墊圈落料沖孔模具設(shè)計--

1、摘要此次畢業(yè)設(shè)計是由XXX老師親自指導(dǎo)，設(shè)計一副簡單的復(fù)合模具，經(jīng)過幾個星期的設(shè)計，基本完成此次設(shè)計的任務(wù)。此副模具主要是墊圈落料沖孔復(fù)合模具設(shè)計，采用落料沖孔兩道工序相結(jié)合的復(fù)合模，本人經(jīng)查閱相關(guān)書籍資料以對此副模具所用到的相關(guān)公式數(shù)據(jù)做出了一個準(zhǔn)確的依據(jù)。此副模具的設(shè)計一共分為2個部分，和其他模具的設(shè)計一樣，首先第一部分是對零件進(jìn)行了工藝分析，接著對工藝方案進(jìn)行了比較，最終確定采用復(fù)合模加工制件工藝方案，然后畫工序圖排樣圖、對材料利用率的計算，計算沖壓力選擇沖壓機(jī)。然后填寫沖壓工藝過程卡。第二部分是沖壓模具的設(shè)計，選擇沖模類型以及結(jié)構(gòu)形式，定位方式，卸料方式，模具設(shè)計計算，主要計算各類主要

2、零件的外形尺寸，最后確定凸凹模工作部分尺寸。本人在設(shè)計過程中得到了其他同學(xué)的大力支持，并有蔡昀老師的息心指導(dǎo)，在此表示誠懇的感謝。由于本人水平有限，此次設(shè)計難免還存在一些缺點和錯誤，懇請閱讀者批評指正。關(guān)鍵詞：墊圈 落料 沖孔 目錄第一章 概述11.1模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位11.2我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀21.3我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢31.4 各種模具的分類和占有量31.5各種模具的定義 4第二章 沖壓工藝設(shè)計5 2.1沖壓工藝分析5 2.2工藝方案的確定5 2.2.1沖壓工序類型和工序數(shù)量的確定5 2.2.2工序組合及方案5 2.2.3確定各工序件形狀和尺寸6 2.2.4初選壓力機(jī)8第三

3、章 沖壓模具設(shè)計10 3.1確定沖模類型及結(jié)構(gòu)形式10 3.2定位方式103.3卸料方式10 3.4模具設(shè)計計算103.4.1計算模具壓力中心103.4.2計算或估算各主要零件外形尺寸103.4.3確定凸凹模間隙:計算凸凹模工作部分尺寸123.4.4校核壓力機(jī)13第四章 結(jié)論14謝詞15參考文獻(xiàn)16需要全套圖紙資料聯(lián)系，QQ：1047713170第一章 概述1.1 模具工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位模具是制造業(yè)的一種基本工藝裝備，它的作用是控制和限制材料（固態(tài)或液態(tài)）的流動，使之形成所需要的形體。用模具制造零件以其效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好，材料消耗低，生產(chǎn)成本低而廣泛應(yīng)用于制造業(yè)中。模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)

4、工業(yè)，是國際上公認(rèn)的關(guān)鍵工業(yè)。模具生產(chǎn)技術(shù)水平的高低是衡量一個國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志，它在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。振興和發(fā)展我國的模具工業(yè)，正日益受到人們的關(guān)注。早在1989年3月中國政府頒布的關(guān)于當(dāng)前產(chǎn)業(yè)政策要點的決定中，將模具列為機(jī)械工業(yè)技術(shù)改造序列的第一位。模具工業(yè)既是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分，又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。模具在機(jī)械，電子，輕工，汽車，紡織，航空，航天等工業(yè)領(lǐng)域里，日益成為使用最廣泛的主要工藝裝備，它承擔(dān)了這些工業(yè)領(lǐng)域中6090的產(chǎn)品的零件，組件和部件的生產(chǎn)加工。模具制造的重要性主要體現(xiàn)在市場的需求上，僅以汽車，摩托車行業(yè)的模具市場

5、為例。汽車，摩托車行業(yè)是模具最大的市場，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家，這一市場占整個模具市場一半左右。汽車工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車工業(yè)重點是發(fā)展零部件，經(jīng)濟(jì)型轎車和重型汽車，汽車模具作為發(fā)展重點，已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到了明確。汽車基本車型不斷增加，2005年將達(dá)到170種。一個型號的汽車所需模具達(dá)幾千副，價值上億元。為了適應(yīng)市場的需求，汽車將不斷換型，汽車換型時約有80的模具需要更換。中國摩托車產(chǎn)量位居世界第一，據(jù)統(tǒng)計，中國摩托車共有14種排量80多個車型，1000多個型號。單輛摩托車約有零件2000種，共計5000多個，其中一半以上需要模具生產(chǎn)。一個型號的摩托車生產(chǎn)需1000副模具，

6、總價值為1000多萬元。其他行業(yè)，如電子及通訊，家電，建筑等，也存在巨大的模具市場。目前世界模具市場供不應(yīng)求，模具的主要出口國是美國，日本，法國，瑞士等國家。中國模具出口數(shù)量極少，但中國模具鉗工技術(shù)水平高，勞動成本低，只要配備一些先進(jìn)的數(shù)控制模設(shè)備，提高模具加工質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，溝通外貿(mào)渠道，模具出口將會有很大發(fā)展。研究和發(fā)展模具技術(shù)，提高模具技術(shù)水平，對于促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著特別重要的意義。1.2 我國模具工業(yè)的現(xiàn)狀自20世紀(jì)80年代以來，我國的經(jīng)濟(jì)逐漸起飛，也為模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的動力。20世紀(jì)90年代以后，大陸的工業(yè)發(fā)展十分迅速，模具工業(yè)的總產(chǎn)值在1990年僅60億元人民幣，1

7、994年增長到130億元人民幣，1999年已達(dá)到245億元人民幣，2000年增至260270億元人民幣。今后預(yù)計每年仍會以1015的速度快速增長。目前，我國17000多個模具生產(chǎn)廠點，從業(yè)人數(shù)五十多萬。除了國有的專業(yè)模具廠外，其他所有制形式的模具廠家，包括集體企業(yè)，合資企業(yè)，獨資企業(yè)和私營企業(yè)等，都得到了快速發(fā)展。其中，集體和私營的模具企業(yè)在廣東和浙江等省發(fā)展得最為迅速。例如，浙江寧波和黃巖地區(qū)，從事模具制造的集體企業(yè)和私營企業(yè)多達(dá)數(shù)千家，成為我國國內(nèi)知名的“模具之鄉(xiāng)”和最具發(fā)展活力的地區(qū)之一。在廣東，一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，為了提高其產(chǎn)品的市場競爭能力，紛紛加入了對模具制造的投入

8、。例如，科龍，美的，康佳和威力等知名集團(tuán)都建立了自己的模具制造中心。中外合資和外商獨資的模具企業(yè)則多集中于沿海工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)，現(xiàn)已有幾千家。 在模具工業(yè)的總產(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。其中，沖壓模具約占50（中國臺灣：40），塑料模具約占33（中國臺灣：48），壓鑄模具約占6（中國臺灣：5），其他各類模具約占11（中國臺灣：7）。中國臺灣模具產(chǎn)業(yè)的成長，分為萌芽期（19611981），成長期（19811991），成熟期（19912001）三個階段。萌芽期，工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備與技術(shù)的不斷改進(jìn)。由于紡織，電子，電氣，電機(jī)和機(jī)械業(yè)等產(chǎn)品外銷表現(xiàn)暢旺，連帶使得模具制造，

9、維修業(yè)者和周邊廠商（如熱處理產(chǎn)業(yè)等）逐年增加。在此階段的模具包括：一般民生用品模具，鑄造用模具，鍛造用模具，木模，玻璃，陶瓷用模具，以及橡膠模具等。1981年1991年是臺灣模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展最為迅速且高度成長的時期。有鑒于模具產(chǎn)業(yè)對工業(yè)發(fā)展的重要性日益彰顯，自1982年起，臺灣地區(qū)就將模具產(chǎn)業(yè)納入“策略性工業(yè)適用范圍”，大力推動模具工業(yè)的發(fā)展，以配合相關(guān)工業(yè)產(chǎn)品的外銷策略，全力發(fā)展整體經(jīng)濟(jì)。隨著民生工業(yè)，機(jī)械五金業(yè)，汽機(jī)車及家電業(yè)發(fā)展，沖壓模具與塑料模具，逐漸形成臺灣模具工業(yè)兩大主流。從1985年起，模具產(chǎn)業(yè)已在推行計算機(jī)輔助模具設(shè)計和制造等CAD/CAM技術(shù)，所以臺灣模具業(yè)接觸CAD/CAM/C

10、AE/CAT技術(shù)的時間相當(dāng)早。成熟期，在國際化，自由化和國際分工的潮流下，1994年，1998年，由臺灣地區(qū)政府委托金屬中心執(zhí)行“工業(yè)用模具技術(shù)研究與發(fā)展五年計劃”與“工業(yè)用模具技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展計劃”，以協(xié)助業(yè)界突破發(fā)展瓶頸，并支持產(chǎn)業(yè)升級，朝向開發(fā)高附加值與進(jìn)口依賴高的模具。1997年11月間臺灣憑借模具產(chǎn)業(yè)的實力，獲得世界模具協(xié)會（ISTMA）認(rèn)同獲準(zhǔn)入會，正式成為世界模具協(xié)會會員，。整體而言，臺灣模具產(chǎn)業(yè)在這一階段的發(fā)展，隨著機(jī)械性能，加工技術(shù)，檢測能力的提升，以及計算機(jī)輔助設(shè)計，臺灣模具廠商供應(yīng)對象已由傳統(tǒng)的民用家電，五金業(yè)和汽機(jī)車運輸工具業(yè)，提升到計算機(jī)與電子，通信與光電等精密模具，并

11、發(fā)展出汽機(jī)車用大型鈑金沖壓，大型塑料射出及精密鍛造等模具。1.3 我國模具技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢20世紀(jì)80年代開始，發(fā)達(dá)工業(yè)國家的模具工業(yè)已從機(jī)床工業(yè)中分離出來，并發(fā)展成為獨立的工業(yè)部門，其產(chǎn)值已超過機(jī)床工業(yè)的產(chǎn)值。改革開放以來，我國的模具工業(yè)發(fā)展也十分迅速。近年來，每年都以15的增長速度快速發(fā)展。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展。加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投入力度，將技術(shù)進(jìn)步作為企業(yè)發(fā)展的重要動力。此外，許多科研機(jī)構(gòu)和大專院校也開展了模具技術(shù)的研究與開發(fā)。模具行業(yè)的快速發(fā)展是使我國成為世界超級制造大國的重要原因。今后，我國要發(fā)展成為世界制造強(qiáng)國，仍將依賴于模具工業(yè)的快速發(fā)展，成為模具制造強(qiáng)國。盡管我國

12、模具工業(yè)有了長足的進(jìn)步，部分模具已達(dá)到國際先進(jìn)水平，但無論是數(shù)量還是質(zhì)量仍滿足不了國內(nèi)市場的需要，每年仍需進(jìn)口10多億美元的各類大型，精密，復(fù)雜模具。與發(fā)達(dá)國家的模具工業(yè)相比，在模具技術(shù)上仍有不小的差距。今后，我國模具行業(yè)應(yīng)在以下幾方面進(jìn)行不斷的技術(shù)創(chuàng)新，以縮小與國際先進(jìn)水平的距離。（1）注重開發(fā)大型，精密，復(fù)雜模具；隨著我國轎車，家電等工業(yè)的快速發(fā)展，成型零件的大型化和精密化要求越來越高，模具也將日趨大型化和精密化。（2）加強(qiáng)模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用；使用模具標(biāo)準(zhǔn)件不但能縮短模具制造周期，降低模具制造成本而且能提高模具的制造質(zhì)量。因此，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用必將日漸廣泛。（3）推廣CAD/CAM/CAE技

13、術(shù)；模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具技術(shù)發(fā)展的一個重要里程碑。實踐證明，模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計制造的發(fā)展方向，可顯著地提高模具設(shè)計制造水平。（4）重視快速模具制造技術(shù)，縮短模具制造周期；隨著先進(jìn)制造技術(shù)的不斷出現(xiàn)，模具的制造水平也在不斷地提高，基于快速成形的快速制模技術(shù)，高速銑削加工技術(shù)，以及自動研磨拋光技術(shù)將在模具制造中獲得更為廣泛的應(yīng)用。1.4 各種模具的分類和占有量模具主要類型有：沖模，鍛摸，塑料模，壓鑄模，粉末冶金模，玻璃模，橡膠模，陶瓷模等。除部分沖模以外的的上述各種模具都屬于腔型模，因為他們一般都是依靠三維的模具形腔是材料成型。1.5 各種模具的定義（1）沖模

14、：沖模是對金屬板材進(jìn)行沖壓加工獲得合格產(chǎn)品的工具。沖模占模具總數(shù)的50以上。按工藝性質(zhì)的不同，沖?？煞譃槁淞夏?，沖孔模，切口模，切邊模，彎曲模，卷邊模，拉深模，校平模，翻孔模，翻邊模，縮口模，壓印模，脹形模。按組合工序不同，沖模分為單工序模，復(fù)合模，連續(xù)模。（2）鍛模：鍛模是金屬在熱態(tài)或冷態(tài)下進(jìn)行體積成型是所用模具的總稱。按鍛壓設(shè)備不同，鍛模分為錘用鍛模，螺旋壓力機(jī)鍛模，熱模鍛壓力鍛模，平鍛機(jī)用鍛模，水壓機(jī)用鍛模，高速錘用鍛模，擺動碾壓機(jī)用鍛模，輥鍛機(jī)用鍛模，楔橫軋機(jī)用鍛模等。按工藝用途不同，鍛?？煞譃轭A(yù)鍛模具，擠壓模具，精鍛模具，等溫模具，超塑性模具等。（3）塑料模：塑料模是塑料成型的工藝裝

15、備。塑料模約占模具總數(shù)的35，而且有繼續(xù)上升的趨勢。塑料模主要包括壓塑模，擠塑模，注射模，此外還有擠出成型模，泡沫塑料的發(fā)泡成型模，低發(fā)泡注射成型模，吹塑模等。（4）壓鑄模：壓鑄模是壓力鑄造工藝裝備，壓力鑄造是使液態(tài)金屬在高溫和高速下充填鑄型，在高壓下成型和結(jié)晶的一種特殊制造方法。壓鑄模約占模具總數(shù)的6。（5）粉末冶金模：粉末冶金模用于粉末成型，按成型工藝分類粉末冶金模有：壓模，精整模，復(fù)壓模，熱壓模，粉漿澆注模，松裝燒結(jié)模等。模具所涉及的工藝繁多，包括機(jī)械設(shè)計制造，塑料，橡膠加工，金屬材料，鑄造（凝固理論），塑性加工，玻璃等諸多學(xué)科和行業(yè)，是一個多學(xué)科的綜合，其復(fù)雜程度顯而易見。第二章 沖壓

16、工藝設(shè)計2.1 工藝方案的分析2.1.1 沖載件的工藝分析 沖裁件的工藝性是指沖裁件對沖裁工藝的適應(yīng)性。一般情況下，對沖裁件工藝性影響最大的是幾何形狀、尺寸和精度要求。良好的沖裁工藝性應(yīng)能滿足材料較省、工序較少、模具加工較易、壽命較高、操作方便及產(chǎn)品質(zhì)量等要求。沖裁件結(jié)構(gòu)工藝性最小圓角半徑?jīng)_裁件的最小尺寸最小孔距、孔邊距沖裁件上的懸臂和凹槽部分尺寸(1)沖載的形狀簡單對稱，材料為H62-M由沖壓工藝與模具設(shè)計表1.4.1查得起抗剪強(qiáng)度為260Mpa。(2)沖載件的外行采用過渡圓角，避免產(chǎn)生清角R=1。(3)沖載件無懸臂和狹槽，易于加工。(4)沖孔位置與零件壁間距a=7.5mm.21.5.(5)

17、沖載件的孔徑為13，滿足沖孔凸模強(qiáng)度和剛度要求。2.2 工藝方案的確定2.2.1 沖壓工藝的類型該制件表明它為沖載件，制件的全部基本工序為：沖孔（13），落料，兩道工序2.2.2 序的組合及方案的比較方案一：沖孔 沖孔模落料 落料模方案二：沖孔，落料 復(fù)合模方案三：沖孔，落料 連續(xù)模 分析以上三種方案，可看出：方案一采用單一工序模來加工制件，在落料時需要用沖孔13的空來保證空與外形的位置度，該制件為大批量產(chǎn)生，而單工序模的生產(chǎn)效率低，因此不宜采用此方案。方案二采用復(fù)合模加工制件，復(fù)合模結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)效率高，制件精度高且容易保證制件空與外形的位置度，但復(fù)合模結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對模具零件的精度要求高，模具

18、裝配要求也較高，制件復(fù)雜，加工制件的精度很高，因此，此方案宜采用。方案三采用連續(xù)模加工制件，連續(xù)模的成型是一種工序集中的工藝方法，是一種工作多，效率高的沖模，但定位不能有高的進(jìn)度，因此此方案不宜采用。2.2.3 設(shè)計排樣沖孔（13）落料，復(fù)合模工序圖：排樣圖：由沖壓工藝與模具設(shè)計表2.5.2材料厚度圓件及r2t工件矩形工件邊長L500mm或r2t的工件工件間a1沿邊a工件間a1沿邊a工件間a1沿邊a+ 選擇的彈簧可使用3.4.3 確定凸凹模間隙:計算凸凹模工作部分尺寸該零件為沖空,落料件,13由沖孔獲得28,44.6,12為落料獲得查沖壓工藝與模具設(shè)計表2.2.4的2Cmin=0.15 2Cm

19、ax=0.19則 2Cmac-2Cmin=0.19-0.15=0.04mm 由公差表查得:13為IT14級,=0.43取X=0.5;28為IT14極,=0.52取X=0.5 446為IT14極,=0.62取X=0.5;12為IT14級,=0.43取X=0.5 沖孔13:=(13+0.50.43) =13.2 d=(13.2+0.15) =13.35 校核:|+|2Cmax-2Cmin 0.01450.04(滿足間隙公差條件) 落料:28Dd=(D-X)=(28-0.50.52)= Dp= =(27.7-0.15) =27.55 校核:0.011+0.006=0.0170.04(滿足間隙公差條件

20、) 44.6mm Dd= =(44.6-0.50.62)=44.3 Dp= =(44.3-0.15) =44.15 校核:0.12+0.008=0.020.04(滿足間隙公差條件) 12mm Dd=(12-0.50.43)=11.8Dp=(11.8-0.15)=11.65校核:0.005+0.009=0.0140.04(滿足間隙公差條件)3.4.4 校核壓力機(jī) (1)校核閉合高度Hm 由沖壓工藝與模具設(shè)計附錄A查得機(jī)床最大閉合高度Hmax=180mm 最小閉合高度Hmin=135mm =8+2+18+37+8+30+35=148mm Hmax-5HmHmin+10 180-5148135+10

21、(滿足條件) (2)校核公稱壓力 =106.9KN =2.338KN =n=20.03106.9X=6.414KN =106.9+2.138+6.414=115.452KN 160KN (滿足條件) (3)工作臺校核 工作臺面尺寸應(yīng)大于模具尺寸5070mm則=306+50=356mm =170+50=220mm由沖壓工藝與模具設(shè)計附錄A查得工作臺前后長300 左右長450,滿足條件.第四章 結(jié)論時光匆匆而逝,我的5年學(xué)習(xí)生活也即將結(jié)素,為了更好的適應(yīng)以后的工作,培養(yǎng)我門能運用所學(xué)的專業(yè)知識獨立解決實際生產(chǎn)問題的能力,以及鞏固和擴(kuò)大課堂教學(xué)內(nèi)容提高工藝計算機(jī)械制圖的各科設(shè)計資料的能力,為今后工作

22、崗位從事專業(yè)工作擬定出更為經(jīng)濟(jì)合理的制造工藝及設(shè)計模具打下良好的基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上我們進(jìn)行了6個星期的畢業(yè)設(shè)計此次實際是有老師親自指導(dǎo)我們,在設(shè)計過程中我門查閱有關(guān)模具設(shè)計手冊與冷模具設(shè)計的資料并繪制出成形的總裝圖及個種無標(biāo)準(zhǔn)零件圖.本設(shè)計說明書詳細(xì)介紹了鉸鏈冷沖壓模具設(shè)計過程,對各個工序的設(shè)計構(gòu)思及具體實施方案,主要有前言,設(shè)計說明書,講述模具設(shè)計工藝方案及工藝過程等.設(shè)計的要求是首先得保證產(chǎn)品質(zhì)量節(jié)約原材料,降低勞動強(qiáng)度,降低成本,提高勞動生產(chǎn)率原則,制圖符合國家標(biāo)準(zhǔn),標(biāo)注尺寸合理圖面整潔布局合理說明書力求系統(tǒng)性強(qiáng),說明力強(qiáng)易懂,便于查看.通過此次冷沖模的設(shè)計是我知道:冷沖模是建立在金屬塑性變形的基礎(chǔ)上,在常溫下利用安