 走 刀 次 數(shù) 切 削 深 度 進(jìn)給量 主 軸 轉(zhuǎn) 速 切 削 速 度 基 本 工 時(shí) 一次 1 粗車30表面 車刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 400r/min 一次 1 精車30表面 車刀 游標(biāo)卡尺 0.5 2 1 200㎜/ min 800r/min 一次 2 粗車40表面 車刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min1 400r/mi 一次 2 精車40表面 車刀 游標(biāo)卡尺 0.5 1 1 60㎜/ min1 800r/mi 設(shè) 計(jì) 者 朱威力 指 導(dǎo) 教 師 原紅玲 共 頁 第 頁 機(jī) 械 加 工 工 藝 過 程 卡 零件號 零 件 名 稱 00-06 凹模 工序號 工 序 名 稱 設(shè) 備 夾 具 刀 具 量 具 工 時(shí) 名 稱 型 號 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 名 稱 規(guī) 格 1 下料(165×165×40mm) 鋸床 直尺 2 熱處理（退火） 3 銑 臥式銑床 X6132 虎鉗 銑刀 游標(biāo)卡尺 4 平磨 平面磨床 M7120A 砂輪 千分尺 5 鉗工 劃針、樣沖 直角尺 6 銑 立式銑床 銑刀 游標(biāo)卡尺 7 鉗工 鉆床 鉆頭 8 熱處理（淬火、回火） 電熱爐 火鉗 9 平磨 平面磨床 M7120A 砂輪 游標(biāo)卡尺 10 線切割 慢走絲 黃銅絲 游標(biāo)卡尺 11 鉗工 12 檢驗(yàn) 編制 朱威力 校對 審核 批準(zhǔn) 目 錄 1 緒論……………………………………………………………………………1 1.1 國內(nèi)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢……………………………………………3 1.1.1國內(nèi)外模具的現(xiàn)狀…………………………………………………………3 1.1.2國內(nèi)外模具的發(fā)展趨勢……………………………………………………5 1.2 限位板模具設(shè)計(jì)與制造方面………………………………………………6 1.2.1限位板模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路………………………………………………6 1.2.2限位板沖壓模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度………………………………………………7 2 零件工藝性分析………………………………………………………………8 2.1 零件的工藝性分析…………………………………………………………8 2.2 確定工藝方案………………………………………………………………9 2.3 排樣設(shè)計(jì)……………………………………………………………………9 2.4 工藝計(jì)算……………………………………………………………………10 2.4.1 沖裁力計(jì)算，初選壓力機(jī)…………………………………………………10 2.4.2壓力中心計(jì)算………………………………………………………………11 2.4.3刃口尺寸計(jì)算………………………………………………………………12 3 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………14 3.1 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………………14 3.2 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………14 3.2.1凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………………………………14 3.2.2卸料彈簧的設(shè)計(jì)……………………………………………………………17 3.2.3模架的設(shè)計(jì)…………………………………………………………………18 3.3 沖壓設(shè)備的選擇……………………………………………………………19 3.4 繪制模具總裝圖……………………………………………………………20 結(jié)束語………………………………………………………………………………22 致謝 ………………………………………………………………………………23 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………24 河南機(jī)電高等專科學(xué)校 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評語 學(xué)生姓名：班級: 學(xué)號： 題 目： 限位板沖壓成形工藝及模具設(shè)計(jì) 綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 1）該同學(xué)工作態(tài)度較認(rèn)真，基本能完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)； 2）該同學(xué)能正確查閱國內(nèi)有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構(gòu)； 3）該同學(xué)設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容基本完整，計(jì)算基本正確，格式較規(guī)范； 4）該同學(xué)裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)較合理，但圖紙中存在一定的錯(cuò)誤； 5）建議該同學(xué)成績評定：中等； 6）可以提交答辯。 指導(dǎo)者(簽字)： 2009年 5月10日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評語 評閱者評語： 1）該同學(xué)工作態(tài)度較認(rèn)真，基本能完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)； 2）該同學(xué)查閱了國內(nèi)有關(guān)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造方面的大量資料，制訂出了較合理的沖壓成形工藝及模具結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)中不存在創(chuàng)新； 3）該同學(xué)設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容基本完整，計(jì)算基本正確，格式較規(guī)范； 4）該同學(xué)裝配圖、零件圖設(shè)計(jì)較合理，視圖表達(dá)存在一定的錯(cuò)誤； 5）建議該同學(xué)成績評定：中等； 6）可以提交答辯。 評閱者(簽字)： 2009年5月15日 答辯委員會(huì)（小組）評語： 答辯委員會(huì)（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 緒論 模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。先進(jìn)國家的模具工業(yè)已擺脫從屬地位,發(fā)展為獨(dú)立的行業(yè)。日本工業(yè)界認(rèn)為: “模具工業(yè)是其它工業(yè)的先行工業(yè),是創(chuàng)造富裕社會(huì)的動(dòng)力”。美國工業(yè)界認(rèn)為:“模具工業(yè)是美國工業(yè)的基石”。在德國，模具被冠以 “金屬加工業(yè)中的帝王”之稱。 在我國，1998年3月在《國務(wù)院關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點(diǎn)的決定》中模具被列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位,生產(chǎn)和基本建設(shè)序列第二位,把發(fā)展模具工業(yè)擺在發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要位置。目前,我國沖壓模具在產(chǎn)值方面占模具總產(chǎn)值的40%以上,處于絕對主導(dǎo)地位。 沖壓成形是一種先進(jìn)的少、無切削加工方法,具有節(jié)能省材、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、重量輕、加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)。在汽車、航空航天、儀器儀表、家電、電子、通訊、軍工、日用品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計(jì),薄板成型后,制造了相當(dāng)于原材料12倍的附加值,在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值中,與其相關(guān)的產(chǎn)品占四分之一；在現(xiàn)代汽車工業(yè)中,沖壓件的產(chǎn)值占總產(chǎn)值的59%。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。 在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我熟練地掌握了機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識，對機(jī)械制造、加工的工藝有了一個(gè)系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計(jì)這個(gè)對實(shí)踐性要求非常高的設(shè)計(jì)課題，我們進(jìn)行了大量的實(shí)習(xí)。經(jīng)過在新飛電器有限公司、在洛陽（中國）一拖、中信重型礦山機(jī)械廠等的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，我對于冷沖模具、塑料模具的設(shè)計(jì)步驟有了一個(gè)全新的認(rèn)識，豐富和加深了對各種模具的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作過程方面的知識，并且對模具的制造工藝更是有了全新的理解。在指導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo)下和在工廠師傅的講解下，我們對于模具的設(shè)計(jì)和制造工藝有了系統(tǒng)而深刻的認(rèn)識。同時(shí)在實(shí)習(xí)現(xiàn)場親手拆裝了一些典型的模具實(shí)體并翻閱了很多相關(guān)的資料，通過這些實(shí)踐，我們熟練掌握了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。通過在圖書館借閱相關(guān)手冊和書籍，更系統(tǒng)而全面了細(xì)節(jié)問題。鍛煉了縝密的思維，使我們初步具備了設(shè)計(jì)工作者應(yīng)有的能力。設(shè)計(jì)中，將充分利用和查閱各種資料，并與同學(xué)進(jìn)行充分討論，盡最大努力搞好本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。 在設(shè)計(jì)的過程中，將有一定的困難，但有指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和自己的努力，相信會(huì)圓滿的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。由于本人水平有限，而且缺乏經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)中難免有不妥之處，誠請各位老師指正。 1.1、國內(nèi)外模具的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1.1.1國內(nèi)外模具的現(xiàn)狀 近些年來，中國模具工業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展.我國模具產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值保持13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2004年國內(nèi)模具進(jìn)口總值達(dá)到600多億，同時(shí)，有近200個(gè)億的出口），到2005年模具產(chǎn)值預(yù)計(jì)為600億元，模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件出口將從現(xiàn)在的每年9000多萬美元增長到2005年的2億美元左右。單就汽車產(chǎn)業(yè)而言，一個(gè)型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，價(jià)值上億元，而當(dāng)汽車更換車型時(shí)約有80%的模具需要更換。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%。另外，標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的銷售、供貨、服務(wù)等都還有待于進(jìn)一步提高。它的現(xiàn)狀可以簡要用幾句話來描述： 一是已進(jìn)入模具生產(chǎn)大國之列，但還不是模具強(qiáng)國。 進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國模具銷售額以年平均20%左右的速度增長，2006年模具銷售額達(dá)到720億元人民幣，居日本、美國之后第三位；模具出口突破了10億美元。我國模具生產(chǎn)廠、點(diǎn)達(dá)到了約3萬家，從業(yè)人員近100萬人。這些都說明我國模具工業(yè)有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模。 但是，我國現(xiàn)在每年還要從境外進(jìn)口高達(dá)20多億美元的模具，這些大都是國內(nèi)尚不能生產(chǎn)的高中檔模具。國內(nèi)中高檔模具的自配率只占50%左右；大型、精密、復(fù)雜、長壽命等技術(shù)含量較高的模具只占到模具總產(chǎn)量的30%左右。我國模具行業(yè)全員勞動(dòng)生產(chǎn)率還比較低，平均只有15萬元 /人·年左右；我國模具商品化率還只有50%多（發(fā)達(dá)國家已達(dá)70%以上）；模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率也較低，只有50%左右；模具生產(chǎn)專業(yè)化水平還較低。這些都說明我國的模具工業(yè)還不夠強(qiáng)大，我國還不是模具強(qiáng)國。 二是模具產(chǎn)品水平有了很大提高，但差距還很大。 近些年來，中國模具的設(shè)計(jì)和制造水平有了很大提高，CAD/CAE/CAM等計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、高速加工技術(shù)、熱流道技術(shù)、氣輔技術(shù)、逆向工程等新技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。 現(xiàn)在，中國已能生產(chǎn)精度達(dá)到2微米的多工位級進(jìn)模，壽命可達(dá)3億沖次以上。個(gè)別企業(yè)生產(chǎn)的多工位級進(jìn)模已可在2000次/分的高速?zèng)_床上使用，精度可達(dá)1微米。 在大型塑料模具方面，中國已能生產(chǎn)43英寸大屏幕彩電和65英寸背投式電視的塑殼模具、10公斤大容量洗衣機(jī)全套塑料件模具以及汽車保險(xiǎn)杠、整體儀表板等塑料模具等。 在精密塑料模具方面，中國已能生產(chǎn)照相機(jī)和手機(jī)塑料件模具、多型腔小模數(shù)齒輪模具及精度達(dá)5微米的7800腔塑封模具等。 在大型精密復(fù)雜壓鑄模方面，國內(nèi)已能夠獨(dú)立自主生產(chǎn)出自動(dòng)扶梯整體踏板壓鑄模、汽車后橋齒輪箱壓鑄模以及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)殼體的鑄造模具等。 在汽車覆蓋件模具方面，國內(nèi)已能夠生產(chǎn)出中檔新型轎車所需的覆蓋件模具。 子午線輪胎活絡(luò)模具、鋁合金和塑料門窗異型材擠出成形模、精鑄或樹脂快速成形拉延模等，也已達(dá)到相當(dāng)高的水平，制造出來的模具可與進(jìn)口模具媲美。 我國生產(chǎn)的最大模具單套重量已超過100噸。 但是，我國模具的制造從總體上看，產(chǎn)品還只是以中低檔為主，中高檔模具很多還要依賴進(jìn)口；企業(yè)雖然重視推廣應(yīng)用新技術(shù)，但這些新技術(shù)應(yīng)用的水平還不夠高。我國模具產(chǎn)品水平總體上與發(fā)達(dá)國家相差有10～15年的差距。 三是模具骨干企業(yè)隊(duì)伍已經(jīng)形成，但還不夠壯大。 經(jīng)過十多年的快速發(fā)展，我國模具企業(yè)骨干隊(duì)伍已經(jīng)形成。它們一般都有較好的生產(chǎn)裝備，生產(chǎn)都已達(dá)到了一定的規(guī)模，技術(shù)水平較高，產(chǎn)品水平也達(dá)到了一定的高度，而且產(chǎn)品有了自己的特點(diǎn)。在各個(gè)模具行業(yè)骨干企業(yè)隊(duì)伍中也涌現(xiàn)出了本行業(yè)的龍頭企業(yè)。2006年中國模具工業(yè)協(xié)會(huì)對各行業(yè)的50家模具企業(yè)授予了第一批“重點(diǎn)骨干模具企業(yè)”的稱號。 中國模具骨干企業(yè)隊(duì)伍目前還在成長之中，各方面都有待進(jìn)一步提高，技術(shù)待進(jìn)步，管理待加強(qiáng)，產(chǎn)品有待更加適應(yīng)市場的需求。 這就是我國模具工業(yè)發(fā)展的簡要狀況。 當(dāng)前，我國制造業(yè)的快速發(fā)展，特別是受汽車制造業(yè)發(fā)展的拉動(dòng)，國內(nèi)模具市場不斷擴(kuò)大；跨國集團(tuán)到我國進(jìn)行模具國際采購不斷增加，而且國際上將模具制造逐漸向我國轉(zhuǎn)移的趨勢十分明顯。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料不斷涌現(xiàn)，因而促進(jìn)了沖壓技術(shù)的不斷革新和發(fā)展。由此展望未來，中國模具工業(yè)將會(huì)有一個(gè)持續(xù)快速發(fā)展的機(jī)遇期。我們要很好地把握住這個(gè)機(jī)遇期，使我國模具工業(yè)有一個(gè)很大的提高。 面對這種形勢，中國模具行業(yè)當(dāng)前的任務(wù)是：推進(jìn)改革，調(diào)整結(jié)構(gòu)，開拓市場，苦練內(nèi)功，提升水平，上新臺階。企業(yè)不但要做大，更要做強(qiáng)，產(chǎn)品生產(chǎn)要更專、更精，企業(yè)管理要更加有效率。 數(shù)字化、信息化制造是裝備制造業(yè)現(xiàn)代化的必由之路，也是現(xiàn)代模具制造業(yè)實(shí)現(xiàn)升級、提高的重要途徑。模具企業(yè)在自身發(fā)展的過程中已經(jīng)逐漸體會(huì)到企業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、信息化制造的必要性、重要性和緊迫性?，F(xiàn)在，在模具行業(yè)中正在逐步形成新一輪的企業(yè)信息化、數(shù)字化改造的熱潮。 1.1.2國內(nèi)外模具的發(fā)展趨勢 進(jìn)入90年代以來，高新技術(shù)全面促進(jìn)了傳統(tǒng)成形技術(shù)的改造及先進(jìn)成形技術(shù)的形成和發(fā)展。 （1）21世紀(jì)的沖壓技術(shù)將以更快的速度持續(xù)發(fā)展，發(fā)展的方向?qū)⒏油怀觥熬?、省、凈”的需求? ??? （2）沖壓成形技術(shù)將更加科學(xué)化、數(shù)字化、可控化?？茖W(xué)化主要體現(xiàn)在對成形過程、產(chǎn)品質(zhì)量、成本、效益的預(yù)測和可控程度。成形過程的數(shù)值模擬技術(shù)將在實(shí)用化方面取得很大發(fā)展，并與數(shù)字化制造系統(tǒng)很好地集成。人工智能技術(shù)、智能化控制將從簡單形狀零件成形發(fā)展到覆蓋件等復(fù)雜形狀零件成形，從而真正進(jìn)入實(shí)用階段。 ??? （3）注重產(chǎn)品制造全過程，最大程度地實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)全局綜合優(yōu)化。優(yōu)化將從傳統(tǒng)的單一成形環(huán)節(jié)向產(chǎn)品制造全過程及全生命期的系統(tǒng)整體發(fā)展。 ??? （4）對產(chǎn)品可制造性和成形工藝的快速分析與評估能力將有大的發(fā)展。以便從產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)甚至構(gòu)思時(shí)起，就能針對零件的可成形性及所需性能的保證度，作出快速分析評估。 （5）沖壓技術(shù)將具有更大的靈活性或柔性，以適應(yīng)未來小指量多品種混流生產(chǎn)模式及市場多樣化、個(gè)性化需求的發(fā)展趨勢，加強(qiáng)企業(yè)對市場變化的快速響應(yīng)能力。 （6）重視復(fù)合化成形技術(shù)的發(fā)展。以復(fù)合工藝為基礎(chǔ)的先進(jìn)成形技術(shù)不僅正在從制造毛坯向直接制造零件方向發(fā)展，也正在從制造單個(gè)零件向直接制造結(jié)構(gòu)整體的方向發(fā)展。 加入WTO以后，中國的汽車工業(yè)、航空航天工業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)必將有大的發(fā)展。我國的沖壓行業(yè)既充滿發(fā)展的機(jī)遇，又面臨進(jìn)一步以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)技術(shù)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)事業(yè)將向沖壓成形技術(shù)的發(fā)展提出更多更新更高的要求。我國的板料加工領(lǐng)域必須加強(qiáng)力量的聯(lián)合，加強(qiáng)技術(shù)的綜合與集成，加快傳統(tǒng)技術(shù)從經(jīng)驗(yàn)向科學(xué)化轉(zhuǎn)化的進(jìn)程。加速人才培養(yǎng)，提升技術(shù)創(chuàng)新能力，提高沖壓技術(shù)隊(duì)伍的整體素質(zhì)和生產(chǎn)企業(yè)的競爭力. 1.2限位板模具設(shè)計(jì)與制造方面 1.2.1限位板模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路 沖裁是沖壓工藝的最基本工序之一，它是利用模具使板料沿著一定的輪廓形狀產(chǎn)生分離的一種沖壓工序。它包括落料、沖孔、切邊、修邊、切舌、剖切等工序，其中落料和沖孔是最常見的兩種工序。沖裁在沖壓加工中應(yīng)用極廣。它既可直接沖出成品零件，還可以對已成形的工件進(jìn)行再加工。普通沖裁加工出來的制件的精度不高，一般情況下，沖裁件的尺寸精度應(yīng)在IT12級以下，不宜高于IT10級。 只有加強(qiáng)沖裁變形基礎(chǔ)理論的研究，才能提供更加準(zhǔn)確、實(shí)用、方便的計(jì)算方法，才能正確地確定沖裁工藝參數(shù)和模具工作部分的幾何形狀與尺寸，解決沖裁變形中出現(xiàn)的各種實(shí)際問題，從而，進(jìn)一步提高制件質(zhì)量。 限位板是典型的沖壓件，該模具工作過程很簡單就是沖壓、落料、拉深，根據(jù)零件圖的結(jié)構(gòu)和尺寸精度以及材料的性能確定完成該沖件所需要的模具類型.因此，綜合考慮各種因素后不采用復(fù)合模。根據(jù)計(jì)算的結(jié)果和選用的標(biāo)準(zhǔn)模架，判斷此次沖裁能不能采用標(biāo)準(zhǔn)的模架。為了保證制件的順利加工和順利取件，模具必須有足夠高度。要改變模具的高度，只有從改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度,改變導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度的同時(shí),還要注意保證導(dǎo)柱和導(dǎo)套的強(qiáng)度. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的高度可根據(jù)沖裁凸凹模與落料凹模工作配合長度決定．設(shè)計(jì)時(shí)可能高度出現(xiàn)誤差，應(yīng)當(dāng)邊試沖邊修改高度。 1.2.2限位板沖壓模具設(shè)計(jì)的進(jìn)度 1.了解目前國內(nèi)外沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀，所用時(shí)間10天； 2.確定加工方案，所用時(shí)間5天； 3.模具的設(shè)計(jì)，所用時(shí)間30天； 4.模具的調(diào)試．所用時(shí)間5天． 2 零件工藝性分析 2.1零件的工藝性分析 零件簡圖：如圖1所示； 零件名稱：限位板； 生產(chǎn)批量：大批量； 材料：A3； 厚度：3mm. 圖1.限位板 （1）材料 該零件的材料為A3鋼，即為Q235的舊牌號，其沖壓性能較好。 （2）零件結(jié)構(gòu) 該制件僅有沖孔、落料兩個(gè)工序特征，形狀簡單，沒有極限沖裁特征，成形容易，適合沖裁。 （3）尺寸精度 零件圖上的尺寸30，經(jīng)查公差表知其屬于IT11級精度，其它尺寸均未標(biāo)注尺寸偏差，屬未注公差尺寸，經(jīng)查相關(guān)資料，可按IT14級確定工件尺寸的公差。經(jīng)查公差表，各尺寸公差為：44，530.37，18，3。 結(jié)論：可以沖裁加工。 2.2確定工藝方案 該零件包括沖孔、落料兩個(gè)基本工序，可有以下三種工藝方案： 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-落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 方案一模具結(jié)構(gòu)簡單，但它需兩道工序，兩副模具，生產(chǎn)效率比較低，難以滿足該零件的產(chǎn)量要求。方案二只需要一副模具，沖壓件的精度容易保證，而且生產(chǎn)效率也高，盡管該模具結(jié)構(gòu)較方案一復(fù)雜，但由于零件的幾何形狀簡單對稱，模具制造并不困難。方案三也只需要一副模具，生產(chǎn)效率也很高，但零件的沖壓精度稍差，欲保證沖壓件的形位精度，還需要在模具上設(shè)置導(dǎo)正銷導(dǎo)正，故該模具制造、安裝較復(fù)合模復(fù)雜。 綜上分析，沖裁件尺寸精度要求不高，尺寸不大，形狀不復(fù)雜，但產(chǎn)量較大，根據(jù)材料厚度較厚（3mm）的特點(diǎn)，為保證孔位精度，沖模有較高的生產(chǎn)率，實(shí)行工序集中的工藝方案，該制件的沖壓采用方案二為最佳。 2.3排樣設(shè)計(jì) 該零件具有T形的特點(diǎn)，選用直排列方案時(shí)材料的利用率比較低，若采用直對排（見圖2所示）的排樣方案可以提高材料的利用率，減少廢料。 查有關(guān)圖表，確定搭邊值。根據(jù)零件形狀，兩工件間的搭邊值： b=0.8t =0.8×3mm=2.4mm 工件與條料邊緣的搭邊值： a=0.9t =0.9×3mm=2.7mm 進(jìn)料步距為： s=2×(44+2.4)mm=92.8mm 條料寬度為： B=(89.9+2×2.7)mm=95.3mm 材料利用率：η=×100% A=2862.75mm η=×100%=×100%=64.74% 圖2.排樣圖 2.4工藝計(jì)算 2.4.1沖裁力計(jì)算，初選壓力機(jī) （1）落料力 F=Lt =(260.23×3×450)N =351.31×10N （2）沖孔力 F=Lt =(94.25×3×450)N =127.24×10N （3）落料時(shí)的卸料力 F=KF 查有關(guān)圖表取K=0.04，故 F=0.04×351.31×10N=14.05×10N （4）沖孔時(shí)的推件力 F=nKF 由于要設(shè)置推件塊，所以凹模刃口應(yīng)采用直筒形刃口，查相關(guān)圖表得，刃口高度h=8mm, K=0.045，則n=h/t=8mm/6≈1個(gè) F=1×0.045×127.24×10N=5.73×10N 選擇沖床時(shí)的總壓力為 F=F+F+F+F=498.33KN 應(yīng)選取的壓力機(jī)公稱壓力為P≥(1.1～1.3)F =(1.1～1.3)×498.33KN =(548.2～647.8)KN 因此可選壓力機(jī)型號為J23-80。 2.4.2壓力中心計(jì)算 按照比例畫出零件形狀，選定坐標(biāo)系xOy。如圖3所示。因零件圖左右對稱，即x=0。故需要計(jì)算y將工件沖裁周邊分成l, l,…, l基本線段，求出各段長度及各段的重心位置。 l=56mm y=0 l=56.52mm y=9mm l=30mm y=18mm l=70mm y=35.5mm l=69.08mm y=53+=67.01mm l=94.2mm y=53mm y==35.01mm 圖3.壓力中心 2.4.3刃口尺寸計(jì)算 依據(jù)復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，刃口尺寸最好采用配合加工的方法。沖制 30孔尺寸，以凸模為基準(zhǔn)；外形落料以凹模具為基準(zhǔn)。 查有關(guān)圖表知：Z=0.46mm Z=0.64mm。尺寸30的磨損系數(shù)為X=0.75；530.37、44、18的磨損系數(shù)均為X=0.5。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，、一般取Δ/4。 （1）凸模磨損后減小的尺寸，按公式B=（B+XΔ） B=（B+XΔ+Z）計(jì)算 30 B=（B+XΔ） =（30+0.75×0.13）mm =30.10mm B=（B+XΔ+Z） =（30+0.75×0.13+1.08）mm =31.18mm 530.37 B=（B+XΔ） =（53+0.5×0.74）mm =53.37mm B=（B+XΔ+Z） =（53+0.5×0.74+1.08）mm =54.45mm （2）凹模磨損后增大的尺寸，按公式A=(A-XΔ) A=(A-XΔ-Z)計(jì)算 44 A=(A-XΔ) =（44-0.5×0.62）mm =43.69mm 18 A=(A-XΔ-Z) =（18-0.5×0.62-1.08）mm =16.61mm 3 模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 如前所述，該模具采用復(fù)合模結(jié)構(gòu)。制件結(jié)構(gòu)有一個(gè)孔，采用正裝復(fù)合模，則沖孔廢料、制件、落料廢料均落在凹模表面，將導(dǎo)致清楚困難而降低生產(chǎn)效率、增大勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)，由制件功能可知，其平直度有一定要求，需采用上壓料結(jié)構(gòu)，由此應(yīng)設(shè)計(jì)倒裝式復(fù)合模結(jié)構(gòu)。為保證制件較高的位置公差要求，上、下模之間采用后側(cè)導(dǎo)柱、導(dǎo)套的精確導(dǎo)向定位（標(biāo)準(zhǔn)模架），各工作零件的安裝位置要求較高，主要靠加工精度保證。條料采用手動(dòng)送料，進(jìn)入模具內(nèi)依靠導(dǎo)料銷保證送進(jìn)導(dǎo)向，定位銷保證定距精度。沖裁完成后，沖孔廢料由漏料孔從下模漏出；制件則有上模剛性頂件裝置頂出落在下模表面；落料廢料（即條料）再由安裝于下模的彈性卸料裝置從凸凹模上剝落。 因是大批量生產(chǎn)，采用手動(dòng)送料方式，從右往左送料。 因該制件采用的是倒裝復(fù)合模，所以直接用擋料銷和導(dǎo)料銷即可。 為保證零件的質(zhì)量及穩(wěn)定性，選用導(dǎo)柱、導(dǎo)套導(dǎo)向。由于該零件導(dǎo)向尺寸較小，且精度要求不是太高，所以宜采用后側(cè)導(dǎo)柱模架。 3.2主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.2.1凸模、凹模、凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括以下幾方面： （1）落料凸、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在落料凹模內(nèi)部，由前面設(shè)計(jì)可知，凹模刃口選用直筒形刃口，刃口高度h=8mm。該凹模的結(jié)構(gòu)簡單，宜采用整體式。見圖4所示。 查相關(guān)圖表，得k=0.30 即 凹模高度H=kb =0.30×75mm=22.5mm 凹模壁厚C=1.5H =1.5×22.5mm=33.75mm 圖4.凹模結(jié)構(gòu) 凹模的外形尺寸的確定: 凹模外形長度L=(75+2×33.75)mm=142.5mm 凹模外形寬度B=(74+2×33.75)mm=141.5mm 凹模整體尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，取為160mm×160mm×36mm。 （2）沖孔30凸模設(shè)計(jì) 該凸模外形尺寸較大，能夠保證其強(qiáng)度和剛度，凸模工作部分直徑不必制成逐漸增大的多級形式，所以選用B形圓凸模。見圖5所示。凸模固定板厚度取28mm，凸模長度根據(jù)結(jié)構(gòu)上的需要來確定 L=h+h =（28+22.5）mm =50.5mm (取60mm) 圖5.凸模結(jié)構(gòu) 由于此凸模直徑較大，且長度較短，剛度和強(qiáng)度足夠，所以無需對其進(jìn)行強(qiáng)度校核。沖裁時(shí)凸模進(jìn)入凹模刃口1mm。 （3）凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本模具為復(fù)合沖裁模，除了沖孔凸模和落料凹模外，還有一個(gè)凸凹模。根據(jù)整體模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要，凸凹模的結(jié)構(gòu)簡圖應(yīng)如圖6所示。確定凸凹模安排在模架上的位置時(shí)，要依據(jù)計(jì)算的壓力中心的數(shù)據(jù)，使壓力中心與模柄中心重合。 校核該凸凹模的強(qiáng)度：查相關(guān)圖表得凸凹模的最小壁厚為6.7mm,而實(shí)際最小壁厚為6.9mm。故符合強(qiáng)度要求。凸凹模的刃口尺寸按落料凹模尺寸配制，并且保證雙面間隙為0.46～0.64mm。凸凹模上孔中心與邊緣距離尺寸53mm的公差，應(yīng)比零件所標(biāo)住的精度高3～4級，即定為（530.1）mm。 圖6.凸凹模的結(jié)構(gòu) 3.2.2卸料彈簧的設(shè)計(jì) 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)初選六根彈簧，每根彈簧的預(yù)壓力為 F≥F/n =(14.05×10/6) N=2342N 根據(jù)預(yù)壓力和模具結(jié)構(gòu)尺寸，初選彈簧為10×95×130 GB/T2089-80，其最大工作負(fù)荷F=2870N>2342N。雖然彈簧的最大工作負(fù)荷符合要求，但其彈簧太長，會(huì)使模具的高度增加，所以選用最大工作負(fù)荷為3500N范圍內(nèi)的彈簧。 試選彈簧10×75×140 GB/T2089-80，校驗(yàn)彈簧最大許可壓縮量L>彈簧實(shí)際總壓縮量L。彈簧10×75×140 GB/T2089-80的具體參數(shù)是：彈簧中徑D=75mm,材料直徑d=10mm，自由高度h=1400mm,節(jié)距t=26.5mm,F=3500N。 彈簧最大許可壓縮量 L=66.4mm 彈簧預(yù)壓縮量 L= L =×66.4mm=44.43mm 校核：卸料板工作行程 t+h+h=（3+1+0.5）mm=4.5mm 凸模刃磨量和調(diào)節(jié)量 h=6mm 彈簧實(shí)際總壓縮量 L= L+t+h+h+h=(44.43+4.5+6)mm=54.93mm 由于66.4>54.93，即L> L，所以所選彈簧是合適的。 彈簧10×75×140 GB/T2089-80的規(guī)格為： 中徑：D=75mm 鋼絲直徑：d=10mm 自由高度：h=140mm 裝配高度：H= h- L =(140-44.43)mm=95.57mm 彈簧的窩座深度：h= h- L+h+t+1-h-h =（140-66.4+16+2+1-65-6mm =21.6mm 彈簧的外露高度：H= H- h- h =（95.57-21.6-6mm =67.97mm 3.2.3模架的設(shè)計(jì) 模架各零件標(biāo)記如下： 上模座：250mm×250mm×50mm 下模座：250mm×250mm×65mm 導(dǎo)柱：B35h5×200mm×55mm 導(dǎo)套：B35H6×125mm×48mm 模柄：60mm×70mm 墊板厚度：160mm×160mm×12mm 卸料板厚度：160mm×160mm×16mm 凸模固定板厚度：160mm×160mm×28mm 模具的閉合高度： H=h+h+h+h+t+ h+h+h =(50+12+28+36+3+16+67.97+65)mm =277.97mm≈278mm 3.3沖壓設(shè)備的選擇 選擇型號為J23-80的開式雙柱可傾壓力機(jī)能滿足使用要求。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 公稱壓力：800KN 滑塊行程：130mm 最大閉合高度：380mm 最大裝模高度：290mm 連桿調(diào)節(jié)長度：90mm 工作臺尺寸（前后×左右）：540mm×800mm 墊板尺寸（厚度×孔徑）：100mm×200mm 模柄孔尺寸: 60mm×80mm 最大傾斜角度：30° 3.4繪制模具總裝圖 1-導(dǎo)套 2 -擋料銷 3 -上模座 4 -螺釘 5-推桿 6-模柄 7-推板8-推銷 9-墊板 10-螺釘 11、21-銷釘 12-凸模固定板 13-推件塊14-凹模 15-凸模 16-卸料板 17-導(dǎo)柱 18-下模座 19-凸凹模 20-彈簧 22-螺釘 23-卸料螺釘 24-導(dǎo)料銷 結(jié)束語 限位板屬于典型的沖裁件，分析其工藝性，并確定工藝方案。根據(jù)計(jì)算確定該制件的沖裁力及模具刃口尺寸，然后選取相應(yīng)的壓力機(jī)。本設(shè)計(jì)主要是落料凸、凹模及沖孔凸、凹模的設(shè)計(jì)，需要計(jì)算凸凹模的間隙、工作零件的尺寸和公差。此外,還需要確定模具工藝零件和結(jié)構(gòu)零件以及模具的總體尺寸，然后根據(jù)上面的設(shè)計(jì)繪出模具的總裝圖。 由于在零件制造前進(jìn)行了預(yù)測，分析了制件在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的缺陷，采取了相應(yīng)的工藝措施。因此，模具在生產(chǎn)零件的時(shí)候才可以減少廢品的產(chǎn)生。 限位板沖裁件的形狀結(jié)構(gòu)較為簡單，且其尺寸相對較小，適合選用標(biāo)準(zhǔn)模架。模具工作零件的結(jié)構(gòu)也較為簡單，它可以相應(yīng)的簡化模具結(jié)構(gòu)，便于以后的操作、調(diào)整和維護(hù)。 限位板沖裁模具的設(shè)計(jì)，是理論知識與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，更加系統(tǒng)地對理論知識做了更深切貼實(shí)的闡述。也使我認(rèn)識到，要想成為一名合格的模具設(shè)計(jì)人員，必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，并不斷學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)，樹立終身學(xué)習(xí)的觀念，把理論知識應(yīng)用到實(shí)踐中去，并堅(jiān)持科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的精神，大膽創(chuàng)新，突破新技術(shù)，為國民經(jīng)濟(jì)的騰飛做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。 致 謝 首先感謝本人的導(dǎo)師原紅玲老師，她幫我仔細(xì)審閱了該設(shè)計(jì)的全部內(nèi)容并且提出了許多寶貴性建議。原紅玲老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時(shí)，原紅玲老師給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向她表示真誠的感謝！ 由于資質(zhì)有限，很多知識掌握的不是很牢固，因此在設(shè)計(jì)中難免會(huì)遇到很多難題，在有課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上以及原老師的多次指導(dǎo)和同學(xué)們的熱心幫助下，我克服了一個(gè)又一個(gè)的難題，以至我的畢業(yè)設(shè)計(jì)日趨完善。畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然很辛苦，但是在設(shè)計(jì)中不斷思考問題、研究問題、咨詢問題，一步步提高了自己，一步步完善了自己。同時(shí)也汲取了更完整的專業(yè)知識，鍛煉了自己獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力，使我受益匪淺。我相信這些經(jīng)驗(yàn)對我以后的工作一定有很大的幫助，而且也鍛煉了我吃苦耐勞的能力，這些都給我在這個(gè)競爭的社會(huì)里生存提供了很大的幫助。 感謝母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。 最后，我非常慶幸在這三年的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！ 參考文獻(xiàn) [1] 原紅玲.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008.8 [2] 曹立文,王東,丁海娟,郭世清.實(shí)用沖壓模具設(shè)計(jì)手冊.北京:人民郵電出版社,2007.10 [3] 楊占堯.沖壓模具圖冊.北京:高等教育出版社,2008.3 [4] 寇世瑤.機(jī)械制圖.北京:高等教育出版社,2004.7 [5] 王小彬.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京:電子工業(yè)出版社,2006.3 [6] 王秀鳳.冷沖壓模具設(shè)計(jì)與制造.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.4 [7] 歐陽波儀.現(xiàn)代冷沖模設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)例.北京:北京化學(xué)工業(yè)出版社,2006.5 [8] Williams. 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