沖裁小墊片的模具設(shè)計【全套含有CAD圖紙三維建?！?/h1>

沖裁小墊片的模具設(shè)計【全套含有CAD圖紙三維建?！?全套含有CAD圖紙三維建模,沖裁小,墊片,模具設(shè)計,全套,含有,cad,圖紙,三維,建模 畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查表 設(shè)計（論文）題目 沖裁小墊片的模具設(shè)計 檢 查 項(xiàng) 目 是 否 綜合、補(bǔ)充填寫 學(xué) 生 填 寫 正在按計劃完成 √ 學(xué)生簽名：夏霖浩 年 月 日 能完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù) √ 工作學(xué)習(xí)態(tài)度端正 √ 能遵守紀(jì)律、按時出勤 √ 每周與指導(dǎo)教師見面 √ 累積請假課時 累積曠課課時 每周與指導(dǎo)教師見面幾小時 （小時） 指導(dǎo)教師填寫 任務(wù)書填寫完整、規(guī)范 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 正按進(jìn)度計劃進(jìn)行 學(xué)生態(tài)度端正、無曠課 每周與學(xué)生見面幾小時 （小時） 專業(yè)負(fù)責(zé)人 填寫 是否按要求進(jìn)行 專業(yè)負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 任務(wù)書 一、課題來源、目標(biāo)及意義 來源：該課題來源于自己對零件結(jié)構(gòu)的不斷分析，不斷總結(jié)改善得出來的，該零件結(jié)構(gòu)簡單，尺寸精度中等，大量生產(chǎn)。 目標(biāo)：了解冷沖壓模具的工作原理，熟悉冷沖壓模具設(shè)計的流程，學(xué)習(xí)冷沖壓模具的相關(guān)專業(yè)知識。 意義：通過這次畢業(yè)設(shè)計讓自己了解更多的沖壓模具知識，為自己今后的工作打下基礎(chǔ)。 二、畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容及要求 內(nèi)容： 選取合理的零件，進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)分析，分析零件材料，分析尺寸精度，分析零件結(jié)構(gòu)的合理性，選取模具類型，用CAD技術(shù)分析排樣圖，并計算材料利用率，選取材料利用率較低的一個方案，進(jìn)行模具沖壓力的計算，對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定模具凸模和凹模，確定模具總體結(jié)構(gòu)，選擇模架，畫出零件圖紙。 要求：能夠運(yùn)用CAD軟件技術(shù)輔助設(shè)計，模具設(shè)計要具有合理性。 三、畢業(yè)設(shè)計（論文）進(jìn)程安排 序號 設(shè)計（論文）各階段名稱 計劃時間 1 畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 2 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。 3 學(xué)生提交開題報告并開始設(shè)計，教師指導(dǎo)。 4 老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。 5 提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 6 畢業(yè)設(shè)計答辯。 四、參考書及參考文獻(xiàn) [1] 翁其金.冷沖壓技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [2] 徐正坤. 沖壓模具及設(shè)備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [3] 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會. 沖模設(shè)計應(yīng)用實(shí)例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. [4] 沖模設(shè)計手冊編寫組. 沖模設(shè)計手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [5] 姜奎華. 沖壓工藝模具設(shè)計. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [6] 甄瑞麟．模具制造技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005． [7] 胡石玉．精密模具制造工藝．南京：東南大學(xué)工業(yè)出版社，2004． [8] 李發(fā)志．模具先進(jìn)制造技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003． 指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）: 購買后包含有CAD圖紙和說明書,咨詢Q 197216396 摘 要 我這次所設(shè)計的是一個小墊片，這個墊片是我運(yùn)用了兩年的所學(xué)知識所設(shè)計出來的。這個墊片的設(shè)計，不僅僅是對我兩年知識的審查，還能夠提升自身的能力。這個墊片的設(shè)計概述了墊片的工藝特性、零件設(shè)計、模具設(shè)計。我采用了一套用來沖裁的模具，此設(shè)計在沖裁時我采用了倒裝復(fù)合模，這樣能夠提高生產(chǎn)效率。在設(shè)計過程中，我使用了CAD、UG等現(xiàn)代模具設(shè)計軟件。 關(guān)鍵詞：倒裝復(fù)合膜；Ug；Cad 目 錄 前 言 1 1 材料沖壓性能分析 2 1.1 材料的沖裁性能系數(shù) 2 1.2 零件形狀結(jié)構(gòu)的沖壓工藝性分析 2 1.2.1零件尺寸精度的工藝性分析 2 1.2.2沖裁件內(nèi)外形公差 3 1.2.3沖裁件的內(nèi)孔尺寸公差 3 1.2.4沖裁件的斷面粗糙度與毛刺 4 2沖裁工藝分析與確定 5 2.1沖裁工藝 5 2.1.1零件的沖裁工藝方案 5 2.1.2 沖裁工藝的確定 5 3 沖裁件排樣方案的確定 5 3.1 材料的利用率 5 3.1.1 材料利用率的基本內(nèi)容 5 3.1.2 材料利用率的公式 5 3.2 材料的搭邊值 6 3.2.1 搭邊的基本內(nèi)容 6 3.2.2 搭邊值的圖表 7 3.3 沖裁件的排樣 7 3.2.1 排樣方式的確定 7 4 凸凹模刃口尺寸與沖壓力的確定 8 4.1 凸凹模刃口尺寸計算原則和公式 8 4.1.1 計算原則 8 4.1.2 計算公式 9 4.2 沖壓力 10 4.2.1 沖裁力 10 4.2.2 卸料力、推件力、頂件力 10 4.2.3 壓力機(jī)的選取 10 5 模具總結(jié)構(gòu)圖 11 5.1 凹模板的設(shè)計 11 5.1.1 凹模板的尺寸 11 5.1.2 凹模板二維圖 12 5.2 凸模的設(shè)計 12 5.2.1 凸模長度 12 5.2.2 凸模二維圖 13 5.3 螺釘、銷釘 13 5.3.1 螺釘布置 13 5.3.2 銷釘布置 14 總 結(jié) 15 致 謝 16 附 錄 17 參考文獻(xiàn) 19 前 言 模具，工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。 簡而言之，模具是用來成型物品的工具，這種工具由各種零件構(gòu)成，不同的模具由不同的零件構(gòu)成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。素有"工業(yè)之母"的稱號。 模具具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀，應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離(沖裁)。應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。模具一般包括動模和定模(或凸模和凹模)兩個部分，二者可分可合。分開時取出制件，合攏時使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具，形狀復(fù)雜，承受坯料的脹力，對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有較高要求，模具生產(chǎn)的發(fā)展水平是機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。 我國考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國就已有沖壓模具被用于制造銅器了，這也證明了中國古代沖壓模具方面的成就在世界領(lǐng)先。1953年，中國長春第一汽車制造廠首次建立了沖模車間，該廠在1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了長期的發(fā)展道路后，目前我國已形成了300多億元各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。 我國沖壓模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面上都已有了很大的發(fā)展，但與世界先進(jìn)水平相比，差距依然很大，一些大型、精度高、壽命長的高檔模具每年還是在大量的進(jìn)口，特別是高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍是主要依靠進(jìn)口。另外一些低檔次的簡單沖模，已展現(xiàn)出供過于求的現(xiàn)狀，市場竟?fàn)幖ち摇? 1 材料沖壓性能分析 1.1 材料的沖裁性能系數(shù) 根據(jù)要求，材料為45號鋼，力學(xué)性能如下： 抗剪強(qiáng)度 τ=432～549 MPa 抗拉強(qiáng)度 σb=539～686 MPa 屈服強(qiáng)度 σs=353 MPa 伸長率 δ=16 % 彈性模量 E=200 MPa 這個零件是一個沖裁小墊片，材料為45號鋼，厚度為2mm，其中間有一個?15的大圓和兩個?10的小圓，由于45號鋼具有良好的沖壓性能，所以選取45號鋼作為材料。 1.2 零件形狀結(jié)構(gòu)的沖壓工藝性分析 1.2.1零件尺寸精度的工藝性分析 零件圖： 圖1-1 零件草圖 表1-1零件基本參數(shù) 零件名稱 精度 板厚 材料 生產(chǎn)批量 沖裁小墊片 12級 2mm 45號鋼 大批量 1.2.2沖裁件內(nèi)外形公差 表1-2標(biāo)準(zhǔn)公差 基本尺寸 mm 公差等級 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 大于 至 μm mm 1 3 6 10 14 25 40 60 0.10 0.14 0.25 3 6 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 6 10 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 0.36 18 30 11 18 27 43 70 110 0.18 0.27 0.43 30 50 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 50 80 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 查表1-2得： 我們所做零件的內(nèi)外形公差選IT12 1.2.3沖裁件的內(nèi)孔尺寸公差 表1-3沖裁件外形與內(nèi)孔尺寸公差 料厚 t/mm 沖裁件尺寸 一般精度的沖裁件 較高精度的沖裁件 ＜10 10～50 50～150 150～300 ＜10 10～50 50～150 150～300 0.2～0.5 0.08 0.10 0.14 0.20 0.025 0.03 0.05 0.08 0.05 0.08 0.12 0.02 0.04 0.08 0.5～1 0.12 0.16 0.22 0.30 0.03 0.04 0.06 0.10 0.05 0.08 0.12 0.02 0.04 0.08 1～2 0.18 0.22 0.30 0.50 0.04 0.06 0.08 0.12 0.06 0.10 0.16 0.03 0.06 0.10 2～4 0.24 0.28 0.40 0.70 0.06 0.08 0.10 0.15 0.08 0.12 0.20 0.04 0.08 0.10 查表1-3得： 零件厚度為2mm，內(nèi)孔直徑為?15與?10時上公差為0.22，下公差為0.10。 1.2.4沖裁件的斷面粗糙度與毛刺 沖裁件的斷面粗糙度及毛刺高度與材料塑性、材料厚度、沖裁間隙、刃口鋒利程度、沖模結(jié)構(gòu)以及凸模、凹模工作部分表面粗糙度等諸多因素有關(guān)。選用普通沖裁方式?jīng)_裁厚度為2mm以下的金屬板料時，其斷面粗糙度值Ra一般可達(dá)3.2～12.5μm。毛刺的允許高度見表1-4。 表1-4普通沖裁毛刺的允許高度 料厚t/mm ≤0.3 ＞0.3～0.5 ＞0.5～1.0 ＞1.0～1.5 ＞1.5～2.0 試模時 ≤0.015 ≤0.02 ≤0.03 ≤0.04 ≤0.05 生產(chǎn)時 ≤0.05 ≤0.08 ≤0.10 ≤0.13 ≤0.15 查表得：生產(chǎn)時，當(dāng)我們板料厚度為2mm時毛刺允許高度要小于0.15mm。 2沖裁工藝分析與確定 2.1沖裁工藝 2.1.1零件的沖裁工藝方案 一般來說，低精度，大批量，大尺寸的產(chǎn)品宜單工序生產(chǎn)，采用簡單磨具。 方案一：由單工序沖裁模來進(jìn)行生產(chǎn)，先落料后沖孔； 方案二：由復(fù)合沖裁模來進(jìn)行生產(chǎn)，沖孔落料同時進(jìn)行； 方案三：由級進(jìn)沖裁模進(jìn)行生產(chǎn)，先沖孔后落料。 2.1.2 沖裁工藝的確定 由于該沖裁件結(jié)構(gòu)形狀簡單，屬于中心對稱圖形，我選擇方案三用級進(jìn)模來設(shè)計。 3 沖裁件排樣方案的確定 3.1 材料的利用率 3.1.1 材料利用率的基本內(nèi)容 在沖壓零件的成本中，材料費(fèi)用約占60%以上，因此，合理利用材料，提高材料利用率，是排樣設(shè)計應(yīng)考慮的重要因素之一。 材料的利用率是指沖裁件的實(shí)際面積與所用所用板料面積的百分比。 3.1.2 材料利用率的公式 一個步距內(nèi)的材料利用率η=A/Bs×100% A——一個進(jìn)距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積（mm2）； B——條料寬度（mm）； s——步距（沖裁件時條料在模具上每次送進(jìn)的距離，其值為兩個對應(yīng)沖件間對應(yīng)點(diǎn)的間距，mm）。 一張板料（或條料、帶料）上總的材料利用率η0=A1/BL×100% n——一張板料（或條料、帶料）上沖裁件的總項(xiàng)目； A1——一個沖裁件的實(shí)際面積（mm2）； L——板料（或條料、帶料）的長度（mm2）; B——板料（或條料、帶料）的寬度（mm2）。 3.2 材料的搭邊值 3.2.1 搭邊的基本內(nèi)容 排樣時工件間以及工件與條料側(cè)邊間留下的余料稱為搭邊。 搭邊雖然是廢料，但是在沖裁過程中起了很大的作用：補(bǔ)償定位的誤差，保證沖出合格的零件；使條料保持一定的剛度，保證順利送料；使坯料在沖裁變形時能有足夠的非變形區(qū)“強(qiáng)區(qū)”，避免毛刺被帶入凹、凸模間隙，降低沖件的質(zhì)量和模具的壽命。 但是搭邊的存在又必然的降低了材料的利用率，因此，設(shè)計排樣圖時必須合理確定搭邊值。一般來說，搭邊值的大小受到以下因素及規(guī)律的影響。 （1） 材料的力學(xué)性能。硬材料的搭邊值可以小些，軟材料、脆材料的搭邊值應(yīng)該大些； （2） 沖裁件的形狀和尺寸。沖裁件尺寸大或有尖凸的復(fù)雜形狀時，搭邊值要大些； （3） 材料厚度。厚材料的搭邊值要取大一些； （4） 送料及擋料方式。用手工送料時，有側(cè)壓裝置的搭邊值可以小一些，用側(cè)刃定距比用擋料銷定距的搭邊值小一些； （5） 卸料方式。彈性卸料（有壓料）比剛性卸料（無壓料）的搭邊值小一些。 實(shí)際應(yīng)用中，搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)確定，見表3-1 3.2.2 搭邊值的圖表 表最小搭邊值3-1 材料厚度 t/mm 圓形或圓角r＞2t的工件 矩形件邊長l≤50 矩形件邊長l＞50或圓角r≤2t 工件間a1 側(cè)邊a 工件間a1 側(cè)邊a 工件間a1 側(cè)邊a ＜0.3 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 ≥0.3～0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 ≥0.5～0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 ≥0.8～1.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 ≥1.2～1.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 ≥1.6～2.0 1.2 1.5 1.8 2.5 2.0 2.2 3.3 沖裁件的排樣 3.2.1 排樣方式的確定 考慮到這套模具的成本與模架的大小，下面我設(shè)計了兩種排樣方式進(jìn)行比較。 圖3-1排樣圖 圖3-2排樣圖 下面我們進(jìn)行兩種排樣材料利用率的計算并進(jìn)行比較。 圖3-1： 一個步距的材料利用率η=A/Bs×100%=2389.76/（46×77）≈80％ 圖3-2： 一個步距的材料利用率η=A/Bs×100%=2389.76/(75.5×49)≈64％ 經(jīng)比較選用如圖3-1所示的排樣圖。 4 凸凹模刃口尺寸與沖壓力的確定 4.1 凸凹模刃口尺寸計算原則和公式 4.1.1 計算原則 沖裁件的尺寸精度取決于模具刃口尺寸的精度，合理的沖裁間隙也要靠模具刃口尺寸及其公差來保證。 在計算刃口尺寸時，應(yīng)分別按落料和沖孔兩種情況考慮，并遵循以下的原則： （1）設(shè)計落料模時，以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模時，以凸模刃口尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。 （2）刃口的基本尺寸應(yīng)根據(jù)落料或沖孔、刃口磨損的方向和最小間隙來確定。 （3）凸，凹模刃口的制造公差應(yīng)根據(jù)凸，凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工方法和沖裁間隙的要求來確定。 4.1.2 計算公式 根據(jù)刃口尺寸計算原則，得到刃口尺寸的計算公式為： 落料：Dd=(Dmax-χΔ)+δd0 Dp=（Dd-Zmin）0-δp=(Dmax-χΔ-Zmin)0-δp 沖孔：dp=（dmin+χΔ）0-δp dd=（dp+Zmin）+δd0=（dmin+χΔ+Zmin）+δd0 Dd、Dp——落料凹、凸模的刃口尺寸（mm）； dp、dd——沖孔凸、凹模的刃口尺寸（mm） Dmax——落料的最大尺寸（mm） dmin——沖孔的最小尺寸（mm） Δ——沖裁件的公差（mm，如果沖裁件是任意尺寸，按IT14級精度處理） Zmin——最小間隙（mm） δp、δd——凸凹模的刃口公差（mm） x——磨損系數(shù)，x值在0.5×1之間，它與沖裁件的精度有關(guān)，可按下列關(guān)系選擇：沖裁件精度較高（IT10）時：x=1;沖裁件精度一般（IT11～I(xiàn)T13）時：x=0.75；沖裁件精度較低（IT14以下）時：x=0.5 落料： Dd=(Dmax-χΔ)+δd0=（215-0.75×0.3）+δd0=214.64+0.2250 Dp=（Dd-Zmin）0-δp=(215-0.75×0.3-Zmin)0-δp=214.830-0.13 沖孔： dp=（dmin+χΔ）0-δp=（16+0.75×0.3）0-δp=16.640+0.13 dd=（dp+Zmin）+δd0=（dmin+χΔ+Zmin）+δd0=14.85+0.2250 4.2 沖壓力 4.2.1 沖裁力 F=KLtτb 式中F——沖裁力（N）； L——沖裁件周邊長度（mm）； t——材料厚度（mm）； τb——材料抗剪強(qiáng)度（Mpa）； K——考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動等因素引入的修正系數(shù)，一般取K=1.3。 經(jīng)計算F沖= KLtτb=1.3×226.16×2×500=294KN 4.2.2 卸料力、推件力、頂件力 FX=KXF=294× 0.04=0.01KN FT=nKTF=294×0.055×1=0.16KN FD=KDF=294×0.06=0.18KN 表4-1卸料力、推件力和頂件力的系數(shù) 沖件材料 KX KT KD 鋼（料厚t／mm） ＞0.1～0.5 0.045～0.055 0.063 0.08 ＞0.5～2.5 0.04～0.05 0.055 0.06 KX-----卸料力系數(shù)； KT-----推件力系數(shù)； KD-----頂件力系數(shù)； n-----同時卡在凹?？變?nèi)的沖件數(shù)，n=h／t（h為凹?？卓诘闹比斜诟叨?，t為材料厚度）。 4.2.3 壓力機(jī)的選取 總壓力計算F總=F+FX+FT=294+0.01+0.16=294.17KN 對于沖裁件工序，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時總沖壓力的1.1～1.3倍，即P≥（1.1～1.3）F總 P≥1.2×294.17 ≥353.004KN P-----壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力 經(jīng)計算我們選用的壓力機(jī)為J23-35，它的主要技術(shù)規(guī)格見（附錄1） 5 模具總結(jié)構(gòu)圖 5.1 凹模板的設(shè)計 5.1.1 凹模板的尺寸 H-----凹模板厚度 S2-----凹模寬度方向刃口最大距離 K-----考慮板料厚度的影響系數(shù) 表5-1系數(shù)K值 S2/mm 材料厚度t/mm 0.5 1 2 3 ＞3 ≤50 0.3 0.35 0.42 0.5 0.6 ＞50～100 0.2 0.22 0.28 0.35 0.42 ＞100～200 0.15 0.18 0.2 0.24 0.3 ＞200 0.1 0.12 0.15 0.18 0.22 凹模板厚度H=KS2=0.28×77=21.56取22mm 凹模板壁厚C=（1.5～2）H=30～40取C=30mm 凹模板寬度B=46+2 C=106取110mm 凹模板長度L=步距+2C=46+2×30=106取110mm 所以，凹模輪廓尺寸為110×110×22（mm） 5.1.2 凹模板二維圖 圖5-1 凹模板 5.2 凸模的設(shè)計 5.2.1 凸模長度 凸模長度的計算公式為：L=h1+h2+h3+h≈130mm L-----凸模長度（mm）; h1-----凸模固定板厚度（mm）； h2-----卸料板厚度（mm）； h3-----導(dǎo)料板厚度（mm）； h-----附加長度，我們一般取15到20mm。 5.2.2 凸模二維圖 圖5-2 凸模 5.3 螺釘、銷釘 5.3.1 螺釘布置 ① 螺釘數(shù)量的確定 由于凸模固定板將凸模與上模座相連接，其具體要求是可靠性和穩(wěn)定性，故采用4個螺釘相連接。 ② 螺釘大小的確定 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要，在保證連接可靠性的前提下，選取螺釘規(guī)格為M16和M12，長度根據(jù)被連接零件的厚度來確定。 ③ 螺釘位置的確定 在確定螺釘位置時，選取對角布置的方式。 5.3.2 銷釘布置 ① 銷釘數(shù)量的確定 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的要求，銷釘在模具中主要起定位作用，故采用2個銷釘。 ② 銷釘大小的確定 由于該模具從外形結(jié)構(gòu)上講并不大，故采用Ф6（銷釘直徑可取與螺釘直徑相等或比螺釘直徑小一個規(guī)格）。 ③ 銷釘位置的確定 為了保證被連接零件定位的準(zhǔn)確性，采用對角布置。 螺釘與銷釘位置的確定具體參數(shù)見（附錄2） 總 結(jié) 在經(jīng)過多天的努力之下，我終于完成了這次的畢業(yè)設(shè)計。這次的畢業(yè)設(shè)計使我對自己所學(xué)的專業(yè)——模具設(shè)計與制造有了一個新的了解。老師一共給了我們四個課題。塑料模、沖壓模、Moldflow、成本估算。我選擇了上學(xué)期我所設(shè)計過的沖壓模。雖然這個零件我上學(xué)期我設(shè)計過，但是我還是重頭開始設(shè)計。而這次的沖壓模設(shè)計，讓我學(xué)會了這個模具設(shè)計是圍繞著自己所知的零件信息來展開設(shè)計。先從零件的工藝分析開始設(shè)計，零件的工藝分析又包括了零件材料、零件結(jié)構(gòu)、零件的尺寸精度以及零件的批量生產(chǎn)。只有確定了這些因素能夠滿足零件的設(shè)計要求，我們才能夠進(jìn)行接下來的步驟。 接著，對零件進(jìn)行排樣設(shè)計。一般來說，零件的排樣方法有好幾種，但是我所設(shè)計的零件墊圈結(jié)構(gòu)簡單，我選擇了一次性加工的方法——落料模生產(chǎn)。這樣的排樣方法，模具結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高。 接下來的工藝計算，不能出一點(diǎn)紕漏。最重要的就是刃口尺寸的計算。因?yàn)?，沖裁件的尺寸精度主要取決于模具刃口的尺寸精度，合理的沖裁間隙也要考模具刃口尺寸及其公差來保證。這是我這次畢業(yè)設(shè)計中最重要的一項(xiàng)。 在這次畢業(yè)設(shè)計的模具設(shè)計方面，我利用了銷釘來定位凹模和卸料板以及下模座，銷釘還被我用來固定凸模和凸模固定板以及上模座。最后用導(dǎo)柱來支撐上模架和下模架。 大學(xué)三年生活就這么過去了。當(dāng)初我來到這個學(xué)校時，對這一切都是感覺那么的好奇和新鮮。如今三年的時光轉(zhuǎn)瞬離去，我已經(jīng)成長成了一個青年，對接下來的生活也有了明確的規(guī)劃。三年大學(xué)生活不僅讓我學(xué)到了各種的專業(yè)知識，讓我為自己畢業(yè)后的工作有準(zhǔn)備，同時還教會了我如何學(xué)習(xí)。因?yàn)?，?dāng)今的社會，不管我們在哪里，我們都要抱著一顆求學(xué)的心，這樣才能迅速的在同屆畢業(yè)生里出頭。 致 謝 在這次設(shè)計過程中，我得到了老師和同學(xué)在各方面的幫助。在這我向各位老師和模具1413班的所有同學(xué)表示感謝，他們在我的整個設(shè)計過程中一直給予我?guī)椭鉀Q了我設(shè)計上的很多問題。 附 錄 附錄1 開式雙柱可傾式壓力機(jī)（部分）主要技術(shù)規(guī)格 型號 J23-6.5 J23-10 J23-16 J23-25 J23-35 J23-40 J23-63 J23-80 公稱壓力/KN 63 100 160 250 350 400 630 800 滑塊行程/mm 35 45 55 65 80 100 100 `130 滑塊行程次數(shù)(次/min) 170 145 120 55 50 80 40 45 最大閉合高度/mm 150 180 220 270 280 300 400 380 閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 35 35 45 55 60 80 80 90 滑塊中心線至床身距離/mm 110 130 160 200 205 220 310 290 立柱距離/mm 105 180 220 270 300 300 420 380 工作臺尺寸/mm 前后 200 240 300 270 380 420 570 540 左右 310 370 450 560 610 630 860 800 工作臺孔尺寸/mm 前后 110 130 160 200 200 150 310 230 左右 160 200 240 290 290 300 450 360 直徑 140 170 210 260 260 200 400 280 墊板尺寸/mm 厚度 30 35 40 50 60 80 80 100 直徑 150 200 模柄孔尺寸/mm 直徑 30 30 40 40 50 50 50 60 深度 55 55 60 60 70 70 70 80 滑塊/mm 前后 190 230 360 350 左右 210 300 400 370 床身最大可傾斜角 45° 35° 35° 30° 20° 30° 25° 30° 附錄2 螺孔、銷孔的最小布置尺寸 簡圖 螺釘孔 M6 M8 M10 M12 M16 M20 M24 A 淬火 10 12 14 16 20 25 30 不淬火 8 10 11 13 16 20 25 B 淬火 7 8 9 10 12 13 17 C 淬火 5 不淬火 3 銷釘孔 ?4 ?6 ?8 ?10 ?12 ?16 ?20 D 淬火 7 9 11 12 15 16 20 不淬火 4 6 7 8 10 13 16 參考文獻(xiàn) [1] 翁其金.冷沖壓技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [2] 徐正坤. 沖壓模具及設(shè)備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. [3] 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會. 沖模設(shè)計應(yīng)用實(shí)例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. [4] 沖模設(shè)計手冊編寫組. 沖模設(shè)計手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. [5] 姜奎華. 沖壓工藝模具設(shè)計. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. [6] 甄瑞麟．模具制造技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005． [7] 胡石玉．精密模具制造工藝．南京：東南大學(xué)工業(yè)出版社，2004． [8] 李發(fā)志．模具先進(jìn)制造技術(shù)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003． [9] 韓樹明．機(jī)械工程基礎(chǔ)．北京：冶金工業(yè)出版社，2015． [10] 李芳麗,石彩華．機(jī)械圖樣的識讀與繪制．北京：清華大學(xué)出版社，2012． 19 編號 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目: 沖裁小墊片的模具設(shè)計 學(xué)生姓名: 學(xué) 號: 院（系）: 專業(yè)班級: 指導(dǎo)教師: 職 稱: 年 月 開題報告 一、課題來源、選題依據(jù)、課題研究目的、應(yīng)用價值 來源：選擇這個課題是對零件結(jié)構(gòu)不斷分析，不斷改進(jìn)得出的，零件結(jié)構(gòu)簡單，形狀對稱，易于沖壓。 選題依據(jù)：目前，冷沖壓模具是模具行業(yè)中最重要的一個行業(yè)，壓模具的用途也非常廣，大到汽車覆蓋件，小到手機(jī)里面的電子元件，有許多都是利用沖壓模具來生產(chǎn)的。因此選做沖壓模具來作為本次課題。 目的：了解冷沖壓模具的工作原理，熟悉冷沖壓模具設(shè)計的流程，學(xué)習(xí)冷沖壓模具的相關(guān)專業(yè)知識。 應(yīng)用價值：主要用于鉚釘?shù)冗B接件的輔助作用。 二、課題研究的基本思路、研究的關(guān)鍵問題和研究手段（途徑） 基本思路：選取合理的零件，進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)分析，分析零件材料，分析尺寸精度，分析零件結(jié)構(gòu)的合理性，選取模具類型，用CAD技術(shù)分析排樣圖，并計算材料利用率，選取材料利用率較低的一個方案，進(jìn)行模具沖壓力的計算，對模具結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定模具凸模和凹模，確定模具總體結(jié)構(gòu)，選擇模架，畫出零件圖紙。 關(guān)鍵問題：在設(shè)計的過程中主要對凸、凹模進(jìn)行了設(shè)計，對它們的要求比較高，并且對定位零件、卸料與模架、出件裝置、模架、緊固件、沖壓設(shè)備等進(jìn)行了設(shè)計，對于部分零部件選用的是標(biāo)準(zhǔn)件，則不進(jìn)行研究，最終完成了設(shè)計。 研究手段：通過老師的幫助，查閱資料，查閱文獻(xiàn)。 三、論文的主體框架和主要內(nèi)容概述 主體框架： 本次畢業(yè)設(shè)計主要包括封面、中文標(biāo)題、摘要、目錄、前言、正文、致謝、參考文獻(xiàn)、等內(nèi)容。 內(nèi)容概述： 本次設(shè)計是一個墊片，本次設(shè)計從對零件的材料、結(jié)構(gòu)、尺寸分析，到選取最佳的模具類型和合理的排樣圖，再對模具的各種力的計算，然后后分析模具總體結(jié)構(gòu)，包括主要的零件凸模與凹模的分析，其它次要輔助的零件，最后選擇標(biāo)準(zhǔn)模架，畫出裝配圖和各個零件的二維零件圖。 四、論文工作進(jìn)度與安排 起訖日期 工作內(nèi)容 達(dá)到要求 畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行相關(guān)準(zhǔn)備工作，選題并審批。 選題審批完成 教師下發(fā)任務(wù)書，學(xué)生完成開題報告，教師審核。 完成開題報告 學(xué)生提交開題報告并開始設(shè)計，教師指導(dǎo)。 開題報告審核完成，并已開始設(shè)計 老師指導(dǎo)，學(xué)生更改并定稿。 畢業(yè)設(shè)計最終稿完成 提交畢業(yè)設(shè)計材料（電子稿與紙質(zhì)稿）。 材料上交完成 畢業(yè)設(shè)計答辯。 五、指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師： 年 月 日 六、所在專業(yè)負(fù)責(zé)人審查意見 專業(yè)負(fù)責(zé)人： 年 月 日 七、參考文獻(xiàn)閱讀清單（要求8篇以上） 序號 題 目（及作者） 出處 （書籍及出版社、期刊名及期刊卷期號等） 1 翁其金.冷沖壓技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. 2 徐正坤. 沖壓模具及設(shè)備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005. 3 模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會. 沖模設(shè)計應(yīng)用實(shí)例. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000. 4 沖模設(shè)計手冊編寫組. 沖模設(shè)計手冊. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. 5 姜奎華. 沖壓工藝模具設(shè)計. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003. 6 甄瑞麟．模具制造技術(shù)． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005． 7 胡石玉．精密模具制造工藝． 南京：東南大學(xué)工業(yè)出版社，2004． 8 李發(fā)志．模具先進(jìn)制造技術(shù)． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003． 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）評價表 （指導(dǎo)教師用） 學(xué)生： 設(shè)計（論文）題目： 評價 項(xiàng)目 評價要素 評價內(nèi)涵 成績評定 滿分 得分 檢查 選題 質(zhì)量 01 選題方向 和范圍 符合本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，基本達(dá)到科學(xué)研究和實(shí)踐能力培養(yǎng)和鍛煉的目的。 6 02 難易度 滿足專業(yè)教學(xué)計劃中對素質(zhì)、能力和知識結(jié)構(gòu)的要求，有一定難度，工作量適當(dāng)。 4 03 理論意義和實(shí)際應(yīng)用價值 選題符合本學(xué)科專業(yè)的發(fā)展，符合科技、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的需要，解決理論或?qū)嶋H工作中的問題，并能理論聯(lián)系實(shí)際，具有一定的科技、應(yīng)用的參考價值。 5 能力 水平 04 查閱和應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 基本掌握檢索中外文獻(xiàn)資料的方法，對資料進(jìn)行初步分析、綜合、歸納等整理，并能適當(dāng)應(yīng)用。 13 05 綜合運(yùn)用 知識能力 能夠綜合應(yīng)用所學(xué)知識，對課題所研究問題進(jìn)行分析，研究目標(biāo)明確，內(nèi)容具體，且具有一定的深度。 11 06 研究方法 與手段 較熟練運(yùn)用本專業(yè)的方法、手段和工具開展課題的分析、設(shè)計和實(shí)施工作。 7 07 實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力 已基本掌握了專業(yè)技能和研究設(shè)計方法，實(shí)踐能力較強(qiáng)。 9 08 創(chuàng)新意識 能夠在前人工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)的分析與綜合，提出問題，探索解決問題的方法、手段有一定的特色或新意，結(jié)論有新見解。 7 設(shè)計（論文）質(zhì)量 09 內(nèi)容與寫作 較完整地反映實(shí)際完成的工作，概念清楚，內(nèi)容基本正確，數(shù)據(jù)可靠，結(jié)果可信。 7 10 結(jié)構(gòu)與水平 結(jié)構(gòu)較嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，立論正確，論據(jù)充分，分析較深入，結(jié)論基本正確。 11 11 要求與規(guī)范 化程度 符合本院的畢設(shè)工作的規(guī)范要求，論文中的術(shù)語、格式、圖表、數(shù)據(jù)、公式、引用、標(biāo)注及參考文獻(xiàn)均符合規(guī)范。 12 12 成果與成效 有一定的實(shí)用價值；有實(shí)物作品、實(shí)際運(yùn)行的原型系統(tǒng)；初步得到應(yīng)用或具有應(yīng)用前景的成果。 8 綜合 意見 100 指導(dǎo)教師簽字： 時間： 2017 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）材料袋 題 目： 沖裁小墊片的模具設(shè)計 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 院（系）： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 材 料 目 錄 序號 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設(shè)計（論文）選題審批表 1 2 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 1 3 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告 1 4 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱表 1 5 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師評閱表 1 6 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄 1 7 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯審查及成績評定表 1 8 畢業(yè)設(shè)計（論文）（附所有電子資料） 1 雙面打印、裝訂（封面用牛皮紙） 9 其它材料（如大學(xué)生論文檢測報告單等） 1 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 沖裁小墊片的模具設(shè)計 指導(dǎo)教師 職 稱 工作單位 答辯日期、時間 答辯組成員（簽字）： 答辯記錄： 記錄人（簽字）： 年 月 日 答辯組組長（簽字）： 年 月 日 摘 要 我這次所設(shè)計的是一個小墊片，這個墊片是我運(yùn)用了兩年的所學(xué)知識所設(shè)計出來的。這個墊片的設(shè)計，不僅僅是對我兩年知識的審查，還能夠提升自身的能力。這個墊片的設(shè)計概述了墊片的工藝特性、零件設(shè)計、模具設(shè)計。我采用了一套用來沖裁的模具，此設(shè)計在沖裁時我采用了倒裝復(fù)合模，這樣能夠提高生產(chǎn)效率。在設(shè)計過程中，我使用了CAD、UG等現(xiàn)代模具設(shè)計軟件。 關(guān)鍵詞：倒裝復(fù)合膜；Ug；Cad 目 錄 前 言 1 1 材料沖壓性能分析 2 1.1 材料的沖裁性能系數(shù) 2 1.2 零件形狀結(jié)構(gòu)的沖壓工藝性分析 2 1.2.1零件尺寸精度的工藝性分析 2 1.2.2沖裁件內(nèi)外形公差 3 1.2.3沖裁件的內(nèi)孔尺寸公差 3 1.2.4沖裁件的斷面粗糙度與毛刺 4 2沖裁工藝分析與確定 5 2.1沖裁工藝 5 2.1.1零件的沖裁工藝方案 5 2.1.2 沖裁工藝的確定 5 3 沖裁件排樣方案的確定 5 3.1 材料的利用率 5 3.1.1 材料利用率的基本內(nèi)容 5 3.1.2 材料利用率的公式 5 3.2 材料的搭邊值 6 3.2.1 搭邊的基本內(nèi)容 6 3.2.2 搭邊值的圖表 7 3.3 沖裁件的排樣 7 3.2.1 排樣方式的確定 7 4 凸凹模刃口尺寸與沖壓力的確定 8 4.1 凸凹模刃口尺寸計算原則和公式 8 4.1.1 計算原則 8 4.1.2 計算公式 9 4.2 沖壓力 10 4.2.1 沖裁力 10 4.2.2 卸料力、推件力、頂件力 10 4.2.3 壓力機(jī)的選取 10 5 模具總結(jié)構(gòu)圖 11 5.1 凹模板的設(shè)計 11 5.1.1 凹模板的尺寸 11 5.1.2 凹模板二維圖 12 5.2 凸模的設(shè)計 12 5.2.1 凸模長度 12 5.2.2 凸模二維圖 13 5.3 螺釘、銷釘 13 5.3.1 螺釘布置 13 5.3.2 銷釘布置 14 總 結(jié) 15 致 謝 16 附 錄 17 參考文獻(xiàn) 19 前 言 模具，工業(yè)生產(chǎn)上用以注塑、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產(chǎn)品的各種模子和工具。 簡而言之，模具是用來成型物品的工具，這種工具由各種零件構(gòu)成，不同的模具由不同的零件構(gòu)成。它主要通過所成型材料物理狀態(tài)的改變來實(shí)現(xiàn)物品外形的加工。素有"工業(yè)之母"的稱號。 模具具有特定的輪廓或內(nèi)腔形狀，應(yīng)用具有刃口的輪廓形狀可以使坯料按輪廓線形狀發(fā)生分離(沖裁)。應(yīng)用內(nèi)腔形狀可使坯料獲得相應(yīng)的立體形狀。模具一般包括動模和定模(或凸模和凹模)兩個部分，二者可分可合。分開時取出制件，合攏時使坯料注入模具型腔成形。模具是精密工具，形狀復(fù)雜，承受坯料的脹力，對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、表面硬度、表面粗糙度和加工精度都有較高要求，模具生產(chǎn)的發(fā)展水平是機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志之一。 我國考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國就已有沖壓模具被用于制造銅器了，這也證明了中國古代沖壓模具方面的成就在世界領(lǐng)先。1953年，中國長春第一汽車制造廠首次建立了沖模車間，該廠在1958年開始制造汽車覆蓋件模具。我國于20世紀(jì)60年代開始生產(chǎn)精沖模具。在走過了長期的發(fā)展道路后，目前我國已形成了300多億元各類沖壓模具的生產(chǎn)能力。 我國沖壓模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面上都已有了很大的發(fā)展，但與世界先進(jìn)水平相比，差距依然很大，一些大型、精度高、壽命長的高檔模具每年還是在大量的進(jìn)口，特別是高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍是主要依靠進(jìn)口。另外一些低檔次的簡單沖模，已展現(xiàn)出供過于求的現(xiàn)狀，市場竟?fàn)幖ち摇? 1 材料沖壓性能分析 1.1 材料的沖裁性能系數(shù) 根據(jù)要求，材料為45號鋼，力學(xué)性能如下： 抗剪強(qiáng)度 τ=432～549 MPa 抗拉強(qiáng)度 σb=539～686 MPa 屈服強(qiáng)度 σs=353 MPa 伸長率 δ=16 % 彈性模量 E=200 MPa 這個零件是一個沖裁小墊片，材料為45號鋼，厚度為2mm，其中間有一個?15的大圓和兩個?10的小圓，由于45號鋼具有良好的沖壓性能，所以選取45號鋼作為材料。 1.2 零件形狀結(jié)構(gòu)的沖壓工藝性分析 1.2.1零件尺寸精度的工藝性分析 零件圖： 圖1-1 零件草圖 表1-1零件基本參數(shù) 零件名稱 精度 板厚 材料 生產(chǎn)批量 沖裁小墊片 12級 2mm 45號鋼 大批量 1.2.2沖裁件內(nèi)外形公差 表1-2標(biāo)準(zhǔn)公差 基本尺寸 mm 公差等級 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 大于 至 μm mm 1 3 6 10 14 25 40 60 0.10 0.14 0.25 3 6 8 12 18 30 48 75 0.12 0.18 0.30 6 10 9 15 22 36 58 90 0.15 0.22 0.36 18 30 11 18 27 43 70 110 0.18 0.27 0.43 30 50 13 21 33 52 84 130 0.21 0.33 0.52 50 80 16 25 39 62 100 160 0.25 0.39 0.62 查表1-2得： 我們所做零件的內(nèi)外形公差選IT12 1.2.3沖裁件的內(nèi)孔尺寸公差 表1-3沖裁件外形與內(nèi)孔尺寸公差 料厚 t/mm 沖裁件尺寸 一般精度的沖裁件 較高精度的沖裁件 ＜10 10～50 50～150 150～300 ＜10 10～50 50～150 150～300 0.2～0.5 0.08 0.10 0.14 0.20 0.025 0.03 0.05 0.08 0.05 0.08 0.12 0.02 0.04 0.08 0.5～1 0.12 0.16 0.22 0.30 0.03 0.04 0.06 0.10 0.05 0.08 0.12 0.02 0.04 0.08 1～2 0.18 0.22 0.30 0.50 0.04 0.06 0.08 0.12 0.06 0.10 0.16 0.03 0.06 0.10 2～4 0.24 0.28 0.40 0.70 0.06 0.08 0.10 0.15 0.08 0.12 0.20 0.04 0.08 0.10 查表1-3得： 零件厚度為2mm，內(nèi)孔直徑為?15與?10時上公差為0.22，下公差為0.10。 1.2.4沖裁件的斷面粗糙度與毛刺 沖裁件的斷面粗糙度及毛刺高度與材料塑性、材料厚度、沖裁間隙、刃口鋒利程度、沖模結(jié)構(gòu)以及凸模、凹模工作部分表面粗糙度等諸多因素有關(guān)。選用普通沖裁方式?jīng)_裁厚度為2mm以下的金屬板料時，其斷面粗糙度值Ra一般可達(dá)3.2～12.5μm。毛刺的允許高度見表1-4。 表1-4普通沖裁毛刺的允許高度 料厚t/mm ≤0.3 ＞0.3～0.5 ＞0.5～1.0 ＞1.0～1.5 ＞1.5～2.0 試模時 ≤0.015 ≤0.02 ≤0.03 ≤0.04 ≤0.05 生產(chǎn)時 ≤0.05 ≤0.08 ≤0.10 ≤0.13 ≤0.15 查表得：生產(chǎn)時，當(dāng)我們板料厚度為2mm時毛刺允許高度要小于0.15mm。 2沖裁工藝分析與確定 2.1沖裁工藝 2.1.1零件的沖裁工藝方案 一般來說，低精度，大批量，大尺寸的產(chǎn)品宜單工序生產(chǎn)，采用簡單磨具。 方案一：由單工序沖裁模來進(jìn)行生產(chǎn)，先落料后沖孔； 方案二：由復(fù)合沖裁模來進(jìn)行生產(chǎn)，沖孔落料同時進(jìn)行； 方案三：由級進(jìn)沖裁模進(jìn)行生產(chǎn)，先沖孔后落料。 2.1.2 沖裁工藝的確定 由于該沖裁件結(jié)構(gòu)形狀簡單，屬于中心對稱圖形，我選擇方案三用級進(jìn)模來設(shè)計。 3 沖裁件排樣方案的確定 3.1 材料的利用率 3.1.1 材料利用率的基本內(nèi)容 在沖壓零件的成本中，材料費(fèi)用約占60%以上，因此，合理利用材料，提高材料利用率，是排樣設(shè)計應(yīng)考慮的重要因素之一。 材料的利用率是指沖裁件的實(shí)際面積與所用所用板料面積的百分比。 3.1.2 材料利用率的公式 一個步距內(nèi)的材料利用率η=A/Bs×100% A——一個進(jìn)距內(nèi)沖裁件的實(shí)際面積（mm2）； B——條料寬度（mm）； s——步距（沖裁件時條料在模具上每次送進(jìn)的距離，其值為兩個對應(yīng)沖件間對應(yīng)點(diǎn)的間距，mm）。 一張板料（或條料、帶料）上總的材料利用率η0=A1/BL×100% n——一張板料（或條料、帶料）上沖裁件的總項(xiàng)目； A1——一個沖裁件的實(shí)際面積（mm2）； L——板料（或條料、帶料）的長度（mm2）; B——板料（或條料、帶料）的寬度（mm2）。 3.2 材料的搭邊值 3.2.1 搭邊的基本內(nèi)容 排樣時工件間以及工件與條料側(cè)邊間留下的余料稱為搭邊。 搭邊雖然是廢料，但是在沖裁過程中起了很大的作用：補(bǔ)償定位的誤差，保證沖出合格的零件；使條料保持一定的剛度，保證順利送料；使坯料在沖裁變形時能有足夠的非變形區(qū)“強(qiáng)區(qū)”，避免毛刺被帶入凹、凸模間隙，降低沖件的質(zhì)量和模具的壽命。 但是搭邊的存在又必然的降低了材料的利用率，因此，設(shè)計排樣圖時必須合理確定搭邊值。一般來說，搭邊值的大小受到以下因素及規(guī)律的影響。 （1） 材料的力學(xué)性能。硬材料的搭邊值可以小些，軟材料、脆材料的搭邊值應(yīng)該大些； （2） 沖裁件的形狀和尺寸。沖裁件尺寸大或有尖凸的復(fù)雜形狀時，搭邊值要大些； （3） 材料厚度。厚材料的搭邊值要取大一些； （4） 送料及擋料方式。用手工送料時，有側(cè)壓裝置的搭邊值可以小一些，用側(cè)刃定距比用擋料銷定距的搭邊值小一些； （5） 卸料方式。彈性卸料（有壓料）比剛性卸料（無壓料）的搭邊值小一些。 實(shí)際應(yīng)用中，搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)確定，見表3-1 3.2.2 搭邊值的圖表 表最小搭邊值3-1 材料厚度 t/mm 圓形或圓角r＞2t的工件 矩形件邊長l≤50 矩形件邊長l＞50或圓角r≤2t 工件間a1 側(cè)邊a 工件間a1 側(cè)邊a 工件間a1 側(cè)邊a ＜0.3 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 3.0 ≥0.3～0.5 1.2 1.5 1.8 2.0 2.2 2.5 ≥0.5～0.8 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 ≥0.8～1.2 0.8 1.0 1.2 1.5 1.5 1.8 ≥1.2～1.6 1.0 1.2 1.5 1.8 1.8 2.0 ≥1.6～2.0 1.2 1.5 1.8 2.5 2.0 2.2 3.3 沖裁件的排樣 3.2.1 排樣方式的確定 考慮到這套模具的成本與模架的大小，下面我設(shè)計了兩種排樣方式進(jìn)行比較。 圖3-1排樣圖 圖3-2排樣圖 下面我們進(jìn)行兩種排樣材料利用率的計算并進(jìn)行比較。 圖3-1： 一個步距的材料利用率η=A/Bs×100%=2389.76/（46×77）≈80％ 圖3-2： 一個步距的材料利用率η=A/Bs×100%=2389.76/(75.5×49)≈64％ 經(jīng)比較選用如圖3-1所示的排樣圖。 4 凸凹模刃口尺寸與沖壓力的確定 4.1 凸凹模刃口尺寸計算原則和公式 4.1.1 計算原則 沖裁件的尺寸精度取決于模具刃口尺寸的精度，合理的沖裁間隙也要靠模具刃口尺寸及其公差來保證。 在計算刃口尺寸時，應(yīng)分別按落料和沖孔兩種情況考慮，并遵循以下的原則： （1）設(shè)計落料模時，以凹模刃口尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凸模上；設(shè)計沖孔模時，以凸模刃口尺寸為基準(zhǔn)，間隙取在凹模上。 （2）刃口的基本尺寸應(yīng)根據(jù)落料或沖孔、刃口磨損的方向和最小間隙來確定。 （3）凸，凹模刃口的制造公差應(yīng)根據(jù)凸，凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工方法和沖裁間隙的要求來確定。 4.1.2 計算公式 根據(jù)刃口尺寸計算原則，得到刃口尺寸的計算公式為： 落料：Dd=(Dmax-χΔ)+δd0 Dp=（Dd-Zmin）0-δp=(Dmax-χΔ-Zmin)0-δp 沖孔：dp=（dmin+χΔ）0-δp dd=（dp+Zmin）+δd0=（dmin+χΔ+Zmin）+δd0 Dd、Dp——落料凹、凸模的刃口尺寸（mm）； dp、dd——沖孔凸、凹模的刃口尺寸（mm） Dmax——落料的最大尺寸（mm） dmin——沖孔的最小尺寸（mm） Δ——沖裁件的公差（mm，如果沖裁件是任意尺寸，按IT14級精度處理） Zmin——最小間隙（mm） δp、δd——凸凹模的刃口公差（mm） x——磨損系數(shù)，x值在0.5×1之間，它與沖裁件的精度有關(guān)，可按下列關(guān)系選擇：沖裁件精度較高（IT10）時：x=1;沖裁件精度一般（IT11～I(xiàn)T13）時：x=0.75；沖裁件精度較低（IT14以下）時：x=0.5 落料： Dd=(Dmax-χΔ)+δd0=（215-0.75×0.3）+δd0=214.64+0.2250 Dp=（Dd-Zmin）0-δp=(215-0.75×0.3-Zmin)0-δp=214.830-0.13 沖孔： dp=（dmin+χΔ）0-δp=（16+0.75×0.3）0-δp=16.640+0.13 dd=（dp+Zmin）+δd0=（dmin+χΔ+Zmin）+δd0=14.85+0.2250 4.2 沖壓力 4.2.1 沖裁力 F=KLtτb 式中F——沖裁力（N）； L——沖裁件周邊長度（mm）； t——材料厚度（mm）； τb——材料抗剪強(qiáng)度（Mpa）； K——考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動等因素引入的修正系數(shù)，一般取K=1.3。 經(jīng)計算F沖= KLtτb=1.3×226.16×2×500=294KN 4.2.2 卸料力、推件力、頂件力 FX=KXF=294× 0.04=0.01KN FT=nKTF=294×0.055×1=0.16KN FD=KDF=294×0.06=0.18KN 表4-1卸料力、推件力和頂件力的系數(shù) 沖件材料 KX KT KD 鋼（料厚t／mm） ＞0.1～0.5 0.045～0.055 0.063 0.08 ＞0.5～2.5 0.04～0.05 0.055 0.06 KX-----卸料力系數(shù)； KT-----推件力系數(shù)； KD-----頂件力系數(shù)； n-----同時卡在凹模孔內(nèi)的沖件數(shù)，n=h／t（h為凹模孔口的直刃壁高度，t為材料厚度）。 4.2.3 壓力機(jī)的選取 總壓力計算F總=F+FX+FT=294+0.01+0.16=294.17KN 對于沖裁件工序，壓力機(jī)的公稱壓力應(yīng)大于或等于沖裁時總沖壓力的1.1～1.3倍，即P≥（1.1～1.3）F總 P≥1.2×294.17 ≥353.004KN P-----壓力機(jī)的標(biāo)稱壓力 經(jīng)計算我們選用的壓力機(jī)為J23-35，它的主要技術(shù)規(guī)格見（附錄1） 5 模具總結(jié)構(gòu)圖 5.1 凹模板的設(shè)計 5.1.1 凹模板的尺寸 H-----凹模板厚度 S2-----凹模寬度方向刃口最大距離 K-----考慮板料厚度的影響系數(shù) 表5-1系數(shù)K值 S2/mm 材料厚度t/mm 0.5 1 2 3 ＞3 ≤50 0.3 0.35 0.42 0.5 0.6 ＞50～100 0.2 0.22 0.28 0.35 0.42 ＞100～200 0.15 0.18 0.2 0.24 0.3 ＞200 0.1 0.12 0.15 0.18 0.22 凹模板厚度H=KS2=0.28×77=21.56取22mm 凹模板壁厚C=（1.5～2）H=30～40取C=30mm 凹模板寬度B=46+2 C=106取110mm 凹模板長度L=步距+2C=46+2×30=106取110mm 所以，凹模輪廓尺寸為110×110×22（mm） 5.1.2 凹模板二維圖 圖5-1 凹模板 5.2 凸模的設(shè)計 5.2.1 凸模長度 凸模長度的計算公式為：L=h1+h2+h3+h≈130mm L-----凸模長度（mm）; h1-----凸模固定板厚度（mm）； h2-----卸料板厚度（mm）； h3-----導(dǎo)料板厚度（mm）； h-----附加長度，我們一般取15到20mm。 5.2.2 凸模二維圖 圖5-2 凸模 5.3 螺釘、銷釘 5.3.1 螺釘布置 ① 螺釘數(shù)量的確定 由于凸模固定板將凸模與上模座相連接，其具體要求是可靠性和穩(wěn)定性，故采用4個螺釘相連接。 ② 螺釘大小的確定 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的需要，在保證連接可靠性的前提下，選取螺釘規(guī)格為M16和M12，長度根據(jù)被連接零件的厚度來確定。 ③ 螺釘位置的確定 在確定螺釘位置時，選取對角布置的方式。 5.3.2 銷釘布置 ① 銷釘數(shù)量的確定 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)的要求，銷釘在模具中主要起定位作用，故采用2個銷釘。 ② 銷釘大小的確定 由于該模具從外形結(jié)構(gòu)上講并不大，故采用Ф6（銷釘直徑可取與螺釘直徑相等或比螺釘直徑小一個規(guī)格）。 ③ 銷釘位置的確定 為了保證被連接零件定位的準(zhǔn)確性，采用對角布置。 螺釘與銷釘位置的確定具體參數(shù)見（附錄2） 總 結(jié) 在經(jīng)過多天的努力之下，我終于完成了這次的畢業(yè)設(shè)計。這次的畢業(yè)設(shè)計使我對自己所學(xué)的專業(yè)——模具設(shè)計與制造有了一個新的了解。老師一共給了我們四個課題。塑料模、沖壓模、Moldflow、成本估算。我選擇了上學(xué)期我所設(shè)計過的沖壓模。雖然這個零件我上學(xué)期我設(shè)計過，但是我還是重頭開始設(shè)計。而這次的沖壓模設(shè)計，讓我學(xué)會了這個模具設(shè)計是圍繞著自己所知的零件信息來展開設(shè)計。先從零件的工藝分析開始設(shè)計，零件的工藝分析又包括了零件材料、零件結(jié)構(gòu)、零件的尺寸精度以及零件的批量生產(chǎn)。只有確定了這些因素能夠滿足零件的設(shè)計要求，我們才能夠進(jìn)行接下來的步驟。 接著，對零件進(jìn)行排樣設(shè)計。一般來說，零件的排樣方法有好幾種，但是我所設(shè)計的零件墊圈結(jié)構(gòu)簡單，我選擇了一次性加工的方法——落料模生產(chǎn)。這樣的排樣方法，模具結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高。 接下來的工藝計算，不能出一點(diǎn)紕漏。最重要的就是刃口尺寸的計算。因?yàn)?，沖裁件的尺寸精度主要取決于模具刃口的尺寸精度，合理的沖裁間隙也要考模具刃口尺寸及其公差來保證。這是我這次畢業(yè)設(shè)計中最重要的一項(xiàng)。 在這次畢業(yè)設(shè)計的模具設(shè)計方面，我利用了銷釘來定位凹模和卸料板以及下模座，銷釘還被我用來固定凸模和凸模固定板以及上模座。最后用導(dǎo)柱來支撐上模架和下模架。 大學(xué)三年生活就這么過去了。當(dāng)初我來到這個學(xué)校時，對這一切都是感覺那么的好奇和新鮮。如今三年的時光轉(zhuǎn)瞬離去，我已經(jīng)成長成了一個青年，對接下來的生活也有了明確的規(guī)劃。三年大學(xué)生活不僅讓我學(xué)到了各種的專業(yè)知識，讓我為自己畢業(yè)后的工作有準(zhǔn)備，同時還教會了我如何學(xué)習(xí)。因?yàn)?，?dāng)今的社會，不管我們在哪里，我們都要抱著一顆求學(xué)的心，這樣才能迅速的在同屆畢業(yè)生里出頭。 致 謝 在這次設(shè)計過程中，我得到了老師和同學(xué)在各方面的幫助。在這我向各位老師和模具1413班的所有同學(xué)表示感謝，他們在我的整個設(shè)計過程中一直給予我?guī)椭?，解決了我設(shè)計上的很多問題。 附 錄 附錄1 開式雙柱可傾式壓力機(jī)（部分）主要技術(shù)規(guī)格 型號 J23-6.5 J23-10 J23-16 J23-25 J23-35 J23-40 J23-63 J23-80 公稱壓力/KN 63 100 160 250 350 400 630 800 滑塊行程/mm 35 45 55 65 80 100 100 `130 滑塊行程次數(shù)(次/min) 170 145 120 55 50 80 40 45 最大閉合高度/mm 150 180 220 270 280 300 400 380 閉合高度調(diào)節(jié)量/mm 35 35 45 55 60 80 80 90 滑塊中心線至床身距離/mm 110 130 160 200 205 220 310 290 立柱距離/mm 105 180 220 270 300 300 420 380 工作臺尺寸/mm 前后 200 240 300 270 380 420 570 540 左右 310 370 450 560 610 630 860 800 工作臺孔尺寸/mm 前后 110 130 160 200 200 150 310 230 左右 160 200 240 290 290 300 450 360 直徑 140 170 210 260 260 200 400 280 墊板尺寸/mm 厚度 30 35 40 50 60 80 80 100 直徑 150 200 模柄孔尺寸/mm 直徑 30 30 40 40 50 50 50 60 深度 55 55 60 60 70 70 70 80 滑塊/mm 前后 190 230 360 350 左右 210 300 400 370 床身最大可傾斜角 45° 35° 35° 30° 20° 30° 25° 30° 附錄2 螺孔、銷孔的最小布置尺寸 簡圖 螺釘孔 M6 M8 M10 M12 M16 M20 M24 A 淬火 10 12 14 16 20 25 30 不淬火 8 10 11 13 16 20 25 B 淬火 7 8 9 10 12 13 17 C 淬火 5 不淬火 3 銷釘孔 ?4 ?6 ?8 ?10 ?12 ?16 ?20 D 淬火 7 9 11 12 15 16 20 不淬火 4 6 7 8 10 13 16 參考文獻(xiàn) [1] 翁其金.冷沖壓技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001. 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