墊圈落料沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)

1、畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目：墊圈落料、沖孔復(fù)合模設(shè)計(jì)系 部：機(jī)電工程系專業(yè)名稱：模具設(shè)計(jì)與制造班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：姓 名：指導(dǎo)教師：完成時(shí)間： 2012 年 4 月 20 日摘要：我本次設(shè)計(jì)的是簡(jiǎn)單沖裁模具。制件與生產(chǎn)密切相關(guān)，經(jīng)過查閱資料，首先對(duì)零件進(jìn)行工藝分析，經(jīng)過工藝分析和對(duì)比，采用落料沖孔工序，通過沖裁力、頂件力、卸料力等計(jì)算，確定壓力機(jī)型號(hào)。再分析對(duì)沖壓加工的模具適用類型選擇所需設(shè)計(jì)的模具。得出將設(shè)計(jì)的模具類型后將模具的各工作零件設(shè)計(jì)過程表達(dá)出來，畫出主要的零件圖及總裝圖。關(guān)鍵字：沖壓，沖孔，落料，壓力機(jī)Summary：I designed a simple blanking die. Pa

2、rts and production are closely related to access to information, the first part process analysis through process analysis and comparison, blanking punching process by blanking force, the top force, discharge power calculation to determine the presses models . Analysis and then select the desired des

3、ign of stamping the mold for type mold. Various parts of the draw will design the type of mold after mold design process about them, draw the main part drawings and assembly diagrams.Keywords:stamping, punching, blanking, press目錄摘要2目錄3第一章 引言4第二章 制件的工藝分析5第三章 沖壓工藝方案的確定7第四章 沖壓模間隙值的確定8第五章 沖壓工藝的主要計(jì)算95.1

4、樣方案的確定.95.2 序壓力的計(jì)算.105.3 力中心的確定.115.4 口尺寸的計(jì)算.12第六章 壓力設(shè)備的選擇12第七章 沖裁模的總體設(shè)計(jì)13第八章 模具零件設(shè)計(jì)148.1作零件的設(shè)計(jì).148.2板類零件的設(shè)計(jì).17第九章總裝圖18第十章 設(shè)計(jì)體會(huì)19第十一章 參考文獻(xiàn)20第一章 引言整體來看，中國沖壓模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大進(jìn)步，但與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求、世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進(jìn)口。在總量供不應(yīng)求的同時(shí)，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，還有一些技術(shù)含量不太高的中檔塑料模具也有供過于

5、求的趨勢(shì)。  加入WTO，給塑料模具產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，同時(shí)帶來更多的機(jī)會(huì)。由于中國塑料模具以中低檔產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，有些甚至只有國外產(chǎn)品價(jià)格的1/51/3，加入WTO后，國外同類產(chǎn)品對(duì)國內(nèi)沖擊不大，而中國中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入WTO前本來就主要依靠進(jìn)口，加入WTO后，不僅為高精尖產(chǎn)品的進(jìn)口帶來了更多的便利，同時(shí)還促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進(jìn)的模具技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)培養(yǎng)中國的專業(yè)模具人才起到了推動(dòng)作用。模具的制造正在從過去主要依靠鉗工的技藝轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕揽考夹g(shù)。這不僅是生產(chǎn)手段的轉(zhuǎn)變，也是生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和觀念的上升。這一趨勢(shì)使得模具的標(biāo)準(zhǔn)化程

6、度不斷提高，模具精度越來越高，生產(chǎn)周期越來越短，鉗工比例越來越低，最終促進(jìn)了模具工業(yè)整體水平不斷提高。中國模具行業(yè)目前已有10多個(gè)國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，約200個(gè)省市級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。與此趨勢(shì)相適應(yīng)，生產(chǎn)模具的主要骨干力量從技藝型人才逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)型人才是必然要求。當(dāng)然，目前及相當(dāng)長一段時(shí)間內(nèi)，技藝型人才仍十分重要，因?yàn)槟＞弋吘闺y以完全擺脫對(duì)技藝的依靠。發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具正加速向中國轉(zhuǎn)移，其表現(xiàn)方式為：一是遷廠，二是投資，三是采購。中國的模具企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇，借用并學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，加快自己的發(fā)展步伐。第二章 制件的工藝分析零件名稱：2040墊圈材料：Q235厚度：1.5mm生產(chǎn)批量：大批量制件的工

7、藝分析：制件2040墊圈結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是由兩個(gè)同心圓組成。完成制件需要落料沖孔兩個(gè)工序，孔與孔、孔與邊緣之間的距離滿足要求：最小壁厚為5mm(兩同心圓之間的壁厚)。材料為Q235，具有良好的沖壓性能，適合沖裁。工件的尺寸全部為自由公差，可看作IT14級(jí)，尺寸精度較低，普通沖裁完全能滿足要求。制件厚度為1.5mm,粗糙度Ra=12.5µm。第三章 沖壓工藝方案的確定要完成該制件，需要落料、沖孔兩個(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，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)模沖壓。沖裁模設(shè)計(jì)的總原則：在滿足制件尺寸精度和形狀精

8、度的前提下力求使模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、材料消耗少、制件成本低。方案一的模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但需要兩道工序和兩套模具，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率可以滿足中小批量生產(chǎn)要求，對(duì)于此制件來說不適合。方案二采用復(fù)合模加工。復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。就此制件來說很合適。方案三采用復(fù)合模加工。復(fù)合模的特點(diǎn)是生產(chǎn)率高，沖裁件的內(nèi)孔與外緣的相對(duì)位置精度高，沖模的輪廓尺寸較小。但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，成本高。復(fù)合模主要用于生產(chǎn)批量大、精度要求高的沖裁件。就此制件來說不是很合

9、適。綜上所述，該制件采用方案二復(fù)合模為最佳。第四章 沖裁模間隙值的確定凸模與凹模間每側(cè)的間隙稱為單面間隙，兩側(cè)間隙之和稱為雙面間隙。如無特殊說明，沖裁間隙就是指雙面間隙。在沖壓實(shí)際生產(chǎn)中，主要根據(jù)沖裁件斷面質(zhì)量、尺寸精度和模具壽命這幾個(gè)因素給間隙規(guī)定一個(gè)范圍值。只要間隙在這個(gè)范圍內(nèi)，就能得到合格的沖裁件和較長的模具壽命。這個(gè)間隙范圍就稱為合理間隙，合理間隙的最小值稱為最小合理間隙，最大值稱為最大合理間隙。設(shè)計(jì)和制造時(shí)應(yīng)考慮到凸、凹模在使用中會(huì)因磨損而使間隙增大，故應(yīng)按最小合理間隙值確定模具間隙。由于理論計(jì)算法在生產(chǎn)中使用不方便，常用查表法來確定間隙值。有關(guān)間隙值的數(shù)值，可在一般沖壓手冊(cè)中查到。

10、對(duì)尺寸精度、斷面垂直度要求高的工件應(yīng)選用較小間隙值沖裁模具初始雙面間隙mmmm。第五章 沖壓工藝的主要計(jì)算5.1 排樣方案確定沖裁件在板料、條料或帶料上的布置方法，稱為排樣。根據(jù)材料經(jīng)濟(jì)利用程度，排樣方法可分為有廢料少廢料無廢料排樣三種，該工件排樣根據(jù)落料工序設(shè)計(jì)，考慮操作方便及模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故采用單排排樣設(shè)計(jì)，采用手工送料，采用導(dǎo)料銷導(dǎo)料、擋料銷擋料。由表面210（見沖模工藝與模具設(shè)計(jì)一書）查得：=1.0，a=1.3那么：條料的寬度最小值：B=D+2a=42.6mm條料的步距最小值：s=D+=41.0mm沖裁單件材料的利用率計(jì)算：排樣圖如下所示：5.2 工序壓力的計(jì)算、落料力的計(jì)算：落料力（

11、N）； L 工件外輪廓周長 L=； t 材料厚度 t=1.5mm；材料抗剪強(qiáng)度（MPa） 由書（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）附錄查得=260Mpa;落料力則為：、卸料力的計(jì)算：卸料力因數(shù)，由表2-15（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）查得=0.06 、沖孔力的計(jì)算： L工件內(nèi)輪廓周長 L=3.14×20=62.8mm=1.3×62.8×1.5×260=31.8KN、推件力的計(jì)算：推件力因數(shù) 由表215（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書） 查得=0.05 n卡在凹模內(nèi)的工件數(shù)，n=2=2×0.05×53.1=5.31KN、總沖壓力的計(jì)算： 故總的沖壓力

12、為=104.84 KN5.3刃口尺寸的計(jì)算落料件以凹模為基準(zhǔn)模，間隙取在凸模上；沖孔件以凸模為基準(zhǔn)模，間隙取在凹模上對(duì)工件未注公差可按IT12，也可由書附錄查得各尺寸的未注公差為40-0.220mm; 20+0.100mm查表25可知：X=0.5,查表26可知：沖孔凸模偏差為0.02mm,查表24可知：Zmin=0.132 Zmax=0.24,T=0.4(Zmax- Zmin)=0.043mmA=0.6(Zmax- Zmin)=0.064mmZmax- Zmin=0.108落料的基本尺寸=0.22mmDA=(Dmax-X)+A0DT=(DA-Zmin)0-TDA=39.835 DT=39.70

13、3沖孔的基本尺寸=0.10 dT=(dmin+ X)0-T=20.075dA=(dT+ Zmin) +A=20.207校核A+T Zmax- Zmin滿足條件5.4壓力中心的確定模具壓力中心是指沖壓時(shí)各沖壓力合力的作用點(diǎn)位置。為了確保壓力機(jī)和模具正常工作，應(yīng)使沖模的壓力與壓力機(jī)滑塊 的中心相重合。對(duì)稱形狀的沖裁，沖模的壓力中心就是沖裁件的幾何中心。本沖裁件是圓形對(duì)稱件，壓力中心就在沖裁件的幾何中心。第六章 壓力設(shè)備的選擇估算公稱壓力來選取壓力機(jī)，參照附錄（見沖模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例一書）選用公稱壓力為160KN的開式壓力機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)為：公稱壓力：160KN 滑塊行程：55最大閉合高度：220m

14、m工作臺(tái)尺寸：300×450mm模柄孔尺寸：40×60mm第七章沖裁模的總體設(shè)計(jì)一.模具類型的選擇由沖壓工藝分析可知，采用倒裝復(fù)合模。二.定位方式的選擇因?yàn)樵撃＞卟捎玫氖菞l料，控制條料的進(jìn)送方向采用導(dǎo)料銷，無側(cè)壓裝置?？刂茥l料的進(jìn)給步距采用擋料銷。三 卸料、出件方式的選擇工件料厚為1.5mm,材料為Q235，材料相對(duì)較硬，卸料力較小，采用倒裝復(fù)合模，必須采用上出件。四 導(dǎo)向方式的選擇為了提高模具壽命和工件質(zhì)量，方便安裝調(diào)整，該復(fù)合模采用中間島主的導(dǎo)向方式。第八章模具零件設(shè)計(jì)8.1工作零件的設(shè)計(jì)1.落料凹模凹模厚度H為：H=Kb查表可知K=0.38;則凹模厚度H=15.96m

15、m所以得C= (1.52)H=23.9431.92mm取C=30mm B=L=40+2x30=100mm查JB/T7643.1-2008得100X100X202.沖孔凸模D1=29mm,D=25mm,h=3mm,d=20.07mmL=h1+h2 +h+tt為板件厚度h1為凸模固定板厚度h2落料凹模h附加長度L=12+20+1.5+16=49.5所以查表可選標(biāo)準(zhǔn)件L=50mm沖孔凸模為圓形，參照J(rèn)B/T5826進(jìn)行設(shè)計(jì)。沖孔凸模為圓形，參照J(rèn)B/T5826進(jìn)行設(shè)計(jì)3.凹凸模查表可取L=40mm8.2模架及其他部件的設(shè)計(jì)其他版類零件的設(shè)計(jì)，當(dāng)落料凹模的外形尺寸確定后，即可根據(jù)凹模外形尺寸查閱有關(guān)標(biāo)

16、準(zhǔn)得到模座、固定板、墊板、卸料版的外形尺寸了。查標(biāo)準(zhǔn)同上可得沖孔凸固定板:100X100X12卸料版 :100X100X10落料凸模固定板：100X100X16 查JB/T8070-1995可得上模座周界尺寸為：200X200X35下模周界尺寸為：200X200X45導(dǎo)柱為：150X22導(dǎo)套為：80X22X33第九章模具總裝圖第十章 設(shè)計(jì)體會(huì)通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)產(chǎn)品分析、模具設(shè)計(jì)、模具制造工藝、模具裝配與調(diào)試、模具材料的選用、二維及三維參數(shù)化設(shè)計(jì)等知識(shí)有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和把握。同時(shí)，使我深刻體會(huì)到了模具從產(chǎn)品工藝和結(jié)構(gòu)分析到整副模具的設(shè)計(jì)及制造過程的一體性，以及各個(gè)部分?jǐn)?shù)據(jù)的相關(guān)性和經(jīng)驗(yàn)在模具

17、設(shè)計(jì)中的重要性。在這個(gè)忙碌充實(shí)的探索過程中我受益匪淺，同時(shí)也暴露出了自己某些方面的不足，簡(jiǎn)單的總結(jié)如下：（1）一開始設(shè)計(jì)時(shí)思路不夠清晰，對(duì)模具的設(shè)計(jì)流程不是很清楚，該做的工作沒做，甚至還有順序顛倒的情況。（2）對(duì)模具各部分?jǐn)?shù)據(jù)相關(guān)性認(rèn)識(shí)不夠，不懂得利用后面的數(shù)據(jù)，以至在一個(gè)環(huán)節(jié)上反復(fù)徘徊，浪費(fèi)了太多時(shí)間。（3）基礎(chǔ)知識(shí)不太扎實(shí)，設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)過制圖上的錯(cuò)誤，在繪制零件圖的過程中不懂得形位公差的標(biāo)注等。（4）過于主觀，缺乏交流。（5）解決問題角度過于單一，缺乏多方案分析的意識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是完成學(xué)業(yè)走向工作崗位從事實(shí)際工作之前的最后一次實(shí)戰(zhàn)性演練，通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但完成設(shè)計(jì)任務(wù)，還使我處理問題

18、的方法，得到了從單一到系統(tǒng)化的全面提高，領(lǐng)悟了設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)用的重要性，也使我在文檔的撰寫等方面得到全面的訓(xùn)練和提高，相信這為我以后從事本專業(yè)實(shí)際工作和研究工作奠定了重要的思想基礎(chǔ)。第十一章 參考文獻(xiàn)1 翁其金、徐新成  主編沖壓工藝及沖模設(shè)計(jì)  北京：機(jī)械工業(yè)出版社  2004-7  P37-1002 陳錫棟  周小玉  主編實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)  北京：機(jī)械工業(yè)出版社  2001-7 3 重慶大學(xué)、王孝培  主編沖壓手冊(cè)第二版  北京：機(jī)械工業(yè)出版社  2000-104 彭建聲、秦曉剛  主編