護(hù)罩殼側(cè)壁沖孔模設(shè)計(jì)

1、2002級(jí)冷沖模課題畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目：護(hù)罩殼側(cè)壁沖孔模設(shè)計(jì)二、原始數(shù)據(jù)：1、冷沖壓件零件圖(包括零件尺寸、精度、材料等)。2、生產(chǎn)批量為大批大量。三、設(shè)計(jì)要求：1、保證規(guī)定的生產(chǎn)率和高質(zhì)量的沖壓件的同時(shí)，力求成本低、模具壽命長。2、的冷沖模必須保證操作安全、方便。3、模零件必須具有良好的工藝性，即制造裝配容易、便于管理。4、便于搬運(yùn)、安裝、緊固到?jīng)_床上并且方便、可靠。5、保證模具強(qiáng)度前提下，注意外形美觀，各部分比例協(xié)調(diào)。四、設(shè)計(jì)圖紙1、模具總裝圖一張。2、全部模具零件圖紙（其中至少有一張電腦繪圖）。說明書1、資料數(shù)據(jù)充分，并標(biāo)明數(shù)據(jù)出處。2、計(jì)算過程詳細(xì)、完全。3、公式的字母含義應(yīng)標(biāo)

2、明，有時(shí)還應(yīng)標(biāo)注公式的出處。4、內(nèi)容條理清楚，按步驟書寫。5、說明書要求有計(jì)算機(jī)打印出來。目 錄一、罩殼的工藝分析二、沖裁力、卸料力、頂出力的計(jì)算三、初選壓力機(jī)四、凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)五、凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)六、刃口的尺寸計(jì)算七、壓力中心的計(jì)算八、定位裝置的設(shè)計(jì)九、卸料裝置的設(shè)計(jì)十、頂料裝置的設(shè)計(jì)十一、沖模的導(dǎo)向選用十二、其它零件的設(shè)計(jì)十三、模架及其零件選用十四、模的安裝和安全技術(shù)十五、整個(gè)模具的動(dòng)作分析十六、計(jì)體會(huì)及致謝十七、參考資料1 罩殼的工藝分析1.1 零件圖 圖1.1 護(hù)罩殼1.2 零件圖的工藝分析沖壓件工藝性是指沖壓零件在沖壓加工過程中加工的難易程度。雖然沖壓加工工藝過程包括備料沖壓加工工序必

3、要的輔助工序質(zhì)量檢驗(yàn)組合、包裝的全過程，但分析工藝性的重點(diǎn)要在沖壓加工工序這一過程里。而沖壓加工工序很多，各種工序中的工藝性又不盡相同。即使同一個(gè)零件，由于生產(chǎn)單位的生產(chǎn)條件、工藝裝備情況及生產(chǎn)的傳統(tǒng)習(xí)慣等不同，其工藝性的涵義也不完全一樣。這里我們重點(diǎn)分析零件的結(jié)構(gòu)工藝性。首先，我們必須清楚沖裁件的結(jié)構(gòu)要素，其要素包括：（選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)P45）(1)、沖裁件的內(nèi)、外形轉(zhuǎn)角處應(yīng)避免尖銳的轉(zhuǎn)角，應(yīng)有適當(dāng)?shù)膱A角。一般應(yīng)有R > 0.5t(t為板料厚度)的圓角，否則模具壽命將明顯降低。(2)、沖裁件上應(yīng)盡量避免窄長的懸臂和凹槽。最好b > 2t、l < 3t。對(duì)于高碳鋼、合金

4、鋼等硬質(zhì)材料，允許值應(yīng)增大30%50%；對(duì)于黃銅、純銅和鋁等軟材料，可減少20%25%。(3)、沖裁件上孔與孔之間，孔到零件邊緣的距離，受模具強(qiáng)度和制件質(zhì)量的限制，其值不能太小，一般要求 b 2t (4)、因受凸模強(qiáng)度和穩(wěn)定性的限制，沖裁件的孔不能太小結(jié)合實(shí)際圖紙得出如下工藝分析： 零件是在已拉抻完成了的圓形體上小沖孔，筒形長為，要求沖出8個(gè)的小孔，兩上一列，共4列，各自分布在的角方向上，從結(jié)構(gòu)上分析來看，兩側(cè)孔的要求同心度較高，因此模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采取上下孔同時(shí)沖出的工藝方案。但是一次沖孔只能完成對(duì)稱的兩列及4個(gè)孔，所以要分兩次沖孔才能完成，側(cè)壁上的8個(gè)孔，那么就需要高置一個(gè)定位裝置來控制第二次

5、沖孔的定位。其次如果采用一般的單懸臂式?jīng)_孔模，沖裁時(shí)模具體做法受偏載，工作不平穩(wěn)，將加速刃口的磨損，降低模具的壽命，該模具一次對(duì)稱沖兩件，工作平穩(wěn)，同時(shí)也能減小刃口的磨損。考慮到取放工件的方便采用后側(cè)導(dǎo)柱模架導(dǎo)向沖裁。最后是關(guān)于是否要確定排樣方案，根據(jù)排樣概念分析如下：加工此零件為大批大量生產(chǎn)，沖壓件的材料費(fèi)用約占總成本的60%80%之多。因此，材料利用率每提高1%，則可以使沖件的成本降低0.4%0.5%。在沖壓工作中，節(jié)約金屬和減少廢料具有非常重要的意義，特別是在大批量的生產(chǎn)中，較好的確定沖件的形狀尺寸和合理的排樣的降低成本的有效措施之一。由于材料的經(jīng)濟(jì)利用直接決定于沖壓件的制造方法和排樣方

6、式，所以在沖壓生產(chǎn)中，可以按工件在板料上排樣的合理程度即沖制某一工件的有用面積與所用板料的總面積的百分比來作為衡量排樣合理性的指標(biāo)。同時(shí)屬于工藝廢料的搭邊對(duì)沖壓工藝也有很大的作用。通常，搭邊的作用是為了補(bǔ)充送料是的定位誤差，防止由于條料的寬度誤差、送料時(shí)的步距誤差以及送料歪斜誤差等原因而沖出殘缺的廢品，從而確保沖件的切口表面質(zhì)量，沖制出合格的工件。同時(shí)，搭邊還使條料保持有一定的剛度，保證條料的順利行進(jìn)，提高了生產(chǎn)率。搭邊值得大小要合理選取。 （選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)P55）根據(jù)零件具有對(duì)稱性以及裝料的特點(diǎn)分析得出，排樣方案沒有必要。2 沖裁力、卸料力、頂出力的計(jì)算2.1 沖裁力的計(jì)算根據(jù)教材知

7、識(shí)，采用沖裁力公式：( 沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)P175 ) .2.1式中： 沖裁輪廓的總長度 析料厚度 板料的抗拉強(qiáng)度沖裁件為20號(hào)鋼，抗拉強(qiáng)度=353500取=400那么： =3.14161.5400 =301442.2 卸料力的計(jì)算一般情況下，沖裁件從板料切下以后受彈性變形及收縮影響。會(huì)使落料件梗塞在凹模內(nèi)，而沖裁后剩下的板料則箍緊在凸模上。從凸模上將沖件或廢料卸下來所需的力稱卸料力。影響這個(gè)力的因素較多，主要有材料力學(xué)性能、模具間隙、材料厚度、零件形狀尺寸以及潤滑情況等。所以要精確地計(jì)算這些力是困難的，一般用下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： 根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí)，采用經(jīng)驗(yàn)公式：=.2.2

8、式中：為卸料力為卸料系數(shù)，其值查表（1-7）為沖裁力表1-7 卸料力、推件力、頂件力系數(shù)、材料種類板料厚度/鋼0.1>0.10.5>0.52.5>2.56.5>6.50.060.0750.0450.0550.040.050.030.040.020.030. 10.0650.0500.0450.0250.140.080.060.050.03黃銅、紫銅0.020.060.030.09鋁、鋁合金0.0250.080.030.07那么： =0.0430144 =1205.76(此卸料力為單孔卸料力)2.3 頂件力的計(jì)算根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí)，采用經(jīng)驗(yàn)公式； =.2.3式

9、中: 為頂件力為頂件力系數(shù)，其值見表（1-7）為沖裁力那么； =0.0630144 =1808.642.4 計(jì)算總沖裁力 根據(jù)選自沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)知識(shí)，采用總沖壓力的計(jì)算公式： =+2.4式中： 為總沖裁力=8=301448=241152為總卸料力=4=1205.764=4823.04為總頂件力=4=18080.644=72322.56那么： =2411852+4823.04+72322.56 =318297.63 初選壓力機(jī)3.1 壓力機(jī)的選取原則根據(jù)總的沖壓力選取大于總沖壓力的壓力機(jī)沖裁。選擇合適的壓力機(jī)型號(hào)，使之與模具行成合理的配置關(guān)系，可提高模具使用過程中的安裝可靠性，從而提高產(chǎn)品質(zhì)

10、量、生產(chǎn)率和模具壽命。選擇壓力機(jī)型號(hào)主要是使其技術(shù)規(guī)格能符合模具成型工藝的要求，主要考慮公稱壓力、閉合高度、滑塊行程以及工作臺(tái)墊板尺寸等。根據(jù)所要完成的沖壓工藝性質(zhì)，生產(chǎn)批量的大小，沖壓的集合尺寸和精度要求等來選擇設(shè)備的類型。對(duì)于中小型的修邊件主要采用開式機(jī)械壓力機(jī)。雖然開式?jīng)_床的剛度差，在沖壓力的作用下床身的變形能破壞修邊模的間隙分布，降低模具的壽命和修邊件的表面質(zhì)量?？墒撬峁┝藰O為方便的操作條件和非常容易安裝的機(jī)械化附屬裝置的特點(diǎn)，使它成為目前中、小型沖壓設(shè)備的主要形式。根據(jù)沖壓件的尺寸、模具的尺寸和沖壓力來確定沖壓設(shè)備的規(guī)格。1、壓力機(jī)的公稱壓力必須大于沖壓所需要的總沖壓力，即：>

11、;2、機(jī)的行程大小應(yīng)適當(dāng)。由于壓力機(jī)的行程影響到模具的張開高度，對(duì)于修邊等模具，其行程不宜過大，以免發(fā)生凸模與導(dǎo)板分離（導(dǎo)板模）或滾珠導(dǎo)向裝置脫開的不良后果。3、沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機(jī)的最大閉合高度和最小閉合高度之間。4、壓力機(jī)工作臺(tái)的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺(tái)面上安裝過小尺寸的沖模時(shí)，對(duì)工作臺(tái)的受力條件也是不利的。3.2 選取壓力機(jī)根據(jù)上述原則，我們查表選用開式壓力機(jī)(沖模設(shè)計(jì)手冊(cè)表C-1)開式?jīng)_壓機(jī)的重要參數(shù)如下:噸位: 行程： 模柄孔： 4 凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 凸模選取原則為了保證凸模能夠正常工作，設(shè)計(jì)任何

12、結(jié)構(gòu)形式的凸模都必須滿足如下三原則。4.1.1 精確定位凸模安裝到固定板上以后，在工作過程中其軸線或母線不允許發(fā)生任何的移位，否則將造成沖裁間隙不均勻，降低模具壽命，嚴(yán)重時(shí)造成啃模。4.1.2 防止拔出回程時(shí)，卸料力對(duì)凸模產(chǎn)生拉伸作用。凸模結(jié)構(gòu)應(yīng)能防止凸模從固定板中拔出來4.1.3 防止轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)于一些截面比較簡單的凸模，例如長圓形、半圓形、矩形等，為了使凸模固定板上安裝凸模的型孔加工容易，常常將凸模固定段簡化圓形。這時(shí)就必須保證凸模在工作過程中不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，否則將出現(xiàn)啃?，F(xiàn)象。4.2 凸模的結(jié)構(gòu) 根據(jù)沖孔的形狀和尺寸設(shè)計(jì)（圖形如下） 13.2壓入式模柄13.5 固定板的選擇凸模通常用固定板固定在模

13、板上。凸模固定板有圓形和矩形兩種，其平面尺寸除保證能安裝凸模外，還要考慮到螺釘和銷釘孔的設(shè)置。其外形與尺寸通常與凹模板相同，厚度一般取等于凹模厚度的0.81倍。固定板與凸模采用過渡配合（H7/m6），壓入后將凸模尾端與固定板一起磨平。13.6 墊板的選擇墊板的作用是直接承受和分散凸模傳來的壓力，以降低模板單位面積上的壓力。在凸模固定板與上模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壓力而出現(xiàn)凹陷，致使凸模松動(dòng)，墊板的形狀與尺寸應(yīng)與固定板相同，其厚度一般取610。13.7 緊固件的選擇 沖模上的緊固件包括連接螺釘和定位銷釘。受力較大的連接螺釘一般采用內(nèi)六角螺釘，其特點(diǎn)是用4

14、5號(hào)鋼制造，并淬火3540HRC，因此可承受較大的拉應(yīng)力，而且這種螺釘緊固牢靠，且螺釘頭埋在凹模內(nèi)，使結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀。螺釘?shù)奈恢帽M可能對(duì)稱，以使零件受力均勻。銷釘起定位作用，防止零件之間發(fā)生錯(cuò)移，其本身受剪應(yīng)力。銷釘一般用兩個(gè)，多采用圓柱銷釘，與零件上的銷孔采用過渡配合，若零件受到的錯(cuò)移力大的時(shí)候則選用較大的銷釘。當(dāng)零件采用窩座定位的時(shí)候，則不用銷釘。13.8 限位圈的選擇根據(jù)凸模的伸出高度設(shè)計(jì)，其圖如下：圖13.3限位圈13.9 模具主要零件的尺寸規(guī)格及閉合高度綜上分析，確定本模具的主要零部件的尺寸規(guī)格為： 上模座 下模座 上模墊板 下模墊板 上凸模固定板 下凸模固定板 卸料板 凹模 限

15、位圈 橡膠工作壓縮后高度 模具閉合高度： 14 模的安裝和安全技術(shù)沖模的使用壽命、工作安全和沖件質(zhì)量等與沖模的正確安裝有著極密切的關(guān)系。沖模在壓力機(jī)上的安裝程序是首先上模固定在壓力機(jī)滑塊上，根據(jù)上模位置固定下模。沖模安全技術(shù)包括人身安全技術(shù)和裝備安全技術(shù)兩個(gè)方面。前者主要是保障操作者的人身、特別是雙手的安全，也包括降低沖壓噪聲，后者主要是防止裝備事故，保證模具或壓力機(jī)不受意外損傷。壓力機(jī)所采用的安全措施主要有以下幾種：a) 裝設(shè)固定防護(hù)罩，不使操作者接近危險(xiǎn)區(qū)。在踏腳板上裝防護(hù)罩，以免重物墜落沖擊踏腳板而意外開機(jī)，從而造成滑快下降而引起工傷事故。b) 使操作者因進(jìn)行操作等必要?jiǎng)幼鞫x開危險(xiǎn)區(qū)。

16、如采用雙手操作裝置，裝設(shè)互鎖操作系統(tǒng)等各種安全裝置。對(duì)于雙手操作裝置，只能是雙手同時(shí)按下按鈕時(shí)，才能使離合器工作。這樣，當(dāng)模具進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，雙手必然離開危險(xiǎn)區(qū)。c) 采用機(jī)械和電器的方法使壓力遇到危及人身安全時(shí)實(shí)現(xiàn)緊急停車并予以排除，如采用微動(dòng)開關(guān)、光電安全裝置、電容式保護(hù)裝置等。d) 使用防止由于操作者誤操作而造成連沖的裝置及防止由機(jī)械、電氣故障所造成滑塊下落的緊急制動(dòng)器。e) 不使操作者的手進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)。如采用自動(dòng)送料裝置、半自動(dòng)送料裝置及各種手工工具等。在取件和清除廢料等也常用機(jī)械手等自動(dòng)裝置及氣動(dòng)排除裝置。15 整個(gè)模具的動(dòng)作分析此模具的總裝配圖如下：圖16.1 模具裝配圖該模具一次對(duì)稱沖

17、兩件，工作平穩(wěn)，兩個(gè)凹模7從側(cè)壓入凹模體12內(nèi)，并由銷釘13定位，凹模體12由兩導(dǎo)柱5進(jìn)行精確導(dǎo)向，不工作時(shí)由彈簧4頂起，并由卡圈15限位，因此凹模7是浮動(dòng)的，隨上模的下行，在固定板8與卸料板30之間的橡膠19壓縮到極限、凹模體12與限位圈27相互抵住之前，可由上下沖孔凸模完成上、下兩孔的沖裁，回程時(shí)凹模體由彈簧頂起使下沖孔凸模與工件脫離，彈壓卸料板壓緊工件，可使上沖孔凸模脫離工件時(shí)，減小孔周邊不必要的變形沖孔廢料順凹模的錐面排出。16 計(jì)體會(huì)及致謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，我也完成過冷沖模設(shè)計(jì)、塑料模設(shè)計(jì)以及液壓課程設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)。經(jīng)過這些設(shè)計(jì)之后，使我對(duì)模具這門專業(yè)有了濃厚的性趣，對(duì)設(shè)計(jì)有了深刻的認(rèn)

18、識(shí)和提高。使我對(duì)設(shè)計(jì)的過程和前期的準(zhǔn)備工作有了一定的經(jīng)驗(yàn)，也為我這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了其礎(chǔ)，經(jīng)過老師的指導(dǎo)，我基本上能夠獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。雖然經(jīng)過這么多次的設(shè)計(jì)，但也存在著不少的問題，經(jīng)總結(jié)歸納有以下幾點(diǎn)：一、沒有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：雖然完成過多次設(shè)計(jì)，但是都是紙上談兵，沒有實(shí)實(shí)在在的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)過程中，有許多零件尺寸取值不會(huì)，因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)與制造這門專業(yè)實(shí)踐性比較強(qiáng)，許多知識(shí)都是從經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)而出的，比如說凸模一修模余量一般取410mm，凸模與卸料板之間一般凸?？s進(jìn)卸料板0.1mm，公差的配合選用，各零件的表面粗糙度的要求等等，都需要我們具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，這一點(diǎn)在學(xué)?？赡苁堑貌坏教岣吡耍挥性谝院蟮墓?/p>

19、作中不斷總結(jié)和提高。二、知識(shí)還非常的欠缺：機(jī)械、模具這個(gè)行業(yè)知識(shí)面是非常的廣泛，它涉及到力學(xué)、熱處理學(xué)、電學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等知識(shí)，尤其是力學(xué)、數(shù)學(xué)和熱處理學(xué)最為突出，常常要計(jì)算凸模等零件的剛度、強(qiáng)度，彈簧、橡膠的彈性等。在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，就是因?yàn)榱W(xué)知識(shí)欠缺才使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)花費(fèi)了大量的時(shí)間，這是對(duì)于我們從事模具設(shè)計(jì)這行業(yè)的人來說是很不利的，因這時(shí)間就是金錢，從經(jīng)濟(jì)的角度來考慮，花費(fèi)時(shí)間越多就會(huì)使生產(chǎn)周期加長，就會(huì)導(dǎo)至生產(chǎn)效率低。其次，當(dāng)今社會(huì)的竟?fàn)幰彩菚r(shí)間的竟?fàn)?，誰搶先在前，誰就先占有商機(jī)、占有市場(chǎng)。所以，我們要不斷的加強(qiáng)學(xué)習(xí)，吸收更多的知識(shí)，加強(qiáng)自身的能力，我現(xiàn)在只是學(xué)業(yè)畢業(yè)了，但是

20、我的學(xué)習(xí)永遠(yuǎn)沒畢業(yè)。三、軟件知識(shí)不足：我們?cè)趯W(xué)校雖然學(xué)習(xí)了CAD、Pro/ENGINEER軟件，但是我們的學(xué)藝還不夠精，所學(xué)到的知識(shí)只是皮毛而也，還不足也應(yīng)用，還得有待加強(qiáng)和提高，市場(chǎng)上很需要這方面的人才，而對(duì)我們從事模具設(shè)計(jì)這行業(yè)是必備的工具。如果我們沒有學(xué)好這些軟件知識(shí)，就如同我們沒有腳一樣，將來寸步難行。而且軟件的更新非常的快，我們還跟著改進(jìn)。除了CAD、Pro/ENGINEER之外，還有別的軟件要學(xué)習(xí)，如：UG、CNC等，像這些軟件都是我們專業(yè)必須要掌握的輔助工具，供我們很好的從事這門專業(yè)。所以軟件知識(shí)也得需要好好的學(xué)習(xí)。四、借助軟件知識(shí)將模具仿真化：這是一個(gè)尤為重要的知識(shí)，是在學(xué)好軟

21、件的基礎(chǔ)上提升的，模具的仿真可以大大提高經(jīng)濟(jì)效益，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的問題所在，及時(shí)的更改、修正，減小經(jīng)濟(jì)的浪費(fèi)和損失，縮短生產(chǎn)周期。 這項(xiàng)技術(shù)是目前領(lǐng)先的技術(shù)，具有很大的發(fā)展空間和開發(fā)潛力，有待我們不斷的開發(fā)?？偠灾?，我們所學(xué)的知識(shí)要跟得上時(shí)代的發(fā)展，甚至要?jiǎng)?chuàng)新、超越。但知識(shí)是無窮無盡的，也不能眼高手低，還得扎扎實(shí)實(shí)的學(xué)好基礎(chǔ)知識(shí)，此外，所學(xué)的知識(shí)要用到實(shí)踐中，為人類、為社會(huì)創(chuàng)造利益，才能達(dá)到學(xué)為所用，人盡其才的效果，才能體現(xiàn)自己的人生價(jià)值。在此離別之際，我真誠的感謝各位老師孜孜不倦的教導(dǎo)，和無微不至的關(guān)懷。三年來，我在學(xué)習(xí)上，無論是學(xué)習(xí)方法還是學(xué)習(xí)態(tài)度上都有了一個(gè)質(zhì)的飛躍，在為人處世上，我學(xué)會(huì)了用包容的眼光去看待別人的缺點(diǎn)，用明亮的眼光去發(fā)現(xiàn)別人的優(yōu)點(diǎn)。在社會(huì)活動(dòng)能力鍛煉上，我覺得自己相比剛?cè)胄r(shí)懵懂的我有了很大的提高。這些都為我走入社會(huì)，走向工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這些成績的取得，要?dú)w