汽車輪速傳感器墊片模具設(shè)計(jì)【長方形-中間跑道形】【17張CAD圖紙+說明書全套文件】

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1 3 排樣及排樣方式的確定 2 3 1 4 條料寬度 3 3 1 5 搭邊及搭邊值 3 3 1 6 材料的利用率 3 4 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 4 4 1 沖壓力與沖壓中心的計(jì)算 4 4 1 1 沖裁力的計(jì)算 4 4 1 2 卸料力 推件力計(jì)算 4 4 1 3 壓力機(jī)公稱壓力的確定 5 4 2 壓力中心的計(jì)算 5 5 凸 凹模刃口尺寸確定 5 5 1 凹模尺寸 5 5 2 凸模尺寸 5 5 3 凸凹模刃口尺寸 6 6 其他零件 7 6 1 導(dǎo)料板 7 6 2 側(cè)刃 側(cè)刃擋塊 7 6 3 卸料版 7 6 4 凸模固定板 7 6 5 上下墊板 8 6 6 橡膠 8 汽車輪速傳感器墊片模具設(shè)計(jì) II 6 7 上下模座 8 7 典型零件加工工藝方案 8 8 沖壓設(shè)備選用 8 致 謝 1 參考文獻(xiàn) 2 汽車輪速傳感器墊片模具設(shè)計(jì) 0 1 緒論 沖壓模具是模具中最為廣泛的模具之一 特別是隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展 沖壓工藝?yán)?論與技術(shù)的發(fā)展 以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展 使得沖壓模具設(shè)計(jì)與制造方法發(fā)生了根本的變革 隨著汽車在現(xiàn)代生活中扮演越來越重要的角色 對汽車的零部件需求也是越來越大 此墊片 用于汽車輪速傳感器與 ESP 汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng) 之間 作為緊固件 本文通過所學(xué)知識分析 墊片的結(jié)構(gòu)和成形工藝 計(jì)算了毛坯尺寸和沖壓力 為了提高墊片的生產(chǎn)效率 設(shè)計(jì)了級進(jìn) 模的結(jié)構(gòu) 經(jīng)過工藝分析 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 論證了其可能性 保證了制品的質(zhì)量 2 設(shè)計(jì)課題及設(shè)計(jì)任務(wù) 2 1 課題研究的目的和基本要求 2 1 1 目的 用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)踐知識 進(jìn)行一項(xiàng)冷沖模設(shè)計(jì)的實(shí)際訓(xùn)練 從而培 養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力 擴(kuò)充 冷沖模設(shè)計(jì) 課程所學(xué)內(nèi)容 掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的方法和步驟 掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本知識 如查閱設(shè)計(jì)資料手冊 熟悉標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 計(jì)算和繪圖 等 2 1 2 基本要求 達(dá)到課題研究的目的所提的要求 以生產(chǎn)者的身份來設(shè)計(jì)模具 為求所設(shè)計(jì)模具適合在現(xiàn)有設(shè)備條件下生產(chǎn) 即要結(jié)合 生產(chǎn)實(shí)際 又要滿足生產(chǎn)要求 更要提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益 2 2 設(shè)計(jì)任務(wù)書 本設(shè)計(jì)為墊片級進(jìn)模具 工件如圖 1 所示 圖 1 零件圖 技術(shù)要求 1 零件名稱 汽車輪速傳感器墊片 2 生產(chǎn)批量 大批 3 材料 H62 M 4 厚度 t 1 6mm 汽車輪速傳感器墊片模具設(shè)計(jì) 1 3 工藝方案分析及確定 3 1 零件的工藝分析 工藝性其實(shí)也就是從成本 制造性 使用性方面考慮 比方?jīng)_裁件 在不必要的情況下 去掉銳角 倒成圓角 以降低凸凹模磨損崩刃的可能性 且對后續(xù)的涂裝有好處 涂料在銳 角處的附著性差 沖孔工序圓孔的工藝性最好 對于一些不宜用形狀定位的可前序增設(shè)工 藝孔 這些都是從制造工藝上考慮的 從成本上考慮就是落料件的搭邊和排樣 在滿足技術(shù) 要求的情況下盡量使用最小允許值 以提高材料利用率 1 材料 H62 M 軟黃銅 具有良好的沖壓性能 2 該零件形狀簡單 孔邊距遠(yuǎn)大于凸 凹模允許的最小壁厚 故可以考慮采用復(fù)合沖 壓工序 3 零件尺寸按未注公差確定 而在沖壓工序中一般按 IT14 級確定 3 1 1 工藝方案的確定 零件包括落料和沖孔兩個(gè)基本工序 可采用級進(jìn)沖裁 生產(chǎn)效率高 操作方便 通過設(shè) 計(jì)合理的模具結(jié)構(gòu)和排樣方案可以達(dá)到較好的零件質(zhì)量和避免模具強(qiáng)度不夠的問題 根據(jù)以上分析 該零件采用級進(jìn)沖裁工藝方案 由于級進(jìn)模工位數(shù)較多 因而用級進(jìn)模沖制零件 必須解決條料或帶料的準(zhǔn)確定位問題 才可能保證沖壓件的質(zhì)量 根據(jù)級進(jìn)模定位零件的特征 級進(jìn)模有以下兩種典型結(jié)構(gòu) 方案一 固定擋料銷和導(dǎo)正銷定位的級進(jìn)模 工作時(shí) 用手按入始用擋料銷限定條料的初始位置 進(jìn)行沖孔 始用擋料銷在彈簧作用 下復(fù)位后 條料再送進(jìn)一個(gè)步距 以固定擋料銷粗定位 落料時(shí)以裝在落料凸模端面上的導(dǎo) 正進(jìn)行精定位 保證零件上的孔與外圓的相對位置精度 模具的導(dǎo)板兼作卸料板和導(dǎo)料板 采用這種級進(jìn)模 當(dāng)沖壓件的形狀不適合在工件上直接定位時(shí) 可在條料上的廢料部分沖出 工藝孔 利用裝在凸模固定板上的導(dǎo)正銷進(jìn)行導(dǎo)正 方案二 側(cè)刃定距的級進(jìn)模 側(cè)刃是特殊功用的凸模 其作用是在壓力機(jī)每次沖壓行程中 沿條料邊緣切下一塊等于 步距的料邊 由于沿送料方向上 在側(cè)刃前后兩導(dǎo)料間距不同 前寬后窄形成一個(gè)凸肩 所 以條料上只有切去料邊的部分方能通過 通過的距離即等于步距 為了減少料尾損耗 尤其 工位較多的級進(jìn)模 可采用兩個(gè)側(cè)刃前后對角排列 該模具就是這樣排列的 綜合考慮以上方案 由于零件尺寸較小 材料厚度較薄 為了便于操作和保證零件的精 度 宜采用方案二 即導(dǎo)料板導(dǎo)向 側(cè)刃定距的定位方式 為了減小料頭和料尾的材料消耗 和提高定距的可靠性 采用雙側(cè)刃前后對角布置 3 1 2 排樣的確定 在沖壓生產(chǎn)中 節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義 特別是在大批量生產(chǎn)中 較 好地確定沖件尺寸和合理排樣是降低成本的有效措施之一 3 1 3 排樣及排樣方式的確定 排樣是指沖裁件在條料 帶料或板料上的布置方法 本產(chǎn)品排樣方式采用有廢料排樣 汽車輪速傳感器墊片模具設(shè)計(jì) 2 模具沿工件的外輪廓進(jìn)行沖裁 工件周邊都留有搭邊 3 1 4 條料寬度 因模具采用側(cè)刃定距 故采用下式計(jì)算 B 0 Lmax 1 5a nb1 0 式中 Lmax 條料寬度方向沖裁件最大尺寸 a 側(cè)搭邊值 見表 2 5 2 5 n 側(cè)刃數(shù) b1 側(cè)刃沖切的料邊寬度 見表 2 5 6 2 B 0 60 90 5 1 5 2 2 2 2 0 60 97 5 0 60 3 1 5 搭邊及搭邊值 排樣時(shí)工件之間以及工件與條料側(cè)邊之間留下的余料叫搭邊 搭邊的作用是補(bǔ)償條料的 定位誤差 保證沖出合格的工件 保持條料有一定的剛度 便于送料 考慮到材料的利用 以及采用手工送料 有側(cè)壓裝置的模具 搭邊值一般由經(jīng)驗(yàn)確定 表 2 5 2 3 列出常用的沖裁的最小搭邊值 圖 2 排樣圖 查表得 工件間 a1 取 2 0 側(cè)面 a 取 2 2 綜合上述計(jì)算得出圖 2 3 1 6 材料的利用率 一個(gè)進(jìn)距的材料利用率 的計(jì)算公式為 100 Bs A 式中 A 沖裁面積 B 條料寬度 s 進(jìn)距 84 47 247 59 1868124 13 汽車輪速傳感器墊片模具設(shè)計(jì) 3 根據(jù)采購的鋼板規(guī)格為 900mm 1250mm 每張鋼板可以剪成 12 張 97 5mm 900mm 條料 每張條料可以沖下 37 個(gè)零件 一張板料上總的材料利用率 總 LB Asn 式中 N 一張板料上沖裁件總數(shù) As 一個(gè)沖裁件的實(shí)際面積 L 板料長度 B 板料寬度 總 83 34 907 5 613 4 工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算 4 1 沖壓力與沖壓中心的計(jì)算 4 1 1 沖裁力的計(jì)算 計(jì)算沖裁力的目的是為了確定壓力機(jī)的額定壓力 因此要計(jì)算最大沖裁力 則沖裁力可 按下式計(jì)算 F KLt b Lt b 式中 K 系數(shù) 一般取 1 3 L 沖裁件周長 mm T 材料厚度 mm 材料抗剪強(qiáng)度 MP b 材料抗拉強(qiáng)度 MP F 落料 1 3Lt Lt b 220 6 1 6 300 105 9kN F 沖孔 1 3Lt Lt b 98 84 1 6 300 47 4kN 查表 7 4 1 得 H62 M 抗拉強(qiáng)度為 300MP 4 1 2 卸料力 推件力計(jì)算 由于影響卸料力 推件力的因素很多 無法準(zhǔn)確計(jì)算 在生產(chǎn)中均采用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì) 算 卸料力 Fx KxF 推件力 Ft nKtF 式中 F 沖裁力 Kx Kt 卸料力 推件力系數(shù) 見表 2 6 1 2 n 卡在凹模內(nèi)的沖裁件數(shù) 卸料力 Fx KxF 0 06 105 9 6 3kN 推件力 Ft nKtF 0 09 12 47 4 51 2kN 4 1 3 壓力機(jī)公稱壓力的確定 FZ F 落料 Fx Ft F 沖孔 105 9 47 4 6 3 51 2 210 8kN 汽車輪速傳感器墊片模具設(shè)計(jì) 4 4 2 壓力中心的計(jì)算 該零件是對稱的 所以壓力中心在該零件的幾何中心 如圖 3 所示 圖 3 產(chǎn)品圖 5 凸 凹模刃口尺寸確定 5 1 凹模尺寸 1 凹模厚度 H Kb 15mm 式中 K 系數(shù)查表 2 9 5 2 得 90 b 垂直于送料方向度量的凹模孔最大尺寸 H Kb 90 0 3 27mm 2 凹模邊緣壁厚 C 1 5 2 H 40 5 54mm 實(shí)取 C 50mm 3 凹模邊長 L L b 2C 89 57 2 50 189 57mm 4 凹模寬度 B B l 2C 21 74 2 50 121 74mm 查國家標(biāo)準(zhǔn)手冊 UDC 621 961 02 GB 2873 1 81 查得 凹模板長度 A 200mm 寬度 B 160mm 汽車輪速傳感器墊片模具設(shè)計(jì) 5 5 2 凸模尺寸 落料凸模刃口部分為非圓形 為便于凸模和固定板的加工 可設(shè)計(jì)成階梯形結(jié)構(gòu) 并將 安裝部分設(shè)計(jì)成便于加工的長圓形 通過鉚接方式與凸模固定板固定 凸模的尺寸根據(jù)刃口 尺寸 卸料裝置和安裝固定要求確定 如圖 5 所示 圖 5 凸 凹模 5 3 凸凹模刃口尺寸 凸 凹模分開加工由于材料薄 模具間隙小 故凸 凹模采用配作加工為宜 配作法就 是先按設(shè)計(jì)尺寸制造出一個(gè)基準(zhǔn)件 凸?；虬寄?然后根據(jù)基準(zhǔn)件的實(shí)際尺寸按間隙配制 另一件 這種加工方法特點(diǎn)是模具的間隙有配制保證 刃口尺寸的計(jì)算方法如下表 4 表 4 刃口 尺寸 計(jì)算基本尺寸及分 類 沖裁間隙 磨損系數(shù) 計(jì)算公式 制造公差 計(jì)算結(jié)果 900 0 87 4 89 570 0 217 220 0 52 21 740 0 13 落料凹模 20 0 25 Aj A max X 0 0 25 4 1 870 0 0625 46 0 6 2 0 46 31 0 0 155 沖孔凸模 6 0 3 0 Zmin 0 22 Zmax 0 26 Zmax Zmin 0 26 0 22 0 04 工件公差 等級為 IT14級 故 x 0 5 Bj B min X 0 0 25 46 150 0 075 汽車輪速傳感器墊片模具設(shè)計(jì) 6 6 其他零件 6 1 導(dǎo)料板 在固定卸料式?jīng)_模和級進(jìn)模沖裁中 條料的橫向定位使用導(dǎo)料板 導(dǎo)料板一般由兩塊組成 稱為分體式導(dǎo)料板 在簡單落料模上 有時(shí)將導(dǎo)料板與固定卸 料板制成一體 稱為整體式導(dǎo)料板 采用整體式導(dǎo)料板的模具 結(jié)構(gòu)簡單 但是 固定卸料 板的加工量較大 且不便于安裝調(diào)整 為了使條料順利通過 兩導(dǎo)料板間距離應(yīng)該等于條料 最大寬度加上一個(gè)間隙值 導(dǎo)料板高度取決于擋料方式和板料厚度 導(dǎo)料板高度見表 9 2 3 查表得 h 為 8mm 導(dǎo)料板的平面形狀與凹模相同 l 160mm B 100mm 其厚度 h 8mm 6 2 側(cè)刃 側(cè)刃擋塊 按側(cè)刃的工作端面形狀分平面型和臺(tái)階型兩類 每類又有三個(gè)型號 A 型 B 型 C 型 臺(tái)階型的多用于厚度為 1mm 以下的板料的沖裁 沖裁前凸出部分先進(jìn)入凹模導(dǎo)向 以免由 于側(cè)壓力導(dǎo)致側(cè)刃損壞 側(cè)刃斷面的關(guān)鍵尺寸的寬度 b 其它尺寸按 GB 7648 1 1994 規(guī)定 寬度 b 原則上等于 送料步距 但對于長方形側(cè)刃和導(dǎo)正銷兼用的模具 其寬度為 b s 0 05 0 1 式中 b 側(cè)刃寬度 mm S 送進(jìn)步距 mm b 24 0 1 24 1mm 側(cè)刃擋塊選擇為長方體 尺寸為 8 6 35mm 6 3 卸料版 彈性卸料板的平面外形尺寸等于或稍大于凹模板尺寸 厚度取凹模厚度的 0 6 0 8 倍 所以卸料板厚度取 H 0 6 27 16 2mm 取 17mm 綜上所述卸料板長度 A 200mm 寬度 B 160mm 厚度 H 17mm 當(dāng)卸料板對凸模起導(dǎo)向作用時(shí) 卸料板與凸模間按 H7 h6 配合 但其間隙應(yīng)該比凸 凹 模間隙小 此時(shí)凸模與固定板按 H7 h6 或 H8 h7 配合 此外 為了便于可靠卸料 在模具開 啟狀態(tài)時(shí) 卸料板工作平面應(yīng)該高出凸模刃口端面 0 3 0 5mm 卸料板凸臺(tái)部分的高度為 h H 0 1 0 3 t 式中 h 卸料板凸臺(tái)高度 H 導(dǎo)料板高度 t 條料厚度 h 8 0 1 0 3 1 6 7 6mm 彈性卸料板的壓料面應(yīng)凸出凸模端面 0 2 0 5mm 所以取臺(tái)階高度 H1 7 1mm 6 4 凸模固定板 標(biāo)準(zhǔn)凸模固定板有圓形 矩形和單固定板等多種型式 選用時(shí) 根據(jù)凸模固定和緊固件 汽車輪速傳感器墊片模具設(shè)計(jì) 7 合理布置的需要確定其輪廓尺寸 其厚度一般為凹模厚度的 60 80 凸模固定板的平面形狀與凹模相同 L 200mm B 160mm 其厚度一般為凹模厚度的 60 80 所以凸模固定板的尺寸為 200 160 18mm 6 5 上下墊板 在凸模固定板與上模座之間加一塊淬硬的墊板 可避免硬度較低的模座因局部受凸模較 大的沖擊力而出現(xiàn)凹陷 致使凸模松動(dòng) 拼塊凹模與下模座之間也加墊板 墊板的平面形狀尺寸與固定板相同 L 200mm B 160mm 其厚度一般為 6 10mm 取 8mm 6 6 橡膠 根據(jù)工藝性質(zhì)和模具結(jié)構(gòu)確定橡膠性能 形狀和數(shù)量 沖裁卸料用較硬橡膠 拉伸用較 軟橡膠 本模具采用較硬橡膠 材料選用聚氨酯 橡膠板高度為 H0 30 5 2 H 式中 H1 壓縮高度 H0 橡膠原高度 設(shè) H1 為 5mm 則 H0 20mm 橡膠外形 為 200 160 20mm 6 7 上下模座 采用對角導(dǎo)柱模架 標(biāo)準(zhǔn)間 與上下墊板配合 7 典型零件加工工藝方案 以凹模板的加工為例 典型零件的加工工藝為 備料 熱處理 洗平面 鉗工 磨平面 熱處理 線切割 工藝過程如表 6 表 6 工藝過程 序號 工序名稱 工序的主要內(nèi)容 1 備料 根據(jù)圖紙下適合的毛胚料 2 熱處理 退火 3 銑平面 銑六平面 4 鉗工 劃線 打螺紋孔 銷釘孔和穿絲孔 5 磨平面 光上下平面至圖紙要求 6 熱處理 淬火 回火達(dá)到硬度要求 7 線切割 線割內(nèi)型 保證間隙達(dá)到要求 汽車輪速傳感器墊片模具設(shè)計(jì) 8 8 沖壓設(shè)備選用 根據(jù)總的沖裁力必須小于或等于壓力機(jī)的公稱壓力 故選壓力機(jī)型號 故選壓力機(jī)型號為開式壓力機(jī)其技術(shù)規(guī)格如下 標(biāo)準(zhǔn)壓力 110kN 滑塊行程 40mm 行程次數(shù) 200 次 min 最大封閉高度 160mm 封閉高度調(diào)節(jié)量 35mm 致謝 9 致 謝 五年的大學(xué)生活就快走入尾聲 我的校園生活即將就要?jiǎng)澤暇涮?心中是無盡的難舍與 眷戀 從這里走出 對我的人生來說 將是踏上一個(gè)新的征程 要把所學(xué)的知識應(yīng)用到實(shí)際 工作中去 回首五年 取得了很多成績 生活中有快樂也有艱辛 感謝老師們五年來對我孜孜不倦 的教誨和無微不至關(guān)懷 使我在關(guān)心和愛護(hù)下度過難忘的五年大學(xué)生活 學(xué)友情深 情同兄妹 五年的風(fēng)風(fēng)雨雨 我們一同走過 充滿著關(guān)愛 給我留下了值得 珍藏而又最美好的回憶 在我的十幾年求學(xué)歷程里 離不開家長的鼓勵(lì)和支持 是他們辛勤的勞作 無私的付出 為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件 我才能順利完成學(xué)業(yè) 感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育 最后 我要特別感謝我的論文輔導(dǎo)老師和參加我論文答辯老師 是他們在我畢業(yè)的最后 關(guān)頭給了我巨大的幫助與不斷的鼓勵(lì) 使我能夠順利完成畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 我在此表示真誠的感謝 參考文獻(xiàn) 10 參考文獻(xiàn) 1 吳元徽 趙利群 模具材料與熱處理 M 大連 大連理工大學(xué)出版社 2007 1 2 馬朝興 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006 4 3 徐政坤 沖壓模具設(shè)計(jì)與制造 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2005 1 4 曾珊琪 丁毅 模具壽命與失效 M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2002 5 5 吳兆祥 高楓 模具材料及表面處理 M 北京 高等教育出版社 2006 2 6 王德文 提高模具壽命應(yīng)用技術(shù)實(shí)例 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 5